Используется любой одномодовый или многомодовый оптический кабель. Максимальная длина участка регенерации зависит от типа волокна и может достигать 150-180 км.

КУРСОВОЙ ПРОЕКТ

 

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

КП 210407.13.00.ПЗ

 

 

Дисциплина:«Цифровые системы передачи».

 

Тема:“Проектирование цифровой первичной сети связи с использованием волоконно-оптического кабеля”

 

Студент гр. ЯРСЭ-431 Новоселов И.А.

Содержание

Введение…………………………………………………………………………...3

1 Технический раздел………………………………………………………………..6

1.1.Обоснование темы проекта……………………………………………………….6

1.2. Выбор оборудования системы передачи………………………………………..6

1.3. Выбор типа кабеля………………………………………………………………..8

1.4. Размещение регенерационных пунктов………………………………………...9

1.5. Расчет энергетического баланса заданного участка………………………….12

2 Экономический раздел…………………………………………………………14

3 Мероприятия по технике безопасности и охране труда……………………….18

4 Заключение…………………………………………………………………………25

Список используемой литературы………………………………………………….26

Введение.

В результате внедрения цифровых систем передач, построено волоконно-оптических линий передач 53 тыс. км, цифровых систем передачи технологического сегмента около 43 тыс. км, цифровых АТС около 350 тыс. номеров и на 27 тыс. км внедрены цифровые системы ОТС.

Существующая цифровая сеть связи построена на основе TDM-технологии.

Создание цифровой сети связи ОАО «РЖД» позволило радикально изменить ситуацию с телекоммуникационным и информационным обеспечением в отрасли.

Цифровизация сети позволила реализовать новую вертикаль управления ЦУП–Д–ЕДЦУ–ЦУМР, информационные технологии во всех звеньях ж.д. транспорта, повысить безопасность движения и оперативность управления всеми компонентами транспорта.

При организации ведомственных и корпоративных сетей связи, как общего, так и технологического назначения, к базовой (транспортной) сети каналов и трактов предъявляется ряд определенных требований. К числу основных относятся:

- обеспечение развития транспортной сети с увеличением пропускной способности и повышением качества передачи информации на основе использования цифровых систем передачи по волоконно-оптическим кабелям;

- эффективное использование пропускной способности линейных трактов на металлических кабелях и РРЛ, с сохранением (и увеличением) числа каналов при модернизации сети с заменой аналоговых систем передачи на цифровые;

- программно-управляемая кросс-коммутация цифровых каналов и потоков на сетевых узлах для гибкого формирования и передачи гибридного (аналого-цифрового) трафика в рамках заданной топологии сети;

- образование и автоматическое переключение резервных путей в транспортной сети для обеспечения высокой надежности поддержания функций верхних уровней ведомственных сетей;

При наличии между узлами и станциями сети волоконно-оптических кабелей проблем в получении требуемого количества каналов и скорости передачи информации не возникает. Задача заключается в создании гибкой, живучей и разветвленной сети, которая подчиняется единой системе сетевого мониторинга и управления, а также осуществляет совместную передачу трафика вида TDM.

В отличие от использования оптических линий, реконструкция линейных трактов на электрических кабелях, как правило, сопряжена с проблемой получения заданного числа каналов при сохранении длины регенерационного участка и сооружений НУП.

Для реконструкции линий связи с заменой аналоговых систем передачи

 

типа К60 (К60-П, V-60E, БК-60), работающих по симметричным кабелям (МКС, ЗКП), а также К-300 (BK-300G), функционирующих по коаксиальным кабелям (МКТ-4, CRQCOVB), целесообразно использовать цифровые системы передачи со СКОРОСТЬЮ от 2 до 17 Мбит/с с многоуровневыми балансными кодами (до 7 уровней) в сочетании с транскодированием части канальных сигналов.

Для этой цели может применяться программируемый мультиплексор, обеспечивающий обработку сигналов в группе (до четырех) первичных цифровых потоков Е1 с преобразованием формата ИКМ (64 кбит/с) в АДИКМ (32 или 16 кбит/с) и с объединением всей совокупности каналов в агрегатный поток со скоростью передачи 2048 кбит/с. Сочетание кросс-коммутации и транскодирования сигналов позволяет гибко формировать агрегатные потоки, объединяющие цифровые потоки без сжатия (64 кбит/с, n x 64 кбит/с) для прозрачной

передачи данных и каналы ТЧ со сжатием скорости передачи до 32 либо 16 кбит/с.

