Реферат: Оптоволоконные линии связи
-указания
о сроках и очередности строительства и возможных путях финансирования;
-стадийность
проектирования, состав, содержание и число экземпляров проектно-сметной
документации (ПСД).
Для
технологического процесса проектирования и установлены некоторые общие
положения:
Последовательность
проектирования,
реализующая принцип «от общего к частному». Сначала решаются вопросы экономической
целесообразности проектирования, производственно-хозяйственной и социальной
его необходимости, научно-технической возможности. Далее принимаются основные
объемно-планировочные, технологические, конструктивные и другие решения с их
детализацией в конкретных разделах ПСД.
Вариантность
(оптимизация) проектирования -
сравнение и оптимизация технико-экономических показателей нескольких вариантов
и выбор варианта, обеспечивающего максимальный эффект при минимуме затрат.
Использование
типовых проектов,
обеспечивающее максимальное использование типовых решений с привязкой их к
конкретному проектируемому сооружению с целью снижения затрат и трудоемкости
проектирования, повышения качества проектных работ т.е. технико-экономических
показателей, по сравнению с индивидуальными проектами.
Комплексность
проектирования,
т.е. учет самых различных факторов и одновременное, взаимоувязанное принятие
проектных решений по всем объектам будущего строительства Комплексность
достигается системным подходом к проектированию.
Решение
о целесообразности и возможности сооружений ВОЛП принимается на основе технике
экономического обоснования (ТЭО). Основанием для разработки ТЭО является ТЗ.
Решения, принятые на этапе ТЭО, оформляются в виде пояснительной записки,
которая имеет следующие разделы:
Введение, где отражены цели и задачи строительства,
основные положения ТЗ на разработку ТЭО.
Исходные
данные, анализ
состояния и перспективы развития связи в районе строительства ВОЛП.
Обоснование
выбора типа систем передачи, их числа на основе определения числа каналов для передачи
различного
вида сообщений.
Разработка
схемы организации связи, включающей
в себя анализ вариантов прохождения трассы и ее выбор, выбор мест размещения
ОРП и НРП, сетевых узлов связи, обеспечение связью населенных пунктов,
расположенных по трассе.
Основные
технологические решения, где отражены ситуационная схема трассы, ее географические,
метеорологические и геологические особенности, наличие ЛЭП и
электрифицированных железных дорог, внешних коммуникаций и инженерных сетей;
дается анализ условий эксплуатации оборудования ВОЛП и др.
Основные
строительные решения, где указываются объемы и типы станционных сооружений, вспомогательных
технических зданий, возможности использования типовых проектов.
Организация
строительства,
включающая в себя состав, объем и содержание проектной документации, сроки
поставки оборудования, рекомендации по очередности ввода пусковых объектов.
Себестоимость
строительства, с
указанием намечаемых размеров капиталовложений по различным альтернативным
вариантам и основных технико-экономических показателей, определяемых по
укрупненным показателям.
Выводы
и предложения - сравнительная оценка вариантов, рекомендации по
стадийности проектирования, основные требования по выполнению изыскательских,
опытно-конструкторских и исследовательских работ. После разработки ТЭО
подвергается экспертизе и утверждается соответствующими организациями.
Проектирование
сооружений связи осуществляется в одну стадию (одностадийное проектирование) в
случае наличия типовых или повторно применяемых проектов и технически несложных
объектов. Для других объектов используется двухстадийное проектирование.
Стадийность разработки ПСД устанавливается заказчиком в задании на
проектирование. Основными элементами ПСД при одностадийном проектировании
являются технорабочий проект, включающий в себя основные разделы ТЭО, рабочие
чертежи и сводный сметный расчет. При двухстадийном проектировании на первой
стадии разрабатывается технический проект, содержащий ряд обязательных
разделов, аналогичных ТЭО, и сводный сметный расчет стоимости строительства.
После утверждения технического проекта на второй стадии разрабатывается
рабочая документация, содержащая рабочие чертежи и сметы.
Разработка
ПСД требует проведения комплекса изыскательских работ, которые подразделяются
на экономические и технические (инженерные). Экономические изыскания
проводятся с целью изучения экономики района будущего строительства, получения
информации о действующих сооружениях связи, их развитии, о
материально-техническом обеспечении намечаемого строительства. Технические
инженерные изыскания проводятся для изучения топографических, геологических и
других природных условий в районе предполагаемого строительства.
