Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
____________________________________________________________________________________________________________________________________
по дисциплине «Цифровые системы передачи»
Тема «ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЦИФРОВОЙ ПЕРВИЧНОЙ СЕТИ СВЯЗИ»
1 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ 5
1.1 Преимущества ВОЛС 5
1.2 Классификация оптических кабелей связи 6
1.3 Конструкция и характеристика оптических кабелей связи 9
1.4 Состав аппаратуры «ИКМ-30-С4(по волокну)» 12
1.5 Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2) 14
1.6 Расчёт длинны регенерационного участка 15
1.7 Размещение НРП 23
1.8 Риcунок-Схемы связи 24
2 СТРОИТЕЛЬСТВО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ 25 СВЯЗИ
2.1 Строительство ВОЛС 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 27
Список литературы 28
Основой железнодорожной связи является первичная сеть, включающая в себя линии передачи (ЛП) и соответствующие узлы связи, образующие магистральную, дорожную, и отделенческую первичную сеть связи.
Магистральная первичная сеть представляет собой совокупность типовых каналов и групповых трактов между РЖД (Центральная Станция Связи ЦСС) и управлением дорог (дорожные узлы связи ДУ).
Дорожная первичная сеть включает в себя линии передачи ЛП и узлы связи, в которых располагается аппаратура, создающая пучки каналов и групповых трактов, предназначенных для организации передачи всех видов информации внутри дороги, т.е. между управлением дороги ДУ и ее отделением (Отделенческие узлы связи ОУ).
Отделенческая первичная сеть включает в себя линии передачи ЛП, а также ОУ и отдельные станции, на которых устанавливается аппаратура, обеспечивающая создание необходимого количества каналов для организации всех видов связи, отделение дороги с ограниченным пунктом связи.
На основе первичной сети связи организуются вторичные сети соответствующих видов связи.
Перспективным направлением в области развития первичной сети связи на основных ЖД магистралях является применение аппаратуры ЦСП синхронной и плезиохронной иерархии (SDH, PDH) и волоконно-оптической лини связи (ВОЛС). При этом необходимо повышать пропускную способность действующих ЛП с симметричными металлическими кабелями. Пропускную способность ВОЛС целесообразно выбирать исходя не только из потребностей ЖД транспорта, но прилегающих регионов. Таким образом, ВОЛС будет являться базой для создания общегосударственной информационной магистрали.
На сетях связи находят применение ВОК отечественного и импортного производства с одномодовыми и многомодовыми волокнами.
К середине 90-х годов в России разработаны системы передачи плезиохронной иерархии PDH со скоростью 2; 8; 34; 140 Мбит/сек с числом каналов соответственно 30; 120; 480 и 1920. указанные системы обладают совместимостью по стыкам цифрового сигнала и несовместимы по системам телемеханики и служебной связи, имеют ограниченный набор функций, не позволяющих выполнять оперативное подключение и управление сетью.
Волоконно-оптические СП иерархии SDH со скоростью передачи 155 и 162 Мб\сек и количеством первичных цифровых каналов (ПЦК) соответственно 63 и 252, имеют такие же возможности. Это позволяет повторять оперативность управления сетью, ее живучесть и надежность.
Применение ВОСП иерархии PDH и SDH, цифровых систем коммутации создает основу для внедрения на железнодорожном транспорте цифровой сети интегрального обслуживания (ISDN). Сети ISDN по сравнению с аналоговыми сетями обладают рядом существенных преимуществ: высокими качественными и надежностными показателями организуемых каналов и трактов; возможностью передачи больших объемов информации любых видов (данные или речевые сообщения) с требуемыми скоростями; интеграцией сетей различного назначения на основе многоцелевых интерфейсов и протоколов обмена; реализацией дополнительных видов услуг (организация каналов конференц-связи, сокращенный набор номера, внедрение системы приоритетов, образование закрытых групп пользователей и т.д.). Это позволит повысить уровень автоматизации технологических процессов, надежность и оперативность взаимодействия, эффективность функционирования подразделений всей транспортной системы страны.
В данном проекте представлено проектирование первичной сети связи на участке железной дороги с использованием волоконно-оптических систем передачи информации.
