Расчет и размещение линейных регенераторов
В курсовом проекте отсутствует привязка к конкретной трассе прокладки кабеля, что не вызывает необходимости учета топологии трассы
Для расчета длины регенерационного участка руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).
Если исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины регенерационного участка выглядит следующим образом:
Lpy ≤ ( Эп – αрс·nрс – αнс·nнс ) / ( α + αнс/Lc ),
где:
Эп – энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как разность
Эп = Рвых – Рвх,
α – коэффициент затухания оптического волокна, дБ/,
nрс – число разъемных соединителей,
nнс – число неразъемных соединителей на участке регенерации,
арс – потери в разъемном соединителе, дБ
анс – потери в неразъемном соединителе, дБ
α=0.22 дБ/км
Эп= 0-(-28)=28дБ
арс=0,4дб
анс=0,1дб
Расчет проводится для всего тракта передачи. Сначала определяется число строительных длин на рассматриваемом участке:
nс = L/ lс
где lс = 4км – строительная длина кабеля.
nс = 320/ 4 = 80
Общее число строительных длин для участка передачи определяет число неразъемных соединителей:
nс= nс-1
nс= 80-1 = 79
Потери в неразъемных соединителях одномодового волокна 0,1дБ
Потери в разъемных соединителях с типом разъема FC/APC 0,5дБ
Lpy ≤ ( Эп – αрс·nрс – αнс·nнс ) / ( α + αнс/Lc )
Lpy ≤ (28 – 0,4·4 – 0,1· 79) / ( 0,22 + 0,1/4 )
Lpy ≤ = 29,84 км
В моем случае - длинна тракта передачи L>Lру, следовательно необходимо применение регенераторов или оптических усилителей.
Для определения количества регенераторов, которые необходимо установить на линии, используем формулу:
Nрег = L / Lру – 1,
где:
L – длина линии,
Lру – максимальная длина регенерационного участка для выбранной аппаратуры, км.
Nрег = L / Lру – 1,
Nрег = 320 / 29,84 – 1 = 10
Далее, необходимо рассчитать длину регенерационного участка одного РП Lрп
L – Lру = 320 – 29,84 = 290, 16 км
Выходная оптическая мощность наиболее распространенных оптических усилителей (EDFA) составляет:
Рвых.оу = 12..24дБм
Для определения количества оптических усилителей nОУ необходимо рассчитать длину регенерационного участка одного ОУ lоу по формуле
Lоу ≤ (Рвых.оу – αрс·nрс – αнс·nнс – αз)/( α + αнс/Lc)
Здесь значение энергетического потенциала заменено на значение выходной мощности оптического усилителя, так же используется коэффициент запаса, который принимается равным аз = 2 дБ.
Расчет количества оптических усилителей произвести для максимального и для минимального значений выходной мощности, т.е, сначала рассчитать для Рвых.оу = 12дБм, а затем для Рвых.оу = 24дБм/
Рассчитываем для Рвых.оу = 12дБм,
Lоу min ≤ (12 – 0,4·0 – 0,1·69 – 2)/(0,22 + 0,1/4)
Lоу min ≤ 12,65 км
Рассчитываем для Рвых.оу = 24дБм,
Lоу max ≤ (24 – 0,4·0 – 0,1·69 – 2)/(0,22 + 0,1/4)
Lоу max ≤61,63км
В данной формуле был взят участок L-Lру, следовательно количество неразъемных соединений изменено в соответствии с длинной полученного участка.
требуемое число ОУ определится приближенно по формуле
Nоу = int ((L – lру )/ lоу)
Nоу min = int ((320 – 29,84 )/ 12,65) = 22
Nоу max = int ((320 – 29,84 )/ 61,63) = 4
где
int(x) – целая часть числа х.
Выбираем Nоу max т.к. это обеспечивает большую эффективность построения линии и требует меньшего количества усилительных участков.
Эквивалентное значение энергетического потенциала Эе
Эе = Эп + Рвых.оу · Nоу
Эе = 24 + 12 · 22 = 292
Эе = 24 + 24 · 4 = 120
Выбираем Pвых.оу=24 дБмт.к. это обеспечивает большую эффективность построения линии и требует меньшего количества усилительных участков.
Расчет энергетического баланса заданного участка
Энергетический баланс участка показывает, как изменяется уровень сигнала на всем участке.
Рвх.оп1 = Рвых.оп – α· Lру - αрс·nрс – αнс·nнс
ОП1вых=0
ОРП1вх=0-0,22 · 72,24-0,1 · 18-2 ·0,5=-18,6928
ОРП1вых=24+(-18,6928)=5,3072
ОРП2вх=5,3072-0,22 · 61,63-0,1 · 15-0 ·0,5=-9,7514
ОРП2вых=24+(-9,7514)=14,2486
ОРП3вх=14,2486-0,22 · 61,63-0,1 · 15-0 ·0,5=-0,81
ОРП3вых=24+(-0,81)=23,19
ОРП4вх=23,19-0,22 · 61,63-0,1 · 15-0 ·0,5=8,1314
ОРП4вых=24+8,1314=32,1314
ОРП5вх=32,1314-0,22 · 61,63-0,1 · 15-0 ·0,5=17,0728
ОРП5вых=24+17,0728=41,0728
ОП2вх=41,0728-0,22 · 31,24-0,1 · 15-2 ·0,5=32,5
Экономический раздел
Стоимость кабеля при строительстве магистрали:
| Наименование оборудования | Единицы измерения | Количество | Стоимость у.е. | |
| единичная | общая | |||
| Кабель “ТРАНСВОК” ОКБ | км | |||
| Наценки ГУМТО | % | |||
| Транспортные расходы | % | |||
| Итого : 364000 | ||||
| Заготовительно-складские работы | % | 1.5 | ||
| Итого : 369250 |
Сметный расчет на оборудование:
| Наименования оборудования | Единица измерения | Кол-во ед. измерения | Стоимость у.е | |
| Единичная | Общая | |||
| ZPAS WZ Открытая стойка 19", 24U, высота 1197 мм, двухрамная | шт | |||
| Оптический мультиплексор FlexGain A155 | блок | |||
| Оптический усилитель | блок | |||
| Электрический мультиплексор РоТеК Т-130 | блок | |||
| Шкаф кроссовый оптический ШКОН | шт | |||
| Муфта | кассета | |||
| Патчкорд | шт | |||
| Итого: 539210 | ||||
| Наценки ГУМТО | % | 5392,1 | ||
| Транспортные расходы | % | 16176,3 | ||
| Итого: 560778,4 | ||||
| Заготовительно-складские работы | % | 1,5 | 8088,15 | |
| Итого: 568866,55 |
 |
Сметный расчет на строительство магистрали:
| Наименование оборудования | Единица измерения | Кол-во ед. измерения | Стоимость | |
| единичная | общая | |||
| Раздел А: Строительные работы | ||||
| Прокладка кабеля | км | |||
| Монтаж кабеля | км | |||
| Стоимость кабеля 210000 | ||||
| Стоимость материалов не учтенных от стоимости кабеля | % | |||
| Итого: 226800 | ||||
| Накладные расходы | % | |||
| Итого: 265356 | ||||
| Плановые накопления | % | 21228,48 | ||
| Итого по разделу А: 286584,48 | ||||
| Раздел Б: монтажные работы от стоимости оборудования | % | 7,5 | 40440,75 | |
| Стоимость материалов, неучтенных ценниками | % | 7,5 | 40440,75 | |
| Стоимость оборудования: 539210 | ||||
| Итог по разделу Б: 620091,5 | ||||
| Итог по разделу А и Б:846891,5 | ||||
| Прочие расходы | % | 25406,745 | ||
| Итого по смете: 872298,245 | ||||
| Общая сметная стоимость: 872298,245 | ||||
| Непредвиденные расходы | % | 26168,94735 | ||
| ВСЕГО: | 898467,19235 |
На основании выполненного сметно-финансового расчета определим количество канало-километров (КК):
КК=NL,
где N-количество каналов
L-протяженность трассы км
КК=226 · 350=79100
Стоимость одного канала-километра = Q/КК
где Q-стоимость проекта
Стоимость канала-километра = 898467,19235/79100=11,35862442920354 у.е.
Мероприятия по ТБ и ОТ
Правила по охране труда при технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи в ОАО «РЖД» разработаны в соответствии с Межотраслевыми правилами по охране труда (правилами безопасности) при эксплуатации электроустановок ПОТ РМ-016-2001 РД 153-34.0-03.150-00, утвержденными постановлением Министерства труда и социального развития Российской Федерации от 5 января 2001г. И устанавливают основные требования по охране труда при организации и выполнении работ по технической эксплуатации волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП ЖТ) в ОАО «РЖД».
Настоящие Правила распространяются на руководителей и работников структурных подразделений, железных дорог, на которых возложены функции по организации работ по технической эксплуатации (техническому обслуживанию, ремонту и аварийному восстановлению) ВОЛП ЖТ и проводной связи.
Руководитель подразделения ОАО «РЖД» должен обеспечивать работникам режимы рабочего времени и времени отдыха в соответствии с законодательством Российской Федерации, а также конкретные условия труда с учетом выполнения различных видов работ и характера производственной деятельности работников.
Руководитель подразделения ОАО «РЖД» должен утверждать перечень опасных для технической эксплуатации ВОЛП ЖТ мест.
К опасным местам относятся:
места сближения линейно-кабельных сооружений КЛС, ВОЛП ЖТ менее 2 м с находящимися под напряжением оборудованием и проводами контактной сети и линий автоблокировки, а также с проводами, подвешенными на опорах контактной сети или опорах линий электропередачи;
охранные зоны воздушных линий электропередачи, в которых предполагается выполнение работ с применением строительных машин и механизмов;
места пересечения волоконно-оптическими кабелями, проложенных в грунте подземных коммуникаций (кабельных линий, газопроводов, теплопроводов);
колодцы, коллекторы, кабельные шахты;
места производства работ, когда имеется или может возникнуть производственная опасность, исходящая от действующего оборудования;
места выполнения работ на участках, где имеется или может возникнуть производственная опасность, исходящая от других видов работ, выполняемых на смежных участках. В зависимости от местных условий по 
решению руководителя подразделения ОАО «РЖД» могут устанавливаться и другие опасные места.
К самостоятельной работе по техническому обслуживанию, ремонту и восстановлению ВОЛП ЖТ и линиям проводной связи допускаются работники не моложе 18 лет, прошедшие профессиональный отбор, предусматривающий предварительные и периодические медицинские осмотры и установление профессиональной пригодности к безопасному выполнению работ. Предварительные, при поступлении на работу, и периодические медицинские освидетельствования работников должны производиться в соответствии с нормативными правовыми актами, устанавливающими требования к обязательным предварительным, при поступлении на работу, и периодическим медицинским осмотрам.
Все работники должны:
проходить профессионально-техническую подготовку в объеме требований квалификационной характеристики по специальности и в соответствии с программами профессионального обучения;
обучаться безопасным методам работы;
пройти проверку знаний по охране труда и стажировку, вводный и первичный инструктажи на рабочем месте;
иметь соответствующую квалификацию согласно тарифно-квалификационному справочнику и соответствующую группу по электробезопасности.
К обслуживанию электроустановок допускаются специально обученные работники, прошедшие проверку знаний нормативных правовых актов, содержащих требования по охране труда при эксплуатации электроустановок. Работники должны проходить обучение и специальный инструктаж по применению предохранительных приспособлений и средств индивидуальной защиты (далее - СИЗ) и способам проверки исправности этих средств.
Руководители подразделений ОАО «РЖД» и работники, осуществляющие организацию технической эксплуатации ВОЛП ЖТ и проводных линий связи, должны знать:
действующие на человека опасные и вредные производственные факторы, возникающие во время работы;
правила производственной санитарии;
правила нахождения на железнодорожных путях;
видимые и звуковые сигналы, обеспечивающие безопасность движения;
знаки безопасности;
безопасные приемы в работе;
места расположения аптечек первой помощи.
Работники, руководящие выполнением пуско-наладочных работ и технической эксплуатацией станционного оборудования ВОЛП ЖТ, должны знать:
требования безопасности, исключающие возможность воздействия опасного излучения, с учетом класса лазерного изделия (лазера) по степени опасности генерируемого излучения и уровня опасности ВОЛП ЖТ, указанном на оборудовании (блоке);
величины мощности оптического излучения, передающегося по оптическому волокну во всех местах возможного доступа к этому излучению и продолжительность срабатывания систем автоматического снижения мощности излучения;
места возможного доступа к оптическому излучению элементов ВОЛП ЖТ;
сигнальные знаки (таблички), предупреждающие об опасности;
условия, при которых может произойти отключение системы автоматического снижения мощности;
требования безопасности при испытании системы;
порядок действий, необходимых для предотвращения несанкционированного доступа к месту с опасным уровнем излучения;
Руководители подразделений ОАО «РЖД» и работники, осуществляющие организацию работ по технической эксплуатации ВОЛП ЖТ, должны обеспечивать выполнение работ по техническому обслуживанию, восстановлению или ремонту ВОЛП ЖТ работниками, имеющими следующие группы по электробезопасности для электротехнического персонала:
руководитель работ - не ниже IV;
работники, выполняющие восстановление или ремонт ЛКС ВОЛП ЖТ с ВОК, подвешенными на опорах контактной сети и линий автоблокировки - не ниже III;
работники, выполняющие восстановление или ремонт ВОК, проложенных непосредственно в грунте (не электротехнический персонал), и работники, выполняющие восстановление или ремонт станционного оборудования - не ниже II;
работники, выполняющие восстановление или ремонт ВОК и восстановление или ремонт трубопроводов с применением электросварных муфт - не ниже III .
Заключение
Целью моего курсового проекта было создание ВОСП, для организации 310 каналов на расстояние 320 км с использованием ЦПС. Задание выполнено. В процессе выполнения я изучил виды сетевых мультиплексоров, их основные характеристики; типы ВОК. Научился рассчитывать энергетический баланс и составлять смету на выполнение монтажно-строительных работ.
Графическая часть
Оптический кабель
