Проектирование магистральной волоконно-оптической системы передачи повышенной пропускной способности

Пожарная безопасность - это состояние объекта, при котором исключается возможность пожара, а в случае его возникновения используются необходимые меры по устранению негативного влияния опасных факторов пожара на людей, сооружения и материальных ценностей.

Пожарная безопасность может быть обеспечена мерами пожарной профилактики и активной пожарной защиты.

Пожарная профилактика включает комплекс мероприятий, направленных на предупреждение пожара или уменьшение его последствий. Активная пожарная защита меры, обеспечивающие успешную борьбу с пожарами или взрывоопасной ситуацией.

Пожар как фактор техногенной катастрофы. Пожар - это горение вне специального очага, которое не контролируется и может привести к массовому поражению и гибели людей, а также к нанесению экологического, материального и другого вреда. Горение это химическая реакция окисления, сопровождающаяся выделением теплоты и света. Для возникновения горения требуется наличие трех факторов: горючего вещества, окислителя и источника загорания. Окислителями могут быть кислород, хлор, фтор, бром, йод, окиси азота и другие. Кроме того, необходимо чтобы горючее вещество было нагрето до определенной температуры и находилось в определенном количественном соотношении с окислителем, а источник загорания имел определенную энергию. Наибольшая скорость горения наблюдается в чистом кислороде. При уменьшении содержания кислорода в воздухе горение прекращается. Горение при достаточной концентрации окислителя называется полным, а при его нехватке - неполным. Выделяют три основных вида самоускорения химической реакции при горении: тепловой, цепной и цепочно-тепловой. Тепловой механизм связан с экзотермичностью процесса окисления и возрастанием скорости химической реакции с повышением температуры. Цепное ускорение реакции связано с катализом превращений, которое осуществляют промежуточные продукты превращений. Реальные процессы горения осуществляются, как правило, по комбинированному (цепочно-тепловой) механизму. Процесс возникновения горения подразделяется на несколько видов: вспышка быстрое сгорание горючей смеси, не сопровождающееся образованием сжатых газов; возгорание - возникновение горения под воздействием источника зажигания; воспламенение - возгорание, сопровождающееся появлением пламени; самовозгорание явление резкого увеличения скорости экзотермических реакций, приводящее к возникновению горения вещества при отсутствии источника зажигания.

Различают несколько видов самовозгорания:

Химическое - от воздействия на горючие вещества кислорода, воздуха, воды или взаимодействия веществ;

Микробиологическое - происходит при определенной влажности и температуры в растительных продуктах (самовозгорание зерна);

Тепловое - вследствие долговременного воздействия незначительных источников тепла (например, при температуре 100 С тирса, ДВП и другие склоны к самовозгоранию).

Самовоспламенение самовозгорание, сопровождается появлением пламени.

Взрыв чрезвычайно быстрое (взрывчатое) превращение, сопровождающееся выделением энергии с образованием сжатых газов.

Основными показателями пожарной опасности являются температура самовоспламенения и концентрационные пределы воспламенения. Температура самовоспламенения характеризует минимальную температуру вещества, при которой происходит резкое увеличение скорости экзотермических реакций, заканчивающееся возникновением пламенного горения.

Причины возникновения пожаров на предприятиях. Пожар на предприятии наносит большой материальный ущерб народному хозяйству и очень часто сопровождается несчастными случаями с людьми.

Основными причинами, способствующими возникновению и развитию пожара, являются:

1. нарушение правил применения и эксплуатации приборов и оборудования с низкой противопожарной защитой;

2. использование при строительстве в ряде случаев материалов, не отвечающих требованиям пожарной безопасности;

3. отсутствие на многих объектах народного хозяйства и в подразделениях пожарной охраны эффективных средств борьбы с огнем.

Лаборатории. При эксплуатации ЭВМ возможны возникновения следующих аварийных ситуаций: короткие замыкания; перегрузки; повыш. переходных сопротивлений в эл. контактах; перенапряжение; возникновение токов утечки.

При возникновении аварийных ситуаций происходит резкое выделение тепловой энергии, которая может явиться причиной возникновения пожара.

На долю пожаров, возникающих в эл. установках приходится 20%.

Режим короткого замыкания - появление в результате резкого возрастания силы тока, эл. искр, частиц расплавленного металла, эл. дуги, открытого огня, воспламенившейся изоляции.

