Проект внутризоновой прокладки кабеля на участке Волгодонск-Шахты
П — потери на поглощение, состоят из собственного поглощения и поглощения из-за наличия в стекле ионов переходной группы Fe2+, Cu2+, Cr3+ и ионов гидроксильной группы ОН. Собственное поглощение проявляется при идеальной структуре материала. Механизм этих потерь связан с поведением диэлектрика в электрическом поле (диэлектрическая поляризация). В диапазоне рабочих частот ВОСП количественно могут… Читать ещё >
Проект внутризоновой прокладки кабеля на участке Волгодонск-Шахты (реферат, курсовая, диплом, контрольная)
Сегодня совершенно очевидно, что научно-технический прогресс во многом определяется скоростью и объемом передаваемой информации. Возможности резкого увеличения потока информации наиболее полно реализуется при использовании цифровых систем передачи и оптических кабелей вместо традиционных, с металлическими проводниками.
Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ по сравнению с электронными системами, использующие среды на металлической основе. Среди них можно указать следующие:
Широкая полоса пропускания;
Малое затухание оптического сигнала в волокне;
Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле;
Высокая помехозащищенность;
Малый вес и объем;
Высокая защищенность от несанкционированного доступа;
Гальваническая развязка;
Взрыво-пожаробезопасность;
Экономичность;
Длительный срок эксплуатации;
Возможность подачи электропитания.
Волоконно-оптические системы имеют также и недостатки, к которым в основном относятся дороговизна прецизионного монтажного оборудования, относительно высокая стоимость лазерных источников излучения и требования специальной защиты волокна. Однако преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки дальнейшее развитие технологий ВОСП в информационных сетях более чем очевидны.
Задание на работу
Прокладка кабеля производится между населенными пунктами Волгодонск — Шахты Ростовской области.
=1,3 мкм
n1=1.473
n2=1.470
канал трасса кабель волокно Дополнительный вопрос: «ОК для подвески на контактной сети железных дорог».
Выбор и обоснование трассы прокладки ВОЛП между пунктами Шахты — Волгодонск
Трассу для прокладки оптического кабеля (ОК) выбирают исходя из условий:
минимальной длины между оконечными пунктами;
выполнения наименьшего объема работ при строительстве;
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.
Возможны следующие пути прокладки кабеля:
1) По автомобильной дороге Волгодонск — Константиновск — Шахты;
2) По автомобильной дороге Волгодонск — Семикаракорск — Шахты;
Далее приведена таблица сравнения этих вариантов трасс.
Параметр | Длина ЛС, км | пересечение с жд | пересечение с автодорогами | пересечение с водными преградами | |
№ 1 | |||||
№ 2 | |||||
Как видно из таблицы вариант № 1 является более предпочтительным.
Краткие географические сведения региона:
География, рельеф Расположена в южной части Восточно-Европейской равнины и частично в Предкавказье. Рельеф в основном равнинный. На западе — восточные отроги Донецкого кряжа (высота до 253 м), на севере — Донская гряда, на юго-востоке пологие отроги возвышенности Ергени, на юге — Кумо-Манычская впадина.
Поверхность области пересечена долинами рек, оврагами и балками.
Геология, полезные ископаемые Месторождения каменного угля, железной руды, флюсовых известняков, строительных материалов, поваренной соли, природного газа.
Гидрография На юго-западе омывается Таганрогским заливом Азовского моря.
Основная река — Дон с притоками Северский Донец, Сал, Маныч и др. Крупное озеро — Маныч-Гудило.
Климат Климат умеренно континентальный.
Средняя температура января от -9С на севере до -5С на юге, июля +22С +24С. Осадков 400−650 мм в год.
Вегетационный период 170−190 дней. Территория Ростовской области подвержена суховеям.
Экосистема Ростовская область расположена в степной зоне.
Почвы преимущественно чернозёмы (типичные, обыкновенные, южные карбонатные), а также тёмно-каштановые и каштановые, местами солонцы. В поймах рек — аллювиальные луговые почвы.
Леса сохранились по оврагам и балкам как байрачные (основные породы — дуб, клён, ясень, осина, вяз) и занимают около 6% территории. Распаханность 60−70% площади области.
Сохранились суслики, тушканчики, хомяки и др. Из птиц — жаворонки, журавли, орлы, пустельга и др. Встречаются степной хорёк, лисица, сайгак.
