Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд

Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд

Реферат

Тема дипломного проекта: «Проект строительства волоконно-оптической линии связи между городами Бухара и Самарканд».

Ключевые слова: волоконно-оптическая линия связи, оптический кабель, оптическое волокно, волоконно-оптическая система передачи, мультиплексор, синхронная цифровая иерархия.

В дипломном проекте рассмотрены: вопросы технического состояния и необходимости строительства линии связи, проектирование кабельной магистрали между городами, строительно-монтажные работы, мероприятия по ОБЖ. Выполнены расчеты регенерационного участка, технико-экономические расчеты. Применено современное оборудование SDH, которое дает возможность без значительных капитальных вложений обеспечить потребность зоны в объемах передаваемой информации на перспективу.

1. Обоснование необходимости построения ВОЛС Самарканд - Бухара

.1 История развития связи в Узбекистане

В конце 19-го века на территории Узбекистана, как и на всей территории Средней Азии существовал единственный способ передачи информации на расстояния. Передача сообщений осуществлялась пешими или конными гонцами. Соответственно, скорость и объем передаваемой информации были катастрофически малы. Более того, стоимость данных услуг связи делала ее недоступной для основной массы населения страны.

Конец XIX века ознаменовался в Узбекистане значительным развитием товарно-денежных отношений, появлением торгово-промышленной буржуазии. Зарождение промышленности, производства и торговли с другими странами дали новый толчок развитию связи

Наряду с почтовой связью возникает и постепенно развивается телеграфная связь. В июне 1873 года начинает работу первая в Узбекистане международная линия телеграфной связи Ташкент - Оренбург. В 1876 г. в крае появляется электрический телеграф, прежде всего в крупных городах: Самарканде, Новом Маргилане (Фергана), Катта-Кургане. Несколько позже, в 1884 г., была построена первая телеграфная линия в Бухаре.

сентября 1904 года подписан Акт приемки в эксплуатацию первой телефонной станции общего пользования ручной системы на 200 номеров фирмы «Сименс и Гальске». В 1904 г. в Ташкенте стала действовать первая государственная телефонная станция. Вслед за Ташкентом такая станция создается в Самарканде.

По развитию средств связи Узбекистан значительно отставал от соседних регионов и европейской территории страны. В Узбекистане к 1911 г. насчитывалось всего 85 предприятий связи. Средняя плотность обслуживания одним предприятием связи составляла 17,6 тыс. кв. верст, а по количеству населения - на 58 тыс. человек.

К началу первой мировой войны к 1 августа 1914 года средства проводной и почтовой связи в Узбекистане оставались слаборазвитыми. Например, до 1916 г. Ташкент не имел прямой телеграфной связи с Петербургом, отсутствовала в крае развитая междугородняя телефонная связь. Телефонные станции имелись к этому времени лишь в 8 городах и обслуживали небольшое количество абонентов.

Начало развития междугородной телефонной связи в Узбекистане относится к 1924 году, когда была построена первая воздушная линия связи между городами Ташкент и Самарканд. Расширялась городская телефонная сеть.

В годы войны 1941-1945 гг. Узбекистан играл немаловажную роль организованного тыла, снабжавшего фронт всем необходимым. Нужды фронта и реорганизация тыла поставили серьезные задачи обеспечения бесперебойной работы связи в условиях войны. Задача была сложной, ибо еще в предвоенные годы связь, особенно проводную, нельзя было признать безукоризненной. Особенностью проводной связи в стране (магистральной, внутриобластной, внутрирайонной) было ее радиальное построение. Центр связывался с периферией по радиальным линиям, не соединенным между собой. Иными словами, связь соседних союзных республик и областей осуществлялась только через Москву. При повреждении линий или проводов на том или ином радиусе Москва лишалась связи с большим числом городов. Проводная связь затрудняла организацию и поддержание связи в годы войны. Из-за резко увеличивавшегося потока эвакуации предприятий и миграции населения нагрузка на все виды и средства связи чрезвычайно возросла. По решению правительства промышленные предприятия из прифронтовой полосы эвакуировались на восток страны. В Узбекистан, в частности, было перебазировано около ста крупных предприятий. В республике возникли новые отрасли промышленности - авиационная, электрокабельная, ламповая, производство химического оборудования, вооружения и боеприпасов и другие. Все эвакуированные предприятия, партийные, советские и военные организации необходимо было оснастить средствами электросвязи, обеспечить доставку почтовой корреспонденции и печатных изданий.

Одной из приоритетных задач являлась организация четкой и бесперебойной связи фронта и тыла, превращение средств связи в мобильное средство управления в условиях военного времени. С учетом этого, практическая деятельность по развитию связи Узбекистана была направлена на максимальное использование всех имеющихся и дополнительных средств электросвязи и почты, принимая во внимание возросший объем их работы. Серьезные задачи были поставлены перед работниками почтовой, междугородной, телеграфно-телефонной и радиосвязи. В частности, предприятиям почтовой связи вменялось в обязанность бесперебойное обеспечение продвижения посылок и корреспонденции из тыла на фронт и обратно, а также качественное обслуживание населения, прибывшего из прифронтовых районов.

Вне плана была подвешена телефонная цепь на участке Катта-Курган - Кермине - Гиждуван, что в совокупности с существовавшими цепями Самарканд - Катта-Курган и Гиждуван - Бухара обеспечило возможность выхода по телефону из Бухарского областного центра в Ташкент. Были установлены телефонные усилители в Кермине и Гиждуване для телефонной связи Бухары с Ташкентом; организована связь на более совершенной аппаратуре между Ташкентом и Самаркандом.

Большое внимание уделялось радиофикации Узбекистана. Проводились мероприятия по созданию условий для улучшения работы радиосети. План развития радиотрансляционных точек в целом по Узбекистану был выполнен в 1943 г. на 177,4%. Вместо 5 тыс., предусмотренных планом, было установлено 8870 точек. В годы войны узбекистанский узел связи приобрел важное значение. Через республику проходила важнейшая магистральная связь, соединявшая Москву с Кавказом и Закавказьем. Увеличился поток корреспонденции в действующую армию. В 1943 г. были введены в действие новые линии телефонной связи, в том числе и линия Ташкент - Самарканд - Бухара. Несколько улучшились по сравнению с 1942 г. качественные показатели городских телефонных станций.

В годы войны резко возросла нагрузка в радиосвязи. Более эффективно и рационально используя имеющиеся технические радиосредства, радисты Узбекистана обеспечили вчетверо возросший радиообмен. Если в 1940 г. по радиоканалам передавалось 1203 телеграммы, то за 9 месяцев 1943 г. их стало передаваться 3503, а сами радиоканалы соответственно увеличились с 6250 до 15370 км. При этом значительно возросший объем работы сопровождался одновременным повышением качественных показателей радиосвязи.

В послевоенные годы развитие междугородной телефонной связи в Узбекистане осуществлялось в основном за счет уплотнения и доуплотнения уже построенных линий связи.

1.2 Потребность в услугах связи в ХХI веке

В настоящее время численность населения Узбекистана составляет более 26,6 млн. человек. Темпы развития телефонных сетей и сетей передачи данных на порядок ниже темпов роста потребности населения в передачи информации. К примеру, если в 2000 году число интернет-пользователей составляло 7,500 абонентов, то в наше время данная цифра приблизилась к 1 млн. абонентов. Рост колоссален, в цифровом эквиваленте составляет более 13,300%. Уровень проникновения приближается к величине в 4 %. от общего населения страны. Данные цифры показывают огромнейший скачок в развитии информационной обеспеченности населения страны.

