Проект магистральной ВОЛП на участке г. Москва – г. Смоленск

Задание

В курсовом проекте необходимо:

1          Выбрать и обосновать трассу ВОЛП. Привести ситуационную схему трассы.

2          Определить необходимое число каналов.

3          Выбрать систему передачи и определить требуемое число ОВ в кабеле.

4          Рассчитать параметры оптического кабеля.

5          Выбрать марку ОК, привести его эскиз и основные технические параметры.

6          Рассчитать длину регенерационного участка.

7          Разработать схему организации связи на основе выбранной системы передачи.

8          Привести схему размещения ОРП и НРП на трассе.

9          Рассчитать параметры надежности ВОЛП.

10        Составить смету на строительство линейных сооружений по укрупненным показателям и определить стоимость канало-километра линейных сооружений.

11        Индивидуальное задание. (Современные рефлектометры).

Исходные данные

Оконечные пункты: Смоленск - Москва

λ=1542 нм

n₁=1,49

Δ=0,18%

Введение

кабель волоконный трасса

Оптоволоконные сети безусловно являются одним из самых перспективных направлений в области связи. Пропускные способности оптических каналов на порядки выше, чем у информационных линий на основе медного кабеля. Кроме того оптоволокно невосприимчиво к электромагнитным полям, что снимает некоторые типичные проблемы медных систем связи. Оптические сети способны передавать сигнал на большие расстояния с меньшими потерями. Несмотря на то, что эта технология все еще остается дорогостоящей, цены на оптические компоненты постоянно падают, в то время как возможности медных линий приближаются к своим предельным значениям и требуются все больших затрат на дальнейшее развитие этого направления.

SDH представляет собой международный стандарт на оптическую сеть связи с высокой пропускной способностью, предназначенный для обеспечения более простой, экономической и гибкой инфраструктуры телекоммуникационной сети. Этот стандарт определяет скорость передачи, формат сигнала, структуру мультиплексирования, размещение компонентных потоков для Интерфейса сетевого узла (NNI) - стандартного международного интерфейса Синхронной цифровой иерархии.

Преимущества SDH:

         Разработка произведена с расчетом оптимальных ценовых показателей и гибкости в построении сети на базе прямого синхронного мультиплексирования;

         Предусмотрена дополнительная пропускная способность передаваемых сигналов для обеспечения расширенного управления сетью и возможностей обслуживания (примерно 5% структуры сигнала используется для указанных целей);

         Предусмотренные гибкие возможности передачи сигналов:

         возможна передача как существующих, так и будущих сигналов;

         Допускается инфраструктура отдельной сети связи:

         возможно подключение оборудования от различных производителей.

1. Трасса ВОЛС

Ситуационная схема трассы

Трассу для прокладки оптического кабеля (ОК) выбирают исходя из условий:

v  минимальной длины между оконечными пунктами;

v  выполнения наименьшего объема работ при строительстве;

v  возможности максимального применения наиболее эффективных средств индустриализации и механизации строительных работ;

v  удобства эксплуатации сооружений и надежности их работ.

В зависимости от конкретных условий, трасса ОК вне населенных пунктов выбирается на всех земельных участках, в том числе, в полосах отвода автомобильных и железных дорог, охранных и запретных зонах, а также на автодорожных и железнодорожных мостах, в коллекторах и тоннелях автомобильных и железных дорог.

Трассы магистральных и внутризоновых ОК проектируется, как правило, вдоль автомобильных дорог общегосударственного и республиканского значения, а при их отсутствии - вдоль автомобильных дорог областного и местного значения или, в отдельных случаях, вдоль железных дорог и продуктопроводов.

