Проектирование и оптимизация распределительных сетей абонентского доступа г. Санкт-Петербурга Центрального района PON G.984. 2

изм. Кол-во Кросс ШКОН-КПВ-640(20) с кронштейном и органайзером (корпус) шт. 1 Модуль кроссовый откидной К-16SC-16SC/APC-16SC/APC шт. 1 Модуль кроссовый откидной К-24SC-24SC/APC-24SC/APC шт. 16 Разветвитель РО-1×32-PLC-SM/3.0−1.0м-SC/APC шт. 12 Коробка этажная ШКОН-ММ/2−2Л10РС (до 10 соединителей Fibrlok Splice) шт. 96 Соединитель ОВ механический Fibrlok II 2529-AS шт.

384 Патчкорд ШОС-S7/3.0-SC/APC-SC/APC-40,0 м-AC (1xG.657) шт. 192 Розетка абонентская ШКОН-ПА-1-SC/APC шт. 384 Кабель 12 модулей по 4 волокна 12×4хG657 м 1400 6.3 Выбор кабеля Для построения оптической сети доступа применяются одномодовые волокна в ВОК с расширенным диапазоном рабочих длин волн по рекомендации G.652D, которые позволяют применять для работы дополнительный интервал между 1310 и 1550 нм и обладают пониженным затуханием на «пике воды», что весьма важно. Главные требования к одномодовому волокну по рекомендации G.652D приведены в табл.

5.1

Таблица 6.6 — Характеристики волокон по Рекомендации G.652D

Параметры ВОК рек. G.652 D Коэффициент затухания, дБ/км 1310 нм 1550 нм ≤0,40 ≤0,25 Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км не более, в интервале длин волн: 1285…1330 нм 1530…1565 нм ≤3,5 ≤18 Поляризиционно-модовая дисперсия (PMD), пс/√км ≤0,2 Длина волны отсечки ≤ 1260

В тоже время допускается применение волоконно-оптического кабеля по рекомендации G.657A, В с улучшенными изгибными характеристиками.

Конструкция оптического кабеля должна сочетаться с методами прокладки и условиями окружающей среды. В настоящем проекте предусматриваются кабели для прокладки в кабельной канализации и кабели для прокладки внутри здания.

От АТС до жилого комплекса кабель производства ДПН-096-T16−06−30,0/0,6

Рисунок 6.12 — Схематичное изображение кабеля ДПН: 1 — Центральный силовой диэлектрический элемент; 2 — Оптическое волокно; 3 — Оптический модуль; 4 — Кордель; 5 — Полимерная лента с водоблокирующим покрытием; 6 — Полиэтиленовая внутренняя оболочка; 7 — Гидрофобный гель; 8 — Стальная гофрированная лента с полимерным покрытием; 9 — Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение Для внутридомовой разводки применяются кабели ДБН-Н-06−06Е01, Acome HPC1626 CT 6×6хG.652D и Acome HPC1625 48хMCP1хG657.

Рисунок 6.13 — Схематичное изображение кабеля ДБН-Н: 1 — Центральный диэлектрический элемент; 2 — Оптическое волокно; 3 — Кабель ОБН; 4 — Скрепляющая лента из синтетического материала; 5 — Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение; 6 — Кордель В тоже время для внутридомовой разводки применяются кабели ОБГ-Н-01−01Е01.

Рисунок 6.14 — Схематичное изображение кабеля ОБГ: 1 — Оптическое волокно в буферном покрытии; 2 — Силовой элемент из высокомодульных прядей; 3 — Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение

Расчет бюджета потерь на самый протяженной ветви. Расчет запаса системы на развитие

7.1 Затухание сигнала

Под затуханием сигнала понимают уменьшение его оптической мощности при распространении по оптическому волокну. Затухание измеряется в дБ/км. На затухание света в волокне в основном влияют такие факторы как потери и затраты на поглощение и затраты на рассеивание. Поглощение в оптическом волокне может быть собственным и примесным. Собственное поглощение обусловлено поглощением кварца в инфракрасной (ИК) и ультрафиолетовой (УФ) областях спектра, а примесное — наличием примесей в волокне. Среди примесей, вызывающих наибольшее затухание, выделяют ионы OH (гидроксильные группы). Из-за малых (микроскопических) изменений плотности и, следовательно, изменений показателя преломления материала волокна свет, распространяющийся в определенном направлении, может распределяться (рассеиваться) в разных направлениях, в том числе и в обратном. Это приводит к появлению рассеянного излучения и, следовательно, к потерям. Даже при отсутствии затухания за счет поглощения в волокне всегда будет присутствовать затухание, обусловленное рэлеевским рассеянием, которое составляет приблизительно 0,16 дБ/км на длине волны 1550 нм.

Дополнительное затухание может быть вызвано макроизгибами (с радиусом изгиба >> 1 мм) и микроизгибами (с радиусом изгиба < 1 мм), а в тоже время радиоактивным излучением. Эти факторы, приводящие к дополнительному ослаблению сигнала, обязаны быть минимизированы или полностью исключены при разработке конструкции кабеля и при последующей его прокладке и монтаже.

7.2 Расчеты затухания

Выбор системы трасмиссии определяет максимально допустимое затухание между передатчиком и приемником.

Так называемый бюджет затухания представляет собой сумму всех потерь, которые возникают на участке оптической сети доступа между передатчиком и приемником. Рассмотрим следующие источники потерь:

 Полное затухание в оптическом волокне. Оно зависит от коэффициента затухания волокна (дБ/км) на определенной длине волны и от его полной длины (км).

 Полные потери в сростках. Они зависят от потерь в каждом сростке (дБ) и от их общего числа.

 Полные потери в соединителях. Они зависят от потерь в каждом соединителе (дБ) и от их общего числа.

 Потери в разветвителях волокон. Эти потери зависят от коэффициента разветвления и возрастают примерно на 3,5 дБ каждый раз, когда сигнал делится пополам.

