Технология монтажа и обслуживания оптических систем транспортных сетей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В нынешнее время каждый человек пользуется интернетом, и каждому нужна высокая скорость. За последний период развитее связи идёт огромными шагами, сейчас при физической возможности каждый пользователь может позволить себе интернет 500 mb/s. Но такая возможность есть не у всех людей, не в каждом регионе нашей огромной страны доступен высокоскоростной интернет. Для студента очень важен этот опыт, так как это будущая профессия и специалист должен знать о ней всё, от проектировки до постройки. Полученные новые практические знания, будут полезны для получения работы по специальности. Знания студента и его умение применять навыки на практике дают хорошую картину работодателю.

Объектом курсовой работы является волоконно-оптическая линия, способная передавать быстрый интернет на большие расстояния.

Предметом курсовой работы являются способы и средства для построения участка волоконно-оптической линии связи на маршруте д. Тайдаково - г. Алексин.

Цель курсовой работы: проектирование волоконно-оптической линии связи на участке д. Тайдаково - г. Алексин.

Задачами курсовой работы являются:

- проанализировать теоретические основы построения транспортной сети с помощью ВОЛС;

- выбрать трассу прокладки сети, а также выбрать технологию монтажа;

- определить требования техники безопасности при монтажных работах проекта;

- на основе проведенного анализа сделать обоснованный выбор оборудования и компонентов для реализации предлагаемых решений.



1. Теоретические основы построения волоконно-оптических линий связи

1.1 Основные термины, понятия и определения

ВОЛС - волоконно-оптическая линия связи, строящаяся из волоконно-оптических кабелей, активных и пассивных устройств, и предназначена для передачи информации оптическим излучением.

Транспортная сеть - часть сети связи, охватывающая магистральные узлы, междугородние станции, а также соединяющие их каналы и узлы, и выполняющая функции транспортирования.

ОК - оптический кабель. Кабель, проводником которого является не токопроводящая жила, а оптический световод. Предназначен для передачи оптических сигналов в ВОЛС. волоконный оптический сеть

ОВ - оптическое волокно, выполненное из прозрачного материала, в большинстве случаев стекло, предназначенное для передачи оптического излучения путём многократных внутренних переотражений.

Способ прокладки - это то, каким путём волоконно-оптическая линия проходит от точки А к точке Б.

При строительстве линейных сооружений ВОЛС применяют следующие (основные) методы прокладки ВОК:

-прокладка в грунте;

-прокладка в кабельную канализацию;

-прокладка методом подвеса;

-прокладка в защитных полиэтиленовых трубах;

-прокладка под водой;

-прокладка внутри помещений.

Оптические сплиттер (разветвитель, делитель) - это пассивное устройство, предназначенные для распределения мощности принятого оптического сигнала между выходными портами в заданной пропорции.

1.2 Анализ технологий построения и монтажа ВОЛС

Существуют четыре основных виды топологий для построения ВОЛС: топология «Точка-точка», Топология «Кольцо», Топология «Звезда», Топология «Последовательная линейная цепь».

Топология «Точка - точка»

Является наиболее простым примером базовой топологии SDH сети. Она может быть реализована с помощью терминальных мультиплексоров. При выходе из строя основного канала сеть в считанные миллисекунды автоматически переходит на резервный. Несмотря на свою простоту, именно эта технология наиболее широко используется при передаче больших потоков данных по высокоскоростным магистральным каналам. Эту же топологию используют для отладки сети при переходе к новой более высокой скорости в иерархии SDH. Схема топологии «Точка - точка» представлена на рисунке 1.1.

Рис 1.1 Схема топологии «Точка - точка»

Топология «Звезда»

В этой топологии один из удаленных узлов сети, связанный с центром коммутации или узлом сети SDH на центральном кольце, играет роль концентратора, где часть трафика может быть выведена на терминалы пользователей, тогда как оставшаяся его часть может быть распределена по другим удаленным узлам. Схема топологии «Звезда» представлена на рисунке 1.2

Рис 1.2 Схема топологии «Звезда»

Топология «Кольцо»

Основное преимущество этой топологии легкость организации защиты, благодаря наличию в синхронных мультиплексорах двух пар оптических агрегатных выходов, дающих возможность формирования двойного кольца со встречными потоками. Схема топологии «Кольцо» представлена на рисунке 1.3.

Рис 1.3 Схема топологии «Кольцо»

Топология «Последовательная линейная цепь».

Эта базовая топология используется тогда, когда интенсивность трафика в сети не так велика и существует необходимость ответвлений в ряде точек на линии, где могут вводиться и выводиться каналы доступа. Она реализуется с использованием как терминальных мультиплексоров на обоих концах цепи, так и мультиплексоров ввода/вывода в точках ответвлений. Схема топологии «Последовательная линейная цепь» представлена на рисунке 1.4.

Рис 1.4 Схема топологии «Последовательная линейная цепь»

Также существуют три технологии Цифровых Систем Передачи (ЦСП):

Технология синхронной цифровой иерархии(SDH).

Синзронная цифровая иерархия (SDH) -- технология широкополосных транспортных сетей, которые являются инфраструктурой для подключения пользователя к широкополосному спектр услуг. Сети SDH позволяют передавать информационные потоки на скоростях до 10 Гб/сек, представляют широкий диапазон скоростей доступа, в том числе совместимых с плезиохронной цифровой иерархией, прозрачный для трафика любой природы (голос, видео, данные)

Технология плезиохронной цифровой иерархии(PDH).

