Телекоммуникаций и информатики

Телекоммуникаций и информатики

Кафедра «Линии связи»

 

 

 

Методические указания

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТированию

на тему:

 

«Проект магистральной ВОЛП на участке Нижний Новгород-Иваново»

 

 

Новосибирск 2003

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение _____________________________________________

1.Общие указания по выполнению курсового проекта ________

2.Задание на проектирование междугородных ВОЛП_________

2.1.Исходные данные к расчету числа каналов и

параметров ОК _________________________________________

2.1.Варианты индивидуального задания ____________________

3.Выбор трассы ВОЛП __________________________________

4.Определение числа каналов на внутризоновых и

магистральных линиях __________________________________

5.Выбор системы передачи и определение емкости

оптического кабеля _____________________________________

6.Расчет параметров оптического волокна __________________

7.Выбор конструкции оптического кабеля __________________

8.Расчет длины участка регенерации ВОЛП и размещение

регенерационных пунктов ______________________________

9.Составление сметы на строительство линейных

сооружений ____________________________________________

10.Расчет параметров надежности проектируемой ВОЛП______

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Концепция дальнейшего развития первичной Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации до 2005 года предусматривает ее осуществление в основном за счет нового строительства ВОЛП с применением волоконно-оптических систем передачи, прокладываемых на магистральной и внутризоновых сетях.

Данное учебное пособие на выполнение курсового проекта разработано в соответствии с требованиями Программы курса «Линии связи». Курсовой проект является итоговой работой, способствующей глубокому изучению теоретического материала. Для выполнения курсового проекта требуется предварительно изучить все основные разделы курса

«Линии связи». Полученные в процессе работы над проектом знания способствуют усвоению и закреплению материала программы и позволяют в дальнейшем перейти к дипломному проектированию линейных сооружений междугородных сетей связи.

ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ ПО ВЫПОЛНЕНИЮ КУРСОВОГО ПРОЕКТА

 

В соответствии с учебным планом СибГУТИ курсовой проект выполняется в седьмом семестре (1-ый семестр 4-го курса). Номер варианта задается преподавателем.

При выполнении расчетов в пояснительной записке должна быть приведена в общем виде расчетная формула с расшифровкой всех входящих в нее буквенных обозначений и ссылкой на литературу, из которой взята эта расчетная формула или входящие в нее исходные данные. Результаты расчета сопровождаются выводами и анализом полученных результатов.

Пояснительная записка должна содержать кроме основного такие разделы, как «Содержание», «Введение», «Заключение», «Список литературы».

Список рекомендуемой литературы

 

1. Иванов А.Б. Волоконная оптика. Компоненты, системы передачи, измерения.-М, 1999.

2. Р.Р. Убайдуллаев, Волоконно-оптические сети, - М: ЭКО-ТРЕНДЗ, 2000 – 267 с.

3. И.И. Гроднев, Волоконно-оптические линии связи,- М: Радио и связь, 1990-224с.

4. А.Д. Ионов, Волоконная оптика в системах связи и коммутации, ч.1 – Новосибирск: СибГУТИ, 1999г – 115 с.

5. К.Е. Заславский, Волоконная оптика в системах связи и коммутации, ч.2 – Новосибирск: СибГУТИ, 1999г – 122 с.

6. А.Д. Ионов, Волоконно-оптические линии передачи, – Новосибирск: СибГУТИ, 1999г – 132 с.

 

7. М.М. Бутусов, С.М. Верник и др., Волоконно-оптические линии передачи,- М: Радио и связь, 1992-416 с.

8. Д.А. Барон, И.И. Гроднев и др., Справочник – строительство кабельных сооружений связи, - М: Радио и связь, 1988-768 с.

9. Волоконно-оптические системы передачи и кабели: Справочник/ И.И. Гроднев, А.Г. Мурадян, Р.М. Шарафутдинов и др.-М.: Радио и связь, 1993.-264 с.

10. Строительство и техническая эксплуатация волоконно-оптических линий связи: Учебник для вузов/ В.А. Андреев, В.А Бурдин, Б.В.Попов, А.И.Польников; Под ред. Б.В. Попова.-М.: Радио и связь, 1995.-200 с.

11. Гроднев И.И., Ларин Ю.Т., Теумин И.И. Оптические кабели: конструкции, характеристики, производство и применение.-М.: Энергоатомиздат, 1991.- 264 с.