Из всего вышесказанного должно, что максимально допустимые потери или бюджет затухания не имеют возможность превышать некоторой величины. Следовательно, и длина линии, и коэффициент разветвления в тоже время ограничиваются бюджетом затухания. Должно заметить, что в пассивной оптической сети потери разветвления часто имеют значительную величину и имеют возможность превышать половину бюджета затухания.

Другой фактор, ограничивающий длину оптической линии связи и максимальную скорость трасмиссии — это дисперсия.

Однако при расчете допустимого расстояния для системы трасмиссии в оптической сети доступа обычно учитывают только бюджет затухания, т.к. именно затухание, а не дисперсия представляется главным ограничивающим фактором.

Нужно проводить расчеты полного затухания для каждого отдельного волокна (линии) и сравнивать результаты с максимально допустимым затуханием. Эти расчеты проводятся на стадии проектирования оптической сети доступа.

7.3 Расчёт затухания для максимально отдалённого дома

Таблица 7.1 — Результаты расчета Расчёты затухания Единица измерения Длина волны, нм Тип волокна: G.652 ITU-T D 1310 1550 1 2 3 4 5 1 Коэффициент затухания волокна дБ/км 0,4 0,25 2 Хроматическая дисперсия пс/нм км 3,5 18 3 Длина линии км 1,3 1,3 4 Вносимое волокном затухание дБ 0,68 0,38 5 Средние потери в сварке дБ 0,1 0,05 6 Количество сварок шт. 7 7 7 Суммарные потери в разъемных соединителях дБ 6,3 6,3 8 Эксплуатационный запас дБ 3 3 9 Средние потери в соединителях дБ 0,3 0,3 10 Количество соединителей шт. 4 4 12 Потери разветвления 1:64 дБ 22 22 13 Потери разветвления 1:32 дБ 17,5 17,5 14 Потери разветвления 1:2 дБ 1,8 1,8 15 Общие потери в линии связи дБ 23 22,23 16 Допустимые потери дБ 26 26 17 Остаточный запас по затуханию дБ 2,97 3,77

7.4 Оптимизация сети по затуханию

При проверочном расчете правильного выбора длины участка регенерации 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:

(7.1)

Здесь: Эп — энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как Эп=Рnер — Рnр и указываемый в технических характеристиках ВОСП (для аппаратуры — Эп=38дБ) ;

a — коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км;

nрс — количество разъёмных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);

aрс — потери в разъёмном соединителе, дБ;

nнс — количество неразъёмных соединителей на участке регенерации, анс — потери в неразъёмном в соединителе, дБ;

аt — допуск на затухание потерь оптического волокна с изменением температуры;

аВ — допуск на затухание потерь, связанных с ухудшением характеристик компонентов регенерационного участка (источники излучения — кабель — приёмники излучения) со временем.

Величина Эп характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках формулы (4) — суммарные потери участка регенерации.

Расчёт проводится для самого длинного участка регенерации. Сначала определяется количество строительных длин на участке регенерации:

(7.2)

где lc — строительная длина кабеля (строительную длину возьмем lc=2км).

Общее количество строительных длин для участка регенерации определяет количество неразъёмных соединителей:

(7.3)

Величина a задана в исходных данных для выбранного кабеля: a=0,3 дБ/км. Значения величин анс и арс выбираем исходя из значений потерь в разъемных и неразъемных соединителях для разных типов ОВ (табл.

6 методического указания [1]): анс =0,3…0,5 дБ; арс=0,5…1,5 дБ (исходя из того, что возможно старение соединений будем полагать анс =0,4 дБ; арс=1 дБ).

Допуски на температурные изменения параметров ВОСП при ΔТ=10ºС: at=2 .

Для определения допуска на потери от старения во времени нужно определить комбинацию источников излучения передатчика и приемника. Эта комбинация определяется согласно заданному энергетическому потенциалу Эп, дБ и скорости трасмиссии в линии В, МБит/с выбранной аппаратуры. Так у нас определена следующая комбинация источников излучения передатчика и приемника — ЛД + pin ФД (при данной скорости трасмиссии в линии, только токая комбинация обеспечивает передачу энергетического потенциала 38 дБ, что и указано в данных аппаратуры). Следовательно, допуски на потери от старения во времени элементов aВ=4…5дБ (возьмем aВ=4дБ).

Проверяем условие (8.3):

км

км

55 км < 64км — т. е. условие выполняется.

Исходя из полученных значений величин арс, анс, аt, аВ, определим затухание участка регенерации ару

(7.4)

ару = 0,3×55+1×2+0,4×27+2+4 = 35,3 дБ Сопоставим величину ару и энергетический потенциал Эп. В этом случае должно выполняться условие:

(8)

35,3 дБ< 38 дБ, следовательно, длина участка регенерации выбрана верно.

Правильность выбора длины регенерационного участка lру нужно в тоже время проверить с учётом дисперсионных свойств оптического волокна.

Максимальная длина регенерационного участка с учётом дисперсии ОВ выбирается из условия

(7.5)

где В — скорость трасмиссии информации, бит/с;

s — среднеквадратичное значение дисперсии выбранного оптического волокна, с/км.

Для одномодовых оптических волокон задается нормированная среднеквадратичная дисперсия sн, нс/(нмxкм) или пс/(нмxкм).

Величина s определяется в этом случае по формуле:

(7.6)

где К =10 -12 в случае sн [ пс/(нмxкм)], К = 10 -9 в случае sн [нc/(нмxкм)], Dl — ширина полосы оптического излучения в нм. Для светодиодов Dl = 25−40 нм, для лазерных диодов Dl = 0,2−0,5 нм. В нашем случае:

Dl = 0,2 нм (задана в исходных данных),

sн = 3,5 пc/(нмxкм) (с учетом наихудшей дисперсии кабеля ОКЛ),

тогда К=10−12 и получаем

s =10−12×0,2×3,5= 0,7×10−12 с/км

lру £ 0,25/(0,7×10−12×41,2416×106), км

55 км < 866 км Значит, условие выполняется.