Плезиохронная цифровая иерархия (PDH) - это технология, используемая в телекоммуникационных сетях для передачи больших объемов данных по цифровому транспортному оборудованию, такому как волоконно-оптические и микроволновые радиосистемы. Сети PDH работают в состоянии, когда различные части сети почти, но не совсем идеально синхронизированы.

Технология АТМ.

Технология АТМ - Пакетная технология коммутации, мультиплексирования и передачи, в которой используется пакеты фиксированной малой емкости, называемые ячейками. Технология коммуникации с ориентацией на соединение, т.е. до передачи данных между двумя оконечными устройствами должно быть установлено соединение.

1.3 Оборудование и элементы, используемые для построения и монтажа ВОЛС

Оборудование разделяется на два основных класса: активное и пассивное.

К пассивному оборудованию относятся:

ОК - кабель на основе волоконных световодов, предназначенный для передачи оптических сигналов в линиях связи. Делится на большое количество типов, основные:

-для внутренней прокладки (не защищены от стихийных воздействий) Рисунок 1.5.

Рис 1.5 ОК для внутренней прокладки.

-для внешней прокладки (имеют разные виды защиты). Рисунок 1.6.

Рис 1.6 ОК для внешней прокладки.

Оптические муфты представляют собой специальное устройство, предназначенное для разветвления, а также соединения и распределения оптоволоконных кабелей связи. Имеют несколько вводов и выводов для оптического кабеля. Оптическая муфта представлена на рисунке 1.7.

Рис 1.7 Оптическая муфта.

Оптический шкаф - это специальная конструкция, которая предназначена для разведения и обеспечения соединения оптоволоконного кабеля и находится внутри помещения. Обычно она имеет форму стойки и используется для финальной заделки. Оптический распределительный шкаф имеет сравнительно небольшой размер и может комфортно крепиться на стене. Оптический шкаф представлен на рисунке 1.8.

Рис 1.8 Оптический шкаф.

Оптический кросс - это пассивное устройство для разъёмного соединения оконцованного многоволоконного оптического кабеля с помощью оптических коннекторов. Оптические кроссы изготавливаются двух видов: рэковые (для установки в коммутационные шкафы и телекоммуникационные стойки) и настенные. Оптический кросс представлен на рисунке 1.9.

Рис 1.9 Оптический шкаф.

К активному оборудованию относятся:

Оптические регенераторы - компонент ВОЛС, предназначенный для восстановления амплитуды цифрового оптического сигнала. Регенераторы могут быть как чисто оптическими, так и электрическими, которые преобразуют оптический сигнал в электрический, восстанавливают его, а затем снова преобразуют в оптический. Рисунок 1.10.

Рис 1.10 Оптический регенератор.

Оптический усилитель - устройство для увеличения энергетических параметров сигнала с использованием энергии внешнего источника питания. Усилители могут быть как чисто оптическими, так и электрическими, которые преобразуют оптический сигнал в электрический, усиливают его, а затем снова преобразуют в оптический. Рисунок 1.11.

Рис 1.11 Оптический усилитель.

Оптический фотоприёмник. Устройство с помощью которого происходит оптоэлектронное преобразование из оптического сигнала в электрический. Рисунок 1.12.

Рис 1.12 Оптический фотоприёмник.



2. Проект участка магистрали транспортной сети

2.1 Задание на проектирование

Основанием для разработки предварительного проекта участка ВОЛС транспортной сети является:

- реализация государственной программы по устранению цифрового неравенства;

- потребность в создании разветвленной транспортной сети, обеспечивающей передачу высокоскоростных цифровых потоков, повышения надежности (резервируемости) сети в целом.

Транспортная магистраль размещается на территории Российской Федерации. Проектируемый участок ВОЛС располагается между населенными пунктами д. Тайдаково, Тульская обл. (54.473331, 37.511285) и г. Алексин., Тульская обл. (54.489198, 37.126443) и является частью внутризоновой транспортной сети.

Вид строительства - новое строительство.

Целью строительства участка ВОЛС является расширение внутризоновой транспортной сети и обеспечение взаимодействия зоновых сетей, как элементов общей транспортной сети.

Разрабатываемый предварительный проект участка транспортной сети должен соответствовать требованиям нормативно-технических документов:

- Постановление правительства РФ от 16.02.2008 № 87. «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию

- Градостроительный кодекс Российской Федерации.

- ГОСТ Р 21.1101 2013 «Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации».

- Федеральный закон 126 ФЗ «О связи».

- Правила Устройства Электроустановок (ПУЭ) 7 издание.

- ВСН 116 93 «Инструкция по проектированию линейно кабельных сооружений связи»

- РД 45.120 2000 «Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети».

- ГОСТ Р 21.1703 2000 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации проводных средств связи».

- «Правила применения оптических кабелей связи, пассивных оптических устройств и устройств для сварки оптических волокон»

- СО 153 34.48.519 2002 «Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 0,4 - 35 кВ».

- «Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых оптических линий связи», ССКТБ ТОМАСС, 1993.

- «Руководство по строительству линейных сооружений местных сетей связи», ССКТБ ТОМАСС, 1995.