На территории области — Ростовский заповедник.
Рис. 1 — Трасса Волгодонск — Шахты Краткое описание городов:
Волгодонск Расположен на левом берегу Цимлянского водохранилища, на р. Дон, близ плотины Цимлянской ГЭС, в 190 км к востоку от Ростова-на-Дону. Речной порт. Ж.д. станция Волгодонская.
Близ Волгодонска — Ростовская АЭС (строится).
Исторический очерк Основан вблизи станицы Романовская и хутора Солёный, как посёлок Волгодонск из посёлков строителей и эксплуатационников Волго-Донского судоходного канала. Ойконим по названию канала: в него вошли названия Волга и Дон, хотя расположен он на Дону, при устье Цимлянского водохранилища.
Город с 1956.
Экономика Волгодонск — промышленный центр Ростовской области.
Предприятия энергетического машиностроения: ПО «Атоммаш», завод «Энергомаш», химический комбинат (производство моющих средств и др.). Заводы: радиотехнической аппаратуры, опытно-экспериментальный (новые образцы дорожной техники).
Предприятия пищевой промышленности: молочный, мясной, консервный и др. Производство стройматериалов и конструкций.
Шахты Город расположен на юго-восточных отрогах Донецкого кряжа, в 75 км к северо-востоку от Ростова-на-Дону. Ж.д. Шахтная. Узел автомобильных дорог.
Исторический очерк Поселение на степной речке Грушёвка, на месте современных Шахт, основана в конце 17 — начале 18 вв. донскими казаками. Близ поселения началась разработка выходивших на поверхность пластов каменного угля.
К середине 19 в. вокруг станицы Грушёвской работало 57 шахт. С 1867 г. город под названием Горное Грушёвское поселение. В 1881 переименован в Александровск-Грушёвский. К концу 19 в. один из крупных центров каменноугольной промышленности Юга России.
Название по р. Грушёвке, мотив выбора первой части названия не установлен; возможна связь с именем императора Александра I (1777−1825), царствовавшего во время основания станицы.
В 1920 г. город переименован в Шахты, название мотивировано тем, что с конца 18 в. здесь велась подземная добыча каменного угля. В состав Шахты вошли окрестные горняцкие посёлки.
В период Великой Отечественной войны город был оккупирован немецко-фашистскими войсками, которые при отступлении взорвали и затопили угольные шахты, уничтожили многие общественные здания.
Экономика Шахты — главный промышленный и организационно-хозяйственный центр Восточного Донбасса. Добыча каменного угля.
Машиностроение и металлообработка — заводы: электротранспортного машиностроения, машиностроительный и др. Производство стройматериалов, в т. ч. железобетонных конструкций, керамических изделий.
Предприятия лёгкой промышленности: хлопчато-бумажный комбинат, 2 обувные, льняная, швейная фабрики и др. Пищевкусовая промышленность: мясная, молочная.
Расчет необходимого числа каналов
Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих населенных пунктах.
Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения определяется по формуле:
чел.
где Н0 — народонаселение в период проведения переписи, чел.
В г. Волгодонске на момент переписи (2001) проживало 178,1 т.ч., а в г. Шахты — 219,8 т.ч.
Р — средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается 2−3%), (p=3%).
t — период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения.
где
tn — год перспективного проектирования. В данном курсовом проекте tn=5. tm — год составления проекта, t0 — год переписи.
Рассчитаем количество населения:
— г. Шахты:
— г. Волгодонск:
Учитывая то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородней связи имеют превалирующие значение, определяем сначала число телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для этого используем приближенную формулу:
где
1 и 1 — постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям, обычно потери задают в 5%, тогда 1 = 1,3, 1=5,6,
f1- коэффициент тяготения, выражает взаимосвязь между заданными пунктами. f1 = 0,05 (5%),
у — удельная нагрузка, т. е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, у =0,05 Эрл,
mа и mб — количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах, А и Б.