Применение оборудования линейных трактов с многоуровневыми балансными кодами в совокупности с первичными (МК-2048, МВТК-2) и субпервичными (МКС-64) мультиплексорами каналов позволяет образовать малоканальные цифровые системы передачи (ЦСП) для построения сетей оперативно-технологической связи с выделением каналов вдоль нефте- и газопроводов, ответвлений от узлов железнодорожных магистралей и т. д. При этом в зависимости от типа симметричного кабеля и диаметра жил достигается длина регенерационного участка в пределах от 20 до 50км.

При создании цифровых транспортных сетей, в том числе ведомственных, особое внимание уделяется вопросам обеспечения тактовой сетевой синхронизации. При этом синхронизацию оборудования сетевых узлов и станций (включая мультиплексоры, коммутаторы каналов и т. д.) приходится, как правило, выполнять с использованием тактовых сигналов, выделяемых из принимаемых информационных потоков.

1 Технический раздел

1.1. Обоснование темы проекта

В настоящее время все больше и больше развивается цифровое оборудование и цифровые системы передачи, которые более быстро и качественно передают информацию.

Переход от аналоговых телекоммуникационной систем к цифровым системам позволяет обеспечить безопасность движения поездов; повышение пропускной способности ЖД, увеличение участковой скорости движения поездов; сокращение эксплуатационных расходов и срока окупаемости капитальных вложений; снижения себестоимости перевозок; роста производительности труда; улучшения условий труда. Это позволит добиться большего количества преимуществ по сравнению с аналоговыми станциями таких как: увеличение количества абонентов, уменьшение размеров оборудования, уменьшение время соединения, высокий уровень конфиденциальности, в случае отказа, какого либо устройства автоматически осуществляется переход за короткое время на резервные устройства, функции технического обслуживания включают в себя контроль работоспособности станции, обнаружение неисправностей с как можно более точным местом их положения и т.д.

 

1.2. Выбор оборудования системы передачи

В моем проекте для организации 310 каналов я выбрал оптический мультиплексор Транспорт - 32х30. Для организации такого количества каналов необходимо 11 потоков Е1

 

Технические характеристики мультиплексора Транспорт - 32х30

• количество потоков Е1 одного полукомплекта: 1, 4, 8, 16, 24, 32;
• число передаваемых каналов 64Кбит/с: 1 двунаправленный канал RS-232;
• скорость передачи группового потока: 69,632 Мбит/с;
• длина волны: 1310 или 1500 нм;
• затухание участка регенерации: 0 - 40 дБ;
• стандартный оптический разъем: FC;
• тип синхронизации аппаратуры: 100% асинхронная;
• параметры тракта Е1: G.703;
• интерфейс с РС: RS-232;
• служебная связь: канал 64 кбит/с;
• тип источника излучения: лазерный диод;
• номинальная мощность излучения лазера на выходе полукомплекта: 0,5мВт-0,9 мВт
• максимальная мощность излучения лазера на выходе полукомплекта: 1,5 мВт (1,8дБм)

 

Назначение мультиплексора Транспорт - 32х30:

Оптические мультиплексоры Транспорт - 32х30 предназначены для асинхронной передачи до 32 цифровых потоков 2048 Мбит/с (Е1, G.703), 1 канала служебной связи 64 кбит/с, 1 канала 64 кбит/с (RS-232) между

двумя или несколькими (до 64) пунктами связи по ВОЛС.

 

Топология сети:

Волоконно-оптические линии связи, образованные с помощью оптического мультиплексора Транспорт 32х30, могут иметь следующую топологию:

• точка-точка (Пунктов связи-2. Количество потоков Е1, передаваемых по ВОЛС - до 32);
• кольцо (Пунктов связи - от 2 до 64. Количество потоков Е1, передаваемых по ВОЛС - до 32);
• кольцо с резервированием (Пунктов связи - от 2 до 64. Количество потоков Е1, передаваемых по ВОЛС - до 32).

Используется любой одномодовый или многомодовый оптический кабель. Максимальная длина участка регенерации зависит от типа волокна и может достигать 150-180 км.