Выбор трассы прокладки магистрального или внутризонового ОК на загородном участке следует проводить в такой последовательности:

v  по географическим картам для заданного территориального района или атласу автомобильных дорог необходимо наметить возможные варианты трасс;

v  сравнить варианты по таким показателям: длина, удаление от дорог, количество переходов через препятствия, удобства строительства и эксплуатации;

v  выбор вариантов трассы с указанием масштаба, наиболее крупных и важных коммуникаций (автодороги, железные дороги), населенных пунктов, через которые проходит трасса.

v  выполнить чертеж прокладки ОК без масштаба. На чертеже указать удаление от важных коммуникаций, общую длину трассы и кабеля по участкам;

При выборе трасс для прокладки ОК необходимо учитывать:

v  минимальное количество промежуточных пунктов, требующих дистанционное питание или питающихся от автономных источников тока;

v  для внутризоновых сетей - максимальное использование существующих предприятий связи, имеющих гарантированные источники электропитания, для размещения оборудования промежуточных пунктов.

При расчете потребного количества прокладываемого ОК в проекте следует предусмотреть запас с учетом неровности местности, укладки кабелей в грунт, выкладки в котловане, колодцах и т.д.

В направлении Смоленск - Москва возможны два варианта прокладки кабеля:

         вдоль автомагистрали М1 (Е30)

         вдоль железной дороги

Между Смоленском и Москвой находится федеральная дорога, которая постоянно находится под наблюдением дорожных служб. Кроме того в данной части страны отсутствует промерзание грунта, следовательно кабель можно укладывать в грунт.

При прокладке вдоль автомобильной дороги:

не требуется дополнительного согласования, т.к. земли вдоль автодорог не являются чей-либо собственностью;

обеспечивается оперативное прибытие на место работ ремонтной бригады;

протяжённость трассы значительно меньше т.к. автодороги строятся по принципу кратчайшего пути.

Таблица 1.1 - Характеристика вариантов трассы

Климат местности резко континентальный. Минимальная расчетная температура воздуха по трассе на разных участках до -15 ⁰С. Максимальная расчетная температура воздуха по трассе до +45 ⁰С, среднегодовая от 15 до 25 ⁰С. Максимальная толщина стенки гололедных отложений на разных участках трассы от 0 до 3 мм. Максимальные нормативные скорости ветра 5-15 м/с. Общая протяженность трассы - 398 км.

2. Расчет необходимого числа каналов

Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.

Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения в РФ. Обычно перепись населения осуществляется один раз в пять лет. Поэтому при перспективном проектировании следует учесть прирост населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения.

, чел.

где:

Н₀ - народонаселение в период переписи населения, чел. (берется из статистического справочника);

р - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается по данным переписи 2-3%);

t - период, определяемый как разность между назначенным перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.

Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем. В курсовом проекте следует принять 5 лет вперед. Следовательно, t = 5+(t_m - t₀), где_m - год составления проекта;₀ - год, к которому относятся данные Н₀.

Подставив, получим:

Н_0С=1,01+350=1,360 млн

Н_0М=6,6+10,527=17,127 млн

t = 5+(2009-2009)=5

p=2,5%

Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических экономических, культурных и социально - бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения f₁, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12%). В курсовом проекте следует принять f₁= 5%.

Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используют приближенную формулу:

где a₁ и f₁ - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям;

обычно потери задаются 5%, тогда a₁ = 1,3; b₁= 5,6;

f₁ - коэффициент тяготения, f₁ = 0,05 (5%);

y - удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05Эрл;

m_а и m_б - количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А(Смоленск) и Б(Москва).

В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,38, количество абонентов в зоне АМТС:

m_a=0,38 *H_tС =0,38*1538715=584712_б=0,38 *H_{t М} =0,38*19377629=7363500

тогда:

Таким образом, можно рассчитать число каналов для телефонной связи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны проходить и транзитные каналы. Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов

n_аб=n_тлф+n_тг+n_пв+n_пд+n_пг+n_тр,                                      

где

n_тлф - число двухсторонних каналов для телефонной связи;

n_тг - то же для телеграфной связи;

n_пв - то же для передачи проводного вещания;

n_пд - то же для передачи данных;

n_пг - то же для передачи газет;

n_тр - транзитные каналы.

Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. каналов ТЧ, например: 1 ТГ кан. = 1/24 ТФ кан.; 1 ПВ кан. = 3 ТФ кан. и т.д., целесообразно общее число каналов между заданными пунктами выразить через телефонные каналы. Для курсового проекта можно принять

n_тф »n_тг +n_пд+n_пг+n_тр,

Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле

n_аб »2n_тлф =2*1767=3534 канатов ТЧ

где n_тф - число двухсторонних телефонных каналов

Необходимо произвести расчет пользователей интернет для каждого населенного пункта:

P=V*Э*N

где V - скорость передачи, бит/с (принять 56Кбит/с);

Э - удельная нагрузка в ЧНН, (принять 0.04Эрл);- количество пользователей;

Количество пользователей интернет рассчитывается по формуле:

N=0,038*0,8 (H_tС+H_tМ)=0,038*0,8 (1538715+19377629)=635857

P=56000*0.04*635857=1424,32 Мбит/с

n_int=1424,32*30/2=21365 каналов

Тогда общее число каналов (с учетом интернет):

n=n_аб+n_int=3534+21365=24899 каналов

т.е. 830E1

3. Выбор системы передачи и определение требуемого числа ОВ в кабеле

Мультисервисная платформа коммутации Cisco ONS 15600 MSSP

Разработанная компанией Cisco Systems мультисервисная платформа коммутации Cisco ONS 15600 MSSP (Multiservice Switching Platform) упрощает и открывает новые возможности управления ресурсами в городских сетях, позволяя операторам связи прозрачно интегрировать магистральные и пограничные сети (сети доступа), существенно снижая первоначальную стоимость развертывания сети.

Осуществляя пополнение набора продуктов COMET, Cisco ONS 15600 MSSP обеспечивает высокую надежность, доступность, управляемость и технологичность в обслуживании, необходимые в сетях операторов связи. Устройство Cisco ONS 15600 MSSP объединяет функциональность нескольких сетевых элементов оптической сети, включая мультиплексоры SDH и цифровые кросс-коммутаторы в одном, масштабируемом и простом в использовании устройстве. Cisco ONS 15600 MSSP поддерживает любые сетевые топологии - линейные, кольцевые и смешанные.

Платформа Cisco ONS 15600 MSSP поддерживает исключительную гибкость при проектировании мультисервисных сетей следующего поколения. Платформа использует проверенную архитектуру и программное обеспечение Cisco ONS 15454, существенно расширяет возможности магистральных мультисервисных сетей и реализует полную интеграцию магистральных и пограничных сетей для активации сервисов и управления.

Коммутационная плата SDH.

В платформе Cisco ONS 15600 MSSP используется подключение интерфейсных карт и матриц коммутации к резервированным коммутационным платам SDH. Трафик внутри системы передается от интерфейсных карт на матрицу коммутации и обратно одновременно через обе коммутационные платы. Система постоянно контролирует прохождения трафика через коммутационные платы и в случае обнаружения ошибки в системе использует данные с исправной коммутационной платы.

В платформу Cisco ONS 15600 могут быть установлены следующие карты:

         16-портовая карта OC-48/STM-16 S16.1 (1310 нм, «короткий» интерфейс, до 2 км);

         16-портовая карта OC-48/STM-16 L16.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км);

         4-портовая карта OC-192/STM-64 S64.1 (1310 нм, «короткий» интерфейс, до 2 км);

         4-портовая карта OC-192/STM-64 L64.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км).

Для курсового проекта будем использовать 16-портовую карту OC-48/STM-16 L16.2 (1550 нм, «длинный» интерфейс, от 40 до 80 км).

Технические характеристики карты

Определение требуемого числа ОВ в кабеле

По рекомендациям «Связьинвест» необходимо для магистральной волоконно-оптической линии передачи брать 16-20 оптических волокон в кабеле. (повышение объема (скорости), увеличение ОВ, DVDM уплотнение).