- СП 20.13330.2011 (СНиП 2.01.07 85) «Нагрузки и воздействия».

- РД 34.20.184 91 «Методические указания по районированию территорий энергосистем и трасс ВЛ по частоте повторяемости и интенсивности пляски проводов»

- ВСН 604 III 87 «Техника безопасности при строительстве линейно кабельных сооружений».

- СНиП 3.05.06 85 «Электротехнические устройства».

- СНиП 12 03 2001. «Безопасность труда в строительстве. Часть 1. Общие требования».

- СНиП 12 04 2002. «Безопасность труда в строительстве. Часть 2. Строительное производство».

Требования к проектируемому участку ВОЛС:

- Пропускная способность транспортной сети 100 Гбит/c в обоих направлениях;

- Резервирование на сети по схеме не хуже, чем n+1;

- Проектируемый участок должен обеспечивать использование в транспортной сети современных технологий передачи (PDH, SDH, MPLS и др.);

- ОК должен соответствовать требованиям по пропускной способности и условиям эксплуатации.

Особые условия (допущения):

- между всеми населенными пунктами имеются автомобильные дороги;

- между всеми населенными пунктами имеется линия электропередач;

- трасса ЛЭП проходит вдоль автомобильной дороги, в качестве опор ЛЭП используются опоры серии 3.407.1-143 (СВ 164-12), типа П16,4-1, УП16,4-1, К16,4-1, А16,4-1. Типы опор ЛЭП на участке прокладки ВОЛС представлены в приложении 1;

- номинальное напряжение ЛЭП 10 кВ;

- ЛЭП не пересекает железнодорожные магистрали;

- ЛЭП не пересекает водных преград;

- среднюю длину пролета принять 100 метров;

- расстояние между анкерными опорами (длину анкерного пролета) принять 1000 метров;

- длину переходного анкерного пролета принять 50 метров;

- участок ВОЛС начинается и заканчивается на концевых опорах К16,4-1 по указанным координатам;

- профиль трассы не имеет перепадов высот;

- длина строительного участка транспортной сети соответствует расстоянию измеренному по автомобильной дороге, между указанными координатами;

- при выполнении расчетов строительной длины оптических кабелей, длину необходимую для ввода в здания и коммутационное оборудование не учитывать;

- данный проект ВОЛС не предусматривает работы по выбору активного оборудования ВОСП.

2.2 Выбор трассы прокладки участка ВОЛС

2.2.1 Выбор трассы прокладки участка ВОЛС

Выбор трассы прокладки кабельного участка ВОЛС осуществлен в соответствии с требованиями, изложенными в задании на проектирование (п. 2.1) настоящей работы.

Выбор трассы выполнялся с использованием электронного ресурса «яндекс карты». Кабельный участок проложен от населенного пункта д. Тайдаково, Тульская обл. с координатами точки подключения (54.473331, 37.511285) до населенного пункта г. Алексин, Тульская обл. с координатами точки подключения (54.489198, 37.126443).

Схематическое изображение выбранной трассы кабельного участка представлено в приложении 1.

Ситуационный план прокладки кабельного участка ВОЛС План и профиль трассы представлен в приложении 2.

Выбранная трасса кабельного участка ВОЛС совпадает с трассой ЛЭП 10 кВ., расположенной между указанными населенными пунктами (координатами). В соответствии с указанными особыми условиями (допущениями), изложенными в ЗнП (п 2.1):

проблемные участки на выбранной трассе, связанные с пересечением железнодорожных путей и водных преград отсутствуют;

проблемными участками на выбранной трассе являются участки пересечения автомобильных дорог с координатами:

А) 54.473331, 37.511285;

Б) 54.466118, 37.473617;

В) 54.449546, 37.353719;

Г) 54.455313, 37.271583;

Д) 54.489198, 37.126443.



2.3 Выбор оптического кабеля в соответствии с условиями прокладки

2.3.1 Подбор оптического кабеля

Кабельный участок проходит между двумя городами. Исходя из климатических условий в данном районе, с помощью расчётов, проведённых на сайте “ВОЛС Эксперт” был выбрал кабель ДОТа-П-48У(6х8) 6кН, который является лёгким подвесным самонесущим оптическим кабелем, подходящим под данных условий прокладки. Кабель представлен на рисунке 2.3.1.

Рисунок 2.3.1 Кабель ДОТа-П-48У(6х8) 6кН

2.3.2 Расчет нагрузок на промежуточные опоры

Исходя из расчётов, проведённых на сайте “ВОЛС Эксперт”, следует, что при использовании кабеля ДОТа-П-48У(6х8) 6кН и пролёте 100 метров горизонтальная поперечная нагрузка на поддерживающие опоры не превышает допустимое значение. Допустимая горизонтальная поперечная нагрузка на опоры - 12 тс*м. При прокладке кабеля нагрузка составляет 0.12 тс*м. Результаты расчёта приведены в таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1.