1 ТЕХНИКО-ЭКСПЛУАТАЦИОННАЯ ЧАСТЬ
1.1Преимущества ВОЛС
Преимущества оптических систем передачи перед системами передачи работающими по металлическому кабелю заключается в:
-возможности получения световодов с малым затуханием и дисперсией, а значит увеличение дальности связи;
-широкой полосе пропускания;
-оптический кабель не обладает электропроводностью и индуктивностью, то есть кабели не подвергаются электромагнитным воздействием;
-пренебрежимо малых перекрестных помех;
-низкой стоимостью материла оптического кабеля, его малый диаметр и масса;
-высокой скрытности связи;
-возможности усовершенствования системы при полном сохранении совместимости с другими системами передачи.
-удалённое электропитание, в некоторых случаях требуется удалённое электропитание узла информационной сети. В этих случаях можно использовать смешанный кабель, наряду с оптическими волокнами кабель оснащается медным проводящим элементом.
-длительный срок эксплуатации, со временем волокно деградирует, следовательно затухание в кабеле постепенно возрастает. Благодаря совершенству современных технологий производства ВОК срок службы составляет примерно 25 лет.
Оптический кабель (ОК) предназначен для передачи информации, содержащейся в модулированных электромагнитных колебаниях оптического диапазона. В настоящее время используется диапазон длин волн от 0.8 до 1.6 мкм, соответствующий ближним инфракрасным волнам. В будущем возможно расширение рабочего диапазона в область дальних инфракрасных волн с длинами волн от 5 до 10 мкм. Оптический кабель содержит один или несколько оптических волокон. Оптическое волокно (ОВ) – это направляющая система для электромагнитных волн оптического диапазона. Практическое значение имеют только оптоволокна, изготовленные из высоко прозрачного диэлектрика: стекла или полимера. Для концентрации поля волны вблизи оси оптоволокна используется явление преломления и полного отражения в волокне с показателем преломления, уменьшающимся от оси к периферии плавно либо скачками. Оптическое волокно (ОВ) изготавливается обычно с внешним диаметром 100 – 150 мкм. Конструкция ОВ показана на рис.1. Оптическое волокно состоит из сердечника с показателем преломления n1 и оболочки с показателем преломления n2, причем n1>n2. Спецификой ОВ является их высокая чувствительность к внешним механическим воздействиям. Кварцевое оптическое имеет малый температурный коэффициент расширения, высокий модуль упругости и низкий предел упругого растяжения; при относительном удлинении 0.5 – 1.5% оно ломается. Обрыв волокна происходит в сечении, наиболее ослабленном микротрещинами, возникающими на его поверхности. Микротрещины развиваются при попадании на поверхность влаги, поэтому прочность непокрытого волокна быстро уменьшается, особенно во влажной атмосфере. Механические характеристики оптического волокна, поступающего на кабельное производство, столь же важны и подлежат такой же тщательной проверке, как и оптические его параметры.
Рисунок 1- Конструкция оптического волокна
Передача излучения по любому ОВ может осуществляться в двух режимах: одномодовом и многомодовом. Одномодовым называется такой режим, при котором распространяется только одна основная мода
Если неравенство (1.1) не удовлетворено, то в ОВ устанавливается многомодовый режим. Очевидно, что тип модового режима зависит от характеристик оптического волокна (а именно радиуса сердцевины и величины показателей преломления) и длины волны передаваемого излучения. Оптические волокна, предназначенные для работы в одномодовом режиме, называют одномодовыми оптическими волокнами. Соответственно ОВ для многомодового режима называют многомодовыми.
,где l - длина волны передаваемого излучения, n1 и n2 – показатели преломления материалов ОВ.
Различают оптические волокна со ступенчатым профилем, у которых показатель преломления сердцевины n1 одинаков по всему поперечному сечению, и градиентные - с плавным профилем, у которых n1 уменьшается от центра к периферии (рисунок 2).
Фазовая и групповая скорости каждой моды в ОВ зависят от частоты, то есть оптоволокно является дисперсной системой.
Вызванная этим волноводная дисперсия является одной из причин искажения передаваемого сигнала. Различие групповых скоростей различных
мод в многомодовом режиме называется модовой дисперсией. Она является весьма существенной причиной искажения сигнала, поскольку он переносится по частям многими модами. В одномодовом режиме отсутствует модовая дисперсия, и сигнал искажается значительно меньше, чем в многомодовом, однако в многомодовое ОВ можно ввести большую мощность.