Учитывая
непрерывное совершенствование элементной базы ВОСП, их практически полное
обновление через каждые 5 лет, сложность и большие затраты при реконструкции
ВОЛП, принята следующая последовательность проектных работ:
/ этап. Согласно определенному в ТЗ числу
каналов для передачи различных видов сообщений, требований к качеству передачи
и анализа существующей и разрабатываемой элементной базы ВОСП осуществляются
выборы каналообразующего оборудования, типа волоконно-оптического кабеля,
источника оптического излучения, вида модуляции, приемника оптического
излучения.
// этап. В соответствии с ТЗ разрабатывается
схема организации связи, основным элементом которой является анализ топологии
построения региональной сети на основе проектируемой ВОСП; осуществляется выбор
вариантов трасс.
/// этап.
На основе
технических данных компонентов ВОСП, выбранных на первом этапе определяются
параметры линейных трактов ВОСП: ширина полосы пропускания, или
широкополосность, число ретрансляторов, длина ретрансляционного участка, а
также исследуется возможность передачи различных сигналов по различным
световодам. На этом этапе обязательна многовариантность в выборе компонентов
ВОСП на основе технико-экономического сравнения.
IV
этап. Анализ
реакции системы на отклонения параметров ее структурных элементов. В результате
устанавливается предпочтительный диапазон технических характеристик элементов
ВОСП, удовлетворяющих эксплуатационным требованиям в рамках достижимой
технологии и заданной стоимости.
V
этап. Анализ
системных требований, связанных с условиями прокладки, монтажа и эксплуатации
ВОСП, на основании которого производится выбор конструкций ОК, передающего и
приемного оптических модулей и других элементов системы, способа
электропитания, различного вида служебных связей, систем телеконтроля,
телесигнализации и телемеханики.
VI
этап. Расчет
технико-экономических показателей различных вариантов, их сравнение и выбор
оптимального по конкретным критериям.
Необходимо
отметить, что разделение технологического процесса проектирования на этапы
условно и возможно частичное или полное объединение работ на различных этапах в
один, особенно когда речь идет об оптимизации тех или иных проектных решений.
По
характеру и степени участия человека, применения вычислительной техники при
разработке ПСД различают следующие режимы проектирования:
-автоматический,
при котором проектирование ведется по формальным алгоритмам на ЭВМ без
вмешательства человека;
-автоматизированный,
при котором проектирование частично выполняется автоматически, а частично—с
использованием ЭВМ;
-диалоговый,
более совершенный режим, когда все процедуры проектирования выполняются с
помощью ЭВМ, а участие человека заключается в оперативной оценке результатов
проектирования и их коррекции;
-автоматизированный
совместно с диалоговым. Это более совершенный режим проектирования.
8. Перспективы
развития волоконно-оптической связи
Основные
достоинства ВОЛС и некоторые области их использования перечислены на рис. 8.1.
Для систем
связи существенными являются показатели 1—5, для автоматизированных систем
управления и ЭВМ—показатели 1—3. Мобильные подвижные системы требуют в первую
очередь обеспечения показателей 1,2,6.
Область возможных применений
ВОЛС весьма широка — от линий внутригородской связи и бортовых комплексов до
систем связи на большие расстояния с высокой информационной емкостью. На
основе оптической волоконной связи могут быть созданы принципиально новые
системы передачи информации, а также существенно улучшены и удешевлены
существующие системы.
Рис 8.1. Основные достоинства и
главные области применения ВОЛС
Весьма
перспективно применение оптических систем в кабельном телевидении, которое
обеспечивает высокое качество изображения и существенно расширяет
возможности информационного обслуживания индивидуальных абонентов. В этом
случае обеспечивается заказная система приема и предоставляется возможность
абонентам получать на экранах своих телевизоров изображения газетных полос,
журнальных страниц и справочных данных из библиотек, учебных центров,
специальных центров хранения информации. Развитие получит видеотелефонная
связь, при которой абоненты смогут не только слышать, но и видеть друг друга.
Перспективной областью применения ВОЛС является высокоскоростная связь внутри
мощных ЭВМ, между ЭВМ и терминалами, а также между отдельными ЭВМ на расстоянии
от нескольких метров до десятка километров.
Представляет
интерес применение ВОЛС в системах управления производственными процессами в
условиях повышенной опасности для здоровья человека (например, на атомных
электростанциях, химических предприятиях), а также в условиях сильных
электромагнитных помех, возникающих при включении и выключении силовых кабелей,
сильноточных реле и т. д.