ПОМ — передающий оптический модуль ПРОМ — приемный оптический модуль ОС-Р — разъемный оптический соединитель ОС-Н — неразъемный оптический соединитель ОК — оптический кабель

7.5 Организация строительства сети

В распределительную сеть PON входит участок сети от оптического распределительного шкафа (ОРШ) к этажным оптическим распределительным коробкам (ОРК) в домах. Схемы распределительной сети содержат решения по домовой прокладке оптических кабелей, по размещению ОРШ и ОРК непосредственно в жилых домах.

Распределительная сеть PON в дипломной работе рассмотрена на примере схемы распределительной сети жилого квартала.

Процент охвата технологией PON в общей сложности во всем квартале — 90%, в первом корпусе — 90,78% во втором корпусе — 96,97%, в третьем корпусе — 80%. Что обеспечит возможность подключения практически любой квартиры квартала.

7.6 Определение отношения сигнал/шум Отношение сигнал/шум или вероятность ошибки, отводимые на длину регенерационного участка для цифровой волоконно-оптической системы связи определяется по формуле:

(7.7)

где — вероятность ошибки, приходящаяся на 1 км оптического линейного тракта (для магистральной сети 10−11, для внутризоновой 1,67· 10−10, для местной 10−9). Для расчетов возьмем наибольший регенерационный участок lру =2 км Для проектируемой ВОЛС:

7.7 Расчет надежности системы

По теории надежности отказы рассматриваются как случайные события. Интервалом времени от момента включения до первого отказа представляется случайной величиной, называемой «время безотказной и надежной работы».

Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной и надежной работы будет менее t, обозначается и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0… Вероятность противоположного события — безотказной и надежной работы на этом интервале — равна:

. (7.8)

Удобной мерой надежности элементов и систем представляется интенсивность отказов, представляющая собой условную плотность вероятности отказов в момент, при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями и существует взаимосвязь.

. (7.9)

В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна. В этом случае:

. (7.9)

Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной и надежной работы с течением времени.

Среднее время безотказной и надежной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной и надежной работы».

час-1. (7.10)

Следовательно, среднее время безотказной и надежной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов:

(7.11)

Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов.

Пусть, ,… — вероятности безотказной и надежной работы каждого элемента на интервале времени 0… t, nколичество элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всей системы (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательным), то вероятность безотказной и надежной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной и надежной работы отдельных ее элементов:

(7.12)

где — интенсивность отказов системы, час-1;

— интенсивность отказа i-го элемента, час-1.

Среднее время безотказной и надежной работы системы определяется:

час. (7.13)

К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых систем относится коэффициент готовности, который определяется по формуле:

(7.14)

где — среднее время восстановления элемента (системы), он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

Линейный тракт, в общем случае, состоит из последовательно соединенных элементов (кабель, НРП, ОРП — обслуживаемый регенерационный пункт), каждый из которых характеризуется своими параметрами надежности, и отказы в первом приближении происходят независимо, поэтому для определения надежности магистрали имеется возможность применять приведенные выше формулы.

В нашем случае линейный тракт состоит из последовательно соединенных участков кабеля и мультиплексоров (ОРП). При проектировании ВОЛС должна быть рассчитана ее надежность по показателям:

коэффициент готовности и наработка на отказ. В этом случае полученные данные обязаны сопоставляться с показателями надежности для соответствующего типа сети: местная, внутризоновая, магистральная.

коэффициент готовности оборудования и аппаратуры линейного тракта для магистральной линии максимальной протяженности = 2 км должен быть больше 0,99; наработка на отказ должна быть более 350 часов (при времени восстановления ОРП или оконечного пункта (ОП) менее 0,5 часа и времени восстановления оптического кабеля менее 10 часов).

Интенсивность отказов линейного тракта определяют как сумму интенсивностей отказов НРП, ОРП и кабеля:

(7.15)

где — интенсивности отказов НРП и ОРП;

— количество НРП и ОРП;

— интенсивность отказов одного километра кабеля;

L — протяженность магистрали.

А так как кабельная магистраль не содержит НРП, то интенсивность отказов НРП не учитываем.

Средняя по России интенсивность отказов 1 км оптического кабеля равна =3,8810−7 час-1. Согласно техническому описанию, наработка на отказ мультиплексора аппаратуры FlexGain A2500 Extra равна 20 годам или 175 200 часов, откуда интенсивность отказов будет равна. Значения необходимых для расчетов параметров возьмем из таблицы 7.2

Таблица 7.2 — Показатели надежности Показатели надёжности ОРП Кабель на 1 км Интенсивность отказов, 1/ч 0,610−7 3,8810−7 Время восстановления повреждения, tв, ч 0,5 3,0 .

Определим среднее время безотказной и надежной работы линейного тракта:

.

Вероятность безотказной и надежной работы в течение суток часа:

.

В течение недели часов:

.

В течение месяца часов:

.

Рассчитаем коэффициент готовности. Предварительно найдем среднее время восстановления связи по формуле:

ч (7.16)

где — время восстановления соответственно НРП, ОРП и кабеля.

.

Теперь найдем коэффициент готовности:

.

Расчёты вероятности безотказной и надежной работы занесём в таблицу 7.3

Таблица 7.3 — Данные расчета вероятности безотказной и надежной работы Вероятность безотказной и надежной работы Интервал времени t, ч 0 24 168 720 Р (t) 1 0,9998 0,937 0,756 В результате расчетов имеется возможность сделать вывод, что проектируемая магистральная сеть связи способна выполнять заданные функции с необходимым качеством.

Мероприятия по безопасности и надежности жизнедеятельности

10.1 Анализ характеристик объекта проектирования и трудовой деятельности

Целью данного дипломного проекта представляется рассмотрение вопросов предоставления мультисервисных услуг в квартале. Объект реализации проекта представляется самостоятельной законченной разработкой структурированной кабельной сети, созданной с целью организации подключения абонентам качественных услуг широкополосного доступа к сети Internet, IP-HD-телевидения телефонии. Сеть рассчитана на бесперебойное функционирование 24 часа в сутки. Источником электропитания для оборудования и аппаратуры, используемого при строительстве сети PON, будет являться городская электрическая сеть.