Большинство пользователей услуг связи проживают в ограниченном количестве крупнейших городов Узбекистана. Непрекращающийся рост населения, значительный прирост пользователей Интернета а также потребность в качественной связи для передачи ежегодно растущих объемов информации говорит о необходимости организации качественной, удовлетворяющей современным потребностям лини связи. Ташкент, являясь административным центром Узбекистана на данный момент обладает удовлетворяющими современным требованиям каналами связи. Самарканд и Бухара являются следующими по численности населения городами Узбекистана. В них проживает наибольшее число потенциальных потребителей услуг передачи данных.

Самая большая доля организаций с доступом к сети интернет приходится на предприятия связи и ИКТ, самая малая - на предприятия энергетики, коммунального хозяйства, газоснабжения и санитарии. Наибольшей долей среди организаций, имеющих доступ к сети интернет, являются предприятия с иностранным капиталом (совместные и иностранные предприятия) и общественные организации. В тех организациях, которые не были подключены к сети интернет, это объясняли в основном отсутствием заинтересованности, а также высокой стоимостью подключения и ежемесячной оплаты.

В сентябре 2008 года количество абонентов сотовой связи по Узбекистану превысило 10 миллионов. По оценкам зарубежных экспертов, Узбекистан уже второй год входит в число десяти стран мира, имеющих самый высокий "индекс развития мобильной связи", которая одновременно является одной из самых доступных в мире по тарифам. Практически всеми сотовыми компаниями на настоящий момент начаты работы по развертыванию сетей 3G и WiMAX в Узбекистане. Значительная часть обзора посвящена развитию и расширению использования сети интернет. Так, пропускная способность международных каналов, обеспечивающих подключение к сети Интернет, на 1 января 2008 года составляла 362 Мбит/с, тогда как на начало 2002 года она составляла всего 8,5 Мбит/с. К концу первого полугодия 2008 года она была увеличена до 511 Мбит/с, что непосредственным образом связано со значительным увеличением числа абонентов у ведущих интернет-провайдеров Узбекистана. Причем число абонентов растет не только в Ташкенте, но и во всех регионах страны. Растет и общее количество абонентов широкополосного доступа, хотя оно остается еще относительно невысоким. По оценочным данным количество пользователей сетью интернет в Узбекистане превысило 2,2 миллиона человек, тогда как на начало 2002 года их было около 130 тысяч. При этом наиболее высокий уровень охвата населения доступом к сети Интернет в процентах от общей численности населения наблюдается в Ташкенте, Бухарской, Самаркандской, Сырдарьинской и Кашкадарьинской областях. Необходимо отметить, что в Узбекистане популярностью пользуются пункты коллективного доступа к сети интернет, число которых постоянно растет, и на начало 2008 года составило 868. В настоящее время в республике ведется работа по дальнейшему развитию сетей широкополосного беспроводного доступа по технологии WiMAX, а также сетей беспроводного доступа по технологии Wi-Fi.

Учитывая перегруженность и износ действующих линий связи вопрос реорганизации средств передачи информации весьма актуален. Количество возведенных в последнее время линий связи не покрывает полностью потребность населения. Рост благосостояния, образования населения позволяет с большой долей уверенности говорить о необходимости обеспечения абонентов современными и качественными услугами передачи данных. Данные факторы позволяют предполагать устойчивый спрос на предлагаемый канал передачи данных, как среди физических лиц, так и среди предприятий. Как следствие, можно прогнозировать быструю окупаемость и материальную выгоду от построения ВОЛС между городами Бухара и Самарканд.

1.3 Краткая характеристика оконечных пунктов

Города расположены в средней части Узбекистана.

Климат Резко-континентальный, жаркий и засушливый. Средняя температура зимой (январь) колеблется от -8 С до +3 С, в горных районах может опускаться до -16 С. Летом (июль) температура в северных районах страны составляет +26-32 C, в то время как на юге (Термез и Шерабад) доходит до +41-42 С.

Осадков выпадает около 80 мм в год в пустынных равнинных районах северной части страны, до 200-300 мм - в западных областях, и до 1000 мм - в горах. При этом относительная влажность воздуха круглый год низкая (60-65%) практически везде, а максимум осадков приходится на осенне-зимний период. В горных районах зимой выпадает значительное количество снега, который может держаться на склонах до апреля-мая, а некоторые вершины покрыты им круглый год.

Расстояние между городами составляет 217 км по прямой.

Города соединены между собой автотрассой, проходящей через небольшие населенные пункты. Приблизительно в середине пути находится крупный населенный пункт Навои.

Самарканд - 138 - Навои - 124 - Бухара

Расстояние между городами вдоль автомобильной дороги составляет 262 км. Автотрасса на данном отрезке имеет 3 пересечения с рекой Зеравшан, и 5 пересечений с автомобильными дорогами. Автотрасса имеет одно пересечение с железной дорогой.

Зеравшан не является судоходной рекой, средний расход воды 162 м³/с: от 38,3 м³/с в январе, до 464 м³/с в июле.

Через реку переброшены мосты для автомобильного движения.

Города также связаны железной дорогой. Расстояние по железной дороге 238 км.

Самарканд

Самарка́нд - второй по величине город Узбекистана <#"564055.files/image001.gif">до 50.

Кабели могут содержать от 2 до 60 одномодовых стандартных, одномодовых со смещённой дисперсией или многомодовых оптических волокон.

В зависимости от типа кабели могут прокладываться:

непосредственно в грунт, в том числе с применением кабелеукладчиков с пассивным рабочим органом;

через реки и другие водные преграды с заглублением и без заглубления в дно;

по мостам и в тоннелях;

в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах;

с помощью подвески на опорах линий связи, контактной сети железных дорог, линий электропередачи;

внутри зданий по стенам в вертикальных и горизонтальных кабелепроводах и по кабельтросам.

Потребитель должен руководствоваться настоящими техническими условиями и дополнительной информацией производителя, которая должна быть предоставлена по требованию потребителя.

Производитель оставляет за собой право вносить непринципиальные изменения в конструкцию кабелей, применяемые материалы и методы контроля технических характеристик, связанные с развитием техники и технологии, если эти изменения не ухудшат эксплуатационные свойства кабелей. Потребитель должен извещаться об изменениях при заказе кабелей.

Типы кабелей определяются конструкцией сердечника защитных и силовых элементов. Обозначение типа состоит из трёх индексов, определяющих тип сердечника и материал центрального силового элемента (ЦСЭ, первый индекс) и конструкции оболочек и дополнительных внешних покровов (второй и третий индексы).

Некоторые типы кабелей и их определяющие конструктивные особенности соответствуют данным, приведённым в таблице 4, здесь же приведены рекомендации по условиям прокладки для кабелей каждого типа и возможные обозначения типов латинским шрифтом.