В курсовом проекте возьмем 20 ОВ.

4. Расчет параметров ОК

Зная значения показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ, найдем числовую апертуру:

где: n₁ - показатель преломления сердцевины ОВ;

n₂ - показатель преломления оболочки ОВ.

Найдем n_2:

Известно n₁ и Δ следовательно

Подставив получим:

Отсюда найдем значение апертурного угла:

Значение нормированной частоты рассчитывается по формуле:

где: a - радиус сердцевины ОВ (примем 5 мкм);

l - длина волны, мкм.

Определим число мод:
= ν²/4=0,925=1 - для градиентного ОВ;

N= ν²/2=1,85=2 - для ступенчатого ОВ.

Определим критическую частоту ОВ:

f кр= с / l=3*10⁵/1,542*10^-6=1,946*10¹¹, Гц;

где: с - скорость света, км/с;

l - длина волны, мкм.

Определим критическую длину волны ОВ:

lкр = π·d·NA / 2.405 = π*10*0,0945/2,405=1,233 мкм

где: d - диаметр сердцевины ОВ (примем 10 мкм);

NA - числовая апертура ОВ.

Расчет затухания

Собственное затухание ов зависит от l, n₁ и n₂, и рассчитывается по формулам:

a_с=a_п+a_р;

где

a_п ‒ затухание поглощения, зависит от чистоты материала и обуславливается потерями на диэлектрическую поляризацию.d - тангенс диэлектрических потерь ОВ.

tgd=10^-12¸2∙10^-11

l - длинна волны, км.

 дБ/км,             

a_р - затухание рассеивания, обусловлено неоднородностями материала и тепловыми флуктуациями показателя преломления;

K_р - коэффициент рассеяния (0,6-1 мкм⁴дБ/км);

a_пр - затухание примеси, возникает за счет наличия в кварце ионов различных металлов и гидроксильных групп.

В окне прозрачности a_пр=0, тогда

a_с=a_п+a_р =0,132+0,124=0,256 дБ/км.

кабельное затухание a_к - обусловлено условиями прокладки и эксплуатации оптических кабелей.

кабельное затухание рассчитывается как сумма 7 составляющих:

a_к=Sa_i, i=1¸7;

где:

a₁ - затухание вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля;

a₂ - затухание вследствие температурной зависимости коэффициента преломления ОВ;

a₃ - затухание на микроизгибах ОВ;

a₄ - затухание вследствие нарушения прямолинейности ОВ;

a₅ - затухание вследствие кручения ОВ вокруг оси;

a₆ - затухание из-за неравномерности покрытия ОВ;

a₇ - затухание вследствие потерь в защитной оболочке.

В курсовом проекте a к следует принять в соответствии с вариантом.

a _к = 0,17 дБ/км

Расчетное суммарное затухание:

a =a_с+a_к =0,256+0,17=0,426 дБ/км

Расчет дисперсии

Дисперсия - рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала.

Полная дисперсия в многомодовых ОВ рассчитывается как сумма модовой и хроматической дисперсии.

В свою очередь хроматическая дисперсия состоит из материальной, волноводной и профильной дисперсии.

Материальная дисперсия обусловлена тем, что показатель преломления сердцевины изменяется с длиной волны.

t_мат=Dl×М(l), пс/км;    

где: М(l) - удельная дисперсия материала,;

Dl - ширина спектра источника излучения, нм (для выбранной СП).

Dl=1¸3 нм для ППЛ;

Dl=20¸40 нм для СИД.

Волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны:

t_вол=Dl×В(l), пс/км;

где: В(l) - волноводная дисперсия, .

профильная дисперсия проявляется в реальных ОК и обусловлена отклонением продольных и поперечных геометрических размеров и форм реального ОВ от номинала.

t_пр=Dl×П(l), пс/км;

где: П(l) - удельная профильная дисперсия, .