Перспективы количества абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной станцией определяются в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности телефонными аппаратами = 0,38, количество абонентов в зоне АМТС определяется по формуле:
— г. Шахты:
— г. Волгодонск:
;
Таким образом, число телефонных каналов между Шахтами и Волгодонском:
Общее число каналов можно рассчитать по формуле
nабщ=nтлф+nтлг+nпв+nпд+nпг+nтр+nтв, где:
nтлф — число каналов для телефонной связи;
nтлг — число каналов для телеграфной связи;
nтв — число каналов для передачи телевидения;
nпв — число каналов для передачи проводного вещания;
nпд — число каналов для передачи данных;
nпг — число каналов для передачи газет;
nтр — транзитные каналы.
Для данного курсового проекта общее число каналов рассчитывается по формуле:
nабщ2nтлф +nтлв= 2nтлф+1600=320+1600=1920
Поскольку один телефонный канал эквивалентен скорости 64 кбит/сек, то
.
Выбор системы передачи и определение требуемого числа волокон в ОК
С учетом того, что передаваемый поток обслуживается мультиплексорами уровня STM — 1 выбираем мультиплексор SMS-150V синхронной цифровой иерархии (SDH), разработанного корпорацией NEC.
Мультиплексор SMS-150V является неотъемлемой частью семейства оборудования NEC Синхронной Цифровой Иерархии (SDH). В конструкции отражаются технологические новшества, поддерживающие международные требования стандартов SDH, и новые требования к телекоммуникационным сетям.
SMS-150V группирует трибутарные сигналы 2,048 Мбит/с, 34,368 Мбит/с в агрегатный синхронный сигнал STM-1.
Управление, контроль, конфигурирование и обслуживание мультиплексора осуществляется с местного терминала обслуживания (LCT) или дистанционно через Систему Управления Сети (NMS).
Особенности:
Поддерживает сеть с 2-волоконным самовосстанавливающимся переключаемым кольцом с резервированием пути (SNC-P)
Гибкая архитектура изделия допускает взаимозаменяемость блоков составляющих сигналов (т.е. для блоков 2 М и 34 М могут использоваться одни и те же места полки) Добавлена поддержка новых сетевых архитектур (местный кроссконнект) Поддержка функции TSI на уровнях VC-12, VC-3
Совместимость с новыми версиями SDH стандартов ITU-T (ранее CCIT) и ETSI
Низкое потребление мощности, обусловлено применением СБИС Поддержка интерфейса управления Qnx и Qecc
Наращиваемая в условиях эксплуатации база.
Система SMS-150V выполнена в виде компактного блока с размерами 473 мм (высота) х 450 мм (ширина) х 280 мм (глубина). Несмотря на небольшие размеры блок обладает полной пропускной способностью уровня SМТ-1. На стойке высотой 2.2 м, удовлетворяющей требованиям ETSI, можно установить максимум 4 блока SMS-150V.
Первоначально на блоке SMS-150V можно не устанавливать полное число составляющих блоков. В последующем, по мере расширения обслуживания, число этих блоков можно увеличивать непосредственно в эксплуатационных условиях.
Рис. 2
Параметры оптического интерфейса STM-1
Цифровой сигнал | STM-1 в соответствии с ITU-T G.707 и G.958 | |||
Номинальная скорость передачи | 155,520 Мбит/с | |||
Тип применения | Внутриофисная связь | Дальняя связь | ||
(ITU-T, Таблица 1/G.957) | 1−1 | L-1.1 | L-1.2 | |
Рабочий диапазон длины волны | 1260−1360 нм | 1270−1345 нм | 1480- 1580 нм | |
Передатчик в контрольной точке S | ||||
(источник) | ||||
Тип источника | MLM-LD | MLM-LD | SLM-LD | |
Специальные характеристики: | ||||
* Макс. среднеквадратичная ширина | 40 нм | 4 нм | ; | |
* Макс. ширина при -20 дБ | ; | ; | 1 нм | |
* Миним. величина подавления | ; | ; | 30 дБ | |
боковой моды | ||||
Средняя мощность запуска | ||||
* Макс. мощность | — 8 дБм | 0 дБм | 0 дБм | |
* Мин. мощность | — 15 дБм | — 5дБм | — 5 дБм | |
Мин. затухание | 8,2 дБ | 10 дБ | 10 дБ | |
Оптический путь между источником (S) | ||||
и приемником ® | ||||
Диапазон ослабления | 0−7 дБ | 10−28 дБ | 10−28 дБ | |
Макс. дисперсия | NA | NA | 2500 пс/нм | |
(Примечание 1) | (Примечание 1) | |||
Миним. потери на оптическое | NA | NA | 20 дБ | |
отражение в кабеле в точке S, включая | (Примечание 2) | (Примечание 2) | ||
все соединители | ||||
Макс. отражение дискретного сигнала_ | NA | NA _ _ | — 25 дБ | |
между S и R | (Примечание 2) | (Примечание 2) | ||
Приемник находится в контрольной | ||||
точке R | ||||
Миним. чувствительность | — 23 дБм | — 34 дБм | — 34 дБм. | |
Миним. перегрузка | — 8 дБм | — 10 дБм | — 10 дБм | |
Макс. потери на оптической длине пути | 1дБ | 1 дБ | 1 дБ | |
Макс. отражение от приемника, | NA | NA | — 25 дБ | |
измеренное в точке R | (Примечание 2) | (Примечание 2) | ||
Допустимые потерн в кабеле* | 4 дБ | 25 дБ | 25 дБ | |
Расстояние передачи (типовое | 8 км | 50 км | 83,3 км | |
значение)** | ||||
Определим число волокон в оптическом кабеле.