Причины возникновения короткого замыкания:

· ошибки при проектировании; · старение изоляции; · увлажнение изоляции;

· механические перегрузки. Пожарная опасность при перегрузках - чрезмерное нагревание отдельных элементов, которое может происходить при ошибках проектирования в случае длительного прохождения тока, превышающего номинальное значение.

Меры по пожарной профилактике. Основы противопожарной защиты предприятий определены стандартами ГОСТ 12.1. 004 76 "Пожарная безопасность" ГОСТ 12.1.010 76 "Взрывобезопасность. Общие требования"

Этими ГОСТами возможная частота пожаров и взрывов допускается такой, чтобы вероятность их возникновения в течение года не превышала 106 или чтобы вероятность воздействия опасных факторов на людей в течение года не превышала 106 на человека.

Мероприятия по пожарной профилактике разделяются на организационные, технические, режимные, строительно-планировочные и эксплуатационные. Организационные мероприятия: предусматривают правильную эксплуатацию машин и внутризаводского транспорта, правильное содержание зданий, территории, противопожарный инструктаж и тому подобное. Режимные мероприятия запрещение курения в неустановленных местах, запрещение сварочных и других огневых работ в пожароопасных помещениях и тому подобное. Эксплуатационные мероприятия своевременная профилактика, осмотры, ремонты и испытание технологического оборудования. Строительно-планировочные определяются огнестойкостью зданий и сооружений (выбор материалов конструкций: сгораемые, несгораемые, трудносгораемые) и предел огнестойкости - это количество времени, в течение которого под воздействием огня не нарушается несущая способность строительных конструкций вплоть до появления первой трещины.

Способы и средства тушения пожаров. В практике тушения пожаров наибольшее распространение получили следующие принципы прекращения горения:

1) изоляция очага горения от воздуха или снижение концентрации кислорода путем разбавления воздуха негорючими газами (углеводы CО2 1214).

2) охлаждение очага горения ниже определенных температур;

3) интенсивное торможение (ингибирование) скорости химической реакции в пламени;

4) механический срыв пламени струей газа или воды;

5) создание условий огнепреграждения (условий, когда пламя распространяется через узкие каналы).

Вещества, которые создают условия, при которых прекращается горение, называются огнегасящими. Они должны быть дешевыми и безопасными в эксплуатации не приносить вреда материалам и объектам.

Вода является хорошим огнегасящим средством, обладающим следующими достоинствами: охлаждающее действие, разбавление горючей смеси паром (при испарении воды ее объем увеличивается в 1700 раз), механическое воздействие на пламя, доступность и низкая стоимость, химическая нейтральность.

Тушение пожаров водой производят установками водяного пожаротушения, пожарными автомашинами и водяными стволами. Для подачи воды в эти установки используют водопроводы.

Пар применяют в условиях ограниченного воздухообмена, а также в закрытых помещениях с наиболее опасными технологическими процессами. Гашение пожара паром осуществляется за счет изоляции поверхности горения от окружающей среды. При гашении необходимо создать концентрацию пара приблизительно 35%

Пены применяют для тушения твердых и жидких веществ, не вступающих во взаимодействие с водой. Огнегасящий эффект при этом достигается за счет изоляции поверхности горючего вещества от окружающего воздуха. Огнетушащие свойства пены определяются ее кратностью отношением объема пены к объему ее жидкой фазы, стойкостью дисперсностью, вязкостью. В зависимости от способа получения пены делят на химические и воздушно-механические.

Воздушно-механическую пену низкой (до 20), средней (до 200) и высокой (свыше 200) кратности получают с помощью специальной аппаратуры и пенообразователей ПО1, ПО1Д, ПО6К и т.д.

Инертные газообразные разбавители: двуокись углерода, азот, дымовые и отработавшие газы, пар, аргон и другие.

Ингибиторы на основе предельных углеводородов, в которых один или несколько атомов водорода замещены атомами галоидов (фтор, хлор, бром). Галоидоуглеводороды плохо растворяются в воде, но хорошо смешиваются со многими органическими веществами:

· тетрафтордибромэтан (хладон 114В2);

· бромистый метилен;

· трифторбромметан (хладон 13В1);

· 3, 5, 7, 4НД, СЖБ, БФ (на основе бромистого этила);

Порошковые составы несмотря на их высокую стоимость, сложность в эксплуатации и хранении, широко применяют для прекращения горения твердых, жидких и газообразных горючих материалов. Они являются единственным средством гашения пожаров щелочных металлов и металлоорганических соединений. Для гашения пожаров используется также песок, грунт, флюсы. Порошковые составы не обладают электропроводимостью, не коррозируют металлы и практически не токсичны.

Огнетушители - устройства для гашения пожаров огнегасящим веществом, которое он выпускает после приведения его в действие, используется для ликвидации небольших пожаров. Как огнетушащие вещества в них используют химическую или воздухо-механическую пену, диоксид углерода (жидком состоянии), аэрозоли и порошки, в состав которых входит бром. Подразделяются: по подвижности: ручные до 10 литров; передвижные; стационарные; по огнетушащему составу: жидкостные; углекислотные; химпенные; воздушно-пенные; хладоновые; порошковые; комбинированные.

Огнетушители маркируются буквами (вид огнетушителя по разряду) и цифровой (объем). Ручной пожарный инструмент - это инструмент для раскрывания и разбирания конструкций и проведения аварийно-спасательных работ при гашении пожара.

Оценка пожарной опасности промышленных предприятий. В соответствии со СНиП 2280 все производства делят по пожарной, взрывной и взрывопожарной опасности на 6 категорий.

А взрывопожароопасные: производства, в которых применяют горючие газы с нижним пределом воспламенения 10 и ниже, жидкости с tвсп 280 C при условии, что газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 объема помещения, а также вещества, которые способны взрываться и гореть при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом (окрасочные цехи, цехи с наличием горючих газов и тому подобное).

Б взрывопожароопасные: производства, в которых применяют горючие газы с нижним пределом воспламенения выше 10; жидкости tвсп = 28...610С включительно; горючие пыли и волокна, нижний концентрационный предел воспламенения которых 65 Г/м3 и ниже, при условии, что газы и жидкости могут образовывать взрывоопасные смеси в объеме, превышающем 5 объема помещения (аммиак, древесная пыль).

В пожароопасные: производства, в которых применяются горючие жидкости с tвсп 610С и горючие пыли или волокна с нижним пределом воспламенения более 65 Г/м3, твердые сгораемые материалы, способные гореть, но не взрываться в контакте с воздухом, водой или друг с другом.

Г производства, в которых используются негорючие вещества и материалы в горячем, раскаленном или расплавленном состоянии, а также твердые вещества, жидкости или газы, которые сжигаются в качестве топлива.

Д производства, в которых обрабатываются негорючие вещества и материалы в холодном состоянии (цехи холодной обработки материалов и так далее).

Е взрывоопасные: производства, в которых применяют взрывоопасные вещества (горючие газы без жидкостной фазы и взрывоопасные пыли) в таком количестве при котором могут образовываться взрывоопасные смеси в объеме превышающем 5 объема помещения, и в котором по условиям технологического процесса возможен только взрыв (без последующего горения); вещества, способные взрываться (без последующего горения) при взаимодействии с водой, кислородом воздуха или друг с другом.

Правила устройства электроустановок ПУЭ регламентируют устройство электрооборудования в промышленных помещениях и для наружных технологических установок на основе классификации взрывоопасных зон и смесей.

Разрабатываемая в данном дипломном проекте магистральная ВОСП безопасна и соответствует нормам по безопасности.

7.3 Экологичность проекта

Разработанный проект никакой опасности для окружающей среды не представляет и никакого вредного воздействия на нее не оказывает.

Заключение

Целью данной выпускной работы явилась разработка методики проектирования магистральной волоконно-оптической системы передачи повышенной пропускной способности, заключающаяся в решении задачи расчета основных элементов системы, резервирования в сетях DWDM увеличение длины пролета с помощью оптических усилителей, организация узлов доступа к ВОЛС на основе пассивных DWDM мультиплексоров.

В технико-экономическом обосновании доказана актуальность применения метода спектрального уплотнения, показаны преимущества и недостатки данного метода по сравнению с традиционно используемыми методами.

В теоретической части произведен расчет параметров оптического линейного тракта ВОСП со спектральным уплотнением, рассмотрены особенности структуры ОЛТ, произведены расчеты основных параметров КЭМ передачи и приема при использовании метода WDM, а так же произведена оценка параметров оптического волокна.

В технической части работы на основе принципов полученных из теоретической части производится разработка структурной схемы ВОСП а также функциональной схемы, то есть разрабатывается состав аппаратуры оконечных пунктов и линейного тракта, достаточный для выполнения дипломного проектирования.

В данной выпускной работе систематизированы исходные данные, необходимые для построения и ввода в эксплуатацию магистральной волоконно-оптической системы передачи со спектральным уплотнением.

Таким образом, тема дипломного проекта "Проектирование магистральной волоконно-оптической системы передачи повышенной пропускной способности" выполнена полностью.

Библиографический список

Концепция развития связи РФ.

Батушев Д.И. "Методы оптимального проектирования." - Москва "Радио и связь", 1984. - 246 с.

"Проектирование и техническая эксплуатация систем передачи": Учебник для ВУЗов / И.Р. Берганов, В.Н. Гордиенко, В.В. Крухмалев - М.: Радио и связь, 1989.

"Системы многоканальной связи": Учебник для ВУЗов / А.М. Зингеренко, Н.Н. Баева, М.С. Тверецкий - М.: Связь, 1980.

Гроднев И.И., Верник С.М. "Линии связи": - Учебник для ВУЗов. - М.: Радио и связь, 1988.

Гитлиц М.В., Лев А.Ю. "Теоретические основы многоканальной связи": Учебное пособие для ВУЗов связи. - М.: Радио и связь, 1985.

"Проектирование цифровых систем передачи (ЦСП)": Учебное пособие / Ю.К. Казаков. - Рязань: РГРТА, 1994.

Убайдуллаев Р. Р. "Волоконно-оптические сети" - М.: Эко-Тренз, 1998.

Иванов А.Б. "Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, Измерения". - M.:САЙРУС СИСТЕМС, 1999

Гауэр Дж. "Оптические системы связи". - M.: Радио и связь, 1989

"Цифровые и аналоговые системы передачи" : Учебное пособие / под ред. Иванова В.И. - М: Горячая линия - Телеком - 2003

Гроднев И.И. "Волоконно-оптические линии связи." - М.: Радио и связь, 1990.

Гроднев И.И. "Оптоэлектронные системы передачи информации." - М.: Радио и связь, 1991.

Мурадян А.Г. "Системы передачи информации по оптическому кабелю". - М.: Радио и связь, 1980.

"Волоконно-оптические системы передачи" / Бутусов М.М., Верник С.М. и др. - М.: Радио и связь, 1992.

Гроднев И.И. "Оптические кабели: Конструкции, характеристики, производство и применение." - М.: Радио и связь, 1991.

Мурадян А.Г. "Оптические кабели многоканальных линий связи." - М.: Радио и связь, 1987.

Лукин И.А., Беляков М.И., Лебедев С.Ф., Лиференко В.Д., Марков Ю.В. "Комплекс аппаратуры пятеричной волоконно-оптической системы передачи." - Электросвязь, 1992, №5.

Лиференко В.Д., Марков Ю.В., Хрыкин В.Т., Сохранский С.С, Лукин И.А. "Комплекс аппаратуры линейного тракта световодных цифровых систем передачи." // Электросвязь, 1983, №5.

Андрушко Л.М. и др. "Волоконно-оптические линии связи. Справочник". - М.: Радио и связь, 1985.

"Цифровая ВОСП для ГТС". // Электросвязь, 1985, №10.

Рудов Ю.К., Лукин И.А., Беляков М.И. "Высокоскоростные волоконно-оптические системы для магистральных линий связи"//Техника средств связи: ТПС. - 1989. Вып. 6.

"Проектирование цифровых ВОСП"- Одесский ЭТИС, Одесса, 1987

Байдан И.Е. "Проектирование цифровых каналов МСП на ЭК и ОК" - Одесса, 1990.

Скляров О.К. "Современные ВОСП. Аппаратура и элементы." - М., Солон, 2001.

Кириллов В.И. "Многоканальные системы передачи" - М., Новое знание, 2002.

Вербовецкий А.А. "Основы проектирования цифровых оптоэлектронных систем связи" - М., Радио и связь, 2001.

Теумин И.И. Волноводы оптической связи. - М.: Связь, 1998 г. - с. 240.

Элион Г., Элион Х. Волоконная оптика в системах связи / Пер. с англ. / Под ред. Е.М. Дианова. - М.: Мир, 1989 г. - с. 280.

Адрушко Л.М., Смирнов В.И. Волоконно-оптические линии связи // Электросвязь. - 1997 г. - №2. - с. 20-28.

Гордон Г.И., Заркевич Е.А. Солитонные волоконно-оптические системы передачи // Электросвязь. - 1993 г. - №2 - с. 11-19.

Носов Ю.Р. Волоконно-оптическая связь. - М: Радио и связь, 1990 г.

Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы / под ред. Дмитриева С.А., Слепова Н.Н. - М: 2000 г.

Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. - М: Радио и связь, 2000 г. с. 301.

Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи. - М: Союн-Р, 2001 г.

Хасегава А., Кодама Ю. Передача сигналов оптическими солитонами // ТИИЭР. - 1985 г. - №9 - с. 57-65.

Теумин И.И. Влияние солитонов на передачу информации в волоконно-оптической системе передачи// Электросвязь. - 1987 г. - №7 - с. 39-47.

Справочник по волоконно-оптическим линиям связи / Л.М. Андрушко, В.А. Вознесенский. - К.: Техника, 1998 г. - с. 220.

Волоконно-оптическое оборудование и сетевые решения / Проспект #1-98 фирмы "Вимком - Оптик". - М., 1998 г.

Синев С.Г. Новые технологии в волоконно-оптических сетях. - М.: Радио и связь, 1999 г. - с. 196.

Интернет-сайт www.kunegin.narod.ru

Интернет-сайт www.telam.ru

Интернет-сайт www.cisco.com

Интернет-сайт www.morion.ru

Интернет-сайт www.rittal.ru

Интернет-сайт www.chipdip.ru

Интернет-сайт www.aport.ru

Интернет-сайт www.globaloptical.ru

Интернет-сайт www.velcom.ru

Интернет-сайт www.tt.ru

Приложение

Список рекомендаций ITU-T

G.652: Характеристики одномодовых волоконно-оптических кабелей

G.653: Характеристики одномодовых волоконно-оптических кабелей со смешанной дисперсией

G.654: Характеристики одномодовых волоконно-оптических кабелей с минимальным затуханием на волне 1551 нм

G.691: Оптические стыки для одноканальных систем с оптическими усилителями.

G.692: Оптические стыки для многоканальных систем с оптическими усилителями.

G.702: Скорости передачи цифровой иерархии

G.703: Физические и электрические характеристики иерархических цифровых интерфейсов

G.704: Структура синхронных циклов, используемых на первом и втором уровнях иерархии

G.707: Скорости передачи СЦИ

G.708: Интерфейс сетевого узла СЦИ

G.709: Структура синхронного мультиплексирования.

G.75: Аппаратура цифрового группообразования, работающая на скорости передачи третьего порядка 34368 кбит/с и на скорости передачи четвертого порядка 139264 кбит/с и использующая положительное цифровое выравнивание

G.772: Цифровые защищенные точки контроля.

G.781: Структура Рекомендации, касающихся аппаратуры мультиплексирования СЦИ

С.782: Типы и общие характеристики аппаратуры мультиплексирования СЦИ

G.783: Характеристики функциональных блоков аппаратуры мультиплексирования СЦИ

G.784: Управление СЦИ

G.803: Архитектура транспортных сетей на базе СЦИ

G.811: Требования к стабилизации частоты первичных эталонов пригодных для плезиохронного взаимодействия международных цифровых трактов

G.812: Требования к стабильности частоты вторичных эталонов, пригодных для плезиохронного взаимодействия международных цифровых трактов

G.956: Цифровые линейные тракты, основанные на иерархии на базе 2048 Кбит/с, для использования на волоконно-оптических кабелях

G.957: Оптические интерфейс для систем и аппаратуры СЦИ.

G.958: Цифровые линейные тракты, основанные на СЦИ, для использования на волоконно-оптических кабелях

О.150. Цифровые испытательные последовательности для измерения качественных показателей цифровой аппаратуры передачи.

О.151. Аппаратура для измерения показателей ошибок в цифровых системах на первичной скорости передачи и выше. Выпуск III. 4, Синяя книга, 1988.

О.152. Измерительная аппаратура для скоростей передачи 64 кбит/с и N х 64 кбит/с. Исправлена в 1992 г.

О.171. Аппаратура для измерения дрожания и дрейфа фазы. Исправлена в 1995 г.

ГОСТ 26886-86. Стыки цифровых каналов передачи и групповых трактов первичной сети ЕАСС. Основные параметры.

ГОСТ 27763-88. Структуры циклов цифровых групповых сигналов первичной сети единой автоматизированной сети связи. Требования и нормы.

ГОСТ 5237-83. Аппаратура электросвязи. Напряжения питания и методы измерения.

Размещено на Allbest.ru