В курсовом проекте следует принять дисперсии в соответствии с вариантом:

М(l) =-18

В(l) = 12

П(l) = 5,5

Dl=1 нм

Подставив получим:

t_мат=1*(-18)=-18 пс/км

t_вол=1*12=12 пс/км

t_пр=1*5,5=5,5 пс/км

Результирующая хроматическая дисперсия:

 = -18+12+5,5=-0,5 пс/км

В одномодовых ОВ имеет место только хроматическая дисперсия, обусловленная некогерентностью источника излучения.

5. Выбор марки кабеля и основные его технические параметры

Кабель оптический с броней из круглых стальных проволок для подземной прокладки типа ОКЛК-01

Сертификат соответствия Госкомсвязи РФ №ОС/1-КБ-96.

Применение:

Для прокладки в трубах, в шахтах и тоннелях, блоках и коллекторах кабельной канализации, в грунтах всех категорий, на мостах, через болота и водные переходы.

Особенности:

§  компактный дизайн;

§  стойкость к повышенным радиальным и продольным нагрузкам;

§  оптимальная защита от механического повреждения;

§  защита от повреждений грызунами;

§  высокая молниестойкость;

§  стабильная эксплуатация в грунтах повышенной сложности;

§  диапазон рабочей температуры: -40°..+50°.

         оптическое волокно фирмы «Корнинг»

         гидрофобный заполнитель

         центральный силовой элемент (стеклопластик-01, стальной трос в ПЭ оболочке-02)

         водоблокирующая лента (по требованию)

         полимерная трубка

         скрепляющая лента

         вспарывающий корд (по требованию)

         стальная оцинкованная проволока

         полимерная защитная внутренняя оболочка

         полимерная защитная наружная оболочка

         маркировка

Эксплуатационные характеристики кабеля

Температурный режим:

эксплуатация - 40^oС до + 60^oС

хранение - 40^oС до + 60^oС

прокладка, монтаж -10^oС до +50^oС

Радиусы изгиба:

Циклические при нормальных условиях 500 мм

Разовые при t = - 30^oС, t = +60^oС 250 мм

При образовании петли 250 мм

При монтаже и эксплуатации 300 мм

Растягивающие нагрузки:

При прокладке зависят от конструкции кабеля, но не менее 10,0 кН

Водопроницаемость:

Не проницаем по IEC 794-1-F5

Коэффициент затухания:

Для одномодовых волокон ‒ 1550 нм‒ 0,22 дБ/км

Поставка:

Строительная длина, более 2 км

Максимальная длина 4,5 км

Поставка на барабанах №10…. 18

6. Расчет длины участка регенерации ВОЛП

При проектировании высокоскоростных ВОСП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (L_a) и длина участка регенерации по широкополосности (L_в), так как причины, ограничивающие предельные значения L_a и L_в, независимы.

В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию:

L_{a макс} - максимальная проектная длина участка регенерации;

L_{a мин} - минимальная проектная длина участка регенерации.

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

,

,

где

a_макс и a_мин [дБ] - максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1×10^-10;

a_ок [дБ/км] - километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;

a_нс [дБ] - среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;

L_стр. [км] - среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;

a_ср. [дБ] - затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;

n - число разъемных оптических соединителей на участке регенерации;

t [пс/нм×км] - результирующая дисперсия одномодового оптического волокна;

(Dl) [нм] - ширина спектра источника излучения;

В [МГц] - широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

М [дБ] - системный запас ВОСП по кабелю на участке регенерации.

Если по результатам расчетов получено: L_в<L_aмакс, то для проектирования должны быть выбраны аппаратура или кабель с другими техническими данными (Dl, t), обеспечивающими больший запас по широкополосности на участке регенерации. Расчет должен быть произведен снова.

Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения:_в>L_{a макс}

Максимальное значение перекрываемого затухания (A_макс) определяется как разность между минимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОСП на базе ЦСП. Минимальное значение перекрываемого затухания (A_мин) определяется как разность между максимальным уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОСП на базе ЦСП.

A_макс =p _{пер мин} - p_пр

A_макс = -2 - (-28) = 26 дБ

Минимальное значение перекрываемого затухания определяется

А_мин = p_{пер макс} - p_перегр

A_мин = 3 - (-9) = 12 дБ

Параметры оптических волокон и кабелей приведены в технических характеристиках на поставляемый оптический кабель (a_ок,t) и определяются условиями и технологией прокладки (a_нс, L_стр).

Системный запас (М) учитывает изменение состава оптического кабеля за счет появления дополнительных (ремонтных) вставок, сварных соединений, а также изменение характеристик оптического кабеля, вызванных воздействием окружающей среды и ухудшением качества оптических соединителей в течение срока службы, и устанавливается при проектировании ВОСП исходя из ее назначения и условий эксплуатации оператором связи, в частности, исходя из статистики повреждения (обрывов) кабеля в зоне действия оператора.

Рекомендуемый диапазон устанавливаемых значений системного запаса от 2дБ (наиболее благоприятные условия эксплуатации) до 6дБ (наихудшие условия эксплуатации).

Таким образом, исходя из технических характеристик аппаратуры и параметров ОК имеем следующие данные:

A_макс = 26 дБ;

A_мин = 12 дБ

М = 6 дБ.

a_ок = 0,22 дБ/км

a_нс = 0,08 дБ

a_рс = 0,3 дБ

L_cтр = 4,5 км

Dl = 0,5 нм (20% - 0,1 нм)

В = 2488 Мбит/с

n = 2

t = 18 пс/нм×км

По формуле рассчитаем максимальную длину РУ:

Минимальную длину РУ рассчитаем по формуле:

Длина участка регенерации по широкополосности рассчитаем по формуле:

По результатам расчетов получено, что L_Amax > L_В, значит, аппаратура и кабель выбраны с техническими данными, обеспечивающими запас по широкополосности на участке регенерации.

7. Схема организации связи на основе выбранной СП

Согласно проведенных выше расчетов необходима установка регенераторов на трассе. Общая протяженность трассы 398 км. Установим 4 обслуживаемых регенерационных пунктов на расстоянии 80 и 79 км, т.к. по трассе много населенных пунктов, это будет эффективнее при доступе к ним, а так же для безопасности и питания оборудования.

На всей трассе прокладывается ОК марки ОКЛК-01 производитель «СОКК». Схема организации связи может быть выполнена на основе топологии «Простейшая сеть типа «точка-точка»».

Схема размещения ОРП на трассе и структурная схема организации связи.

ОУП-1 ‒ г. Смоленск

ОРП-1 ‒ с. Пушкино

ОРП-2 ‒ с. Андрейково

ОРП-3 ‒ с. Мокрое

ОРП-4 ‒ п. Кубинка

ОУП-2 ‒ г. Москва

Надежность - комплексное свойство, которое в зависимости от условий строительства и эксплуатации, может включать долговечность, ремонтопригодность и сохраняемость, либо определенное сочетание этих параметров. Надежность ОК - свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения.

При проектировании должна быть произведена оценка показателей надежности. В курсовом проекте необходимо рассчитать коэффициент готовности (Кг) и время наработки на отказ (То).

Коэффициент готовности кабеля (ВОЛП) - вероятность того, что кабель (ВОЛП) окажется в работоспособном состоянии в произвольный момент времени, кроме планируемых периодов, в течение которых он подвергается профилактическому контролю.

Наработка на отказ - среднее значение времени наработки между двумя последовательными отказами.

Время восстановления ОК - продолжительность восстановления работоспособного состояния двух или нескольких ОВ.

Расчет параметров надежности произведем для канала ОЦК на перспективной цифровой сети.