В нашем случае это будет 8 волокон:
2 волокна для обеспечения работы рассчитанного числа каналов;
2 волокна для сдачи в аренду;
4 волокна на перспективу развития;
Выбор типа оптического кабеля и описание его конструкции
Так как кабель прокладывается в Ростовской области (т.е. возможно наличие грызунов), через водные преграды, то выбираем кабель ОКЛТ-01−8 -10/125−0.34/0.20−3.5/18−7 производства ЗАО «Самарская Оптическая Кабельная Компания».
Особенности:
Компактный дизайн;
Стойкость к повышенным радиальным и продольным нагрузкам;
Оптимальная защита от механических повреждений;
Защита от повреждений грызунами;
Высокая молниестойкость;
Стабильная эксплуатация в грунтах повышенной стойкости;
Диапазон рабочих температур: -40о. +50о Основные характеристики:
Параметр | Значение | |
Количество ОВ | 2−144 | |
Диаметр кабеля, мм | 15,0−28,5 | |
Вес, кг/м | 300−1800 | |
Коэффициент затухания, дБ/км, не более: | ||
— на длине волны 1,31 мкм | 0,34 | |
— на длине волны 1,55 мкм | 0,20 | |
Хроматическая дисперсия, пс/нм км, не более: | ||
— на длине волны 1,31 мкм | 3,5 | |
— на длине волны 1,55 мкм | ||
Допустимое раздавливающие усилие, Н/см, не менее | ||
Строительная длина, км | ||
Допустимое растягивающее усилие, кН | 7,0−80,0 | |
Поперечное сечение кабеля:
Рис. 3: 1 — Оптическое волокно фирмы «Корнинг»; 2 — Гидрофобный заполнитель; 3 — Центральный силовой элемент; 4 — Водоблокирующая лента (по требованию); 5 — Вспарывающий корд (по требованию); 6 — Полимерная трубка; 7 — Скрепляющая лента; 8 — Стальная оцинкованная проволка; 9 — Полимерная защитная внутренняя оболочка; 10 — Полимерная защитная наружная оболочка
Расчет параметров оптического кабеля
Зная значения показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ, найдем числовую апертуру (числовая апертура — синус входной угловой апертуры):
n1 — показатель преломления сердцевины ОВ;
n2 — показатель преломления оболочки ОВ.
Отсюда найдем значение входной угловой апертуры (входная угловая апертура — максимально возможный угол ввода лучей на торец световода):
Нормированная разность абсолютных показателей преломления находится по формуле:
Значение нормированной частоты рассчитывается по формуле:
a — радиус сердцевины ОВ;
— длинна волны, мкм.
Определим число мод:
для ступенчатого ОВ ;
Расчет затухания
Собственное затухание волоконного световода рассчитывается по формуле:
с=п+р.
п — потери на поглощение, состоят из собственного поглощения и поглощения из-за наличия в стекле ионов переходной группы Fe2+, Cu2+, Cr3+ и ионов гидроксильной группы ОН. Собственное поглощение проявляется при идеальной структуре материала. Механизм этих потерь связан с поведением диэлектрика в электрическом поле (диэлектрическая поляризация). В диапазоне рабочих частот ВОСП количественно могут быть оценены по формуле:
дБ/км,
tg — тангенс диэлектрических потерь материала сердцевины ОВ.