	I группа предельных состояний
	Горизонтальная поперечная нагрузка, Н	Вертикальная нагрузка, Н	Горизонтальная продольная нагрузка, Н	Момент силы на основание опоры, Н*м
Нормальный режим	0	144	0	0
Режим максимального ветра под углом 45 градусов к линии	411	144	0	3 292
Режим максимального ветра перпендикулярного линии	664	144	0	5 312
Режим гололеда с ветром	1 394	1 869	0	11 155
Режим одноосного тяжения (односторонний обрыв)	0	144	1 442	11 537
Монтажный режим (вес монтажника с оснасткой)	0	1 124	0	0
	II группа предельных состояний
Нормальный режим	0	72	0	0
Режим максимального ветра под углом 45 градусов к линии	348	72	0	2 786
Режим максимального ветра перпендикулярного линии	562	72	0	4 495
Режим гололеда с ветром	1 180	934	0	9 439
Режим одноосного тяжения (односторонний обрыв)	0	72	1 109	8 874
Монтажный режим (вес монтажника с оснасткой)	0	1 052	0	0

Исходя из расчётов, проведённых на сайте “ВОЛС Эксперт”, следует, что при использовании кабеля ДОТа-П-48У(6х8) 6кН и пролёте 100 метров горизонтальная поперечная нагрузка на анкерные опоры не превышает допустимое значение. Допустимая горизонтальная поперечная нагрузка на опоры - 12 тс*м. При прокладке кабеля нагрузка составляет 0.12 тс*м. Результаты расчёта приведены в таблице 2.3.2.

Таблица 2.3.2

	I группа предельных состояний
	Горизонтальная поперечная нагрузка слева, Н	Горизонтальная поперечная нагрузка справа, Н	Вертикальная нагрузка слева, Н	Вертикальная нагрузка справа, Н	Тяжение слева, Н	Тяжение справа, Н	Разность тяжений, Н	Момент на основание опоры, Н*м
Нормальный режим	0	0	144	144	1 442	1 442	0	0
Режим максимального ветра под углом 45 градусов к линии	411	411	144	144	1 977	1 977	0	0
Режим максимального ветра перпендикулярного линии	664	664	144	144	2 305	2 305	0	0
Режим гололеда с ветром	1 394	1 394	1 869	1 869	4 325	4 325	0	0
Аварийный режим, обрыв (одноосное тяжение)	0	0	144	144	0	1 442	1 442	11 537
Монтажный режим (одноосное тяжение, вес монтажника с оснасткой)	0	0	1 124	1 124	0	1 442	1 442	11 537
	II группа предельных состояний
Нормальный режим	0	0	72	72	1 109	1 109	0	0
Режим максимального ветра под углом 45 градусов к линии	348	348	72	72	1 457	1 457	0	0
Режим максимального ветра перпендикулярного линии	562	562	72	72	1 671	1 671	0	0
Режим гололеда с ветром	1 180	1 180	934	934	2 571	2 571	0	0
Аварийный режим, обрыв (одноосное тяжение)	0	0	72	72	0	1 109	1 109	8 874
Монтажный режим (одноосное тяжение, вес монтажника с оснасткой)	0	0	72	72	0	1 109	1 109	8 874

2.3.3 Расчет наведенного электрического потенциала вблизи опоры для самонесущих оптических кабелей

Исходя из расчётов, проведённых на сайте “ВОЛС Эксперт”, следует, что при напряжении линии ЛЭП0 10 кВ наведённый электрический потенциал не превышает 12 кВ. Следовательно, допускается возможность использовать кабели “Инкаб” со стандартной полиэтиленовой оболочкой. Рисунок 2.3.4.

Рисунок 2.3.4 Графическое представление результатов расчёта наведенного электрического потенциала вблизи опоры.



2.3.5 Расчет сближения с фазовыми проводами

Рисунок 2.3.5 Изображение сближения проводов и ВОК в режиме максимального ветра. Шаг сетки координат 1 метр.

Рисунок 2.3.6 Изображение сближения проводов и ВОК в режиме ветра с гололёдом. Шаг сетки координат 1 метр.

Рисунок 2.3.7 Изображение сближения эллипсов пляски проводов и ВОК. Шаг сетки координат 1 метр.

Рисунок 2.3.8 Изображение сближения проводов и ВОК в режиме грозовых перенапряжений. Шаг сетки координат 1 метр.

2.4 Расчет длины регенерационного участка

Определение длины участка регенерации является важной составной частью проектирования линейного тракта ВОСП. Длина регенерационного участка (РУ) определяется двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией информационных сигналов.

Для определения длины регенерационного участка по затуханию можно воспользоваться соотношением, предложенным МСЭ-Т:

L_ру(з) = ( Р пер - Р прм - М) - n* брс - бнс

б_ок + б_нс/ L _стр

Для удобства сведем все величины в одну таблицу. С целью упрощения процесса проверки выбранного оптического кабеля, таблицу построим с функцией калькулятора. Таблица 2.3.3 реализуется в табличном редакторе Excel.

Таблица 2.3.3 Расчет длины регенерационного участка

Величина	ед.изм.	кол-во	Примечание
Р пер	дБм	1	выходная оптическая мощность передающего оптического модуля (на входе в ОВ)
Р прм	дБм	-23	входная оптическая мощность (чувствительность) приемного оптического модуля
М	дБ	6	энергетический запас (минимальная перегрузка оптического приемника составляет как правило от 2 до 6)
n	шт	2	количество разьемных соединений
брс	дБ	0,3	затухание на разьемном соединении (нормативная величина)
бнс	дБ	0,1	затухание на неразьемном соединении (нормативная величина)
бок	дБ/км	0,22	затухание оптического кабеля (данные производителя, для выбранного кабеля)
L стр	км	4	длина кабеля строительная
L уч	км	28,4	длина кабеля участка(общая)
Lру(з)	км	78,78	длина регенерационного участка расчетная

Подставляя в таблицу соответствующие значения, получаем расчетную длину регенерационного участка по затуханию и ее сравнение с общей длиной участка ВОЛС.