Требуемые показатели надежности для магистральной сети (СМП):

v  Коэффициент готовности >0,982;

v  Среднее время между отказами >230 часов;

v  Время восстановления <4,24 часов.

Для оборудования линейных трактов на СМП должно быть:

v  время восстановления НРП - Тв нрп < 2,5 час (в том числе время подъезда-2 часа);

v  время восстановления ОРП, ОП - Тв орп < 0,5 час;

v  время восстановления ОК - Тв ок < 10 час (в том числе время подъезда 3,5 часа)

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км. кабеля в год:

m = 0,34

Тогда интенсивность отказов ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП (L) определится как:

,

где:   L - длина проектируемой магистрали;

- количество часов в году.

При существующей на эксплуатации стратегии восстановления, начинающегося с момента обнаружения отказа (аварии) коэффициент простоя (неготовности) определяется по формуле:

,

где: Т_в - время восстановления.

Коэффициент готовности:

При длине канала (магистрали) L не равной Lм среднее время между отказами определяется как:

где: L - длина проектируемой ВОЛП, км;

Т₀ - средне значение времени между отказами, ч.;

Т₀ = 230

L_м=12500 км

Сравним рассчитанные показатели с требуемыми показателями надежности для магистральной сети (СМП):

Время безотказной работы: 7223,4>230, час;

Коэффициент надежности: 0,9994>0,982.

Т.е., рассчитанные параметры удовлетворяют нормам.

9. Составление сметы на строительство и монтаж проектируемой ВОЛП

Смета на строительство является основным документом, по которому осуществляется планирование капитальных вложений, финансирование строительства и расчета между подрядчиком и заказчиком за выполнение работы. Пересчет сметной стоимости в цены текущего года осуществляется по коэффициентам пересчета, которые являются постоянно меняющимися и согласовываются между заказчиком и подрядчиком.

Локальная смета на прокладку и монтаж оптического кабеля.

Для расчета локальной сметы необходимо определить длину кабеля с учетом эксплуатационного запаса(g).

В курсовом проекте примем g=4%, тогда длина кабеля определится следующим образом:

L_каб=L_трассы +(L_{трассы*} 0,04)+ l_кан.                

Где    L_трассы -длина проектируемой трассы

l_кан - количество кабеля прокладываемого в канализации.

Рекомендуемое процентное соотношение в способах производства работ по прокладке кабеля:

бестраншейная прокладка - 90%;

прокладка в траншею, разрабатываемую вручную -10%;

прокладка в канализации - 3 ¸ 5 км на город.

В городе Смоненск на прокладку кабеля в канализации отводится 5 км, в Москве - 5 км.

Таким образом:

L_каб= 398+16+10=424 км.

Объектная смета на строительство линейных сооружений на участке ОП - ОП

Заключение

В результате проведения выше изложенных расчетов и рассуждений в данной курсовой работе была спроектирована магистральная ВОЛП, соединяющая между собой Смоленск и Москву. На основе исходных данных было рассчитано необходимое число каналов, параметры оптического кабеля, по рассчитанным параметрам выбран тип оптического и тип аппаратуры. Также была приведена схема размещения регенерационных участков. В заключение всей курсовой работы была приведена смета на строительство и монтаж ВОЛП.

Библиография

1.   Н.И. Горлов, А.В. Микиденко, Е.А. Минина. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП: Учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 2003 г.

2.      Н.И. Горлов, Ж.А. Михайловская, Л.В. Первушина. Проектирование магистральных и внутризоновых ВОЛП: Методические указания по курсовому проектированию / СибГУТИ: Новосибирск, 2002 г.

.        Статистический справочник.

http://www.mojgorod.ru

4.   Атлас автодорог.-М: Третий Рим, 1999 г.

5.      www.rusoptika.ru

.        http://ru.wikipedia.org/wiki/Оптический_рефлектометр

.        http://www.latel.ru/article/Article18