— длинна волны, км.
дБ/км.
р — затухание рассеивания. Оно вызывается несколькими механизмами. Во всех оптически прозрачных веществах свет рассеивается в результате флуктуаций показателя преломления в свою очередь возникших вследствие тепловых флуктуаций в жидкой фазе и «замороженных» при затвердевании. Показатель затухания, обусловленного рассеянием, может быть найден из выражения:
k= 1,3810−23 Дж/К — постоянная Больцмана ;
Т=1500 К — температура затвердевания стекла при вытяжке;
= 8,110−11 м2/Н — коэффициент сжимаемости;
Дополнительные кабельные затухания Дополнительное затухание, обусловленное кабельными потерями (кабельное затухание — обусловлено условиями прокладки и эксплуатации оптических кабелей), состоит из суммы 7 составляющих:
к=i i=17
где
1 — возникает вследствие приложения к ОВ термомеханических воздействий в процессе изготовления кабеля;
2 — вследствие зависимости коэффициента преломления материала ОВ;
3 — вызывается микроизгибами ОВ;
4 — вызывается вследствие нарушения прямолинейности ОВ (скрутка);
5 — вызывается вследствие кручения ОВ относительно его оси (осевые напряжения скручивания;
6 — возникает вследствие неравномерности покрытия ОВ;
7 — возникает вследствие потерь в защитной оболочке.
к = 0,15, дБ / км.
Расчетное суммарное затухание будет:
=с+к, дБ/км
=с+к=0,016 + 0,246 + 0,15 = 0,412 дБ/км
Расчет дисперсии
Дисперсия — рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала, которое приводит к увеличению длительности импульса оптического излучения при распространении его по ОВ.
Дисперсия определяется разностью квадратов длительностей импульсов на входе и выходе ОВ:
где значения и определяются на уровне половины амплитуды импульсов.
Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон ОВ, но и снижает дальность передачи сигналов. Она в общем случае обусловлена тремя основными факторами:
Различием скоростей распространения направляемых мод;
Направляющими свойствами оптического волокна;
Параметрами материала из которого изготовлено ОВ.
Полная дисперсия рассчитывается как сумма модовой и хроматической дисперсии.
В свою очередь хроматическая дисперсия состоит из материальной, волноводной и профильной дисперсии.
Материальная дисперсия, или дисперсия материала зависит (для прозрачного материала) от частоты щ (или длины волны л) и материала ОВ, в качестве которого, как правило, используется кварцевое стекло. Дисперсия определяется электромагнитным взаимодействием со связанными электронами материала среды.
Возникновение дисперсии в материале световода даже для одномодовых волокон обусловлено тем, что оптический источник, возбуждающий вход, формирует световые импульсы, имеющие непрерывный волновой спектр определенной ширины (для СИД — 30−60 нм, для ММЛД — 2−5 нм, для ОМЛД — 0,01−0,02 нм). Различные спектральные компоненты импульса распространяются с разными скоростями и приходят в определенную точку (фазу формирования импульса) в разное время, приводя к уширению импульса на выходе и, при определенных условиях, к искажению его формы.
мат=М (); пс/км М () — удельная дисперсия материала,.
— ширина спектра источника излучения, нм.
мат= пс/км.
волноводная (внутримодовая) дисперсия обусловлена процессами внутри моды. Она характеризуется направляющими свойствами сердцевины ОВ, а именно: зависимостью групповой скорости моды от длины волны оптического излучения, что приводит к различию скоростей распространения частотных составляющих излучаемого спектра. Поэтому внутримодовая дисперсия, в первую очередь, характеризуется профилем показателя преломления ОВ и пропорциональна ширине спектра излучения источника Дл, то есть:
вв=В (); пс/км В () — удельная внутимодовая дисперсия, .
вв = пс/км.
профильная дисперсия проявляется в реальных ОВ, которые могут быть регулярными (например, с регулярной, геликоидальной структурой), нерегулярными (например, нерегулярное изменение границы раздела ППП), неоднородными (например, наличие инородных частиц).