Наряду с коэффициентом затухания ОВ важнейшим параметром является дисперсия, которая определяет его пропускную способность для передачи информации.

Дисперсия - это рассеяние во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, которое приводит к увеличению длительности импульса оптического излучения при распространении его по ОВ.

При выполнении инженерных расчетов длин регенерационного участка, особенно при использовании многомодовых оптических волокон, а также скоростей передачи более 10Gb/с необходимо учитывать рассеивание по дисперсии. В нашем случае, основываясь на дисперсионных свойствах различных типов ОВ, выпускаемых по рекомендациям ITU-TG.651 и G.652, приведенных в таблице 2.3.2 можем сделать допущение, что при проектировании данного участка магистральной ВОЛС, затуханием по дисперсии можно пренебречь.

Вывод: Исходя из проведенных расчетов (таблица 2.3.1) видно, что на выбранной трассе прокладки участка ВОЛС размещение необслуживаемого регенерационного пункта не требуется.

2.5 Технические решения

Для решения задач, поставленных в задании на проектирование и по результатам проведенного анализа, предлагается следующие технические решения:

1. Кабельный участок транспортной сети строится с использованием оптического кабеля - ДОТа-П-48У(6х8)-6кH;

2. Монтаж оптического кабеля выполняется способом подвеса;

3. В качестве опор для подвеса используются опоры ЛЭП 10 кв, тип опор анкерные, промежуточные;

4. Высота подвеса оптического кабеля на опорах составляет 8 метров;

5. Тяжение оптического кабеля осуществляется с использованием подвесов натяжных марки «СВЯЗЬСТРОЙДЕТАЛЬ» на анкерных опорах. Пример крепления кабеля, с использованием подвесов натяжных к опорам типа А 16,4-1. представлен на рисунке 2.5.1.

Рисунок 2.5.1 Пример крепления кабеля, с использованием подвесов натяжных к опорам типа А 16,4-1.

6. Величину номинальной растягивающей силы при монтаже оптического кабеля установить 4 кН;

7. Преодоление проблемного участка (пересечение с автомобильной дорогой) оптическим кабелем выполнить переходным анкерным пролетом;

8. Расстояние между анкерными опорами установлено 1000 метров для всего кабельного участка и 50 метров для проблемных участков;

9. Поддержка оптического кабеля на промежуточных пролетах осуществляется с использованием ПСО-6-10/11,1 Пример крепления кабеля, с использованием подвесов поддерживающих к опорам типа П 16,4-1. Представлен на рисунке 2.5.2.

Рисунок 2.5.2 Пример крепления кабеля, с использованием подвесов поддерживающих к опорам типа П 16,4-1.

10. Расстояние между промежуточными опорами установлено 100 метров;

11. Строительная длина оптического кабеля устанавливается в количестве 4000 метров;

12. Длина монтажная, с учетом запаса оптического кабеля устанавливается в количестве 4300 метров;

13. Рекомендованная длина кабеля на барабанах составляет 4300 метров, тип барабана 10;

14. Соединение строительных участков осуществить в МТОК-К6/108-1КТ3645-К, тип муфты: тупиковая.

15. Крепление муфты МТОК-К6/108-1КТ3645-К к опоре осуществляется с использованием УПМК

16. Схема соединения оптических волокон в муфте МТОК-К6/108-1КТ3645-К представлено на рисунке 3.

Рисунок 2.5.3 Схема сварки в муфте МТОК-К6/108-1КТ3645-К

17. Запас оптического кабеля укладывается в виде колец, запас крепится на анкерных опорах с использованием УПМК;

18. Пример крепления запаса оптического кабеля и оптической муфты на опоре А 16,4-1. Представлен на рисунке 4.

Рисунок 2.5.4 Пример крепления запаса оптического кабеля и оптической муфты

19. Для выполнения монтажных работ, с высоким качеством, рекомендовано использовать метод прокладки по опорам. Данный метод прокладки оптического кабеля на подвесах позволяет провести оптический кабель по опорам ЛЭП, не касаясь земли. Пример использования метода прокладки по опорам. Представлен на рисунке 5.

Рисунок 2.5.5 Метод прокладки по опорам



2.6 Выбор оборудования и комплектующих для построения ВОЛС

Для реализации проекта построения ВОЛС на данном участке было подобрано следующее оборудование и комплектующие:

- Кабель оптический ДОТа-П-48У(6х8) 6кн, 30000м. Рисунок 2.6.1.

Рисунок 2.6.1 Кабель оптический ДОТа-П-48У(6х8) 6кн

- Муфта МТОК-К6/108-1КТ3645-К, 9шт. Рисунок 2.6.2.

Рисунок 2.6.2 Муфта МТОК-К6/108-1КТ3645-К

- Комплект №3 для ввода ОК (МТОК-Б1, В3, К6, ББ), 18шт.

Рисунок 2.6.3 Комплект №3 для ввода ОК (МТОК-Б1, В3, К6, ББ).

- Устройство УПМК д/подвески муфт и запаса кабеля, 9шт.