Технические данные мультиплексора представлены в таблице №1

Таблица №1

Параметр	Характеристика
Название	Транспорт - 32х30
Число потоков Е1
Скорость передачи, Мбит/с	69, 632
Линейный код	NRZ со скремблированием
Тип оптического волокна	ООВ
Длина волны, мкм	1,3/1,55
Мощность оптического сигнала на выходе, дБм	L-1.1-0 минус 5 L-1.2-минус (8-15)
Мощность оптического сигнала на входе, дБм	От минус 8 до минус 54
Затухание ОВ дБ/км	0,22
Ширина спектра, нм	L-1.1-2,5 L-1.2-1
Область применения	Магистральные сети
затухание участка регенерации, дБ	0 - 40
стандартный оптический разъем	FC
интерфейс с РС	RS-232

 

1.3. Выбор типа кабеля

Аппаратура, выбранная мной, имеет небольшую пропускную способность. Связь необходимо организовать по воздушной линии связи, обеспечив ей 310 абонентов. Именно поэтому мой выбор пал на использование многомодового оптического кабеля компании ООО «Оптен» ОПН-ДПС-08-12Х8-50 с диэлектрическим центральным силовым элементом и внутренней поэлителеновой оболочкой. Его наружный покров состоит из однослойной брони и поэлителеновой оболочки снаружи. Сердечник волокна состоит из восьми элементов по 12 волокон в каждом. Допустимое растяжение волокна 50 Н.

Структурная схема кабеля расположена на листе 1 графического материала.

1.4. Размещение регенерационных пунктов

Для расчета длины регенерационного участка руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).

Если исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины регенерационного участка выглядит следующим образом:

L_py ≤ (Э_п – α_рс·n_рс – α_нс·n_нс ) / (α + α_нс/L_c),

где:

Э_п – энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как разность

Э_п = Р_вых – Р_вх, указываемые в технических характеристиках ВОСП;

α – коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км (выбирается согласно техническим характеристикам волокна),

n_рс – число разъемных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);

n_нс – число неразъемных соединителей на участке регенерации;

а_рс – потери в разъемном соединителе, дБ;

а_нс – потери в неразъемном соединителе, дБ;

Величина Э_п характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках – суммарные потери участка регенерации.

Расчет проводится для всего тракта передачи. Сначала определяется число строительных длин на рассматриваемом участке:

n_{с =} L/ l_с,

где l_с = 4км – строительная длина кабеля.

Общее число строительных длин для участка передачи определяет число неразъемных соединителей:

n_с= n_с-1

Потери в неразъемных соединителях – одномодового волокна 0,1

Потери в разъемных соединителях с типом разъема FC / PC – максимальные потери 0,5 дБ и минимальное затухание отражения 30 дБ

Определяем число строительных длин на рассматриваемом участке:

n_с = …

Так как мы получили не целое число, следовательно берем большее

значение - …

Определяем число неразъемных соединителей:

n_с = …

Определяем энергетический потенциал ВОСП,

Э_п = … дБ

Определяем длину регенерационного участка

L_py= … км

… км > … следовательно, необходимо применение регенераторов или оптических усилителей.

Для определения количества регенераторов, которые необходимо установить на линии, используем формулу:

N_рег = L / l_ру – 1,

где:

L – длина линии,

l_ру – максимальная длина регенерационного участка для выбранной аппаратуры, км.

 

Определяем количество регенераторов

N_рег = … следовательно ставим … регенераторов

Выходная оптическая мощность наиболее распространенных оптических усилителей (EDFA) составляет:

Р_вых.оу = … дБм

Для определения количества оптических усилителей n_ОУ необходимо рассчитать длину регенерационного участка одного ОУ l_оу

 

L_оу ≤ (Р_вых.оу – α_рс·n_рс – α_нс·n_нс – α_з)/(α + α_нс/L_c)

Здесь значение энергетического потенциала заменено на значение выходной мощности оптического усилителя, так же используется коэффициент запаса, который принимается равным а_з = … дБ.

Расчет количества оптических усилителей произвести для максимального и для минимального значений выходной мощности, т.е, сначала рассчитать для Р_вых.оу = … дБм, а затем для Р_вых.оу = … дБм

Определяем длину одного регенерационного участка

L_{оу min} = … км.