К основным причинам возникновения профильной дисперсии относятся:
Поперечные и продольные малые отклонения (флуктуация) геометрических размеров и формы волокна;
Изменение границы профиля показателя преломления (ППП);
Осевые и внеосевые провалы ППП, вызванные особенностями технологии изготовления ОВ.
пр=П (); пс/км П () — удельная профильная дисперсия, .
пр = пс/км.
Результирующая дисперсия будет:
пс/км.
пс/км Поскольку взято одномодовое волокно, то модовая дисперсия в нем отсутствует.
Определение длины регенерационного участка
При проектировании высокоскоростных ВОЛП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (L) и длина участка регенерации по широкополосности (LB), так как причины, ограничивающие предельные значения L и LB независимы.
В общем случае необходимо рассчитывать две величены длины участка регенерации по затуханию:
L макс — максимальная проектная длина участка регенерации;
L мин — минимальная проектная длина участка регенерации.
Для оценки величин длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:
;
;
;
где Амакс, Амин (дБ) — максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания выбранной аппаратуры ВОСП, при которых коэффициент ошибок не более 10−10;
М (дБ) — энергетический запас, который равен 2−3дБ для Европейской части России и 6 дБ для Сибири. Он берется из соображения проектирования оборудования на 25 лет, за это время происходит деградация среды передачи.
рс (дБ) — затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;
n — число разъемных оптических соединителей на участке регенерации;
ок (дБ/км) — километрическое затухание выбранного ОК;
нс (дБ) — среднее значение затухания мощности оптического излучения на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;
Lстр — среднее значение строительной длины на участке регенерации;
() — суммарная дисперсия одномодового ОВ в выбранном ОК;
(нм) — ширина спектра оптического излучения выбранной СП;
В (МГц) — широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту для выбранной СП;
Амакс определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передачи и уровнем чувствительности приемника для ВОСП. Из таблицы характеристик SMS-150 находим:
Амин определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОСП.
Условие Lb>Lбмакс, значит можно пользоваться выбранной аппаратурой.
Разработка структурной схемы организации связи и размещение регенераторов
Размещение НРП производится с учетом полученных допустимых длин усилительных участков для выбранных ЦСП и характеристик кабеля. Регенерационные пункты лучше всего размещать в населенных пунктах, чтобы не было проблем с подачей электроэнергии.
В результате расчета и уточнения длин РП по секциям между ОРП определяется число НРП на каждой секции и составляется скелетная схема кабельной линии.
Рис. 4
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.
Рассчитаем общую длину кабеля по формуле:
где
Lобщ — общая длина ОК,
Lкаб. кан. — длина ОК, прокладываемого в кабельной канализации;
Lтр — протяженность трассы, км.
где
Lб — длина кабеля, прокладываемого бестраншейным способом (85−90%)
Lвр — длина кабеля, прокладываемого вручную (5%)
Lмех — длина кабеля, прокладываемого механическим способом (10−5%)
Количество муфт по трассе рассчитывают по формуле:
где
nтр — количество муфт на трассе;
Lтр — протяженность трассы,
Lсд — строительная длина выбранного кабеля Количество муфт в кабельной канализации определяется как
где
Lкаб. кан. — длина ОК, прокладываемого в кабельной канализации;
Lсд — строительная длина выбранного кабеля Таким образом, общее число муфт будет складываться только из муфт, расположенных на трассе:
наименование работ и материалов | единица измерения | количество на всю линию | стоимость материалов и работ, р | Заработная плата, р | |||
на единицу измерения | на всю линию | на единицу измерения | на всю линию | ||||
кабель | км | 2255,4 тыс. р | ; | ; | |||
прокладка кабеля кабелеукладчиком | км | 10,633 тыс. р | 17,1 | 2,755 тыс. р | |||
прокладка кабеля вручную (с учетом рытья и засыпки траншеи) | км | 5,670 тыс | 5,220 тыс | ||||
прокладка кабеля механическим способом | км | 9,180 тыс. | 2,700 тыс. | ||||