Рисунок 2.6.4 Устройство УПМК д/подвески муфт и запаса кабеля.

- Комплект стальных стяжек для УПКМ, 7шт.

Рисунок 2.6.5 Комплект стальных стяжек для УПКМ

- Зажим спиральный натяжной НСО-6-10/11,1К(К-12), 36шт.

Рисунок 2.6.6 Зажим спиральный натяжной НСО-6-10/11,1К(К-12)

- Зажим спиральный поддерживающий ПСО-6-10/11,1 284шт.

Рисунок 2.6.7 Зажим спиральный поддерживающий ПСО-6-10/11,1

- Комплект кассеты КТ-3645, 9шт.

Рисунок 2.6.8 Комплект кассеты КТ-3645

- Кабельный барабан 14г. 8шт.

Рисунок 2.6.9 Кабельный барабан 14г

2.7 Измерения, проводимые при проведении и окончании монтажных работ

При монтаже и обслуживании волоконно-оптических линий, невозможно обойтись без проведения ряда измерений.

Типичным для этапа монтажа является измерение затухания с помощью измерителя оптической мощности. Измеряться могут как и отдельные сростки, так и вся линяя. На этапе пуско-наладочных работ и эксплуатации определяются уровни мощности оптического излучения на выходе передатчика и входе приемника, а также фиксируется коэффициент ошибок.

В случае обнаружения каких-либо проблем производится диагностика линии с помощью оптического рефлектометра. При проведении кроссовых работ встает задача идентификации линий и их окончаний, проверки исправности коммутационных шнуров и правильности кроссировки (просветка, аналог "прозвонки" на металлических кабелях).

Одно из основных измерений для волоконно-оптических линий - определение затухания. Эту величину можно измерить несколькими методами, отличающимися технологией калибровки и точностью измерения. Но неизменно для выполнения измерения требуется две вещи - стабилизированный источник оптического излучения и измеритель оптической мощности. Задача заключается в определении разности мощности сигнала, поданного на линию, и мощности сигнала, полученного с нее на другом конце. Причем, ввиду различия условий распространения излучения в каждом направлении, измерение необходимо выполнить в обе стороны. И если уж совсем нет времени, оно должно проводиться в том же направлении, в котором установленное на этой линии оборудование будет впоследствии передавать данные.

Измерение можно провести следующими способами.

- Во-первых, на одном волокне в одном направлении двумя людьми с помощью одного источника излучения и одного измерителя оптической мощности. Для того чтобы провести измерение в обоих направлениях, приборы достаточно поменять местами.

- Во-вторых, на паре волокон, соединенных на дальнем конце перемычкой, в одном направлении одним человеком с использованием одного источника и одного измерителя или одного содержащего их прибора.

- В-третьих, на паре волокон в обе стороны двумя людьми с помощью пары источников и пары измерителей или двух содержащих их приборов.

- В-четвертых, на одном или двух волокнах в обе стороны двумя людьми посредством пары приборов для автоматического двухстороннего тестирования одного или двух волокон.

Измерители оптической мощности различаются между собой по функциональным характеристикам гораздо существенней, чем рассмотренные в предыдущей статье источники излучения. Во-первых, это диапазон измерений, точность, рабочий диапазон длин волн (поскольку один измеритель может применяться с несколькими источниками) и ширина спектра (от 5 нм у точных приборов до 100 нм у простых), возможность одновременного измерения на двух длинах волн (обычно 850/1300 и 1310/1550 нм). Во-вторых, средства управления, обработки и отображения - речь идет о системе меню для выбора режимов работы, калибровке и автоматическом учете вносимого шнурами затухания, пересчете результатов измерения в другие единицы (мкВт, дБ, дБм), типе клавиатуры и дисплея. И наконец, возможность сохранения результатов измерений и их вывода на печать или записи в компьютер.

Отражения полезного сигнала от различных неоднородностей линии в ряде случаев могут влиять на работоспособность приложений. Особенно принципиальны они, например, для систем передачи с использованием лазерных источников излучения (отраженное излучение служит препятствием для автоматического контроля уровня мощности) или высококачественных систем телевизионного вещания с аналоговой передачей сигнала (отраженное излучение вносит искажения в полезный сигнал). И, напротив, они не представляют опасности для линий на базе многомодового оптического кабеля, если передача осуществляется с помощью светодиодного источника излучения.

Величина отражений характеризуется коэффициентом отражения - долей излучения, отраженного от заданной точки на пути его распространения. Таким образом, этот параметр характеризует влияние, вносимое конкретной неоднородностью (например, соединителем). А вот по возвратным потерям судят о суммарном отраженном сигнале, зафиксированном в заданной точке волокна. Иначе говоря, возвратные потери позволяют оценить мощность отраженного излучения от всех неоднородностей на линии.

Возвратные потери можно измерить как с помощью специально для этого предназначенного прибора, так и с помощью оптического тестера при наличии у него соответствующей функции. Величина отраженного излучения от отдельных компонентов линии может быть определена и посредством рефлектометра, однако точность будет невысока, поэтому он больше подходит для диагностики (поиска конкретного места с сильным отражением), чем для измерений.