12. Гауэр Дж. Оптические системы связи: Пер. с англ-М.: Радио и связь, 1989.-504 с.

13. Руководство по строительству линейных сооружений магистральных и внутризоновых оптических линий связи.-М.:ССКТБ, 1993.-106 с.

14. Аппаратура сетей связи. Справочный материал по проектированию.Ч.1-М.: Гипросвязь, 1993.-148 с.

 

 

ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖДУГОРОДНЫХ ВОЛП

 

В курсовом проекте необходимо:

 

1. Выбрать и обосновать трассу ВОЛП. Привести ситуационную схему трассы.

2. Определить необходимое число каналов.

3. Выбрать систему передачи и определить требуемое число ОВ в кабеле.

4. Рассчитать параметры оптического кабеля.

5.Выбрать марку ОК, привести его эскиз и основные технические параметры.

6. Рассчитать длину регенерационного участка.

7. Разработать схему организации связи на основе выбранной системы передачи.

8. Привести схему размещения ОРП и НРП на трассе.

9. Рассчитать параметры надежности ВОЛП.

10.Составить смету на строительство линейных сооружений по укрупненным показателям и определить стоимость канало-километра линейных сооружений.

11. Рассмотреть вопросы строительства, монтажа и измерений параметров ВОЛП в соответствии с индивидуальным заданием (по указанию руководителя проекта).

 

 

ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ К РАСЧЕТУ ЧИСЛА КАНАЛОВ И ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ

 

Номер варианта задается руководителем проекта. См. Приложение А.

 

 

ВАРИАНТЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ЗАДАНИЯ

Номер варианта задается руководителем проекта. См. Приложение Б.

 

 

Выбор трассы

 

При выборе оптимального варианта трассы прокладки волоконно- оптического кабеля (ВОК) исходят из того, что линейные сооружения являются наиболее дорогой и сложной частью сети связи, поэтому при проектировании особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов по строительству и эксплуатации линий связи, эффективную и надежную ее работу.

 

 

Выбор трассы в населенных пунктах

 

В городах и крупных населенных пунктах ВОК, как правило, прокладывается в телефонной кабельной канализации или в коллекторах. При наличии метро кабели могут прокладываться в его тоннелях.

 

 

При отсутствии в канализации свободных каналов в проектах нужно предусмотреть строительство новой или докладку каналов в существующей кабельной канализации.

При выборе трассы кабельной канализации нужно стремиться к сокращению числа пересечений с уличными проездами, с автомобильными и железными дорогами. Трасса кабельной канализации должна проектироваться на уличных и внутриквартальных проездах с усовершенствованным покрытием.

Минимально допустимое заглубление трубопроводов кабельной канализации в середине пролета представлено в таблице 3.3.

Таблица 3.3-Минимальные значения заглубления трубопроводов

Материал труб	Под пешеходной частью улиц, м	Под проезжей частью улиц, м	Под электр., железнодорожными, трамвайными путями, от подошвы рельс, м
Асбоцемент Полиэтилен Сталь	0,4 0,4 0,2	0,6 0,6 0,4	1,0 1,0 -

 

Смотровые устройства (колодцы) кабельной канализации проектируются:

· проходные — на прямолинейных участках трасс, в местах поворота трассы не более чем на 15 градусов, а также при изменении глубины заложения трубопровода;

· угловые — в местах поворота трасс более чем на 15 градусов; разветвительные — в местах разветвления трассы на два (три) направления;

· станционные — в местах ввода кабелей в здания телефонной станции.

 

Типы смотровых устройств (колодцев) определяются емкостью вводимых труб или блоков с учетом перспективы развития сети. Расстояние между колодцами не должно превышать 150 м. В проектах рекомендуется предусматривать типовые железобетонные колодцы.

При необходимости размещения контейнеров НРП в проекте нужно предусмотреть дополнительные колодцы для НРП в непосредственной

 

близости от кабельной канализации (не далее 10 м от существующих колодцев). Прокладка ВОК в кабельной канализации проектируется в свободном канале, причем общее число кабелей в одном канале не должно превышать трех.

Практикуется также прокладка кабелей в полиэтиленовых трубах марки ПНД-32-Т, которые предварительно прокладываются в свободный канал. Допускается проектирование прокладки ВОК в занятом электрическими кабелями канале в трубе ПНД-32-Т, которую следует затягивать в канал каждого пролета.