Высокая
помехозащищенность, скрытность передачи, малая масса и небольшие габаритные
размеры особенно важны при использовании ВОЛС в бортовой радиоэлектронной
аппаратуре самолетов, танков, кораблей и подводных лодок.
Первые
ВОЛС использовали длину волны 0,8...0,9 мкм и были разработаны на многомодовых
волокнах. В настоящее время получили развитие более длинные волны 1,3...1,6 мкм
и одномодовые волокна. Потери в оптических волокнах при этом снижаются до
0,2... 0,5 дБ/км, что позволяет увеличить длину регенерационного участка в
линии связи до 50…80 км. Это дает возможность использовать ОК в междугородней
связи, так как исключается потребность в дистанционном электропитании линейных
регенераторов и упрощается конструкция кабеля (не нужны медные жилы для
дистанционного питания НУП).
За
последнее время появилось новое направление в развитии волоконно-оптической
техники — использование среднего инфракрасного диапазона волн 2 ... 10 мкм.
Ожидается, что потери в этом диапазоне не будут превышать 0,2 дБ/км. Это
позволит осуществить связь на большие расстояния с участками регенерации до
100 км. Исследование фтористых и халькогенидных стекол с добавками циркония,
бария, а также других соединений, обладающих сверхпрозрачностью в инфракрасном
диапазоне волн, позволит еще больше увеличить длину регенерационного участка.
Следует
отметить, что если раньше в основном применялись ступенчатые многомодовые
волокна, то сейчас развитие идет по пути внедрения градиентных и одномодовых
волокон. Изготовление последних сложнее (диаметр сердечника 6... 8 мм), однако
они обладают широкой информационно-пропускной способностью и дальностью
передачи. Оптические кабели с одномодовыми волокнами получили развитие на
междугородных линиях связи большой протяженности и на подводных магистралях.
9.
Контрольно-измерительная аппаратура, применяемая
при строительстве ВОСП
В
соответствии с нормативными материалами по проектированию НП. 132-4-91 для
линейно-кабельных сооружений связи на базе ВОЛС предусматривается перечень
измерительных приборов (табл. 9.2) для оснащения кабельных участков (КУ) и
линейно-технических цехов (ЛТЦ).
К основным средствам
измерения ВОЛС следует отнести источники оптического излучения, ваттметры
оптической поглощаемой мощности, комплекты для измерения затухания оптических
сигналов и оптические рефлектометры.
В
качестве образцовых для поверки и аттестации средств измерений ВОЛС
используются следующие приборы:
1.
Ваттметр оптический образцовый ОМЗ-100, предназначенный для поверки средств
измерений средней мощности оптического излучения. Основные технические
характеристики прибора:
Диапазон измерения мощности, Вт, на длине волны, мкм:
0,6 … 1 10-9
… 10-2
1 … 1,6 10-8
… 10-2
Погрешность измерения, %:
относительных уровней мощности 1,5
средней мощности на длине волны калибровки 4
во всем
спектральном диапазоне 9
2. Образцовый оптический
преобразователь 2901, отличающийся высоким быстродействием, малыми размерами и
массой. Его основные технические характеристики:
Диапазон длин волн,
мкм 1
… 1,6
Чувствительность,
А/Вт, на длине волны 1,3 мкм 0,5
Время нарастания
переходной характеристики, нс, не более 0,05
Напряжение
питания от батареи, Вт 1 5
3.
Образцовое средство измерений средней мощности малых уровней (ОСИ СМ-М),
предназначенное для поверки и высокоточных измерений средней мощности
оптического излучения в ВОСП. Содержит два фотоприемных блока соответственно с
кремниевым (l=0,85
мкм) и германиевым (l==1,3 мкм) фотодиодами, а также блок регистрации и представления
информации. Его основные технические характеристики:
Длина волны излучения, мкм 0,85;
1,3
Диапазон
средней мощности, Вт 10-8
… 10-1
Основная
погрешность, %:
на длине
волны калибровки 5
в
диапазоне длин волн 8
измерений
относительных уровней мощности 2
4. Оптический
эхогенератор предназначен для поверки и аттестации оптических рефлектометров,
работающих методом обратного рассеяния. Вырабатывает в ответ на зондирующий
импульс поверяемого рефлектометра пару «эталонных» импульсов с задаваемыми с
высокой точностью временными интервалами и перепадами амплитуд между ними, что
позволяет моделировать прохождение излучения по световоду.