Функциональность универсального прибора или комплекта не ограничивается измерением возвратных потерь - при покупке не следует забывать о его дополнительных возможностях. Например, нужно обратить внимание на наличие в источнике излучения такой встроенной функции, как визуализатор неисправностей (источник видимого излучения). В случае, когда приобретается работающее в паре оборудование, полезным окажется и встроенное переговорное устройство. Учитывая высокую стоимость приборов, не стоит говорить о важности и необходимости «мелочей» наподобие резиновой защитной оболочки, сумки, комплекта надежных коммутационных шнуров, набора переходников с соединителями различного типа, калиброванной оправки.

Даже такая банальная вещь, как оправка (цилиндр калиброванного диаметра), может оказаться незаменимой при изготовлении нормализующей катушки. Несколько намотанных на оправку витков многомодового волокна (обычно четыре-пять) представляют собой модовый фильтр, который позволяет устранить в излучении моды высшего порядка и распространяющиеся в оболочке волокна. Фильтр необходим для повышения точности измерения затухания на коротких отрезках кабеля (до 1 км). Кроме того, оправка может применяться для подавления отраженного излучения в определенной точке для идентификации точного места на рефлектограмме.

Конечно, если речь идет о небольшом объеме работ, то от универсальности можно отказаться в пользу недорогого минимального комплекта приборов. При измерении затухания можно, например, воспользоваться простой парой приборов для получения приблизительной оценки. Но даже такой невысокой точности измерений достаточно в большинстве случаев, с которыми приходится сталкиваться при эксплуатации линий внутри компании.

Еще один экономичный вариант - приставка к мультиметру. В набор входят источник излучения и оптико-электронный преобразователь, подключаемый к мультиметру для проведения измерений. Так как без мультиметра в любом случае не обойтись, то экономия налицо. Но точность будет невысока, и удобств во время работы трудно ожидать.

2.8 Правила и меры безопасности при проведении монтажных работ

- Подобрать необходимый для выполнения данной работы инструмент, приспособления и средства защиты, убедиться в их исправности.

- Надеть исправную спецодежду, спецобувь и другие средства индивидуальной защиты и привести их в порядок.

- Необходимо застегнуть на пуговицы рукава, заправить свободные концы одежды так, чтобы они не свисали.

- Не допускается носить спецодежду расстегнутой и с подвернутыми рукавами. Спецодежду и спецобувь работники не должны снимать в течение всего рабочего времени.

- Перед началом работ, связанных с повышенной опасностью, руководитель работ должен получить наряд-допуск, а работники - пройти целевой инструктаж.

- Обо всех недостатках и неисправностях инструмента, приспособлений и средств защиты, обнаруженных при осмотре, доложить руководителю работ для принятия мер к их устранению.

- При работах, связанных с прокладкой кабеля, необходимо пользоваться только исправными лестницами, стремянками, подмостями и автовышками.

- При выполнении работ могут применяться лестницы деревянные или из стеклопласта. Перед началом работы лестницы должны быть тщательно осмотрены.

- Запрещается применять лестницы, не прошедшие испытаний или с истекшими сроками испытаний, с поврежденными ступенями и упорами, и другими неисправностями. Лестницу необходимо переносить без касания земли.

- Длина лестницы должна быть достаточной для того, чтобы работник выполнял работу, стоя на ступени, находящейся на расстоянии не менее 1 м от конца лестницы. В противном случае следует пользоваться при выполнении работ соответствующими машинами или механизмами.

- Лестницы должны быть прочными и надежными. Дерево, применяемое для изготовления лестниц, должно быть выдержанным и сухим, сучковатость в нем не допускается.

- Ступени деревянных лестниц и стремянок должны быть прочно вставлены в выдолбленные отверстия в тетивах. Расстояние между ступенями должно быть 250мм. Тетивы должны скрепляться стяжными болтами не реже чем через 2м, а также под верхней и нижней ступенями. Применять лестницы и стремянки со ступенями, нашитыми гвоздями, без их предварительной врезки запрещается.

- Нижние концы приставных лестниц должны иметь упоры в виде острых стальных наконечников при установке на грунте или резиновые башмаки при установке на полу, асфальте и т.п.

- Общая длина (высота) приставной лестницы должна обеспечивать рабочему возможность работать стоя на ступени, находящейся на расстоянии не менее 1м от верхнего конца лестницы. Длина лестницы не должна превышать 5м.

площадки, огражденные перилами.

- Раздвижные лестницы-стремянки должны иметь запорное устройство, исключающее возможность самопроизвольного раздвигания во время работы на них.

- Инструменты с изолирующими рукоятками должны иметь упоры или буртики, предотвращающие соскальзывание пальцев, работающих на незащищенные металлические части.

- Запрещается пользоваться инструментами с изолирующими рукоятками, не прошедшими испытания повышенным напряжением, а также с диэлектрическими чехлами или покрытиями, неплотно прилегающими к рукояткам, с вздутиями, расслоениями, раковинами и другими дефектами.

- Детали и инструменты следует подавать работающему наверху с помощью веревки или поднимаясь по лестнице. Нельзя подавать детали и инструменты подбрасыванием.

- Перед спуском деталей, инструмента и другого груза находящийся на лестнице работник должен предупреждать об этом работника, находящегося внизу.

- Для хранения и переноски инструментов при работе наверху следует пользоваться поясом для инструментов, специальной сумкой или ящиком.