Рисунок 2 – Показатели преломления ступенчатого и градиентного оптических волокон
1.3 Классификация оптических кабелей связи
Классификация типов волокна согласно рекомендациям МСЭ-Т:
Стандарт G.650
Стандарт G.650 дает общие определения типов волокон, перечень основных характеристик и параметров одномодовых волокон, а также методов измерения и контроля этих параметров.
Стандарт G.651
Стандарт G.651 распространяется на многомодовое оптическое волокно с диаметром световедущей жилы 50 мкм и оболочки 125 мкм и на ВОК на его основе. В нем содержатся рекомендации по основным параметрам этих волокон, контролируемым характеристикам и допустимым нормам. Этот тип волокна в настоящее время используется только в коротких, внутриобъектовых ВОЛС с рабочей длиной волны 0,85 и редко 1,31 мкм.
Стандарт G.652
Стандартное одномодовое волокно с несмещенной дисперсией классифицируется стандартом G.652 (получило широкое распространение с 1983 года). Его параметры оптимизированы для диапазона длин волн 1,31 мкм, в котором волокно имеет нулевую хроматическую дисперсию и минимальное затухание. Диаметр световедущей жилы волокна — G.652 равен 9 мкм, а оболочки — 125±2 мкм.
Это волокно используется для одноволновой и многоволновой передачи (спектральное уплотнение), в том числе в диапазоне длин волн 1,55 мкм и обеспечивает передачу информации со скоростями до 10 Гбит/с на средние расстояния (до 50 км).
Использование волокна — G.652 при более высоких скоростях передачи требует усложнения оконечной аппаратуры, что, в свою очередь, приводит к значительным финансовым затратам.
Стандарт G.653
Стандарт G.653 распространяется на одномодовое волокно со смещенной нулевой дисперсией в области l=1,55 мкм. Это волокно имеет нулевую дисперсию в области минимальных потерь волокна, что достигается за счет более сложной структуры световедущей жилы, а именно специально заданному распределению коэффициента преломления по диаметру жилы.
Волокно типа G.653 используется в протяженных магистральных широкополосных линиях и сетях связи, оно обеспечивает передачу информации на несколько сотен километров со скоростями до 40 Гбит/с. Однако по нему
можно передавать только один спектральный канал информации, то есть оно не может быть использовано в волоконно-оптических системах и сетях, в которых применяются волоконно-оптические усилители и плотное оптическое спектральное мультиплексирование (DWDM-технологии). Причина этого заключается в высоких уровнях световой мощности в волокне после усиления и высокой плотности спектрального уплотнения, т. е. необходимости одновременной передачи большого числа независимых спектральных каналов по одному волокну.
Высокая концентрация световой мощности в волокне — G.653 из-за особенностей структуры жилы приводит к проявлению нелинейных эффектов и, в частности, четырехволновому смешению, которое проявляется при нулевой хроматической дисперсии и приводит в свою очередь к перекрестным помехам в линии.
Стандарт G.654
Стандарт G.654 содержит описание характеристик одномодового волокна и кабеля, имеющих минимальные потери на l=1,55 мкм. Это волокно было разработано для применения в подводных ВОЛС. За счет больших, чем у волокна стандарта G.653 размеров световедущей жилы, оно позволяет передавать более высокие уровни оптической мощности, но в то же время обладает более высокой хроматической дисперсией в диапазоне l=1,55 мкм. Волокно типа G.654 не предназначено для работы на какой-либо другой волне излучения кроме l=1,55 мкм.
Стандарт G.655
Стандарт G.655 относится к волокну со смещенной ненулевой дисперсией — NZDSF (Non-Zero Dispersion Shifted Fiber). Это волокно предназначено для применения в магистральных волоконно-оптических линиях и глобальных сетях связи, использующих DWDM-технологии в диапазоне длин волн 1,55 мкм.
Волокно — G.655 имеет слабую, контролируемую дисперсию в С полосе (l=1,53-1,56 мкм) и большой диаметр световедущей жилы по сравнению с волокном типа G.653. Это снижает проблему четырехволнового смешения и нелинейных эффектов и открывает возможности применения эффективных волоконно-оптических усилителей. Вышеприведённая классификация оптических волокон по их основным характеристикам дана с точки зрения пользователя. Однако следует иметь в виду, что у производителей и поставщиков может быть своя классификация и маркировка, связанная с особенностями производства. Тем не менее, данные материалы помогут потребителям правильно сориентироваться при выборе ВОК для строительства новых и расширения действующих ВОЛС.