Его технические характеристики:
Длина волны
излучения, мкм 0,85; 1,3
Длительность
генерируемых парных импульсов, нс,
в
режиме:
временных
интервалов 10,
25, 50, 100
ослабления
мощности 4000
Диапазон
воспроизводимых временных интервалов, с 10-7 … 10-3
Погрешность
воспроизведения
временных
интервалов, нс 1
Динамический
диапазон
воспроизведения
ослаблений, дБ 0,5..30
Погрешность воспроизведения ослабления, дБ 0,1... 0,2
К вспомогательным
средствам для производства измерений в первую очередь следует отнести
устройства для подключения 0В к средствам измерения. С этой целью используются
разъемные оптические соединители. Основные характеристики наиболее широко
используемых соединителей приведены в табл. 9.1.
Для
подключения неоконцованных 0В используются адаптеры, в том числе адаптеры-вилки
быстрого оконцевания, совместимые со стандартными разъемными оптическими
соединителями «Лист-1-Булава», «Лист-Х», FS (“Левша”), SMA.
Таблица
9.1
Наименование |
Диаметр наконечника, мм |
Тип 0В |
Резьба присоединительной
гайки |
Вносимые потери, дБм |
«Лист-1-Булава» «Лист-Х»
SMA 905
FS («Левша»)
|
2,5
2,5
(1/8)"
2,5
|
MM
«
«
ММ/ОМ
|
М8Х0,5
М8ХО,75
(1/4)"-36UNS
М8Х0,75
|
0.2 ... 2
0,2 ... 2
0,2 ... 2
0,2 ... 2
|
Таблица 9.2 Перечень измерительных
приборов для строительства ВОЛС
Наименование
прибора
|
Тип, марка |
Число |
|
Приборы для измерения
параметров кабелей связи и определения мест повреждений
|
|
Прибор кабельный переносной |
ПКП-5 |
2 |
|
Мост кабельный высоковольтный |
Р-41270 |
1 |
|
Источник напряжения постоянного тока |
П-4110 |
1 |
|
Измеритель неоднородностей линии |
Р5-10/1 |
2 |
|
Поисковое устройство для определения места
электрического пробоя кабеля
|
УПП |
1 |
|
Измеритель оптических кабелей:
с градиентным 0В (l=1,3 мкм)
с одномодовым OB (l=l,3 мкм)
|
|
|
ОД-1-20 или
ОД-1-20/2
ОД-1-20/3
|
1
1
|
|
Тестер оптический |
ОМКЗ-76Б |
1 |
|
Оптический рефлектометр |
«Горизонталь» |
1 |
|
Оптический рефлектометр |
«Горизонт-П» |
1 |
|
Измеритель затухания (переходных влияний)
для кабелей с ЦСП:
ИКМ-120А, ИКМ-120У
ИКМ-480С
|
|
|
ИЗКЛ-120А |
1 |
|
ИЗКЛ-С |
1 |
|
Измеритель затухания кабельных линий для
ЦСП ИКМ-480С
|
ИЗКЛ-4 |
1 |
|
Приборы для измерения
параметров защиты кабелей от коррозии,
ударов молнии и внешних
источников электромагнитных влияний
|
|
Сигнализатор горючих газов |
СТГ-1 |
1 |
|
Монометр для точных измерений |
МТИ, модель 1218 |
1 |
|
Прибор электроизмерительный комбинированный |
Ц-4342-м1 |
1 |
|
Измеритель сопротивления заземлений |
М-416/1 |
1 |
|
Полевая нагнетательно-осушительная установка |
ПНОУ-3 |
1 |
|
Мультиметр цифровой специализированный |
Ц-34132 |
2 |
|
Трассопоисковые приборы
|
|
Искатель скрытых коммуникаций |
ИКС-1 |
2 |
|
Комплект трассопоисковых приборов в составе:
генератор и блок сетевого питания
универсальный приемник
поисковое устройство для определения трассы
кабеля
поисковое устройство для уточнения мест повреждения
шлангового покрова кабеля
комплект вспомогательных устройств (клещи
для индуктивного возбуждения кабеля, штыри,
заземления, контактные штыри для акустического зондирования, коловорот и др.)
|
|
КТП-2Г
КТП-2БП
|
1
1
|
КТП-2П |
1 |
УПТ |
1 |
УПИ |
1 |
|
1 |
Комплект устройства для фиксации местоположения
соединительных муфт кабельной линии связи |
УФСМ |
По согласованию с заказчиком |
|
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
|