протягивание кабеля в канализации | км | 1,644 тыс. | 74,2 | 0,894 тыс | |||
устройство переходов через шоссейные и железные дороги | один переход | 1,375 тыс. | 0,695 тыс | ||||
устройство переходов через реки | один переход | 80,6 | 0,645 тыс. | 0,168 тыс. | |||
монтаж, измерение и герметизация муфт | шт | 7,776 тыс. | 2,754 тыс. | ||||
итого | 2292,323 тыс. | 15,168 тыс. | |||||
заработная плата | 15,168 тыс. | ||||||
накладные расходы на зарплату | 13,21 тыс. | ||||||
итого | 2320,701 тыс | ||||||
плановые накопления | 185,66 тыс. | ||||||
всего по смете | 2506,36 тыс. | ||||||
Стоимость канала — километра линейных сооружений:
Стоимость километра трассы:
ОК для подвески на контактной сети железных дорог
Для этих целей используют: самонесущие без металлических элементов; встроенные в грозозащитный трос Для ответа на этот вопрос рассмотрим кабель:
Кабели ДПТ, ДПД, ДПМ Назначение: Полностью диэлектрические конструкции. Кабель ДПД предназначен для тех же условий эксплуатации что и ДПС, кабель ДПМ — тех же, что и ДАУ, в том числе при особо высоких требованиях по устойчивости к внешним электромагнитным воздействиям, а также кабели этой группы предназначены для подвески на опорах воздушных линий связи, контактной сети железных дорог, линий электропередач. Конструкция: Сердечник содержит центральный силовой элемент (ЦСЭ) и повив, образованный из оптических модулей со свободно уложенными волокнами, методом правильной односторонней или разносторонней скрутки. Модули изготавливаются из композиций на основе полибутилентерефтолата (ПБТ) и заполняются гидрофобным желе.
В качестве ЦСЭ применяется стеклопластиковый стержень.
Поверх сердечника располагается промежуточная оболочка из полимерного материала. Далее у кабелей ДПД и ДПМ располагается броня из диэлектрических стеклопластиковых стержней. Для ДПМ — броня усилена. А у кабеля ДПТ поверх оболочки — упрочняющие нити. Сверху расположен шланг из полимерного материала.
Механические характеристики:
Кабели должны быть: | ||
Cтойкими к статическим растягивающим усилиям: | от 7 до 30 кН | |
Cтойкими к динамическим растягивающим усилиям: | не менее чем, на 15% больше, чем к статическим. | |
Cтойкими к раздавливающим усилиям: | 1 кН/см | |
Cтойкими к динамическим изгибам: | радиусом равным двадцатикратному внешнему диаметру при нормальной температуре и при температуре минус 10оС. | |
Cтойкими к осевым закручиваниям: | на угол ± 360° на длине 4 м | |
Cтойкими к ударам энергией: | 10 — 30Дж | |
Cтойкими к вибрационным нагрузкам: | с ускорением до 40 м/с2 в диапазоне частот от 10 Гц до 200 Гц. | |
Водонепроницаемы при избыточном гидростатическом давлении: | 9,8×103 Па. | |
Стойкими к повышенной рабочей температуре: | до 70° С | |
Стойкими к пониженной рабочей температуре: | до минус 60° С | |
Стойкими к циклической смене температур в диапазоне от пониженной до повышенной рабочих температур. | ||
Стойкими к воздействию повышенной относительной влажности воздуха: | до 98% при температуре 35 °C. | |
Воздействию пониженного атмосферного давления: | до 5,3×104 ПА (400 мм рт.ст.) | |
Массогабаритные показатели:
Наружный диаметр модуля: | 1,8 мм 2,0 мм либо 2,4 мм в зависимости от числа модулей в кабеле | |
Наружный диаметр кабеля: | ||
Рассчетная масса километра кабеля без учета массы тары: | ||
Заключение
В результате проведения выше изложенных расчетов и рассуждений в данной курсовой работе была спроектирована внутризоновая ВОЛП, соединяющая между собой Шахты и Волгодонск. На основе исходных данных было рассчитано необходимое число каналов, по рассчитанным параметрам выбран тип оптического кабеля и тип аппаратуры. Также была приведена схема размещения регенерационных участков. В заключении всей курсовой работы была приведена смета на строительство и монтаж ВОЛП.
Список используемой литературы
1. Н. И. Горлов, А. В. Микиденко, Е. А. Минина. Оптические линии связи и пассивные компоненты ВОСП: Учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 2003 г.
2. http://www.mojgorod.ru
3. http://www.nec.ru
4. А. Д. Ионов. Волоконно-оптические линии передачи: Учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 2003 г.