Таблица 2.1 - Типы кабелей и рекомендуемые условия прокладки

Кабели каждого типа включают в себя большое количество марок, различающихся конструкцией сердечника, типом, числом оптических волокон и числом медных жил. Маркировка кабелей производства ООО «Оптен осуществляется следующим образом:

ОПН - ДПО - 06-16Е-08-15 где,

ОПН - фирма-изготовитель - «Оптен»

Д - тип центрального силового элемента Д - диэлектрический;С - стальной;Т - трубчатый сердечник

П - тип внутренней оболочки О - без внутренней оболочки; П - полиэтиленовая; Н - из материала, не распространяющего горение; Г - из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; А - двухслойная: водоблокирующий слой из алюминиевой ленты с полимерным покрытием и слой из полиэтилена;

О - тип защитного покрова - Н - однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из материала, не распространяющего горение; Г - однослойная броня из стальных проволок и наружная оболочка из галогенонесодержащего материала, не распространяющего горение; М - несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная полиэтиленовая оболочка; К - несущие силовые элементы из диэлектрических стержней и наружная оболочка из дугостойкого материала; 1 - двухслойная: броня из стальных оцинкованных проволок и алюминиевая лента с полимерным покрытием, наружная полиэтиленовая оболочка; 2 - двухслойная броня из стальных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; С - однослойная или двухслойная броня из стальных оцинкованных проволок и наружная полиэтиленовая оболочка; Т - несущие силовые элементы из высокомодульных прядей и наружная полиэтиленовая оболочка; Р - несущие силовые элементы из высокомодульных прядей и наружная оболочка из дугостойкого материала; Л - однослойная броня из стальной гофрированной ленты с двусторонним полимерным покрытием и наружная полиэтиленовая оболочка; О - без защитного покрова

- число элементов в повиве сердечника

- число оптических волокон в кабеле

Е - тип оптического волокна Е - стандартное одномодовое; С - одномодовое со смещенной дисперсией; Н - одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией; А - одномодовое с расширенной рабочей полосой волн; Г - многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 50 мкм); М - многомодовое градиентное (диаметр сердцевины 62.5 мкм) В- одномодовое волокнос ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи * - комбинация различных волокон:

максимально число оптических волокон в модуле;

длительно допустимая растягивающая нагрузка кН.

2.2.1 Выбор типа кабеля для проектируемой линии связи

Исходя из потребного числа каналов, между рассматриваемыми пунктами, и принятой системой передачи, для строительства проектируемой линии связи выбираем 24-х - волоконный одномодовый оптический кабель, работающий на длине волны .

Проектируемая линия связи будет проходить по песчаным грунтам. Учитывая сложный характер грунта, а также некоторую сейсмическую неустойчивость района проектирования принято решение укладывать оптический кабель связи в полиэтиленовую трубу. Не смотря на повышенную себестоимость организации лини связи, а также повышенную стоимость производства работ, данный вариант прокладки необходим для обеспечения долговременного использования спроектированной линии связи. Защитная труба позволит избежать абразивных воздействий песчаного грунта вследствие термических изменений геометрических параметров кабеля, а также защитит от механического воздействия на кабель при движениях грунта в результате сейсмической активности. Кабель, удовлетворяющий данным требованиям - кабель марки ДПО производства ООО "Оптен" г. Санкт-Петербург.

ТУ 3587-009-48973982-2000

ТУ 3587-010-48973982-2004

ТУ 3587-001-56938994-2005

Кабельный завод Оптен в производстве волоконно-оптического кабеля использует волокна фирм Fujikura и Corning, являющимися мировыми лидерами в области разработки оптических волокон. Так же с целью помощи партнерам в решении технических вопросов при строительстве ВОЛС, завод имеет возможность, по требованию заказчика, использовать волокна других производителей. Таких как: Alcatel, OFS, SterLite, Sumitomo Electric. Данные типы волокон успешно прошли испытания на заводе и при их использовании завод гарантирует срок службы не менее 25 лет и подтверждает свои гарантийные обязательства. В соответсвии с ТУ завода, в паспорте на продукцию указывается не только международный стандарт волокна, но и производитель оптического волокна .

2.2.2 Конструкция кабеля

Применяемый для прокладки в канализацию и в грунт кабель ДПО, рис. 2.1, содержит 24 стандартных одномодовых волокна. Сердечник его состоит из диэлектрического центрального силового элемента, вокруг которого наложен повив из четырех элементов: 2 модуля (по 12 оптических волокна в каждом) и два кордельных заполнителя. Весь сердечник заключен в полиэтиленовую оболочку. Свободные внутренние пространства в оптических модулях, сердечнике кабеля и пустоты в повиве стальных проволок заполнены гидрофобным компаундом.

Рисунок 2.1 - Конструкция используемого кабеля.

Конструкция:

. Центральный силовой элемент: - диэлектрический 2. Оптическое волокно (12) 3. Оптический модуль (2) 4. Гидрофобный гель 5. Наружная оболочка: - полиэтиленовая 6. Кордель.

Согласно правилам маркировки кабелей выбранный кабель имеет маркировку ОПН-ДПО-04-024С12-06.

2.2.3 Механические характеристики кабелей

Выбранные оптические кабели имеют следующие механические характеристики:

Таблица 2.2 - Механические характеристики кабеля

* Радиус изгиба - 20 номинальных наружных диаметров кабеля

срок службы кабелей, включая срок сохраняемости, при соблюдении указанной по эксплуатации и при отсутствии воздействий, превышающих допустимые нормы, составляет порядка 25 лет.

2.2.4 Оптические характеристики кабеля

Характеристики оптических волокон

Оптические волокна, используемые при изготовлении кабелей “ОПТЕН” соответствуют рекомендациям ITU - T G.65 -G.653, G.655, G.656

Применяемые типы оптического волокна:

тип А - одномодовое с расширенной рабочей полосой волн; рекомендация G 652D тип Е - стандартное одномодовое; рекомендация G 652В тип С - одномодовое со смещенной дисперсией; рекомендация G 653 тип Н - одномодовое с ненулевой смещенной дисперсией; рекомендация G 655 тип Г - многомодовое градиентное (O сердцевины 50 мкм); рекомендация G 651 тип М - многомодовое градиентное (O сердцевины 62.5 мкм); рекомендация G 651 тип В - одномодовое волокно с ненулевой дисперсией для широкополосной оптической передачи; рекомендация G 656

Таблица 2.3 - Основные оптические характеристики кабелей

Кроме описанного выше, выбранный кабель удовлетворяют требованиям по следующим электрическим параметрам:

сопротивление изоляции цепи «броня - земля» - не менее 2000 МО/км;

изоляция цепей «оболочка - броня», «броня - земля» выдерживает постоянное испытательное напряжение 10 кВ частотой 50 Гц в течении 5 с;

данный кабель выдерживает импульсный ток растекания длительностью 60 мкс величиной 105 кА.

2.3 Выбор полиэтиленовой трубы для прокладки оптоволоконных кабелей

Выпускаются HDPE трубы всех необходимых цветов. Спецификация труб соответствует стандарту или цветовой шкале RAL. Стандартными цветами являются оранжевый (RAL 2004), зеленый (RAL 6024), фиолетовый (RAL 7035) и черный. Под воздействием ультрафиолетового излучения цвет трубок сохраняет стабильность не менее 2 лет.

Трубки поставляются без полосок или с продольными полосками контрастного цвета, размещенными равномерно по окружности сечения труб в четырех местах, т. е. на каждых 90 градусов кругового сечения. Полоски наносятся на трубки способом коэкструзии и могут быть одинарными широкими или узкими двойными. Трубки стандартно маркируются контрастным электрокаплеструйным («Экст-этикетка 3 м») маркератором. Маркировка высотой минимально 5 мм указывает метраж, производителя/поставщика, заказчика, размеры, тип материала, дату изготовления и идентификационный знак.

Основными единицами поставки являются барабан, большая и малая бухты, катушки, прямые отрезки.

Каждая поставляемая единица оснащена табличкой в прозрачной упаковке, на которой указано как минимум название производителя и поставщика, обозначение изделия, общий метраж или количество кусков и дата производства. Данные можно расширить в соответствии с пожеланиями заказчиков.

Рис. 2.2 - Внешний вид ЗПТ в бухтах

Размеры барабана и бухт

Барабан: - диаметр 225 см; - ширина 105 см; - диаметр шейки 85 см; - диаметр осевого отверстия 11,6 см

Большая бухта: - внешний диаметр 222,0 см; - внутренний диаметр 106 см; - ширина 104 см.

Малая бухта: - внешний диаметр 210,0 см; - внутренний диаметр 145,0 см; - ширина 50-70 см.

Таблица 2.4 - Возможные строительные длины ЗПТ

Таблица 2.5 - Основные физические и механические свойства труб

Качество трубы производятся по проверенной технологии квалифицированным персоналом на современных специализированных линиях для экструзии, которые корректируются при помощи компьютера, что создает первоначальную основу для качественного производства. Входной контроль: регулярная проверка качества поставляемого сырья. Текущий контроль: в процессе производства размеры труб непрерывно измеряются электронным способом, результаты оцениваются компьютером, и автоматически корректируется производственный процесс. Контроль на выходе: механические и физические свойства труб периодически оцениваются в лаборатории завода. Визуально оценивается качество маркировки, внешней и внутренней поверхностей.

Рис. 2.3 - Способ хранения ЗПТ

Складирование - хранение

Условия складирования соответствуют требованиям ГОСТ Р-15150-69. В общем, трубы можно складировать на открытом пространстве, то есть при диапазоне температур от -40°С до +55°С. Высота складируемых труб, поставляемых в мотках и уложенных на поддонах, не должна превышать 2 м. Поставляемые трубы устойчивы к ультрафиолетовому излучению. Для сохранения цвета труб, идентифицирующих полосок и маркировки рекомендуется, чтобы максимальный срок складирования на открытом пространстве не превышал двух лет. При обычном обращении трубы безвредны для здоровья. Отходы защитных HDPE труб являются экологически безвредными для здоровья, их можно подвергать термопластической переработке. Срок службы уложенных в землю HDPE труб составляет не менее 50 лет.

Полиэтиленовые трубы для волоконно-оптических линий связи

Применение Защитные полиэтиленовые трубы предназначены для прокладки непосредственно в грунт, через водные преграды, по мостам и эстакадам при строительстве кабельных коммуникаций. Применяются методы укладки в открытые траншеи механизированным способом или бестраншейная технология. Замена кабелей в трубопроводах не требует выполнения земляных работ. Оптический кабель в трубы задувается или затягивается, при этом трубы соединяются разборными механическими муфтами или свариваются. Для укладки кабеля решено использовать трубу диаметром 32 мм для пневмопрокладки оптического кабеля.

3. Выбор системы передачи

.1 Краткий обзор систем передач используемых на сетях связи

В наши дни на сетях связи используется большое количество различных многоканальных систем передачи информации, как аналоговых, так и цифровых. Аналоговые системы передачи (АСП), несмотря на их широкое до сих пор использование, являются устаревшими и не удовлетворяющими на данный момент, в полной мере, требованиям к средствам связи. На сегодня эти системы уже давно сняты с производства. Поэтому описание АСП в данном проекте не представляет практического интереса. И, наоборот, в последнее время достигнут значительный прогресс в создании перспективных цифровых систем передач, повышающих качество и эффективность передачи информации различного вида, расширяющих услуги связи, снижающих трудо- и материалоёмкость в отрасли.

Развитие цифровых телефонных сетей шло по линии уплотнения каналов, как за счёт мультиплексирования низкоскоростных первичных каналов, так и за счёт использования более рациональных методов модуляции. В результате развития систем передач с временным разделением каналов появились три цифровые иерархии с разными (для разных групп стран) уровнями стандартизированных скоростей передачи или каналов. Первая из них, принятая в США и Канаде, порождённая скоростью 1544 кбит/с, в зависимости от уровня иерархии, позволяла передавать 24,96,672 и 4032 основных цифровых канала (64 кбит/с). Вторая иерархия, принятая в Японии, для первичного цифрового канала использует туже скорость 1544 кбит/с, но в зависимости от уровня иерархии организует 24, 96, 480 и 1440 каналов. И, наконец, третья иерархия, порождённая скоростью 2048 кбит/с, принята в Европе и позволяет организовать 30, 120, 480, и 1920 каналов. Эти иерархии, известны под общим названием плезиохронная (т. е. Почти синхронная) цифровая иерархия PDH и широко используются как в цифровой телефонии, так и для передачи данных. Данные по этим иерархиям сведены в табл.

Таблица 3.1 - Три схемы цифровых иерархий: американская (АС), японская (ЯС) и европейская (ЕС)

Развитие технологий скоростных телекоммуникаций на основе PDH привело к появлению в последнее время двух наиболее значительных новых цифровых технологий: синхронной оптической сети SONET, и синхронной цифровой иерархии SDH. Иногда они рассматриваются как единая технология SONET/SDH, расширившая диапазон используемых скоростей передачи до 40 Гбит/с. Эти технологии были ориентированы на использование волоконно-оптических кабелей в качестве среды передачи. Следует отметить, что при разработке технологии SONET обеспечивалась преемственность американской, а при разработке SDH - европейской иерархий PDH. В окончательном варианте стандарты SONET/SDH поддерживают обе указанные иерархии. Это выражается в том, что терминальные мультиплексоры и мультиплексоры ввода/вывода сетей SONET/SDH, через которые осуществляется доступ в сеть расчитаны на поддержку только тех входных каналов, или каналов доступа, скорость передачи которых соответствовало объединённому стандартному ряду американской и европейской иерархий SDH, а именно: 1.5, 2, 6, 8, 34, 45, 140 Мбит/с.

Для мультиплексора максимального на данный момент действующего уровня SDH иерархии STM-64, имеющего скорость выходного потока 10 Гбит/с, максимально полный набор доступа может включать PDH трибы 1.5, 2, 6, 34, 45, 140 Мбит/с и SDH трибы 155, 622 и 2500 Мбит/с, соответствующие уровням STM - 1, 4, 16. Для SDH мультиплексоров уровня STM-16, имеющего скорость выходного потока 2500 Мбит/с, из этого набора исключается триб 2500 Мбит/с. Для мультиплексоров уровня STM-4, со скоростью потока на выходе 622 Мбит/с, исключается ещё триб 622 Мбит/с, и, наконец, для первого уровня STM-1 со скоростью сигнала на выходе 155 Мбит/с исключаются все SDH трибы. Ясно, что конкретный мультиплексор может и не иметь полного набора трибов для использования в качестве каналов доступа. Это определяется не только пожеланиями заказчика, но и возможностями фирмы - изготовителя.

Рассматривая вопрос аппаратной реализации оборудования сетей SDH, можно выделить следующую группу крупных поставщиков оборудования SDH: Siemens, GPT, Alcatel, AT&T, LME, NEC (Ericson), Nortel, PKI (Philips), ECI, Nokia. Практически все они представлены на Российском рынке. Этот рынок в последнее время становится всё более насыщенным оборудованием SDH различного класса. Это связано с разнообразием и масштабностью осуществляемых совместно с этими компаниями проектов, в которых оперирует уже сотнями комплектов оборудования SDH.

Из всего оборудования наиболее широко используются синхронные мультиплексоры, которые применяются и в линейных трактах, и как кросскоммутаторы.

3.2 Выбор системы передачи, её характеристика и схема организации связи

Синхронные мультиплексоры

Синхронная цифровая иерархия (SDH)- технология широкополосных транспортных сетей, которые являются инфраструктурой для подключения пользователя к широкому спектру услуг. Сети SDH позволяют передавать информационные потоки на скоростях до 10 Гбит/сек, предоставляют широкий диапазон скоростей доступа, в том числе совместимых с плезиохронной цифровой иерархией, прозрачны для трафика любой природы (голос, данные, видео). Заложенная в структуру SDH сигнала служебная информация обеспечивает возможность централизованного управления сетевыми устройствами и сетью в целом, позволяя гибко и оперативно обслуживать сеть и предоставлять пользователям необходимые потоки, а также реализует механизмы защиты информационных потоков в сети от возможных аварий. В настоящее время построено множество SDH сетей уровня STM-1, STM-4 и STM-16. Для транспортных сетей уровня STM-64 в последние годы появилась более дешевая альтернатива - технология мультиплексирования оптического сигнала с разделением по длине волны (DWDM - Dense Wavelength division multiplexing). Сети SDH относятся к классу сетей с коммутацией каналов на базе синхронного мультиплексирования с разделением по времени (Time Division Multiplexing, TDM), при котором адресация информации от отдельных абонентов определяется ее относительным временным положением внутри составного кадра, а не явным адресом, как это происходит в сетях с коммутацией пакетов.

На данном участке волоконно-оптической магистрали устанвливается оптический мультиплексор в городе Навои для выделение цифровых потоков для жителей и осуществления функции регенерации. Выбранное оборудование фирмы ЭЗАН использует синхронный мультиплексор SpectralWave V-Node S.

Рис. 3.1 - Внешний вид мультиплексора SpectralWave V-Node S

Основные особенности:

гибкость полосы обеспечивается GFP и VCAT;

встроенный коммутатор второго уровня; интерфейсы; наращивание полосы до STM-16;

интегрированное управление с помощью систем управления INC-100MS <#"564055.files/image007.gif">

Рис. 3.2 - Основная конфигурация разъемов в стойке функции главных комплектов описаны ниже

Кросс и Система синхронизации (CS) образуют кроссы, систему управления коммутацией, источник синхронизации и систему управления оборудованием.

Кроссы работают на уровне VC-4, VC-3 и VC-12. CS имеет эквивалентную коммутационную матрицу в 10Гбит/с в расчете на VC-4.

Цепь синхронизации может быть дублирована путем дублирования данного комплекта. Характеристики тактового генератора согласуются с ITU-T G.813.

Управление коммутацией работает в целях защиты комплектов, защиты канала связи MS-SPRing и защиты путей.

Все данные настроек для NE хранятся в плате энергонезависимой памяти в данном комплекте.

Процессор управления сообщениями выполняет роль интерфейса для выходов предупреждающих сигналов станции, Интерфейсного устройства оператора (Craft Interface Device), EMS и системы управления INC-100MS. Пользовательский канал и комплект Служебного телефонного канала. Все данные настроек для NE хранятся в плате энергонезависимой памяти.

Этот комплект также поддерживает Канал обмена данными (DCC). Каналы DCC (максимально десять каналов) могут быть назначены для удаленного управления. 6 представляет собой комплект интерфейса STM-16. Функции комплекта включают:

• Преобразование типа Электронный сигнал/оптический сигнал и обратно

• Автоматическое отключение лазера для обеспечения безопасности человека /4 /4 представляет собой основной базовый комплект для оптических интерфейсов STM4 и STM-1. В качестве оптических подмодулей, в данном комплекте установлены SFP Приемопередатчики.

Для того чтобы справиться с быстрым ростом трафика, экономная модернизация до уровня STM-16 является одной из главных возможностей. V-Node S в рабочем варианте с STM-4 может быть модернизирован в систему STM-16 при минимальных затратах.

В случае обычных SDH систем, оборудование STM-16 полностью отлично от оборудования STM-4. Существующие системы STM-4 должны быть удалены на уровне оборудования для перемещения на новое место или соединены с системой STM-16 при помощи интерфейсов STM-4. Оба способа не являются экономными. Node S предлагает более экономный переход к системе STM-16 и легкое перемещение существующих объектов STM-4. Система STM-16 на основе V-Node S становится доступной путем замены комплекта STM-4 на STM-16.

Существующие комплекты STM-4 могут использоваться в качестве трибутарных. При необходимости передислокации, возможна простая передислокация на уровне комплектов

3.2.2 Варианты применения мультиплексоров

Благодаря модульному принципу комплектации мультиплексора V-Node S возможно создание сетей максимально оптимизированных для каждого конкретного случая. Существуют примеры реализации типичных фрагментов сетей связи, такие как: точка-точка, цепь, звезда и кольцо.

Точка-точка:

Соединение синхронных мультиплексоров точка-точка принципиально ничем не отличается от применения для этих целей плезиохронного оборудования. Данный фрагмент применяется, как правило, на нижних уровнях сетевой иерархии, и позволяет обойтись без преобразований 2/8/34/140 и если это необходимо обеспечить подходящий способ резервирования.

Цепь:

Сеть со структурой «цепь» достаточно характерна для протяженных линий, например линий ЛЭП, линий проходящих вдоль железных дорог и т. д. Такие сети характерны тем, что в каждом населённом пункте на протяжении всей линии необходимо выделять какую-то часть трафика. Применение для этих целей синхронных мультиплексоров даёт значительный экономический выигрыш, как на этапе внедрения, так и эксплуатации.

Звезда:

Значительный экономический эффект даёт применение V-Node S для реализации сетей такой конфигурации, это становится очевидно если вспомнить, что каждый мультиплексор может иметь достаточно большое количество модулей линейных трактов подключённых к общему коммутационному полю.

Кольцо:

Самой эффективной сетевой топологией с появлением синхронной техники передачи стало самовосстанавливающееся кольцо. Ему присущи такие преимущества, как кратчайшая связь между узлами, незначительное количество сетевых элементов и чрезвычайно надёжная доступность узлов за счёт как минимум двух физических путей доступа к каждому узлу.

Соответственно рассчитанному количеству каналов выбираем аппаратуру синхронной цифровой иерархии STM - 16 Мультиплексор STM - 16 предназначен для организации цифрового потока со скоростью передачи 2.5 Гбит/с, работает по одномодовому оптическому кабелю с длиной волны 1550нм.

Основные технические характеристики синхронного мультиплексора V-Node S фирмы ЭЗАН приведены в таблице 10

Таблица 3.2 - Основные технические характеристики

4. Проектирование линейного тракта

.1 Затухание сигнала в оптических волокнах

Оптические волокна характеризуются двумя основными параметрами передачи: затуханием и дисперсией. Эти параметры определяют возможность применения оптического кабеля и, прежде всего, длину регенерационного участка.

Затухание сигналов в оптическом кабеле обусловлено собственными потерями мощности в изолированных прямолинейных оптических волокнах и дополнительными потерями, возникающими при сборке волокон в кабель. Собственные потери мощности определяются в основном двумя факторами: поглощением энергии в материале оптического волокна и рассеянием её в окружающем пространстве. Поглощение энергии происходит в результате наличия в материале посторонних примесей. Потери вследствие рассеяния вызываются главным образом неоднородностями показателя преломления.

Дополнительные потери мощности возникают в результате наложения на оптические волокна защитного полимерного покрытия и деформации волокон при сборке оптического кабеля. Защитное покрытие предназначено для повышения механической надёжности волокон и уменьшения взаимных влияний между ними при плотной укладке в кабель. Чем больше толщина оболочки оптического волокна, тем меньше дополнительные потери в защитном покрытии. С другой стороны, увеличение толщины оболочки приводит к ухудшению гибкости волокна и увеличению его стоимости. Поэтому у многомодовых оптических волокон толщина оболочки выбирается в 1,5 - 2 раза больше, а у одномодовых волокон - в 10 и более раз больше радиуса сердцевины.

При строительстве и эксплуатации волоконно-оптических систем передачи возможно появление так называемых эксплуатационных потерь. Прежде всего, эти потери связаны с изгибами, которые неизбежно возникают при прокладке кабеля. Другая причина - постепенное ухудшение параметров передачи оптических волокон. Потери на изгибах обусловлены преобразованием направляемых мод в моды излучения. Они резко возрастают с уменьшением радиуса изгиба до критического значения. Основной причиной ухудшения параметров передачи оптических волокон является влага, проникающая в кабель. Под воздействием влаги происходит помутнение стекла и образование микротрещин.

4.2 Дисперсия сигнала в оптических волокнах

При прохождении импульсных сигналов по оптическим волокнам изменяется не только амплитуда, но и их форма - импульсы уширяются. Это явление называется дисперсией. Дисперсия ограничивает максимальную скорость передачи сигналов по волокнам.

Дисперсия в общем случае определяется двумя факторами:

различием фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны источника излучения;

зависимостью фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны, т.е. нелинейной зависимостью коэффициента фазы .

Различие фазовых скоростей направляемых мод на фиксированной длине волны приводит к тому, что время прохождения этих мод не одинаково. В результате образуемый ими импульс уширяется, причём величина уширения равна разности времени распространения самой медленной и самой быстрой мод. Это явление называется межмодовой дисперсией.

Зависимость фазовой скорости каждой направляемой моды от длины волны  источника излучения, т. е. Нелинейная зависимость коэффициента фазы , приводит к различной временной задержке частотных составляющих моды, а, следовательно, к уширению сигнала, образованного модами. Это явление называется хроматической (частотной) дисперсией. Чем шире спектр излучения источника , тем больше хроматическая дисперсия. Нелинейная зависимости  обусловлена как направляющими свойствами оптического волокна, так и зависимостью показателя преломления сердцевины и оболочки волокна от длины волны . В связи с этим хроматическая дисперсия складывается из внутримодовой (волноводной) дисперсии и дисперсии материала.

В многоводных ступенчатых оптических волокнах межмодовая дисперсия обычно на порядок и более превышает материальную, и уширение импульсов практически определяется межмодовой дисперсией. В градиентных волокнах соотношение между этими величинами зависит от величины спектра излучения источника . Расчёты показывают, что дисперсию материала необходимо учитывать только при использовании светодиодов.

Уширение передаваемых импульсов в одномодовых волокнах обусловлено хроматической дисперсией основной моды. С увеличением длины волны дисперсия материала быстро убывает, проходя через нуль вблизи , в то время как внутримодовая дисперсия меняется незначительно. В диапазоне длин волн  преобладает дисперсия материала, а при  необходимо учитывать и внутримодовую дисперсию. Подбирая параметры одномодового волокна и длину волны излучения , можно скомпенсировать положительную внутримодовую дисперсию отрицательной дисперсией материала, т. е. получить нулевое значение хроматической дисперсии. В частности можно довести длину волны до 1,55 - 1,6 мкм, где происходит компенсация дисперсии и потери минимальны.

Однако на длинах волн, где хроматическая дисперсия равна нулю, уширение импульсов всё равно происходит из-за двойного лучепреломления. В одномодовом режиме в оптическом волокне распространяются две основные моды, плоскости поляризации которых взаимно перпендикулярны. В идеальном случае фазовые скорости этих мод одинаковы. В реальном волокне не эллиптичность сердцевины и анизотропия показателя преломления, вызванная механическими усилиями, приводят к различию скоростей мод и уширению импульсов. Это уширение импульсов называют также модовой поляризационной дисперсией.

4.3 Расчет длины участка регенерации

Максимальная длина регенерационного участка (или максимальная длина линейного тракта без регенераторов) цифровой ВОСП Lp ограничивается затуханием и дисперсией импульсных сигналов. Определить Lp по этим двум критериям и в качестве окончательного результата выберем меньшее из полученных значений.

Для определения длины РУ составляем структурную схему регенерационного участка (рисунок 6).

РСРС

Рис. 4.1 - Структурная схема РУ

РС - оптический соединитель разъемный (их число на РУ равно 2)

ПОМ,ПРОМ - приемо-передающий оптический модуль, преобразующий оптический сигнал в электрический, восстанавливающий параметры последнего и преобразующий его в оптический.

НС - оптический соединитель неразъемный, число которых на единицу меньше числа строительных длин ОК, составляющих РУ.

Т.к. укладка кабеля осуществляется методом задувания кабеля в трубы, строительная длина кабеля ограничена 6 км.

Общее число неразъемных оптических соединителей на участке равно:

Nнс= Lp/Lсд - 1, (4.1)

Где Lсд - строительная длина ОК.= 262/6 -1 =42,6 = 43.

Затухание регенерационного участка составляет:

ар=10*lg(P1/P2)=p1 - p2=αLp+анс*Nнс+2арс,(4.2)

= 0,2*262+0,05*43+2*0,2= 54,95

где Р1, р1 - мощность и уровень мощности вводимой в ОВ кабеля;

Р2,р2 - мощность и уровень мощности принимаемого сигнала;

α - коэффициент затухания ОВ;

анс,арс - вносимые потери неразъемных и разъемных оптических соединителей. Примем анс=0,05дБ, арс=1дБ.

Оптический приемник не может работать на максимальной (пороговой) чувствительности, поэтому зададим определенный диапазон изменения уровня принимаемого сигнала (энергетический запас).

4.3.1 Расчет длины регенерационного участка

По затуханию:

Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:

; (4.3)

; (4.4)

где Аmax, Аmin (дБ) - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛС, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1·10-10;

Аmax = 34 дБ, Аmin = 3 дБ;

αок (дБ/км) - километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;

αок =0.2 дБ;

αнс (дБ) - среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;

αнс =0.05дБ;стр (км) - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;стр =6 км;

αрс (дБ) - затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;

αрс = 0,5 дБ;- число разъемных оптических соединителей на участке регенерации; =2;- (дБ) - системный запас ВОЛП по кабелю на участке регенерации.

М=3 дБ;

Lαmax = (34-3-2*0,5)/(0.2+0,05/6)αmax = 30/0,208αmax = 144,2 км.

Lαmin =3/(0,2+0,05/6)αmin =14,4 км.

По дисперсии:

Длина регенерационного участка по дисперсии рассчитывается по формуле:

Lд.ру = 4.5*105/Δλ*σ*В, км; (4.5.)

где σ (пс/нм·км) - суммарная дисперсия одномодового оптического волокна;

σ =3пс/нм·км;

Δλ (нм) - ширина спектра источника излучения;

Δλ = 1 нм;

В = 2500 МГц;(МГц) - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;д.ру =4,5*106/3*1*2500~ 600 км.

Так как выполняется условие: Lдру > L амах = 600 км > 144,2 км, то не нужны необслуживаемые (НРП) регенерационные пункты, есть только оконечные пункты (ОП) в городах Томск и Мариинск по одному в каждом.

Длину регенерационного участка принимаем равной 138 км, как длина трассы, между двумя городами потому, что Lα.ру< Lд.ру.

5. Схема организации связи

Для организации необходимого числа каналов, выбираем оборудование SDН уровня STM-16 - мультиплексор V-Node S, производства ФГУП «ЭЗАН» и волоконно-оптический кабель ДПО производства ООО «ОПТЕН».

На трассе предусмотрена организация пункта выделения каналов в городе Навои.

В оконечных пунктах (Бухара - Самарканд) установлены 2 комплекта аппаратуры в конфигурации оконечного мультиплексора (ТМ), в пункте выделения (Навои) 1 комплект в конфигурации мультиплексора ввода/вывода (ADM).

Рис. 5.1 - Схема организации связи

6. Строительно-монтажные работы

Строительство волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) это комплекс организационных и технических мероприятий, включающих: подготовку к строительству, прокладку (подвеску) оптического кабеля(ОК), монтаж и измерения ВОЛС и сдачу ее в эксплуатацию.

Организация и технология проведения работ по строительству ВОЛС в значительной мере аналогичны работам по строительству электрических кабельных линий связи, однако имеется ряд отличий, обусловленных характеристиками и параметрами волоконно-оптических кабелей(ВОК). Прежде всего это отсутствие параметров, характеризующих состояние элементов кабельного сердечника и его защитных покровов (сопротивления и электрической прочности изоляции, герметичности оболочки), а также критичность к растягивающим усилиям, малые размеры и масса, большие строительные длины, трудности организации служебной связи в процессе строительства ВОЛС с ОК без металлических элементов и поиска неисправностей, значительная стоимость оборудования и приборов для монтажа и измерений ВОЛС.

В процессе организации и осуществления строительства ВОЛС, как правило, выполняются следующие мероприятия:

организация и проведение подготовительных работ;

прокладка и подвеска ОК;

монтаж ВОЛС;

проведение приемосдаточных измерений и сдача ВОЛС в эксплуатацию.

Основные различия в строительстве ВОЛС обусловлены в основном способами прокладки ОК. При строительстве ВОЛС применяются различные способы прокладки ВОК:

прокладка ОК в грунт:

ручным способом в заранее отрытую траншею;

бестраншейным способом с помощью ножевых кабелеукладчиков;

в защитных полиэтиленовых трубах (ЗПТ), проложенных в грунт одним из указанных выше способов;

прокладка ОК в кабельной канализации:

непосредственно в каналах кабельной канализации;

в ЗПТ, проложенных в кабельной канализации;

прокладка ОК внутри зданий и сооружений;

подвеска самонесущего ОК на опорах:

железнодорожного транспорта, электрифицированного городского транспорта, освещения и др.;

линий электропередач;

прокладка ОК через водные преграды.

связь линия оптоволоконный кабель

6.1 Подготовка к строительству (организационные мероприятия)

Подготовка к строительству должна обеспечить технологическое развертывание строительно-монтажных работ и взаимоувязанные действия всех партнеров, участвующих в строительстве.

В процессе подготовки к строительству ВОЛС должны быть выполнены следующие мероприятия:

заключен договор подряда на строительство;

изучена проектно-сметная документация;

изучены трассы и условия производства работ на месте;

уточнены данные, приведенные в проекте организации строительства(ПОС) и при необходимости согласованы с Заказчиком строительства (проектной организацией)соответствующие изменения;

определены потребности в рабочей силе;

определены потребности и подготовлены механизмы, автотранспорт, измерительное, технологическое и другое оборудование;

решены вопросы размещения по трассе строительно-монтажных подразделений;

Кроме того, в подготовительный период обязательно должен быть выполнен и ряд технических мероприятий. К ним относятся:

проведение входного контроля всех барабанов с ВОК на кабельной площадке, в том числе и по оптическим параметрам. Вывоз барабанов с кабелем на трассу, осуществление прокладки кабеля без проведения входного контроля не разрешается. Результаты входного контроля оформляются протоколами, которые представляются заказчику в разделе рабочая документация исполнительной документации;

группирование строительных длин кабеля. При подборе кабеля исходят из того, что на одном регенерационном участке должен быть кабель, изготовленный одним заводом, одной конструкции (кроме случаев стыковки ОК для подводных или воздушных переходов), с одним типом оптического волокна и его защитным покрытием. При группировании строительных длин кабеля, прокладываемого в грунте, необходимо стремиться к тому, чтобы различные пересечения трассы приходились как можно ближе к концу строительной длины, а места размещения соединительных муфт были доступны для подъезда монтажно-измерительной автомашины.

По результатам группирования регенерационного участка составляется укладочная ведомость. Все паспорта, приложенные заводом изготовителем к каждому кабельному барабану, должны быть собраны вместе с укладочной ведомостью.

На основании изучения Проектной документации, ознакомления с трассой ВОЛС непосредственно на местности, согласования с заказчиком порядка выполнения строительно-монтажных работ генподрядной организацией разрабатывается Проект производства работ (ППР) с соблюдением требований нормативной документации и с оформлением расчетов и документов.

6.2 Прокладка оптического кабеля

.2.1 Прокладка оптического кабеля в грунт

Оптические кабели прокладываются в грунтах всех категорий, кроме грунтов, подверженных мерзлотным деформациям. Способы прокладки ОК через болота и водные преграды должны определяться отдельными проектными решениями.

При прокладке ОК в грунт применяются обычные методы прокладки, применяемые для электрических кабелей связи. Прокладка может осуществляться ручным способом в ранее отрытую траншею или бестраншейным способом с помощью ножевых кабелеукладчиков. Если используются ЗПТ, то сначала одним из указанных способов укладываются в грунт ЗПТ, а затем в них затягиваются ОК. Возможна прокладка ЗПТ с заранее уложенным в них кабелем. Непосредственно в грунт укладываются ОК, имеющие ленточную броню или броню из стальных проволок. Прокладка ОК в грунт должна осуществляться при температуре окружающего воздуха не ниже 10°С.

При более низких температурах (но не ниже 30°С) кабель необходимо выдержать в течение двух суток в отапливаемом помещении и обеспечить прогрев его на барабане непосредственно перед прокладкой.

При любом варианте прокладки кабеля в грунт проводятся земляные работы, к которым относятся:

рыхление грунта, рытье и засыпка траншей и котлованов;

устройство бестраншейным способом горизонтальных скважин через автомобильные, железные дороги и другие коммуникации для прокладки ОК;

планировка трассы перед рытьем траншей механизмами и прокладкой ОК или ЗПТ кабелеукладчиками;

рекультивация нарушенного слоя грунта.

Земляные работы выполняются в соответствии с требованиями руководств по строительству линейных сооружений сетей связиРаботы по прокладке ОК в местах пересечения ими охранных зон магистральных трубопроводов газовой и нефтяной промышленности, электрических сетей должны выполняться с учетом требований соответствующих Инструкций по производству земляных работ в охранных зонах указанных коммуникаций.

Производство земляных работ в пределах охранных зон различных коммуникаций допускается только при наличии письменного разрешения организации, эксплуатирующей эти коммуникации и в присутствии их представителей.

При производстве земляных работ следует выполнять (кроме требований руководств по строительству линейных сооружений сетей связи) также требования действующих норм на земляные работы, правил охраны линий связи и других норм.

Прокладка кабеля в отрытую траншею.

При прокладке ОК в отрытую траншею максимальное внимание должно быть уделено ограничению минимального радиуса изгиба ОК, подготовке грунтовой или песчаной постели и засыпке.

Перед прокладкой ОК в отрытую траншею дно ее должно быть выровнено и очищено от камней, строительного мусора и других предметов, которые могут повредить ОК после засыпки траншеи. В скалистых грунтах перед прокладкой ОК дно траншей должно быть очищено от острых выступов и крупного щебня, под кабелем и над ним должен быть уложен защитный слой мягкого грунта или песка толщиной не менее 10 см.

Размотку кабеля и прокладку в отрытую траншею, как правило, производят с помощью специальных механизмов.

Прокладку кабеля в подготовленную траншею выполняют одним из следующих способов, применение которых зависит от условий трассы:

укладка кабеля в траншею или на ее бровку с барабана, установленного в кузове автомобиля или на кабельном транспортере, который передвигается вдоль траншеи;

вынос всей строительной длины ОК вдоль траншеи на руках.

В обоих вариантах при сматывании кабеля барабан должен равномерно вращаться специальными механизмами или вручную. Вращение барабана за счет тяги кабеля не допускается. Скорость вращения барабана должна постоянно согласовываться со скоростью прокладки кабеля по трассе. Не допускается сматывание кабеля с барабана петлями, вовремя размотки следят, чтобы перехлестнувшиеся витки не вызывали резких перегибов и рывков при сходе с барабана.

При прокладке кабеля с движущейся автомашины рабочие, идущие вслед за машиной, принимают сматываемый с барабана ОК и укладывают его на дно траншей или ее бровку, с последующей укладкой ОК в траншею. Скорость движения автомашины вдоль траншеи не должна превышать 1 км/час.

Если рельеф местности и дорожные условия не позволяют использовать технику, прокладка производится с выноской вручную всей строительной длины вдоль траншеи и последующим спуском кабеля в траншею. Необходимое число рабочих определяется из расчета нагрузки на одного рабочего не более 35 кг массы кабеля. Расстояние между рабочими должно быть таким, чтобы кабель при выноске не волочился по земле.

При недостаточном количестве рабочих применяют способ "петли". Барабан в этом случае устанавливают посредине или в другой, заранее отмеренной точке трассы.

ОК должен укладываться посредине дна траншеи без натяжения и плотно прилегать к дну траншеи. При прокладке нескольких кабелей в одной траншее их следует располагать параллельно с расстоянием между ними не менее 50 мм без перекрещивания.

При наличии на трассе различных пересечений кабель прокладывают способом "петли" (см. рис. 6.1).

Рис. 6.1 - Схема прокладки ОК методом "петли"

Прокладка кабеля бестраншейным способом.

Бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика, благодаря высокой производительности и эффективности, является основным.

Рис. 6.2 - Конструкция кабелеукладчика

Прокладку ВОК бестраншейным способом производят с помощью специальных кабелеукладчиков, рабочие органы которых прорезают в грунте узкую щель, укладывают кабель на заданную глубину, обеспечивая требуемый радиус изгиба кабеля при выходе из кассеты и исключая его повреждения в процессе прокладки.

Таблица 6.1 - Технические характеристики кабелеукладчиков

На рис. 6.2. показан кабелеукладчик КВГ-1, а в табл. 12 приведены технические характеристики кабелеукладчиков КВГ-1 и КВГ-2.

Аналог иностранного производства - кабелеукладчик KV 15

Таблица 6.2 - Технические характеристики кабелеукладчика KV 15

Учитывая регион производства работ, а также специфику местных кадров целесообразно использовать зарекомендовавшую себя технику зарубежного производства. Одним из плюсов является возможность заказа строительной техники в пылезащитном исполнении, что весьма актуально для данного региона производства работ. Также, простота управления данными агрегатами позволяет в достаточно сжатые сроки обучить местные кадры управлению данными механизмами.

Для откопки котлована применяются экскаваторы на гусеничном ходу.

Рис. 6.3 - Внешний вид гусеничного экскаватора технические характеристики

Мощность двигателя, кВт (л.с.): 198кВт (265 л.с.) Конструкционная масса, кг: 38220 Комплектация: - Генератор 55А -Гусеницы 600 мм -Защитные ограждения гусениц -Масляный предочиститель воздуха -Рычаги управления (джойстики), 3-х кнопочные -Cтрела 6, 45 м -Рукоять 3, 2 м -Противовес -Система контроля «Контроник» -Ковш 2, 2 м3 с зубьями

В грунтах значительной плотности, где могут иметь место выглубление ножа, а также при наличии на трассе каменистых включений и других препятствий, должна производиться предварительная пропорка грунта, осуществляемая пропорщиками. Их образцы представлены на рис. 6.4, а технические характеристики в табл. 6.3.

Рис. 6.4 - Пропорщики грунта

Таблица 6.3 - Технические характеристики пропорщиков

Подъем и заглубление ножа кабелеукладчика проводится в предварительно вырытом котловане для предотвращения недопустимых изгибов ОК. Вместе окончания одной строительной длины и начала другой отрывается котлован. Конец проложенного ОК освобождается из кассеты. Оставшаяся длина кабеля не должна быть менее 8 м. С другой стороны котлована заряжают в кассету конец следующей строительной длины ОК, оставляя тот же запас ОК. В дальнейшем в котловане монтируется оптическая соединительная муфта.

Как правило, прокладку производят под постоянным контролем оптического затухания, осуществляемым по результатам измерения затухания волокон кабеля с помощью оптического тестера, рефлектометра или других аналогичных средств измерений.

Для обеспечения контроля волокна строительной длины ОК перед прокладкой сваривают шлейфом. При прокладке кабеля по заболоченным участкам в местности со сложным рельефом, плотных грунтах и т.д. возможен неравномерный ход кабелеукладчика, поэтому необходимо особенно тщательно следить за синхронностью размотки кабеля, обеспечивая его слабину перед входом в кассету. При прокладке ОК недопустимы: вращение барабана под действием натяжения кабеля, рывки кабеля при прокладке в сложных грунтах, наличие препятствий в грунте.

При любом способе прокладки ОК непосредственно в грунт в местах стыковки строительных длин отрываются котлованы 3000х1200х1200 мм для размещения оптических муфти запаса ОК. Запас ОК должен обеспечивать возможность подачи муфты в зону, удобную для организации рабочего места монтажников. Длина запаса на каждом кабеле, входящем в муфту, после укладки муфты в грунт должна быть не менее 10 м.

Запас ОК, оставляемый при прокладке, должен превышать указанное значение на 5 м с каждой стороны. Этот запас предназначен для проведения измерений на проложенных строительных длинах и для монтажа муфт. Для соединения строительных длин используются оптические муфты в основном тупиковые отечественного и иностранного производства. Монтаж муфт производится в соответствии с Инструкциями. Перед укладкой в грунт муфты помещаются в защитные чугунные муфты (МЧЗ). Установка муфт серии МТОК в чугунную защитную муфту показана на рис. 11

Рис. 6.5 - Установка муфты типа МТОК в МЧЗ

Для обеспечения возможности измерения сопротивления изоляции наружных оболочек на каждой строительной длине или на участках из нескольких строительных длин из муфт в контейнер проводов заземления (КПЗ) выводятся провода заземления, соединенные с броней. В КПЗ (рис. 6.5) с помощью перемычек можно соединять броню ОК, а при необходимости снимать перемычки и проводить измерение сопротивления изоляции.