ВОК по своим характеристикам делится на:
- Кабели оптические КО внутри объектовые;
- КО городские ;
- КО магистральные;
- КО подвесные;
- КО подвесные самонесущие.
1.4 Состав аппаратуры «ИКМ-30-С4(по волокну)»
Структурная схема волоконно-оптической линии связи показана на рисунке 3.
КЭМ – квантово-электронный модуль;
ЛР – линейный регенератор;
ЦСП – цифровая система передачи;
ПК – преобразователь кодов, который предназначен для преобразования кодов с временной модуляцией в код для световода;
ЭОП – электронно-оптический преобразователь предназначен для преобразования электрических импульсов в световые;
ОЭП – оптро-электронный преобразователь предназначен для преобразования световых импульсов в электрические;
СУ – согласующее устройство, предназначено для согласования волоконно-оптической линии и аппаратурой уплотнения.
АЦО – аналового-цифровое оборудование, служит для получения ПЦК.
ОЛТ – оборудование линейного тракта, служит для дистанционного питания.
Характеристики системы передачи "ИКМ-30-С4(по волокну)"
Система передачи – ИКМ-30
Скорость передачи – 2 МБит/с
Длинна волны - 1,3 мкм
Энергетический потенциал – 39 дБ
Тип линейного кода – 1В2В
Тип источника излучения – Лазерный диод (ЛД)
Тип приемника излучения – PIN-FD
Тип оптического волокна - Одномодовое
1.5 Технические характеристики ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2)
ОКМС-А-6/2(2,0)Сп-12(2)/4(2) – оптический кабель магистральный самонесущий; обмотка из арамидных нитей; 6 оптических модулей и 2 заполняющих модуля (2,0 - номинальный внешний диаметр); центральный силовой элемент – стеклопластиковый пруток; 12 стандартных одномодовых волокон; 4 одномодовых оптических волокна с нулевой смещённой дисперсии. ОКМС предназначен для подвески на опорах контактной сети и линии автоблокировки железной дороги, на линии электропередач до 110 кВ воздушных линий связи и эксплуатации при температуре окружающей среды от – 60 до +70ºС.
Рисунок 5 – кабель ОКМС
1 - Центральный силовой элемент
2 - Оптический модуль (ПБТ, ПА-12)
3 - Стандартное одномодовое окрашенное оптическое волокно
4 - Внутримодульный и межмодульный гидрофобный заполнитель
5 - Бандажная лента и нити
6 - Внутренняя оболочка (полиэтилен)
7 - Упрочняющие нити (арамид)
8 - Внешняя оболочка (полиэтилен)
Характеристики системы передачи " ИКМ-30-С4"
Система передачи – ИКМ-30
Скорость передачи – 2 МБит/с
Длинна волны - 1,3 мкм
Энергетический потенциал – 39 дБ
Тип линейного кода – 1В2В
Тип источника излучения – Лазерный диод (ЛД)
Тип приемника излучения – PIN-FD
Тип оптического волокна - Одномодовое
Выбор оптического кабеля связи.
Оптические кабели (OK) содержат 4, 8 и 16 волокон. Волокна классифицируются на ступенчатые, градиентные и одномодовые и ис пользуются на длинах волн 0,85 , 1,3 и 1,55 мкм. Кабели могут из готовляться с металлическими элементами (оболочки, оплетки, арми рующие стержни) и без них. Достоинствами ОК без металлических элементов являются существенно меньшие габаритные размеры и мас са.
Расчет параметров световодов.
Важной характеристикой световода является числовая апертура NA, представляющая собой синус максимального угла падения φпад лучей на торец световода, при котором в световоде луч на границу "сердцевина-оболочка" падает под критическим углом φкр. Если зна чение угла падения φпад>φкр, то в световоде происходит полное внутреннее отражение луча. Следовательно:
(1)
где n1 и n2 показатель преломления соответственно сердцевины и оболочки (для одномодового световода – 1,46 и 1,457 соответственно).
Число мод определяет способность световода "принимать" свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в свето вод от источника. С увеличением числа мод полоса передаваемых частот снижается. Чем меньше мод, тем лучше качество связи, и можно организовать большее число каналов.
Для расчета числа мод необходимо рассчитать нормированную частоту
, (2)
где a - радиус сердечника световода, мкм;
А - длина волны, мкм;
NA - числовая апертура;
при V<2,405 можно передавать только одну моду в световоде.
Расчет затухания световода.
Важнейшим параметром световода является затухание передаваемой энергии. Для заданных значении скорости передачи информации и вероятности ошибки мощность на входе фотодетектора должна быть больше некоторой определенной ве личины. Потери наряду с дисперсией определяют длину ретрансляци онного участка волоконно-оптической линии связи (ВОЛС), т.е. расстояние, на которое можно передавать сигнал без усиления. Дан ное расстояние соответствует расстоянию между НРП волоконно-опти ческой линии связи, размещенными на схеме трассы линии связи. В тех участках спектра, где существуют надежные источники излуче ния, световоды должны иметь минимально возможное затухание. Су ществуют две главные причины собственных потерь в световодах: поглощение и рассеяние энергии.
Затухание поглощения, αп связанное с потерями на диэлектри ческую поляризацию, линейно растет с частотой и существенно зави сит от свойств материала световода tgδ.
Расчет затухания поглощения:
, (3)
где λ - длина волны, м;
tgδ=10-11 - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде.
0,306дБ/км
Потери на рассеяние определяют нижний предел потерь, прису щих волоконным световодам. Потери с увеличением длины волны уменьшаются. Рассеяние обусловлено неоднородностями материала во локонного световода, размеры которых меньше длины волны, а также тепловой флуктуацией преломления.
Различают линейное и нелинейное рассеяние. При линейном рас сеянии его мощность пропорциональна мощности падающей волны. В этом случае происходит частичное изменение потока энергии.
Потери на рассеяние, возникающие в результате флуктуации показателя преломления, называются рэлеевскими и определяются по формуле,
(4)
где λ - длина волны, мкм;
Rр - коэффициент рассеяния, равный для одномодового световода 1 дБ/км·мкм4
Суммарное значение собственного затухания оптического волок на в общем случае
αс=αп+αр+αпр (5)
где αпк - коэффициент затухания в инфракрасной области, расположенной в диапазоне длин волн свыше 1,6 мкм;
αпр - коэффициент, затухания из-за наличия в материале волоконного световода посторонних примесей, дБ/км (одномодового световодов приблизительно равен
на λ=1,3 мкм αпр – 0,04 дБ/км)
αс=0,306+0,35+0,04=0,609 дБ/км
После расчета собственного затухания световода αс полученное значение необходимо сравнить с его верхней границей, указан ной в маркировке кабеля и в дальнейших расчетах использовать наи большее из них.
Кроме собственных потерь αс надлежит учитывать также дополнительные кабельные потери αк. Они связаны с непостоянством раз меров поперечного сечения волокна, наличием макро- и микроизгибов из-за скрутки, конструктивных и технологических неоднородностей и других причин. Установлено, что все кабельные потери существенно увеличивают затухание.
Приближенно можно рассчитать,
(6)
где αгв - дополнительное затухание за счет геометрии во локна, (в среднем 0,15·αс), дБ/км;
Ам - потери на стыке оптических волокон в муфте (0,3-на стык, дБ);
lстр - протяженность строительной длины ОК, км.
дБ/км
Качество ввода зависит от соотношения площадей излучателя Sn и сердцевины световода Sc. Существенно качество ввода зависит и от апертуры световода (NA), т. к. только в пределах апертурного угла излучение эффективно вводится в световод. Обычно площадь излуча теля больше площади сердцевины световода, поэтому не вся излучае мая энергия поступает в оптический тракт. Потери энергии на вво де
(7)
где m=10 для лазера;
Sc=π·а2, мкм;
Sn=150 мкм.
дБ
Повышение эффективности ввода излучения достигается за счет применения согласующего оптического устройства в виде увеличи тельной линзы (или комбинации линз), которая устанавливается меж ду излучателем и торцом световода. Эффективность согласующих уст ройств можно определить по справочным данным. В современных сис темах волоконно-оптической передачи благодаря применению излуча телей с оптимальной диаграммой направленности и правильному их согласованию со световодом потери энергии при вводе не превышают 4% от мощности источника. Поэтому, учитывая дополнительные потери в разъемных и неразъемных соединениях на стыке аппаратуры и ОК, торцевые потери
αт=g·αвв (8)
где g - поправочный коэффициент, равный О,1 для одномодового световода
αт=0,1·16,36=1,64 дБ
Расчет дисперсии световодов.
В световоде при передаче им пульсных сигналов (отличающихся друг от друга различной мощ ностью) после прохождения ими некоторого расстояния световые им пульсы искажаются и расширяются во времени, т. е. время подачи одного импульса увеличивается. В результате наступает такой мо мент, когда соседние импульсы начинают перекрывать друг друга. Данное явление в теории световодов называют дисперсией.
Расширение импульсов устанавливает предельные скорости пе редачи информации по световоду при импульсно-кодовой модуляции и при малых потерях ограничивает длину ретрансляционного участка. Дисперсия ограничивает пропускную способность ВОЛС, которая пре допределяет полосу частот ΔF, пропускаемую световодом, ши рину линейного тракта и соответственно объем информации, который можно передать по ОК.
Уширение определяется как квадратичная раз ность длительности импульсов на выходе и входе кабеля:
(9)
Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон исполь зования световодов, она существенно снижает дальность передачи по ОК, т. к. чем длиннее линия, тем больше проявляется дисперсия и больше уширение импульса. Дисперсия возникает по двум причинам: некогерентность источников излучения и появление спектра Δλ, су ществование большого числа мод N. Первая называется хроматичес кой (частотной) дисперсией, которая делится на материальную и волновую. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью коэффи циента преломления материала световода от длины волны. Волновая дисперсия обусловлена процессами внутри моды и связана со световодной структурой моды. Она характеризуется зависимостью коэффи циента распространения моды от длины волны. Модовая дисперсия объясняется наличием большого числа мод, каждая из которых расп ространяется со своей скоростью. Результирующее значение уширения импульсов за счет модовой τмод, материальной τмат и волновой τвв дисперсий. Для одномодовых световодов из-за отсутствия модовой дисперсии формула будет иметь вид:
τ=τо=τмат+τвв=-0,036+0,085=0,049 нс/км (10)
Сравнивая дисперсионные характеристики световодов, можно от метить, что лучшими параметрами обладают одномодовые световоды. Хорошие данные также у градиентных световодов с плавным изменени ем показателей преломления. Наиболее резко дисперсия проявляется у ступенчатых многомодовых световодов.
Определение длины регенерационного участка на основе расчета затухания и дисперсии.
Длина регенерационного участка lр.у ВОЛС определяется пе редаточными характеристиками кабеля: его коэффициентом затухания α и дисперсией τ.
Затухание кабеля приводит к уменьшению подаваемой мощности, что соответственно лимитирует длину регенерационного участка. Дисперсия кабеля приводит к наложению передаваемых импульсов и как следствие к их
искажению, и чем длиннее линия, тем больше вносимые искажения импульсов, что, в сою очередь, также накладывает ограничения на пропускную способность кабеля ΔF.
Длина регенерационного участка должна удовлетворять значения как затухания так и дисперсии. Поэтому производится расчет длинны регенерационного участка сначала исходя из допустимого значения по затуханию lзр.у, затем исходя из требуемых значений дисперсии и пропускной способности lдр.у. Из полученных двух значений длин регенерационного участка выбирается наименьшее значений как отвечающее условиям затухания и дисперсии.
Допустимая длинна регенерационного участка ВОЛС по затуханию определяется исходя из энергетического потенциала аппаратуры Э:
(11)
где Аз – энергетический запас системы (5 дБ)
км
Для расчета длины регенерационного участка по пропускной способности lдр.у определим расчетную пропускную способность световода на 1 км длины (Мбит·км/с):
(12)
где τ – дисперсия, нс/км.
бит·км/с
Длинна регенерационного участка по пропускной способности lдр.у определяется из выражения:
(13)
(14)
где ΔF – скорость передачи волоконно-оптической системы, Мбит/с
10204км
Из полученных данных выбираем наименьшее значение lр.у= км которое и будет значение длинны регенерационного участка.
1.7 Размещение НРП
На основе расчётов длинны регенерационного участка произведенного ранее, НРП на трассе располагаются на расстоянии не более, чем lр.у=34,540 км.
Общее число НРП составляет 15 шт., т. к. общее расстояние между станциями составляет 550 км.
1.8 Рисунок-Схемы связи
Рисунок 6 – схема связи
2 СТРОИТЕЛЬСТВО ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ СВЯЗИ
2.1 Строительство ВОЛС
Технология подвески кабеля на опоры КС.
Подвеска кабеля состоит из трех этапов:
1 этап (подготовительный). Установка кронштейнов и подвеска капронового канатика. В точке, от которой производится раскатка канатика, оставляют несколько полных катушек с тросом, одна из них устанавливается на козлы, с которых производится раскатка. После того как весь канатик с катушки размотан, к его концу прикрепляется конец троса с другой катушки с помощью специального соединителя троса. Полная катушка устанавливается на козлы взамен пустой.
Протяжка осуществляется двумя способами:
а)в ручную – канатик тянет электромонтер, переходящий от опоры к опоре;
б)с помощью дрезины (на ж/д путях).
При подъезде к опоре на нее устанавливается кронштейн, к которому при помощи серьги прикрепляется ролик.
При раскатке необходимо следить за провисом канатика, чтобы предотвратить перехлест его с проводами контактной сети, автоблокировки, линии освещения.
2 этап. Раскатка кабеля. На одном конце раскатанного канатика устанавливается барабан с кабелем на специальных домкратах. На другом конце устанавливается и закрепляется. Включается лебедка и осуществляется намотка канатика. При подходе кабеля к лебедке (за 15 м до нее) вытяжка прекращается и кабель анкеруется за опору около барабана, затем производится натяжение кабеля до 200 кгс и анкеровка кабеля около лебедки.
3 этап. Замена роликов на кабельные держатели. Ролик снимается с кронштейна, на его место подвешивается держатель, с последующим закреплением кабеля в нем. Резиновые вкладыши держателя препятствуют проскальзыванию кабеля.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Работы по подвеске ОК могут выполнять электромонтеры районов контактной сети или специализированные монтажные организации под наблюдением представителя дистанции электроснабжения, ответственного за электробезопасность в части контактной сети и высоковольтных линий.
Монтаж на опорах контактной сети металлических кронштейнов, подвеску роликов, раскатку диэлектрического трос-лидера на опорах контактной сети с изолированной или заземленной рабочей площадки или автодрезины следует производить со снятием напряжения с контактной сети и со всех проводов ремонтируемого пути и их заземлением установленным порядком с одновременным закрытием пути для движения всех поездов.
В тоннелях и на мостах с ездой понизу работы по установке кронштейнов, раскаточных роликов, поддерживающих и анкерных зажимов ОК, протяжка трос-лидера также должны производиться со снятием напряжения и заземлением и с закрытием движения всех поездов по занятому пути.
Если на опоре контактной сети в зоне работ находится поперечный секционный разъединитель, то его шлейф, находящийся под напряжением, должен быть быть отключен от контактной подвески и заземлен.
При монтаже металлических кронштейнов, подвеске раскаточных роликов с лестниц или изолированных съемных вышек на опорах с не изолированными консолями, работы ниже пяты консоли выполняются без снятия напряжения с контактной сети и других проводов с соблюдением безопасного расстояния 0,8 м от работающих и применяемых ими деталей, инструмента до токоведущих частей.
Указанные работы между пятой и верхом опоры контактной сети выполняются со снятием напряжения с контактной сети и всех проводов и их заземлением.
На время монтажных работ на опорах их защитные устройства от коррозии должны быть зашунтированы медной перемычкой сечением не менее 50 мм.
Протяжка трос-лидера может осуществляться без снятия напряжения в контактной сети и высоковольтно-сигнальных линиях автоблокировки. При подвеске роликов на опоре каждый из них необходимо снабжать поводком из диэлектрического шнура, пропитанного водоотталкивающими составами. Тогда протяжка трос-лидера и пропуск его через ролики последовательно по всему анкерному участку проводится электромонтерами с земли. Одним концом поводок привязывается к концу троса, и, подтягивая второй конец поводка, трос-лидер пропускают через ролик.
Список литературы
1. Горелов Г.В., Кудряшов В.А., Шмытинский В.В., Телекоммуникационные технологии на ЖД транспорте./ Под ред. Горелова Г.В. М.: УМК РЖД России 2009.
2. Шмытинский В.В., Котов В.К., Здоровцов И.А. Цифровые передачи на ЖД транспорте/. Под ред. Шмытинский В.В. М.: Транспорт, 2010.
3. Методические указания по курсовому проектированию: Проектирование первичной сети связи на ЖД транспорте 2009.