т.к получилось положительное число, то оптические требуются усилители.

L_{оу max} = … км.

Из диапазона регенераторных уровней … дБ я решил взять значение … дБ

Мощность используемых оптических усилителей составляет … дБ

L_{оу max} = … км.

Длина каждого регенерационного участка составит … км

Требуемое число ОУ определится приближенно по формуле

 

N_{оу min} = int (L – l_ру)/ l_оу)

N_{оу max} = int (L – l_ру)/ l_оу)

где:

int(x) – целая часть числа х.

Так как используемые оптические усилители усиливают сигнал на … дБ, то для расчетов будет использоваться значение … дБ

N_оу =

N_оу =

N_оу =

N_оу =

N_{оу расч} =

N_оу =

Количество регенераторов …

Рассчитываем их местоположение на трассе:

... км, т.е. … регенераторов с усилением … дБ ставим через … км и мы немного превысим наш уровень, что не является большой погрешностью и допустимо для моего оборудования.

Эквивалентное значение энергетического потенциала Э_е рассчитывается по формуле:

Э_е = Э_п + Р_вых.оу · N_оу

Э_{е min}

Э_{е max}

Определяем значение энергетического потенциала

 

Э_е =

Структурная схема ВОСП с указанием оптических усилителей указана на рисунке 3 графической части.

 

1.5. Расчет энергетического баланса заданного участка

Энергетический баланс участка показывает как изменяется уровень сигнала на всем участке. При большом изменении уровня используют аттенюаторы, которые понижают входной уровень на установленное значение (15 и 20 дБ)

РвыхОП=

РвхОУ1=

РвыхОУ1=

РвхОУ2=

РвыхОУ2=

РвхОУ3=

РвыхОУ3=

РвхОУ4=

РвыхОУ4=

РвхОУ5=

РвыхОУ5=

РвхОУ6=

РвыхОУ6=

РвхОУ7=

РвыхОУ7=

РвхОУ8=

РвыхОУ8=

РвхОП=

РвхОП=

 

Энергетический баланс заданного участка указан на рисунке 3 графической части.

2. Экономический раздел

Для выполнения сметно-финансового расчёта (СФР) определяют размеры денежных средств, необходимых для строительства магистралей связи.

Сметная стоимость складывается из прямых затрат, накладных расходов и плановых накоплений. К прямым затратам относятся расходы, связанные непосредственно с процессом строительства, то есть стоимость материала, оборудования и т.д. Плановые накопления идут на расширение общественных фондов государства.

К строительным работам относят следующие виды работ:

сооружения зданий, их реконструкция, всякого рода земляные работы, в том числе рытьё траншей для прокладки кабеля. Все остальные работы относятся к монтажным.

 

Стоимость кабеля при строительстве магистрали:

 

Наименование оборудования	Еденицы измерения	Количество	Стоимость у.е.
единичная	общая
Кабель ОПН-ДПС	км
Наценки ГУМТО
Транспортные расходы
Итого:
Заготовительно-складские работы
Итого:

 

 

Сметный расчёт на оборудование, которое устанавливается по заданию.

Оптический кросс и сплайс-кассеты считаем только на ОП.

Наименования оборудования	Единица измерения	Кол-во ед. измерения	Стоимость
Единичная	Общая
Стойка	стойка
Мультиплексор STM-4	блок
Мультиплексор STM-16	блок
Шкаф кроссовый оптический(48)	стойка
Шкаф кроссовый оптический(16)	стойка
Шкаф кроссовый оптический(96)	стойка
Оптический усилитель	Блок
Сплайс кассета (12)	кассета
Набор оборудования	комплект
Патчкорд	Шт
Итого:
Наценки ГУМТО	%
Транспортные расходы	%
Итого:
Заготовительно-складские работники
Итого:

 

 

Сметный расчет на строительство магистрали:

Наименование оборудования	Единица измерения	Кол-во ед. измерения	Стоимость
единичная	общая
Раздел А: Строительные работы
Прокладка кабеля	км
Монтаж кабеля	км
Стоимость кабеля
Стоимость материалов не учтенных от стоимости кабеля	%
Итого:
Накладные расходы	%
Итого:
Плановые накопления	%
Итого по разделу А:
Раздел Б: монтажные работы от стоимости оборудования	%
Стоимость материалов, неучтенных ценниками	%
Стоимость оборудования:
Итог по разделу Б
Итог по разделу А и Б:
Прочие расходы	%
Итого по смете:
Непредвиденные расходы	%
ВСЕГО:

 

На основании выполненного сметно-финансового расчета определим количество канало-километров (КК):

КК=NL,

где N-количество каналов

L-протяженность трассы км

КК=

Стоимость одного канала-км.Q/KK

где Q-стоимость проекта

Стоимость одного канало-километра=

 

 

3. Мероприятия по технике безопасности и охране труда

Охрана труда представляет собой систему законодательных, социально экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических мероприятий по созданию условий, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособность человека в процессе труда. На технический персонал ЛАЦ оказывает воздействие ряд опасных вредных факторов. Персонал, обслуживающий ВОЛС, дополнительно подвергается лазерному излучению, возможности попадания мельчайших осколков оптического волокна на кожу. Однако общим для всех наиболее опасным фактором является повышенное значение напряжения в электрических цепях обслуживаемой аппаратуры и электромагнитные излучения.

Стандарт определяет следующие организационно-технические мероприятия по обеспечению электробезопасности:

· К работе должны допускаться лица, прошедшие инструктаж и обучение безопасным методам труда, проверку знаний правил инструкции по безопасности в соответствии с занимаемой должностью;

· При проведении работ с действующими электроустановками должны быть назначены лица, ответственные за организацию и безопасность производства работ, установленные рациональные режимы труда и отдыха;

· Перед выполнением работ со снятием напряжения следует отключить установку от источника питания, проверить отсутствие напряжения, механическое запирание проводов коммутационных аппаратов, снять предохранители, отсоединить концы питающих линий и принять другие меры, исключающие возможность ошибочной подачи напряжения к месту работы, заземлить отключенные токоведущие части, оградить рабочее место или остающиеся под напряжением токоведущие части, к которым в процессе работы можно прикоснуться или приблизиться на недопустимое расстояние;

· Работы на токоведущих частях, находящихся под напряжением, должны выполняться на ряду не менее двумя лицами, с применением электрозащитных средств.

 

Охрана труда при строительстве и монтаже воздушной линий связи.

Работники, занятые строительством и монтажом воздушной линий связи, обязаны:

· Соблюдать правила внутреннего трудового распорядка;

· Пройти обучение безопасным методам труда в объёме технологий ведения работ;

· Знать и соблюдать правила по охране труда в объёме выполняемых обязанностей, ежегодно подтверждать 3-ю группу по электробезопасности;

· Выполнять только ту работу, которая определена указанием на производство работ при условии, что безопасные способы её выполнения хорошо известны;

· Уметь оказывать первую медицинскую помощь пострадавшим от электрического тока и при других несчастных случаях;

· Соблюдать инструкцию о мерах пожарной безопасности;

· О каждом несчастном случае на производстве немедленно извещать непосредственного руководителя.

 

Работа на воздушный линиях запрещается:

§ Во время грозы;

§ При температуре наружного воздуха ниже нормы, установленной местными органами власти

Исключение допускается при ликвидации аварии. В этом случае руководитель работ обязан организовать в непосредственной близости от места работы место для обогрева.

Для организации доврачебной помощи пострадавшим, бригада должна быть оснащена медицинской аптечкой, а каждый работающий должен иметь индивидуальный антисептический пакет.

 

Требования безопасности перед началом работ. Перед началом работ руководитель должен:

· Провести инструктаж по мерам безопасности с техническим персоналом;

· Установить связь со смежными участками сети связи;

· Обеспечит присутствие персонала на питающем пункте, если по кабелю, на котором производятся работы, подаётся от него дистанционное питание;

· После получения инструктажа технический персонал обязан надеть

установленную по действующим нормам специальную одежду и технологическую обувь, застегнуть спецодежду на все пуговицы и одеть головные уборы;

· Привести в порядок средства коллективной и индивидуальной защиты;

· Приготовить к работе необходимые инструменты и убедиться в их исправности;

· Установить необходимые ограждения и предупредительные знаки;

· Обо всех недостатках и неисправностях, обнаруженных при осмотре на рабочем месте доложить старшему бригады для принятия мер к их полному устранению.

12Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: