Методологія забезпечення надійності волоконно-оптичних ліній передавання

нижня

верхня

нижня

верхня

1

2

3

4

5

6

7

ПФВ

0,154

0

0,748

0

0,663

0,215

0

2,285

0

1,952

3,812

3,337

4,287

3,413

4,211

ННВ

=

=16,5 дБ/км

0,295

0

0,980

0

0,913

0,292

0

1,476

0

1,286

3,040

2,427

3,659

2,526

3,560

1

2

3

4

5

6

7

ННВ

=

=17,25 дБ/км

0,152

0

0,746

0

0,624

0,100

0

0,886

0

0,760

3,700

2,374

5,026

2,587

4,813

ННВ разом

з ММП

0,229

0

0,950

0

0,830

0,1359

0

4,420

0

1,21

3,8066

2,980

4,640

3,120

4,500

Значення =3,040 роки одержане ННВ, =3,812 роки - ПФВ та ННВ комбінованих з ММП. Це пояснюється не повним урахуванням ЗВФ при ПФВ, похибками прогнозуючої моделі та нев'язкою значень реальних температур і вологості в кабельній каналізації та їх середньостатичними значеннями, що використовуються в ММП:

– результати ННВ з'єднуваної лінії між РАТС-722 і РАТС-723 та її елементів дозволили виконати прогнозування А з'єднуваної лінії на наступні чотири роки. Похибка оцінок прогнозу А в з'єднуваній лінії, визначена реальними значеннями затухання оптичного сигналу в попередніх трьох роках, склала в ОВ-7 - (3 - 4,5) %, а в ОВ-8 склала - (2 - 3) %;

– при припущенні стійкого тренду дрейфу прогнозуючого параметра - досягнення критичного значення А = 22,88 дБ буде зареєстровано через 78 років у ОВ-7 та через 43,6 роки в ОВ-8 після початку експлуатації лінії;

– якість досліджених зразків ОК-50-1-1/0 та ОК-50-1-2/0, також як і якість нерознімних з'єднань з'єднуваної лінії є незадовільними, а якість ВОК типу ОК-50-2-5-8 заводу «Одескабель» є відносно доброю.

Основні рекомендації, що випливають з цього розділу, зводяться до наступного: методи ПФВ і ННВ комбіновані з ММП можуть бути використані за оперативної оцінки технічного стану елементів ВОЛП у першому наближенні; метод ННВ слід використовувати для одержання максимально точних оцінок технічного стану досліджуваних елементів.

У шостому розділі розроблені методика розрахунку і проектування показників надійності ВОЛП та шляхи забезпечення мінімізації ризику її пошкоджень під час експлуатації.

Розрахунок параметрів надійності діючих або проектованих ВОЛП стає можливим на основі збирання й оброблення експлуатаційних статистичних даних про кількість, характер та причини їх пошкоджень. Вони дозволяють установити три основні показники надійності: щільність, середню довготривалість пошкоджень та час перерви зв'язку. З метою підвищення надійності, зменшення експлуатаційних та капітальних витрат, пов'язаних з розвитком ВОСП на перспективу, в роботі запропоновано орієнтуватися на: використання ВОК тільки з одномодовими оптичними волокнами (ООВ); використання ВОК з резервними ООВ або використання більш високошвидкісної апаратури лінійного тракту (на один чи два вищі ступені ієрархії для ЦСП ПЦІ та один чи два вищі рівні СТМ-N в ЦСП СЦІ) порівняно з вихідними даними пропускної здатності, що вимагається; широке використання структурного резервування щодо окремих блоків апаратури і ділянок лінії передавання (мультиплексним секціям) з різною топологією мережі. У роботі прийнято, що при паралельному з'єднанні за надійністю елементів системи передачі (наприклад лінійних трактів) з однаковими коефіцієнтами простою () на мережах SDH з топологією «точка-точка» для резервування за схемою n + m коефіцієнт простою ВОЛП дорівнює

,(17)

де n, m - число робочих і резервних елементів відповідно; , -інтенсивність відмов одного елемента й обладнання перемикання на резерв системи передавання відповідно.

Для кільцевої структури зв'язку, тобто коли = 0 і , ВОЛП дорівнює

. (18)

Для послідовного з'єднання за надійністю елементів ВОЛП сумарні коефіцієнти простою або готовності визначаються за формулами

, , (19)

де , - коефіцієнти простою та готовності окремих елементів ВОЛП (наприклад, муфт, кінцевих пристроїв та кабелю) відповідно.

Враховуючи високу надійність сучасної апаратури ЦСП за розрахунками показників надійності в роботі згідно за міжнародними рекомендаціями запропоновано прийняти значення коефіцієнта готовності кабельної лінії 0,985, а апаратури - 0,995. Тоді на ВОЛП повинні забезпечуватися показники: середній час між відмовами - не менше 340,5 години; середній час відновлення () не більше 5,2 год.; щільність пошкоджень (m) - не більше 0,1823.

Час відновлення (год.) обладнання лінійного тракту ВОЛП повинен складатися для: НРП (НПП)2,5 (у тому числі час під'їзду 2 год.); ОРП (ОПП), КП0,5; ВОК10 (у тому числі час під'їзду 3,5 год.).

Як відзначалося раніше, спостереження показують, що кількість пошкоджень на кабельних лініях значно залежить від пори року та кліматичних умов місцевості, якими вони проходять. Як правило, найбільше число пошкоджень припадає на весняно-літній період. Це пояснюється значною кількістю земляних робіт, що виконуються в зонах прокладки лінії, струмами блискавки, розмивами ґрунту тощо. В осінньо-зимовий період число таких робіт природно зменшується. Тому, розрахунок надійності ВОЛП необхідно виконувати не тільки згідно з середньорічними, але й згідно з максимальними та мінімальними показниками л.

У роботі одержані значення та середньорічної (), максимальної () та мінімальної () інтенсивностей відмов на основі оброблення даних пошкоджень ВОЛП транспортної телекомунікаційної первинної мережі України за п'ятирічний термін з 2001 року по 2005 рік трьох районів України (гірські райони Карпат, рівнинні, узбережжя Чорного та Азовського морів).

Значення , , та , наведені у цьому розділі, слід розглядати як деякі вихідні, які в міру набору статистичних даних будуть уточнюватися.

Таким чином, одержані в цій роботі статистичні дані показників надійності ВОЛП транспортної телекомунікаційної мережі України на основі наведених прикладів дозволяють виконувати орієнтовні розрахунки надійності кабельних ліній, порівнювати різні типи кабельних ліній між собою тощо. У разі виявлення необхідності підвищення надійності ВОЛП це дає можливість накреслити відповідні заходи до її підвищення за рахунок розроблення практичних рекомендацій щодо мінімізації ризику пошкоджень та забезпечення норм показників надійності.

ОСНОВНІ РЕЗУЛЬТАТИ ТА ВИСНОВКИ

У дисертації сформульована, досліджена й вирішена наукова проблема - створення методології забезпечення надійності ВОЛП. Результатом роботи стала реалізація нових складових забезпечення надійності: розвитку теорії конструювання ВОК, розробки методів та методик ПОТС ВОЛП та її елементів, розробки методики розрахунку та проектування показників надійності ВОЛП.

Основні результати роботи полягають у наступному:

1. На основі систематизації та аналізу сучасного стану конструювання ВОК виявлено, що: - найважливішим принципом розробки кабелю є забезпечення стабільності параметрів передачі при впливі на нього ЗВФ, в першу чергу, фізико-кліматичних та механічних; - задача розрахунку ВОК на стійкість до впливу механічних ЗВФ полягає у визначенні деформації його елементів за рахунок радіального переміщення спіральних елементів у радіальному напрямку; - жорсткі вимоги до деформації ОВ та ВОК не дозволяють користуватися дослідженнями в галузі конструювання електричних кабелів, а існуючі напрацювання з конструювання ВОК різних зарубіжних фірм є їхнім «ноу-хау».

Останнє привело до необхідності вирішення складної проблеми - конструювання ВОК, яка була приведена до розробки: - вихідних положень з конструювання та забезпечення параметрів кабелю на основі загальних вимог до ВОЛП; - методики розрахунку механічної міцності ВОК з СЕ із різних діелектричних і стальних матеріалів; - методики вибору та розрахунки конструкції СОК за розтягувальними зусиллями в залежності від механічних навантажень ЗВФ, створених умовами середовища кліматичної зони експлуатації кабелю; - методики визначення ТКЛР і модуля Юнга СОК на основі моделей, що враховують фізичні властивості матеріалів тільки СЕ, або усіх елементів кабелю; - підходів до розрахунків геометричних розмірів та погонної маси ВОК.

2. Розроблена теорія ПОТС ВОЛП або її елементів, в рамках якої: - запропоновано ПОТС будь-якого елемента ВОЛП виконувати за допомогою ПФВ, ННВ та незавершених випробувань комбінованих з ММП тренду контрольованого параметра; - вперше розроблена методика ПФВ елементів ВОЛП, яка дозволяє визначити стан дослідних зразків в екстремальних по ТУ або натурних умовах експлуатації будь-якої кліматичної зони.

В методиці на базі критерію максимальної інформативності та оптимальності плану випробувань як ПКВ прийняті: цілісність елемента і його захисного покриття, ЗОС.

Доведена необхідність вибору рівня ПКВ по А елементів ВОЛП з урахуванням частки енергетичного запасу на довжині регенераційної дільниці, що компенсує затухання за рахунок старіння елементу та температурного дрейфу.

3. Вперше на базі основних принципів ПФВ виробів електротехнічної промисловості розроблені структура базового випробувального циклу елементів ВОЛП та моделі ЗВФ. Для чого: - в якості прикладу, для удосконалення дослідження теплової дії на зразок ВОК розроблений та апробований розрахунково-графічний метод визначення процесу старіння будь-якого елемента ВОЛП, як виробу, що складається з компонентів із різних матеріалів; - запропоновані методи моделювання сумісної дії тепла і вологи, дії від'ємної температури та температурних перепадів з переходом та без переходу через 0 єС.

4. Вперше для розширення можливостей методів ПОТС елементів ВОЛП у дійсному часі і в майбутньому для заданих або інших умов експлуатації розроблена методика прогнозування тренду будь-якого контрольованого параметра досліджуваного елемента. В рамках методики на основі ряду Тейлора створені та апробовані ЛМ і БЕМВП для прогнозування тренду і його дрейфу на прикладі б ВОК.

5. Експериментально підтвердженні теоретичні розробки з конструювання ВОК на прикладі кабелю марки ОКЛБг та методів ПОТС ряду ВОК в натуральних умовах кабельної каналізації полігона помірно теплої з м'якою зимою кліматичної зони (представницький центр - м. Одеса) і в умовах лабораторії НПО «Шторм». Виконано дослідження стабільності ЗОС та терміни служби ЗЛ між районними АТС м. Одеси та її елементів.

6. Розроблена методика розрахунку та проектування показників надійності ВОЛП і рекомендації щодо мінімізації ризику пошкоджень та забезпечення норм показників надійності ВОЛП.

7. Виконані оцінки економічної ефективності результатів випровадження теоретичних та практичних досліджень роботи.

Одержані в результаті виконаного комплексу теоретичних та експериментальних досліджень математичні співвідношення, методи, методики та математичні моделі прогнозів тренду ПКВ дозволили сформулювати методологію забезпечення надійності ВОЛП:

1. Розвинена теорія конструювання ВОК, що впроваджена у ВАТ «Одескабель», може бути використана Мінмашпромом України при розробці керівного нормативного документа з проектування нових конструкцій кабелів світового рівня якості.

2. В процесі доведення до дослідної експлуатації нових елементів ВОЛП необхідно здійснювати оперативну оцінку їхнього технічного стану за допомогою методів та методик, представлених в дисертації, з метою включення нового ланцюга зворотнього зв'язку, що підвищує якість та надійність елементів. Це дає значне підвищення техніко-економічного ефекта від впровадження на ЄНСЗ України сучасних ВОЛП.

3. Експериментальному дослідженню елементів ВОЛП повинна передувати розробка програм та методик ПФВ або ННВ на базі оптимального плану і схем організації випробовувань, доцільного вибора ПКВ та його рівня. При розробці програми ПФВ, що імітують реальні умови експлуатації елементів або екстремальні умови по ТУ, необхідно моделювати ЗВФ згідно з рекомендацією, третього розділу роботи.

4. Реалізації прогнозу тренду контрольованого параметра елемента ВОЛП необхідно виконувати на основі метеорологічних пошуків T1 та з1 в середовищі експлуатації відповідної кліматичної зони і результатів дослідження контрольованого параметра на часовому інтервалі передісторії, що дорівнює часу припустимої глибини прогнозу.

5. Запропонований метод ПОТС елементів ВОЛП, оснований на ННВ, повинен слугувати базою для удосконалення методів, що засновані на ПФВ і ННВ комбінованих з ММП.

6. Запропоновані методика розрахунку та проектування надійності ВОСП і практичні положення щодо мінімізації ризику пошкоджень та комплексного забезпечення надійності ВОЛП, які увійшли до проекту РД 0.10ххх-2007 Мінтранспорту та зв'язку України, будуть використовуватися при проектуванні та доведені до експлуатації сучасних ВОЛП.

ОСНОВНІ РОБОТИ, ОПУБЛІКОВАНІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Волоконно-оптические кабели. Теоретические основы, конструирование и расчет, технология производства и эксплуатация: монография / [Иоргачев Д.В., Бондаренко О.В., Дащенко А.Ф., Усов А.В.]. - Одесса: Астропринт, 2000. - 536 с. (Особистий внесок - розвинув теоретичні основи конструювання волоконно-оптичних кабелів - 9,3 д. а.).

2. Иоргачев Д.В. Волоконно-оптические кабели и линии связи / Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко. - М.: Эко-Трендз, 2002. - 282 с. (Особистий внесок - систематизував та розвинув основні положення конструювання ВОК, виклав методи випробувань ВОК, особливості організації будівництва і технічної експлуатації ВОЛП - 10,25 д. а.).

3. Современные телекоммуникации. Технологии и экономика / [Банкет В.Л., Бондаренко О.В., Воробиенко П.П. и др.]; под общ. ред. С.А. Довгого. - М.: Эко-Трендз, 2003. - 319 с. (Особистий внесок - висвітлив конструктивні особливості ОВ і ВОК для різних областей використання у ВОЛП - 0,63 д.а.).

4. Бондаренко О.В. Внутриобъектовые оптические кабели / Бондаренко О.В., Иоргачев Д.В., Мурадьян Л.Л. // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2001. - Вип. № 4 - 5. - С. 23 - 29. (Особистий внесок - систематизував конструкції та виконав аналіз конструктивних особливостей внутрішньооб'єктових ВОК - 0,25 д.а.).

5. Захарченко М.В. Вплив конструкцій оптичного кабелю на стабільність параметрів передавання / М.В. Захарченко, О.В. Бондаренко // Східно-Європейський журнал передових технологій: Системи управління. - 2009. - Вип. 4/11(40). - С. 31 - 34. (Особистий внесок - довів можливість забезпечення стабільності параметрів передавання ВОК за рахунок оптимального параметра критерію до розтягування та механічної стійкості кабелю з стальними СЕ - 0,19 д.а.).

6. Бондаренко О.В. Методика розрахунку модульної конструкції оптичного кабелю по розтягувальному зусиллю / О.В. Бондаренко // Сборник научных трудов института проблем моделирования в энергетике им. Г.Е. Пухова НАН Украины: Моделирование и информационные технологии. - 2009. - Вып. 54. - С. 31 - 34.

7. Бондаренко О.В. Розробка методу розрахунку стійкості діелектричних

оптичних кабелів до розтягуючих навантажень / О.В. Бондаренко // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Обчислювальна техніка та автоматизація». - 2009. - Вип. 17 (148). - С. 64 - 68.

8. Бондаренко О.В. Выбор конструкции самонесущего оптического кабеля по растягивающим нагрузкам / О.В. Бондаренко, Д.В. Иоргачев, Л.Л. Мурадьян // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2001. - Вып. № 1. - С. 18 - 21. (Особистий внесок -розробив метод та методику конструювання підвісного ВОК за величинами допустимих зусиль розтягування кабелю та ОВ - 0,16 д.а.).

9. Бондаренко О.В. Метод определения температурного коэффициента линейного расширения и модуля Юнга диэлектрического оптического кабеля / Бондаренко О.В. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: «Електротехніка і енергетика». - 2009. - Вип. № 9 (158). - С. 25 - 29.

10. Бондаренко О.В. Коефіцієнт захисної дії металевого покриття оптичного кабелю типу ОКЛБ / О.В. Бондаренко // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - 2007. - № 1. - С. 138 - 141. (Особистий внесок - одержав значення ідеального КЗД кабелю типу ОКЛБ для ґрунтів з провідністю від 10-3 до 10-1 См/м).

11. Бондаренко О.В. Цепи дистанционного электропитания в оптических кабелях связи / О.В. Бондаренко, В.Н. Коршунов // Электросвязь. - 1981. - № 1. - С. 48 - 50. (Особистий внесок - запропонував та розробив принципи конструювання жил дистанційного живлення ВОК - 0,13 д.а.).

12. Расчет хроматической дисперсии в оптических волокнах / [Н.Н. Одинцов, О.В. Бондаренко, А.П. Заяц, Н.Н. Прозорова] // Періодичний наук.-техн. збірник з радіотехніки та економіки, електроніки та економіки в галузі зв'язку: наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - 2003. - №4. - С. 40 - 44. (Особистий внесок - спростив метод розрахунку питомої хвильової дисперсії в ОВ - 0,13 д.а.).

13. Потери на неоднородностях оптических кабелей / [Н.Н. Одинцов,

14. Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко, А.П. Заяц] // Межведомственный научный сборник: Фотоэлектроника. - 2000. - Вып. 11. - С.61 - 64. (Особистий внесок - провів порівнювальний аналіз неоднорідностей за втратами на макро- і мікрозгинах ВОК - 0,09 д.а.).

15. Исследование хроматической дисперсии в ОВ с упорядоченной вращающейся микроструктурой стекла / [Н.Н. Одинцов, О.В. Бондаренко, А.П. Заяц, Н.Н. Нимцович] // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - 2007. - № 1. - С. 51 - 56. (Особистий внесок - запропонував принципи дослідження хроматичної дисперсії ОВ з упорядкованою мікроструктурою скла ВОК - 0,13 д.а.).

16. Попутный поток в волоконно-оптической линии передачи с систематическими неоднородностями / [Бондаренко О.В., Заяц А.П., Одинцов Н.Н., Григорович В.А.] // Періодичний наук.-техн. збірник з радіотехніки та економіки в галузі зв'язку: наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - 2004. - №3. -

17. С. 28 - 32. (Особистий внесок - отримав аналітичні вирази для розрахунку величини попутного потоку в неоднорідних ВОЛП - 0,13 д.а.).

18. Андреев А.И. Определение параметров передачи обратного морского провода цепи «Подводный кабель - морская вода» / А.И. Андреев, О.В. Бондаренко // Сборник науч. труд. ОЭИС им. А.С. Попова: Системы и средства передачи информации. - 1987. - С. 36 - 37. (Особистий внесок - отримав вирази для Rомп, Lомп та Zомп зворотного морського провідника - 0,09 д.а.).

19. Бондаренко О.В. Ускоренные форсированные испытания оптических кабелей / О.В. Бондаренко, В.Г. Улицкий // Сборник научных трудов ОЭИС им. А.С. Попова: Помехоустойчивость систем связи. - 1990. - С. 55 - 58. (Особистий внесок - запропонував принципи, режими та моделі прискорених форсованих випробувань ВОК - 0,16 д.а.).

20. Бондаренко О.В. Экспериментальное определение энергии активации в задаче оценки степени деградации оптических кабелей / О.В. Бондаренко, В.А. Смирнов, В.Г. Улицкий // Сборник научных трудов ОЭИС им. А.С. Попова: Эффективные системы связи. - 1988. - С. 68 - 71. (Особистий внесок - розробив метод експериментального визначення енергії активації процесу деградації ВОК - 0,18 д.а.).

21. К вопросу выбора уровней параметров-критериев отказа элементов волоконно-оптических линий передачи / [О.В. Бондаренко, А.Н. Кудряшов, А.П. Тарасенко, В.Г. Улицкий] // Сборник научных трудов УГАС им. А.С. Попова: Информатика и связь. - 1994. - С. 70 - 75. (Особистий внесок - запропонував метод вибору рівнів параметрів-критеріїв відмови елементів ВОЛП при прискорених випробуваннях на надійність - 0,22 д.а.).

22. Результаты испытаний оптических кабелей на долговечность / [В.Е. Васильев, О.В. Бондаренко, Ю.Т. Ларин, В.Г. Николаев] // Электросвязь. - 1985. -

23. № 10. - С. 29 - 31. (Особистий внесок - провів порівнювальний аналіз результатів річних натурних випробувань п'яти конструкцій ВОК на надійність - 0,13 д.а.).

24. Бондаренко О.В. Методика измерения коэффициента затухания при натурных испытаниях ОК / О.В. Бондаренко, В.Н. Николаев, А.Г. Кондаков // Сборник научных трудов ОЭИС им. А.С. Попова: Системы и средства передачи информации. - 1986. - С. 52 - 55. (Особистий внесок - розробив метод та методику вимірювання коефіцієнта затухання сигналу в ОВ при натурних випробуваннях ВОК - 0,13 д.а.).

25. Бондаренко О.В. Методика ускоренных форсированных испытаний оптических кабелей на надежность, имитирующих натурные испытания в условиях полигона / О.В. Бондаренко, Э.А. Домбровский, В.Г. Улицкий // Сборник научных трудов Минского радиотехнического института: Радиотехника и электроника. - 1990. - Вып. 19. - С. 19 - 21. (Особистий внесок - запропонував загальні положення і вимоги до прискореної оцінки надійності ВОК - 0,13 д.а.).

26. Бондаренко О.В. Прогнозирование контролируемого параметра элементов ВОЛС по результатам незавершенных испытаний / О.В. Бондаренко, В.Г. Улицкий // Электросвязь. - 1990. - № 10. - С. 36 - 37. (Особистий внесок - розробив метод прогнозування контрольованого параметра елементів ВОЛЗ за результатами незавершених випробувань - 0,09 д.а.).

27. Бондаренко О.В. Оценка стабильности затухания оптического сигнала на длине регенерационного участка волоконно-оптической системы передачи (ВОСП) / [О.В. Бондаренко, Ю.Т. Ларин, Г.И. Луценко, В.Г. Улицкий] // Электротехника. - 1991. - № 3. - С. 32 - 34. (Особистий внесок - запропонував спосіб прискореної оцінки стабільності контрольованого параметра на довжині регенераційної дільниці ВОСП - 0,09 д.а.).

28. Бондаренко О.В. Статистичні дані для розрахунку показників надійності підземних волоконно-оптичних ліній зв'язку / О.В. Бондаренко // Наукові праці ОНАЗ ім. О.С. Попова. - 2009. - № 1. - С. 64 - 69.

29. Устройство для измерения приращения коэффициента затухания оптических волокон: Свидетельство СССР на изобретение SU1238696A / О.В. Бондаренко, А.Г. Кондаков, В.Г. Николаев. Дата рег. 15 февр. 1986. (Особистий внесок - запропонував ідею та спосіб реалізації пристрою для вимірювання сигналу в ОВ при натурних випробуваннях ВОК - 0,13 д.а.).

30. Кабелі оптичні для зонових ліній передачі. Технічні умови. ТУ У 3.06-05758730.005-96: 1996. - [Чинні від 1996-18-03]. - Одеса: УРУ Держстандарт Одеський центр стандартизації і метрології 1996. - 43 с.: табл. 6 - (Технічні умови ВАТ «Одескабель»). О.В.Бондаренко, В.Н. Кугот. (Особистий внесок - розробив умовні позначення марок кабелів, технічні вимоги до ВОК - 1,9 д.а.).

31. Кабелі оптичні магістральні одномодові. Технічні умови. ТУ У 3.06-05758730.006-95: 1996. - [Чинні від 1996-06-01]. - Одеса: УРУ Держстандарт. Одеський центр стандартизації і метрології 1996. - 42 с.: табл. 6. - (Технічні умови ВАТ «Одескабель»). О.В. Бондаренко, В.Н. Кугот. (Особистий внесок - розробив умовні позначення марок кабелів, технічні вимоги до ВОК та умов прокладки і експлуатації - 1 д.а.).

32. Кабелі оптичні для міських ліній передачі. Технічні умови. ТУ У 3.06-05758730.007-96:1995. - [Чинні від 1996-06-01]. - Одеса.: УРУ Держстандарт. Одеський центр стандартизації і метрології 1996. - 53 с.: табл. 8. - (Технічні умови ВАТ «Одескабель»). О.В.Бондаренко, В.Н. Кугот. (Особистий внесок - розробив умовні позначення марок кабелів, правила приймання ВОК - 1 д.а.).

33. Кабелі зв'язку оптичні для магістральних, зонових та міських мереж зв'язку. Технічні умови. ТУ У05758730.007-97:1997. - [Чинні від 1997-12-10]. - Одеса.: УРУ Держстандарт. Одеський центр стандартизації і метрології, 1997. - 69 с.: табл. 12. - (Технічні умови ВАТ «Одескабель»). О.В. Бондаренко,

34. В.Н. Кугот. (Особистий внесок - розробив принципи маркування, технічні вимоги до ВОК та умов прокладки і експлуатації - 1,6 д.а.).

35. Кабелі оптичні для сільських мереж зв'язку. Технічні умови. ТУ У 05758730.008-98:1998. - [Чинні від 1998-04-01]. - Одеса. - УРУ Держстандарт. Одеський центр стандартизації і метрології 1998. - 56 с.: табл. 17. - (Технічні умови ВАТ «Одескабель»). О.В. Бондаренко, В.Ф. Трищенко. (Особистий внесок - розробив принципи маркування, правила приймання ВОК - 1,25 д.а.).

36. Исследование воздействия низких температур на затухание оптического кабеля / [О.В. Бондаренко, Ю.В. Навроцкий, В.Г. Николаев,

37. В.Г. Улицкий] // Сборник рефератов и обзоров НИИЭИР. - 1987. - Деп. рук. ВИМИ, сер. РТ № 46. (Особистий внесок - запропонував та розробив метод дослідження дії низьких температур на затухання ВОК - 0,25 д.а.).

38. Волоконно-оптический тестер с оптической обратной связью / О.В. Бондаренко, В.Г. Николаев // Сборник рефератов и обзоров ЦИНТИ «Информсвязь». - 1988. - БУ дек. рук. ВИНИТИ, № 10. (Особистий внесок - запропонував та розробив структурну схему оптичного тестера з оптичним зворотнім зв'язком ВОК - 0,44 д.а.).

39. Бондаренко О.В. Влияние попутного потока на цифровые сигналы в волоконно-оптической линии передачи с неоднородностями / О.В. Бондаренко, А.П. Заяц // Сенсорна електронiка i мiкросистемнi технологii: наук.-техн. конф., 29 черв. - 2 лип., 2005 р.: тези доп. - Одесса, 2005. - С. 62. (Особистий внесок - провів дослідження впливу попутного потоку на сигнал, що передається ВОСП - 0,04 д.а.).

40. Иоргачев Д.В. Методика расчета конструкций самонесущих оптических кабелей по растягивающим усилиям / Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко, И.П. Пархомец // Современные информационные технологии: междун. наук. конф., 23 - 26 мая 2000 г.: тезисы докл. - Одесса, 2000. - С. 105. (Особистий внесок - розробив метод розрахунку конструкцій СОК за розтягувальними зусиллями - 0,03 д.а.).

41. Бондаренко О.В. Состояние разработки и возможности производства полевых оптических кабелей на заводе «Одескабель» / О.В. Бондаренко,

42. В.Н. Кугот, Г.И. Луценко // Волоконно-оптические линии связи и системы передачи информации «ВОЛССПИ-94»: 4-я международная науч.-техн. конф., 3 - 5 окт. 1994 г.: тезисы докл. - Запорожье, 1994. - С. 52. (Особистий внесок - розробив рекомендації щодо конструювання та вибору матеріалів для польових ВОК - 0,44 д.а.).

43. Бондаренко О.В. Особливості розробки багатоповивних оптичних кабелів / О.В. Бондаренко, І.М. Панюта, Д.М. Степанов // 64-та наук.-тех. конф. проф.-викл. складу, науковців, мол. вчених, аспірантів та студентів, 1 - 4 грудня 2009 р.: тези доп. - Одеса, 2009. - C. 13 - 15. (Особистий внесок - довів, що критерієм механічної стійкості конструкції багатоповивного ВОК є значення поздовжньої деформації внутрішнього повиву кабелю - 0,06 д.а.).

44. Бондаренко О.В. Методика ускоренных форсированных испытаний оптических кабелей на надежность / О.В. Бондаренко, Э.А. Домбровский,

45. В.Г. Улицкий // Перспективы развития широкополосных волоконно-оптических систем передачи и проблемы их внедрения в республике, 30 - 31 мая 1989 г.: тезисы докл. - Минск, 1989. - С. 59 - 61. (Особистий внесок - довів практичну привабливість методу та методики прискорених форсованих випробувань ВОК на надійність - 0,13 д.а.).

46. Бондаренко О.В. К вопросу ускоренных форсированных испытаний полевых оптических кабелей на надежность / О.В. Бондаренко, Н.И. Будик,

47. В.Ф. Трищенко // Волоконно-оптические линии связи и системы передачи информации «ВОЛСКПИ-94»: 4-я международная науч.-техн. конф., 3 - 5 окт. 1994 г.: тезисы докл. - Запорожье, 1994. - С. 51. (Особистий внесок - запропонував режими, моделі та методи прискорених форсованих випробувань - 0,04 д.а.).

48. Бондаренко О.В. Методи прискореної оцінки технічного стану оптичних кабелів / О.В. Бондаренко // 64-та наук.-тех. конф. проф.-викл. складу, науковців, мол. вчених, асп. та студ., 1 - 4 груд. 2009 р.: тези доп. - Одеса, 2009. -

49. C. 17 - 19.

50. Бондаренко О.В. Прогнозирование состояния оптических кабелей по результатам натурных испытаний / О.В. Бондаренко, Н.А. Одегов, В.Г. Улицкий // Статистическая идентификация, прогнозирование и контроль: 2-й Всесоюзный науч.-тех. сем., 4 - 6 сент. 1991 г.: тезисы докл. / - Одесса, 1991. - С. 33 - 34. (Особистий внесок - розробив загальну схему прогнозування технічного стану ВОК за результатами натурних випробувань за допомогою багатофакторної екстраполяційної моделі - 0,06 д.а.).

51. Бондаренко О.В. Одномодовый оптический кабель для магистральных сетей связи / [О.В. Бондаренко, Н.И. Будик, В.Н. Кугот, Г.И. Луценко] // Волоконно-оптические линии связи и системы передачи информации «ВОЛССПИ-95»: VI междун. науч.-техн. конф., 3 - 5 окт. 1995 г.: тезисы докл. - Запорожье, 1995. - C. 28 - 29. (Особистий внесок - запропонував результати розробки одномодових ВОК для магістральних мереж зв'язку типу ОКЛБ-1(2) і ОКЛК-1(2) - 0,13 д.а.).

52. Бондаренко О.В. Оптические кабели для сельской связи Украины / О.В Бондаренко, Г.И. Луценко, В.Ф. Трищенко // Волоконно-оптические линии связи и системы передачи информации «ВОЛССПИ-95»: VI междун. науч.-техн. конф., 3 - 5 окт. 1995 г.: тезисы докл. - Запорожье, 1995. - C. 26 - 27. (Особистий внесок - запропонував конструкції, технічні характеристики та особливості експлуатації ВОК сільського зв'язку - 0,09 д.а.).

53. Иоргачев Д.В. Обзор конструкций оптических кабелей с центрально расположенным модулем / Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко, И.П. Пархомец // Сучасний стан та перспективи використання ВОЛЗ. Первинні мережі як транспортна основа телекомунікаційної інфраструктури України: міжнар. конф., 22 - 26 жовт. 2002 р.: тези доп. - Запоріжжя, 2003. - С. 34 - 35. (Особистий внесок - зробив порівняльний аналіз конструкцій та технічних характеристик ВОК з центральною модульною трубкою - 0,3 д.а.).

54. Бондаренко О.В. Статистичні характеристики пошкоджень волоконно-оптичних ліній зв'язку / О.В. Бондаренко // 63-тя наук.-техн. конф. проф.-вик. складу, науковців, асп. та студ., 26.11 - 2.12 2008 р.: тези доп. - Одеса, 2008. - С. 51 - 54.

55. Бондаренко О.В. Методика розрахунку показників надійності проектованих ВОЛП // О.В. Бондаренко, В.О. Григорович, Є.В. Левенберг // Сенсорна електроніка «Сенсор-2008», 3 - 6 чер. 2008 р.: тези доп. - Одеса, 2008. - С. 45 - 46. (Особистий внесок - розробив та довів до практичної привабливості методику розрахунку показників надійності ВОЛП - 0,13 д.а.).

56. Бондаренко О.В. Задачи обеспечения эксплуатационной надежности волоконно-оптических линий передачи / О.В. Бондаренко, Н.Н. Одинцов,

57. В.А. Григорович // Сенсорна електроніка і мікросистемні технології наук.-техн. конф., 2005 р.: тези доп. - Одеса, 2005. - С. 60 - 61. (Особистий внесок - сформулював задачі забезпечення експлуатаційної надійності ВОЛП - 0,09 д.а.).

58. Иоргачев Д.В. Экспериментальное исследование самонесущих оптических кабелей на растяжение / Д.В. Иоргачев, О.В. Бондаренко, Л.Л. Мурадьян // Сучасний стан та перспективи використання ВОЛЗ. Первинні мережі як транспортна основа телекомунікаційної інфраструктури України: міжнар. конф., 22 - 26 жов. 2002 р.: тези доп. - Запоріжжя, 2003. - С. 175 - 179. (Особистий внесок - запропонував методику апробації розробленої конструкції СОК по розтягуючому зусиллю - 0,13 д.а.).

59. Бондаренко О.В. Особенности расчета фиктивного модуля Юнга диэлектрического оптического кабеля / О.В. Бондаренко // Сенсорна електроніка «Сенсор - 2009», 1 - 4 червня 2009 р.: тези доп. - Одеса, 2009. - С. 66 - 67.

60. Расчет дисперсии сигналов в оптическом волокне с упорядоченной вращающейся микроструктурой стекла / [Н.Н. Одинцов, О.В. Бондаренко, А.П. Заяц, Н.Н. Нимцович ] // Сенсорна електроніка: наук.-техн. конф., 2006 р.: тези доп. - Одеса, 2006. - С. 40 - 41. (Особистий внесок - запропонував результати розрахунку дисперсії сигналу в ОВ з впорядкованою мікроструктурою скла - 0,06 д.а.).

лінія оптичний волоконний укртелеком

АНОТАЦІЯ

Бондаренко О.В. Методологія забезпечення надійності волоконно-оптичних ліній передавання. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.12.02 - телекомунікаційні системи та мережі - Одеська національна академія зв'язку ім. О.С. Попова, Одеса, 2010.

Дисертація присвячена науково-практичній проблемі - методології забезпечення надійності волоконно-оптичних ліній передавання (ВОЛП).

Розроблені нові складові комплексного підходу до забезпечення надійності ВОЛП, а саме: для реалізації високоякісних ВОК розвинута теорія конструювання кабелів: вперше створені принципи, методи та методики прискореної оцінки технічного стану ВОЛП та її елементів на основі: ПФВ, ННВ та прискорених випробувань, комбінованих з методом математичного прогнозування тренду контрольованого параметра зразків; розроблені методики розрахунку та проектування показників надійності ВОЛП.

Розроблені положення щодо мінімізації ризику пошкоджень та забезпечення надійності ВОЛП при її проектуванні, будівництві та експлуатації.

Виконані оцінки економічної ефективності результатів впровадження теоретичних та практичних досліджень роботи на ВАТ «Укртелеком» та ВНДІКП.

Розроблені в даній роботі складові та існуючі складові (керівні документи ВАТ «Укртелеком» з проектування, будівництва і технічної експлуатації) дозволили створити новий комплексний підхід до забезпечення надійності ВОЛП.

Ключові слова: лінія передавання, кабель, методологія, методика, метод, випробування, прогностична модель, надійність.

АННОТАЦИЯ

Бондаренко О.В. Методология обеспечения надежности волоконно-оптических линий передачи. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.12.02 - телекоммуникационные системы и сети. - Одесская национальная академия связи им. А.С. Попова, Одесса, 2010.

Диссертация посвящена научно-прикладной проблеме - методологии обеспечения надежности волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП).

Характерным для современных волоконно-оптических систем передачи (ВОСП) является большой объем передаваемого трафика, т.е. большой объем потерь в случае простоя, и большая протяженность между соседними промежуточными пунктами ВОЛП, т.е. увеличение времени подъезда для устранения повреждения. Последнее вызывает необходимость в увеличении требований по надежности работы ВОСП, в первую очередь, ВОЛП и ее элементов, поскольку линия вносит в общее число повреждений системы передачи до 95%. Так как, например, повреждение волоконно-оптического кабеля (ВОК) приводит к одновременной потере всего трафика или большого количества каналов связи.

В связи с необходимостью развития и совершенствования средств электросвязи и сетей в целом, на данном этапе создания ЕНСС Украины, появилась настоятельная необходимость в разработке новых подходов по обеспечению надежности ВОЛП.

Проблема обеспечения надежности ВОЛП включает в себя весьма широкий круг вопросов, связанных с разработкой и производством элементов ВОЛП, проектированием, строительством и технической эксплуатацией линий. В связи с этим в диссертации сформулирована, исследована и решена научная проблема комплексного обеспечения надежности ВОЛП. В рамках этого были реализованы новые и ранее не решенные в Украине составляющие предложенного комплексного подхода к обеспечению надежности ВОЛП. К ним относятся: развитая теория конструирования ВОК; созданные принципы, методы и методики ускоренной оценки технического состояния ВОЛП и ее элементов на основании ускоренных форсированных испытаний (УФИ), незавершенных натурных испытаний (ННИ), и ускоренных испытаний (УИ), комбинированных с прогнозированием тренда контролируемого параметра образца; разработана методика расчета и проектирования показателей надежности ВОЛП.

Основные научные результаты работы:

– в области развития теории конструирования ВОК разработаны методики:

а) расчета растягивающих усилий кабеля с СЕ из диэлектрических или стальных материалов;

б) выбора и расчета конструкций самонесущих оптических кабелей (СОК) по растягивающим усилиям в зависимости от заданных механических нагрузок, созданных климатическими условиями определенной зоны эксплуатации.

Предложены общие подходы к расчету геометрических размеров и массы ВОК.

- в области созданных принципов, методов и методик ускоренной оценки технического состояние элементов ВОЛП:

а) разработаны научные подходы к составлению принципов, программ и методик ускоренной оценки технического состояния (УОТС) любого элемента ВОЛП для ННИ, УФИ;

б) на основании развития теории методов математического моделирования созданы модели процесса дрейфа контролируемого параметра ВОЛП или ее элементов, позволяющие на базе результатов УИ определять их надежность и в случае необходимости вносить коррективы в ее повышение.

- в области разработанной методики расчета и проектирования показателей надежности ВОСП:

а) предложены требования к обеспечению эксплуатационной надежности ВОЛП, последовательность расчетов и обеспечения норм показателей надежности в ходе проектирования ВОЛП;

б) предложены варианты повышения надежности ВОЛП за счет резервирования (пространственного способа уплотнения информации), замены менее надежных компонентов на более надежные других производителей, внесение изменений в структурную схему организации связи по линейному тракту на участке переключения.

Разработаны положения по минимизации риска повреждений и обеспечению надежности ВОЛП при ее проектировании, строительстве и технической эксплуатации.

Выполнены оценки экономической эффективности результатов внедрения теоретических и практических исследований работы на ОАО «Одескабель» и ВНИИ КП (г. Москва).

В целом разработанные и существующие составляющие (руководящие документы ОАО «Укртелеком» по проектированию, строительству и технической эксплуатации) позволили создать комплексный подход к обеспечению надежности ВОЛП.

Ключевые слова: линии передачи, кабель, методология, методика, метод, испытания, прогностическая модель, надежность.

SUMMARY

O.V. Bondarenko. Methodology of providing of reliability of fiber-optic transmission lines. - Manuscript.

Thesis for the scientific degree of Doctor of Technical Sciences in specialty 05.12.02 - telecommunication systems and networks. - Odessa National Academy of Telecommunications named after A.S. Popov, Odessa, 2010.

The thesis is devoted to scientific and applied problem - methodology of integrated reliability of fiber-optic transmission lines (FOTL) development.

New components of an integrated approach to ensure the reliability of FOTL are studied, i.e. the theory of cables design to implement high-FOC is developed. For the first time the method of the technical condition of FOTL and its elements accelerated evaluation is offered. Based on forced accelerated testing, field tests and complex tests including the testing method of mathematical forecasting of the trend which controls the parameters of the samples, calculation and projecting methods of FOTL reliability measurements are provided.

Provisions to minimize the risk of damage and to ensure the reliability of FOTL while designing, construction and technical operation are made. Cost-effectiveness of the implementation of theoretical and practical research work at the JSC Odesscabel and All-Union Scientific Research Institute for Cable Industry was estimated. Developed in this paper, components and existing components (guidelines of J.S.C. “Ukrtelecom” for the design, construction and technical maintenance). These documents made the new integrated approach to ensure FOLT reliability possible.

Keywords: a transmission line, a cable, a method, a technique, testing, a predictive model, reliability.

Размещено на Allbest.ru