Заключение

В результате курсовой работы была проектирована волоконно-оптическая линия связи на участке д. Тайдаково до г. Алексин. В ходе изучения и анализа, были решены следующие задачи:

- Проанализированы теоретические основы построения транспортной

сети с помощью ВОЛС. Была выбрана топология “Точка-точка”, достоинством такого вида топологии является простота и дешевизна, а также отказоусточйчивость.

- Выбрана трасса прокладки сети, а также выбрана технология монтажа. ВОЛС спроектирована по ЛЭП 10 Кв, проходящих вдоль дорог, образующих самый короткий маршрут от д. Тайдаково до г. Алексин. Тип прокладки был выбран методом подвеса, так как это самый простой способ при уже имеющихся линиях электропередач. Исходя из расчётов, приведённых в пункте 2.4, на протяжении трассы д. Тайдаково - г. Алексин регенерационные пункты не требуются.

- Определены требования техники безопасности при монтажных работах. Подобран необходимый для выполнения данной работы инструмент, приспособления и средства защиты, проверена их исправность.

- На основе проведенных анализов сделаны обоснованные выборы оборудования и компонентов для реализации предлагаемых решений. Исходя из климатических условий данной области был выбран кабель оптический ДОТа-П-48У(6х8), который является лёгким подвесными самонесущим кабелем с допустимым усилием натяжения 6кН и 48 оптическими волокнами, что позволяет оставить запас волокон и в дальнейшем расширить сеть. Муфта МТОК-К6/108-1КТ3645-К способна вместить в себя до 128 оптических сварок, что удовлетворяет требованиям проекта.

Таким образом, можно сделать вывод, что цель и задачи, поставленные в самом начале курсовой работы, полностью выполнены.



Список используемой литературы и интернет ресурсов

1. Правила технической эксплуатации первичных сетей взаимоувязанной сети связи Российской Федерации. Книги 1.2. Введены в действие приказом Госкомсвязи РФ от 19.10.2009 №197.

2. Гвоздева В. А., Лаврентьева И. Ю. Основы построения автоматизированных информационных систем: учебник для студентов образовательных учреждений среднего профессионального образования М.; Форум; 2013

3. Гвоздева В. А. Информатика, автоматизированные информационные технологии и системы: Учебник / В.А. Гвоздева. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2015. - 544 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Профессиональное образование). (переплет) ISBN 978-5-8199-0449-7

4. Тищенко, А.Б. Многоканальные телекоммуникационные системы. Ч.1.Принципы построения телеком. систем с времен. раздел. каналов: Уч.пос./ А.Б.Тищенко. - М.:ИЦ РИОР:НИЦ ИНФРА-М,2013 - 104 с.: 60x88 1/16. - (ВО:Бакалавр.;Магистр.). (о) ISBN 978-5-369-01184-3

5.Гольдштейн, Б.С. Сети связи пост NGN/ Б.С.Гольдштейн, А.В. Кучерявый. - СПб.: БХВ-Петербург, 2013. - 160с. ISBN 978-5-9775-0900-8

6. Пятибратов, А.П. и др. Вычислительные системы и сети телекоммуникаций: учебник/ А.П. Пятибратов.- М.: Финансы и статистика, 2014. - 372с. ISBN 978-5-406-01118-8

7. Битнер, В.И. Сети нового поколения - NGN: учеб. пособие / Ц.Ц. Михайлова, В.И. Битнер. -- М. : Горячая линия - Телеком, 2011 .-- 227 с. : ил. -- ISBN 978-5-9912-0149-0

Интернет - ресурсы:

1. https://vols.expert/

2. https://incab.ru/

3. https://www.ssd.ru/



Приложение

Приложение 1

Трасса участка ВОЛС



Приложение 2

План и профиль трассы ВОЛС



Приложение 3

Типы опор ЛЭП на участке прокладки ВОЛС

П 16,4-1 - промежуточная опора.

СВ164-12 - шифр стойки опоры серия 3.407.1-143 Промежуточные опоры, устанавливаются на прямых участках трассы ВЛ. Эти опоры в нормальных режимах работы не должны воспринимать усилий, направленных вдоль ВЛ;

УП 16,4-1 - угловая промежуточная опора. СВ164-12 - шифр стойки опоры серия 3.407.1-143

Угловые, устанавливаются в местах изменения направления трассы ВЛ. Эти опоры при нормальных режимах работы должны воспринимать результирующую нагрузку от тяжения проводов смежных пролетов. Угловые опоры могут быть промежуточными и анкерного типа;

К 16,4-1 - концевая опора.

СВ164-12 - шифр стойки опоры серия 3.407.1- 143

Концевые, устанавливаются в начале и конце ВЛ, а также в местах, ограничивающих кабельные вставки. Они являются опорами анкерного типа и должны воспринимать в нормальных режимах работы ВЛ одностороннее тяжение всех проводов.

А 16,4-1 - анкерная опора.

СВ164-12 - шифр стойки опоры серия 3.407.1-143

Анкерные, устанавливаются для ограничения анкерного пролета, а также в местах изменения числа, марок и сечений проводов ВЛ. Эти опоры должны воспринимать в нормальных режимах работы усилия от разности тяжения проводов, направленные вдоль ВЛ;

Стойки железобетонные вибрированные для опор ЛЭП (до 35кВ) СВ 164, где СВ -- стойка вибрированная, 164 -- длина стойки в дециметрах, 12 -- расчетный изгибающий момент в тс*м.

Размещено на Allbest.ru