Распределительные кабели будут проложены в действующей телефонной канализации. Подземная канализация данной разновидности представляет собой совокупность трубопроводов, шахт, колодцев и иных смотровых устройств, предназначенных для затягивания кабелей связи в образуемые каналы монтажа этих кабелей и их последующего эксплуатационного обслуживания.

При прокладке распределительных кабелей самый часто встречающейся операцией представляется монтаж и герметизация муфт на кабелях связи. Это дает основание более подробно рассмотреть технологические процессы, встречающиеся при выполнении строительно-монтажных работ, а именно:

 затягивание кабеля в канализацию;

 работа в подземных смотровых устройствах;

 монтаж кабелей в существующей канализации;

 измерения и испытания кабеля.

При рассмотрении видов работ, нужно отметить, что при строительстве и эксплуатации линии связи все работы обязаны проводиться только специалистами необходимых категорий. К числу работ повышенной опасности относятся:

 Погрузочно-разгрузочные работы.

 Прокладка, монтаж, магистральных и распределительных кабелей в смотровых устройствах подземной кабельной канализации, опасных с точки зрения возможности поступления газа.

 Монтаж кабеля с полиэтиленовой оболочкой вызывает выделение вредных газов, оказывающих токсичное воздействие на организм человека.

 Монтажные работы в кабельной канализации, такие как сварка, требуют определённого светового обеспечения в соответствии с санитарно-техническими нормами.

 Возможность поражения электротоком.

Проанализировав условия, методы и способы прокладки, учитывая анализ трудовой деятельности и производственной среды, имеется возможность выделить следующие задачи:

 при прокладке и монтаже кабеля применять более современную технику;

 свести ручной труд до минимума;

 обеспечить своевременную доставку специалистов, необходимой техники, инструментов и приборов;

 должным образом обеспечить условия труда.

Для обеспечения оптимальных мероприятий по охране труда ниже будут рассмотрены вопросы эргономического обеспечения, техники безопасности и надежности и пожарной профилактики. Общие руководства по охране труда осуществляет Министерство связи Российской Федерации. Работу и контроль выполнения мероприятий по охране труда организует подотдел Министерства связи Российской Федерации.

Разработанный проект содержит оборудование, представляющее потенциальную опасность для здоровья человека.

В состав оборудования и аппаратуры проекта входят:

источники бесперебойного питания (ИБС);

активное коммутационное оборудование;

оптоволоконные трансиверы и конвертеры;

Питание ИБС и активного оборудования и аппаратуры производится от сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Оптоволоконные трансиверы и конвертеры генерируют монохроматическое остронаправленное излучение с длиной волны (= от 1260 до 1690 нм.

Возможные воздействия на организм человека имеют возможность быть следующие:

оптическое излучение непосредственно из лазера, а так же из ОВ; возможность поражения электрическим током.

10.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению

Эргономика при строительстве и эксплуатации линейных сооружений связана с производительностью и качеством работ.

Монтаж кабельных линий выполняется кабельщиками-спайщиками, прошедшими специальный курс обучения и имеющими опыт работы. Как правило, каждую отдельную линию монтирует одна бригада (звено из двух, трёх человек).

Прокладку кабеля в настоящем проекте предполагается осуществлять с применением разнообразных средств механизации, что полностью исключает тяжёлый физический труд.

Для освещения кабельных колодцев в данном проекте применяются электрические фонари и электролампы на напряжение не выше 12 В с питанием от аккумуляторных батарей. Так как не исключена возможность появления в колодце опасного газа, для освещения применяются герметичные светильники.

Для обеспечения высокого качества монтажа (для монтажа оптических кабелей нужно обеспечить постоянство температуры окружающей среды (не ниже -10°С), относительную влажность воздуха (не более 80%), чистоту рабочего места, отсутствие сквозняков), а в тоже время работоспособности дорогостоящих приборов применяется специальная монтажно-измерительная лаборатория на базе автомашины с кузовом закрытого типа ГАЗель — «ЛИОК», позволяющая монтажникам и измерителям выполнять сложные работы при соответствующих условиях, освещении (300 лк и дополнительном 1000 лк), и приточно-вытяжной вентиляции. Машина оборудована специализированным рабочим местом для 2-х монтажников (монтажный стол со всеми необходимыми приспособлениями) и местом для измерительной техники и соответствующих специалистов.

Рисунок 10.1 — 1 — Кузов; 2 — Шкаф для одежды; 3 — Приточно-вытяжная вентиляция; 4 — Футляр для медицинской аптечки; 5 — Переговорное устройство (рация); 6 — Щиток управления отопителем; 7 — Огнетушитель ОУ-2; 8 — Диван; 9 — Стул вращающийся; 10 — Стол монтажный; 11 — Шкаф для приборов; 12 — Блок питания; 13 — Щит автоматической защиты; 14 — Крепление бухты кабеля; 15 — Ввод «земля»; 16 — Трап — лестница; 17 — Шанцевый инструмент; 18 — Светильник местного освещения; 19 — Элементы крепления электроагрегата; 20 — Элементы крепления роликов натяжных малых; 21 — Элементы крепления ролика натяжного большого; 22 — Элементы крепления FSM-30 (40); 23 — Элементы крепления НР-37 717; 24 — Элементы крепления стола раскладного; 25 — Электрогрелки

Для сидения технического персонала предусмотрены вращающиеся стулья с регулировкой по высоте. В холодное время года салон машины отапливается. Освещение в салоне естественное (через окно) и искусственное. Освещенность должна быть не менее 300 люкс, в соответствий со СНиП 23−05−95.

Питание всех электропотребителей осуществляется от передвижной электростанции малой мощности AБ-1. Отопление в холодное время года осуществляется бензоотопителем типа ОВ-ЗО, расположенным в передней части кузова. Машина снабжена бачком с питьевой водой, рукомойником, газовой плитой и аптечкой. Рабочее место имеет принудительную вентиляцию для удаления вредных примесей, возникающих при пайке кабеля. Скорость отсасывания воздуха должна быть не менее 07 м/с.

Вышеуказанные организационные и технические меры, направленные на эргономическое обеспечение, удовлетворяют заданным требованиям, так как снижают физическое и нервное напряжение технического персонала, улучшают условия труда, а значит, повышают его эффективность.

10.3 Мероприятия по технике безопасности и надежности

Прокладку кабеля и монтажные работы должно начинать только после выполнения мероприятий по технике безопасности и надежности. Проект должен быть согласован со службами подземных коммуникаций.

Работники, выполняющие работы на кабельных линиях связи обязаны быть обеспечены специальной одеждой, специальной обувью (резиновыми сапогами) и другими средствами индивидуальной защиты.

Перед началом работ по монтажу кабеля в колодце кабельной канализации нужно выполнять требования безопасности и надежности:

— установить ограждения и предупредительные знаки;

проверить колодец на отсутствие взрывоопасных и ядовитых газов провентилировать колодцы;

откачать воду, при наличии ее, и просушить колодец;

установить освещение и т. п.

К управлению механизмами допускаются специально подготовленные лица, имеющие соответствующие удостоверения. При выполнении работ вблизи линий электротрасмиссии учитываются допустимые минимальные расстояния от подъёмных механизмов до ближайшего провода электротрасмиссии 1,5−9 метров в зависимости от напряжения линии.

При выполнении работ на улице весь личный состав бригады надевает ярко-оранжевые сигнальные жилеты во избежание наезда дорожного транспорта.

По обе стороны колодцев, в которых производится работа, обязаны быть установлены ограждения-барьеры. Если колодец находится на проезжей части дороги, ограждения устанавливают навстречу движения транспорта на расстоянии не менее 10−15 м.

Все перевозимые строительные материалы (трубы, барабаны с кабелем и т. д.) при транспортировке тщательно укрепляются. Перевозить в кузове машины рабочих вместе с находящимися там материалами запрещается.

При производстве работ работникам находиться в зоне возможного смещения, падения или опрокидывания грузов запрещается.

Перед началом работы в колодце, производится инструктаж бригады, с вручением наряда-допуска. Для открывания крышек колодцев пользуются ломиками и крючками из цветного металла, что исключает возникновение искры от удара по крышке люка, а в тоже время возможность взрыва, если в колодце находится взрывоопасный газ. После открытия колодцы проверяются с помощью газоанализатора и специального индикатора на наличие взрывоопасных или ядовитых газов. Независимо от наличия или отсутствия газа, колодцы обязательно вентилируются, открываются в тоже время люки смежных колодцев. В случае обнаружения газа, должно вызвать службу газа. Колодцы вентилируются во время прокладки и сварки кабеля. Спуск в колодцы разрешается по деревянной приставной лестнице. На каждом работнике, опускающемся в колодец, должен быть надет спасательный пояс с лямками и надёжно закреплённой прочной верёвкой или специальный костюм с вшитыми в него лямками и каска. Около колодца, в котором ведётся работа, должен находиться дежурный, в обязанности которого входит наблюдение за состоянием работников, находящихся в колодце.

Для освещения подземных смотровых устройств обязаны применяться переносные электрические светильники напряжением не свыше 12 В или ручные электрические (аккумуляторные) фонари. При затягивании кабеля в канализацию первоначально обеспечивается устойчивость барабана с кабелем, исключающая его самопроизвольное движение. Трос лебёдки проверяется и смазывается. На расстоянии 1 метра от места работ по линии движения тягового троса устанавливаются ограждения с предупредительными знаками, обеспечивающие безопасность ведения работ, движения пешеходов и транспорта. Во время затягивания кабелей запрещается находиться у изгибов троса и прикасаться голыми руками к движущемуся кабелю или тросу. Все Главные работы выполняются в брезентовых рукавицах, особенно при смазке кабеля техническим вазелином.

При работах, связанных с прокладкой кабеля по стенам зданий, нужно пользоваться исправными деревянными или металлическими лестницами, подмостями и автовышками (при наружных работах). Лестницы обязаны быть прочными и надёжными. Дерево, применяемое для изготовления лестниц, должно быть выдержанным и сухим, сучковатость в нём не допускается. Ступени деревянных лестниц и стремянок обязаны быть прочно вставлены в выдолбленные отверстия в тетивах. Расстояние между ступенями должно быть 250 мм. Тетивы обязаны скрепляться стяжными болтами через каждые 2 метра, а в тоже время под верхней и нижней ступенями. Применять лестницы и стремянки со ступенями, нашитыми гвоздями, без их предварительной врезки запрещается. Нижние концы приставных лестниц обязаны иметь упоры в виде острых стальных наконечников при установке на грунте, или резиновые башмаки при установке на полу, асфальте и т. п. Общая длина (высота) приставной лестницы должна обеспечивать рабочему возможность работать стоя на ступени, находящейся на расстоянии не менее 1 метра от верхнего конца лестницы. Длина лестницы не должна превышать 5 метров.

При монтаже оптического кабеля нужно помнить и неукоснительно следовать инструкциям по технике безопасности и надежности. Разделка кабеля осуществляется режущим инструментом. Режущие поверхности и острые кромки обязаны быть направлены в сторону, противоположную телу работающего, чтобы избежать травмы при случайном срыве инструмента с обрабатываемой поверхности. Пальцы рук, удерживающие обрабатываемый предмет, обязаны находиться на достаточном удалении от режущих кромок.

Скалывание волокон нужно осуществлять специальным устройством — скалывателем. Данное устройство обеспечивает легкость скалывания, а так же может иметь специальную емкость для сбора микрочастиц оптического волокна образующихся при скалывании. Короткие осколки и обрезки волокон обязаны быть собраны и помещены в специальную коробку. Должно заботиться о том, чтобы осколки не оставались на столе, одежде или где-нибудь, откуда они имеют возможность проникнуть под кожу человека.

Сварочный аппарат при сварке нужно заземлять, все подключения и отключения прибора нужно осуществлять при снятом напряжении питания. В устройстве должна быть предусмотрена индикация включения напряжения питания и индикация подачи высокого напряжения. Устройство должно быть снабжено блокировкой подачи высокого напряжения на электроды при открытой крышке узла во время установки оптического волокна.

Сварочные аппараты используют для формирования электрической дуги высокое напряжение, которое представляется опасным для жизни, а дуговой разряд между электродами может привести к возгоранию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей, поэтому нужно перед началом работ проверить помещение газоанализатором, на недопустимое содержание легковоспламеняющихся газов в помещении.

Сварка и проверка оптического волокна происходит с применением лазеров, что предоставляет опасность для человека. Неиспользуемые соединители и концы волокон обязаны быть закрыты. Нельзя смотреть на торцы волокна или соединителя. Передаваемое по световоду излучение находится вне видимого диапазона длин волн, однако может привести к необратимым повреждениям сетчатки глаза. По этой же причине запрещено направлять излучения лазера на человека.

Рекомендуется в тоже время устанавливать на оптических распределительных панелях и в шкафах, содержащих волоконно-оптическое оборудование, знак, предупреждающий о возможном лазерном излучении (форма и цвет знака указаны в ГОСТ Р12.

4.026−2001). Общие требования по безопасности и надежности при разработке и эксплуатации лазерных изделий изложены в ГОСТ Р 50 723−94.

При работе в монтажно-измерительной автомашине нужно соблюдение техники безопасности и надежности при работе с высоким напряжением. К работе с устройством для сварки оптических волокон допускаются лица, прошедшие вводный инструктаж по технике безопасности и надежности на рабочем месте с последующей проверкой знаний и имеющие группу по электробезопасности и надежности не ниже III.

Кабельные шкафы внутри помещений обязаны устанавливаться и крепиться к полу или стене в таких местах, чтобы не мешать движению людей. Двери шкафов обязаны свободно открываться.

После того как будет установлено, что на тросах и кабелях линий связи и проводного вещания (радиофикации) отсутствует постороннее напряжение выше 1000 В, с помощью индикатора низкого напряжения нужно убедиться, что на тросах и кабелях связи и проводного вещания (радиофикации) отсутствует в тоже время и постороннее напряжение ниже 1000 В. Пользоваться только одним индикатором низкого напряжения типа ИНН — 1 для установления наличия постороннего напряжения на тросах и кабелях связи и проводного вещания (радиофикации), имеющих пересечения с линиями электротрасмиссии напряжением выше 1000 В запрещается.

Опасность поражения электрическим током может возникнуть в результате нарушения правил эксплуатации механизмов с электродвигателями, различных электроинструментов, удлинителей, а в тоже время случайного прикосновения без защитных средств к токоведущим частям или металлическим нетоковедущим частям, в случае «пробоя на корпус». Опасность поражения электрическим током не уменьшается при использовании в работе неиспытанных или с просроченным сроком очередного испытания защитных средств. Степень опасности и возможность поражения электрическим током в значительной мере зависит от того, каким образом произошло прикосновение человека к металлическим частям электроустановок, находящимся под напряжением, или к проводникам электротрасмиссии.

К основным мерам защиты относятся:

Средства коллективной защиты.

Защитное заземление (OLT, сварочного аппарата и т. д).

Применение малых напряжений.

Применение изоляции.

Применение защитных средств Запрещается подключать переносные токоприемники любой мощности к электросети методом «наброса».

При проведении работ должно соблюдать комплекс мероприятий по охране труда и технике безопасности и надежности в соответствии с требованиями действующих нормативных правил:

ПОТ РО-45−009−200. Правила по охране труда при работах на линейных сооружениях кабельных линий трасмиссии;

ПОТ РО-45−005−95. Правила по охране труда при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания;

ПОТ РО-45−007−96. Правила по охране труда при работах на телефонных станциях и телеграфах;

Сни

П 12−03−2001 и Сни

П 12−04−2002

Техника безопасности и надежности в строительстве. 1,2 части;

ГОСТ Р 50 571−94. Требования по обеспечению безопасности и надежности. Защита от поражения электрическим током;

ГОСТ Р 50 723−94. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности и надежности при разработке и эксплуатации лазерных изделий;

САНиПИН 5804−91. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров;

10.4 Мероприятия по пожарной безопасности и надежности Опасность пожара возникает при скоплении газов в колодцах. При концентрации 15% и больше газовоздушная масса может взорваться или воспламениться от небольшой искры. Поэтому перед началом работ осуществляют проверку газоанализатором на наличие взрывоопасных газов и проветривают колодцы.

Монтажные места дополнительно, кроме общей вентиляции салона автомашины «ЛИОК», оборудуются местной вентиляцией (электропылесос, вентилятор), удаляющей возникающие при работе горючие газы и пыль. Для предотвращения распространения пожара автомашина «ЛИОК» оснащается углекислотными огнетушителями типа ОУ — 2.

К мероприятиям, обеспечивающим возможность быстрой ликвидации возникшего пожара относятся:

 Подготовка технических средств пожаротушения.

 Обучение и подготовка личного состава эффективным мерам борьбы с огнём.

 При тушении горящих проводов нужно применять огнетушители марки ОУ — 5.

Во всех производственных, складских и вспомогательных помещениях на видных местах обязаны быть вывешены таблички с указанием номера телефона вызова пожарной охраны.

При проведении работ должно соблюдать комплекс мероприятий по охране труда и технике безопасности и надежности в соответствии с требованиями действующих нормативных правил:

ГОСТ 12.

1.004−91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования безопасности и надежности.

ППБ 01−03. Правила пожарной безопасности и надежности в Российской Федерации.

10.5 Мероприятия по обеспечению БЖД в условиях чрезвычайных ситуаций

При возникновении чрезвычайных ситуаций оператор связи должен руководствоваться положениями, указанными в выданных ему лицензиях, а в тоже время «Положением о приоритетном использовании и приостановке деятельности сетей и средств электросвязи при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера» (от 24.

05.2000).

Мероприятия по защите технического персонала в случае возникновения чрезвычайных ситуаций предусмотрены утвержденным планом мероприятий, включающим в себя:

 поддержание в работоспособном состоянии и эксплуатация действующей системы оповещения;

 контроль состояния пожароопасных помещений и помещений повышенной опасности;

 периодическое проведение учебных занятий по ГО и ПЧС;

 организация взаимодействия с операторами связи;

 определение порядка взаимодействия, подчиненности подразделений, участвующих в управлении сетями связи.

При производстве строительно-монтажных работ существует множество потенциально опасных для жизни и здоровья человека работ. Чтобы халатность не привела к трагичным последствиям, должно четко выполнять требования действующих нормативных актов регламентирующих меры по охране труда.

Эти меры поимеют возможность сделать условия труда максимально безопасными и комфортными, минимизирует риск получения вреда здоровью, и в тоже время мотивирует персонал, что в конечном итоге приводит к увеличению производительности труда.

10.6 Требование по электробезопасности и надежности Используемое оборудование должно быть сконструировано и изготовлено таким образом, чтобы гарантировать защиту персонала при эксплуатации, а в тоже время при возникновении неисправностей от поражения электрическим током.

Элементы конструкции, с которыми соприкасается оператор во время работы оборудования и аппаратуры, рекомендуется выполнять из диэлектрического материала или наносить на них защитное диэлектрическое покрытие.

Оборудование в целом, а в тоже время отдельные блоки обязаны иметь специальные клеммы или другие приспособления для подсоединения заземляющих или зануляющих проводников.

Все токопроводящие части оборудования и аппаратуры обязаны быть ограждены и размещены таким образом, чтобы исключалась возможность прикосновения к ним при эксплуатации.

Изоляция оборудования и аппаратуры должна обладать достаточной диэлектрической прочностью, предотвращающей пробой, а так же достаточным электрическим сопротивлением, препятствующим появлению чрезмерных токов утечки и возникновению теплового пробоя.

В случае неисправности должна быть предусмотрена возможность немедленного отключения оборудования и аппаратуры от первичного источника питания посредством устройства отключения питания. Если устройство отключения питания не удовлетворяет этому условию, должно предусмотреть устройство аварийной защиты.

В случае если в состав лазерного устройства не входит источник питания, необходимый для лазерной генерации, в технической документации (ТУ, паспорт) обязаны быть указаны требования, предъявляемые к источнику питания по его совместимости с лазерными изделиями в целях обеспечения безопасности и надежности.

Оборудование, при необходимости, должно иметь предупреждающий знак возможности поражения электрическим током.

11 Технико-экономические расчеты

В главе произведены расчеты общих затрат на реализацию проекта по технологии PON Рассчитан срок окупаемости проекта.

11.1 Расчет капитальных затрат Капитальные затраты на оборудование, определяют по смете. Капитальные затраты определяются с учетом затрат на тару и упаковку, транспортные затраты.

В данном проекте транспортные расходы рассчитываются в размере 5% от стоимости оборудования и аппаратуры. Монтаж кабеля 50% от стоимости монтажного оборудования и аппаратуры и кабеля.

Таблица 11.1 — Смета на закупку и монтаж линейного оборудования и аппаратуры Наименование работ или затрат Ед. изм. Кол-во ед. Сметная стоимость (RUS), в т. ч. НДС 18%, единицы общая Кабель ОПК-02Т02−7,5/0,3 км. 1 23 960 23 960 Кабель ОПК-24Т04−7,5/0,3 км. 1 38 350 38 350 Анкерный зажим AC7 500 шт. 67 350 23 450

Кронштейны типа UPB шт. 20 200 4000

Муфты GJS-6007 шт. 10 1400 14 000

Итого: 103 760 Транспортные расходы, 5% 5188

Итого: 108 948 Строительно-монтажные работы по прокладке 50% 51 880

Всего по смете: 160 828

Капитальные затраты на линейно кабельные сооружения при использования технология PON составляет 160 828 руб.

Расчет капитальных затрат на станционное оборудование при применение технологии PON.

Таблица 11.2 — Расчет капитальных затрат на станционное оборудование Наименование работ или затрат Марка шифр Ед. изм. Кол-во ед. Сметная стоимость (RUS), в т. ч. НДС 18%, единицы общая OLT GePON LTE-8ST порт 1 214 244 214 244 SFP xPON SFP xPON 2,5 GE шт. 1 6695 6695

Кросс на 2 розетки SC ШКО-С-1U-24 шт. 2 460 920 Патчкорд SC/APC-SC/APC 1 м SC/APC-SC/APC шт. 2 200 400 Сплиттер 1/32 1310−1650 нм., SC PLC 1/32 шт. 1 8270 8270

Кросс 24 ОВ, SC ШКО-С-1U-24 шт. 1 600 600 ONU NTE-RG-1402 шт. 24 8000 192 000

Розетка SC_APC оптическая, одномод Розетака SC/APC шт. 24 35 840 Патчкорд SC/APC-SC/APC 2 м SC/APC-SC/APC шт. 24 400 9600

Итого: 433 569 Тара и упаковка 0,3% 1 300 Транспортные расходы, 5% 21 678

Всего по смет: 456 547

Общие капитальные затраты по технологиям будут складываться из затрат на станционное оборудование + линейное оборудование По технологии PON:

617 355 руб.

11.2 Расчет доходов от услуг Triple play

Термин Triple play означает, что клиенту предоставляется три услуги Internet, телефония и телевиденье. Все три тарифицируются раздельными абонентскими платами и видам тарифа.

Тарифы на Internet :

Безлимитный 512 Кбит/сек — 500 руб/мес Безлимитный 2048

Кбит/сек — 900 руб/мес Безлеимитный 4098

Кбит/сек — 1400 руб/мес Безлимитный 8192

Кбит/сек — 1990 руб/мес Тарифы на телефонию:

Внутренние звонки без межгорода — 200 руб/мес Внутренние с межгородом — 250 руб/мес + N руб/мин (в зависимости от направления)

Таблица 11.2 — Цена за минуту разговора по направлению Направления Руб/мин Москва 2.20 Санкт-Петербург 2.60 Иркутск 3.70 Новосибирск 3.20

Тарифы за телевиденье:

50 каналов + местные каналы — 200 руб/мес

50 каналов + местные каналы + сервер VoD -270 руб/ мес

1200 абоненты будут пользоваться тремя услугами. Для подсчета среднего месячного дохода возьмем среднею абонентскую плату за Internet, телефонию и телевиденье по всем тарифам.

Internet :

Телефония:

Телевиденье:

Общий средний доход с клиента в месяц:

Доход с 1200 абонентов в месяц:

1675*1200=2 010 000 руб/мес Доход с 1200 абонентов в год:

2 010 000 *12=24 120 000 руб/год

11.3 Расчет затрат на производство услуг Расходы будут складываться из:

Затраты на электроэнергию Амортизационные отчисления Расчет затрат на электроэнергию.

Тарифы на электроэнергию Количество часов в месяце 24∙31=744 ч Затраты на электроэнергию рассчитываются по формуле:

Зэ=iNi∙Wiε∙1000∙ti∙m

где Ni — количество единиц оборудования и аппаратуры i-го вида;

Wi — мощность, потребляемая за 1 час единицей оборудования и аппаратуры i-го вида;

ti = время работы оборудования и аппаратуры за месяц;

(= 0,8 — коэффициент полезного действия ЭПУ;

m = тариф на электроэнергию.

Затраты на электроэнергию для PON:

Потребляемая мощность OLT-LTE8ST 48 Вт. Затраты на электроэнергию за месяц буду:

0,0480,8∙477∙2,9=82,99 руб/мес

Амортизационные отчисления на полное восстановление основных производственных фондов (ОПФ) :

А =

где ФОСНi — стоимость ОПФ i-го вида;

ni — норма амортизации на полное восстановление ОПФ i-го вида.

Таблица 11.3 — Амортизационные отчисления

EPON Кабельные линии связи ОПФ 456 527 160 828

Действующая норма амортизации в % 10% 5% Амортизационные отчисления в год (руб) 45 652 8041

Общие Амортизационные отчисления в год (руб) 53 693 ;

Общие расходы в месяц будут складываться из расходов на электроэнергию и амортизацию Таблица 11.4 — Общие расходы

EPON Расходы на электроэнергию руб/год 984 Расходы на амортизацию руб/год 53 693

Общие расходы руб/год 54 677

11.4 Расчет основных экономических показателей, характеризующих эффективность капитальных вложений Зная доходы и расходы в имеется возможность посчитать прибыль:

Таблица 11.4 — Прибыль от проектирования

EPON Доходы руб/год 24 120 000

Расходы руб/год 54 677

Прибыль без налога руб/год 24 065 323

Прибыль с 20% налогом в год 19 252 258

Прибыль на 2 год 38 504 517

Прибыль на 3 год 57 756 775

Прибыль на 4 год 77 007 108

Прибыль на 5 год 96 258 885

Определяем эффективность проекта.

Таблица 11.4 — Эффективность проекта PON

года 1 2 3 4 5 прибыль 19 252 258

38 504 517 57 756 775 77 007 108 96 258 885

Коэф-т диск-я 0,92 0,84 0,78 0,72 0,67 Диск.

прибыль 17 712 077,4 32 343 794,28 45 050 285 55 445 117,8 64 493 453

Инв-ция 35 424 154,7 NPV -17 448 547,7 -2 816 624,4 9 889 879,8 20 285 567,1 29 333 906,8

Заключение

Основная задача проекта разработка FTTH сети для района. Для построения сети была использована технология PON.

В главе проектирования для выбора технологии PON:

— вид оборудования и аппаратуры;

— схемы связи оборудования и аппаратуры;

— схемы прокладки кабельных линий.

— технологии настраиваемые на оборудование Рассчитано количество:

станционного оборудования и аппаратуры;

монтажной арматуры.

На этапе выбора:

разработаны требования к кабелю и оборудованию выбран конкретные вид кабеля и оборудования и аппаратуры В экономической части описаны затраты на проект. На основе подсчета капитальных затрат, рассчитан срок окупаемости проекта.

Построенная сеть позволит населению района получать три сервиса Internet, телефония, телевиденье современным высокотехнологичным способом.

Список литературы

Величко В. В. Телекоммуникационные системы и сети. Учебное пособие в 3 томах. Том 3 — Мультисервисные сети. М.: Горячая линия — Телеком, 2005.

Воздвиженский Ю. М., Иванов В. К. Экология и безопасность жизнедеятельности: методические указания для разработки главы в дипломных проектах. СПбГУТ. СПб, 2005.

Гитин В. Я. Кочановский Л. Н. Волоконно-оптические системы трасмиссии. Учебное пособие для техникумов связи. — М.: Радио и связь, 2003.

Ершов В. А., Кузнецов Н. А. Мультисервисные телекоммуникационные сети. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2003.

Официальный сайт в сети Internet организации «Лентелефонстрой» <

http://www.lts.spb.ru/>

. Официальный сайт в сети Internet ГК Натекс <

http://www.nateks.ru/>

. Официальный сайт в сети Internet организации Тералинк <

http://www.teralink.ru/>

Официальный сайт в сети Internet организации «Оптен» <

http://opten.spb.ru/ru/index.html>

Официальный сайт в сети Internet организации «ZyXEL» <

http://zyxel.ru/>

Филимонов А. Ю. Построение мультисервисных сетей Ethernet. СПб.: БХВ-Петербург, 2007.

Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи 4-е дополненное издание. М.: Техносфера, 2007.

Цатурова Р. Г. Технико-экономическое обоснование дипломного проекта: методические указания. СПбГУТ — СПб., 2010.