 

Предусмотреть потоки для аренды, транзита, Интернет, а также потоки, выделяемые в промежуточных населенных пунктах (Е1,Е3, FE).

Далее в курсовом проекте следует определить необходимое число оптических волокон в ОК, выбрать систему передачи (при необходимости указать количество СП).

 

Расчет дисперсии

 

Дисперсия – рассеивание во времени спектральных или модовых составляющих оптического сигнала.

Полная дисперсия в многомодовых ОВ рассчитывается как сумма модовой и хроматической дисперсии.

(5.10)

В свою очередь хроматическая дисперсия состоит из материальной, волноводной и профильной дисперсии.

Материальная дисперсия обусловлена тем, что показатель преломления сердцевины изменяется с длиной волны.

 

t_мат=Dl×М(l), пс/км; (5.11)

где: М(l) – удельная дисперсия материала, ;

Dl - ширина спектра источника излучения, нм (для выбранной СП).

 

Dl=1¸3 нм для ППЛ;

Dl=20¸40 нм для СИД.

волноводная дисперсия обусловлена процессами внутри моды и характеризуется зависимостью коэффициента распространения моды от длины волны:

t_вол=Dl×В(l), пс/км; (5.12) где: В(l) – волноводная дисперсия, .

профильная дисперсия проявляется в реальных ОК и обусловлена отклонением продольных и поперечных геометрических размеров и форм реального ОВ от номинала.

 

 

t_пр=Dl×П(l), пс/км; (5.13)

где: П(l) – удельная профильная дисперсия, .

для определения М(l),В(l),П(l) воспользуемся таблицей 5.2

 

 

Таблица 5.2 - Значения М(l),В(l),П(l)

Длина волны l,мкм	00,6	00,8	11,0	11,2	11,3	11,4	11,55	11,6	11,8
М(l), пс/(км×нм)					--5	--5	--18	--20	--25
В(l), пс/(км×нм)
П(l), пс/(км×нм)		11,5		22,5			55,5	66,5	77,5

 

 

Результирующая хроматическая дисперсия:

, пс/км. (5.14)

 

В одномодовых ОВ имеет место только хроматическая дисперсия, обусловленная некогерентностью источника излучения.

В многомодовых волокнах t_мод>>t_хр

Модовую дисперсию для ступенчатого ОВ можно найти по формуле:

, нс/км; (5.15)

где: NA – числовая апертура ОВ;

n₁ – показатель преломления сердцевины ОВ;

с – скорость света, км/с.

В курсовом проекте на основании рассчитанных параметров передачи выбирается тип оптического кабеля.

 

 

Таблица 9.1 - Локальная смета на прокладку и монтаж оптического кабеля

Наименование работ и материалов	Един. Изм.	Количество на всю линию	Стоимость материалов и работ, руб	Зарплати, руб.
На ед. изм.	На всю линию	На ед. изм.	На всю линию
Кабель	км				-
Прокладка кабелем кабелеукладчиком	км				17,01
Прокладка кабеля вручную (с учетом рытья и засыпки траншеи)	км
Строительство телефонной канализации	км
Протягивание кабеля в канализации	км				74,2
Устройство переходов через шоссейные и железные дороги	Один переход
Устройство переходов через реки шириной: · До 100 м · До 200 м	Один переход		80,6
Монтаж, измерение и герметизация муфт	Шт.
Итого	S1		S2
Заработная плата	S2
Накладные расходы на заработную плату 87% от S2	0,87S2
Итого (S1+1,87S2)	S3
Плановое накопление 8% от S3	0,08S3
Всего по смете (1+0,08) S3	РS

 

В таблице 9.2 приведена приблизительная стоимость отечественного оптического кабеля в зависимости от числа ОВ (в ценах 1984 г).

 

Таблица 9.2- стоимость оптического кабеля

Число волокон
Стоимость,тыс.руб./км	7,3	9,9	12,6	15,2

 

Расчет сметы производить с учетом коэффициента пересчета (задается преподавателем) или используя реальные данные на виды работ, кабельную продукцию и материалы.

Расчет локальной сметы может производиться по образцу, приведенному в Приложении 3 (по заданию преподавателя).

Для расчета локальной сметы необходимо определить длину кабеля с учетом эксплуатационного запаса (g).

В курсовом проекте примем g =4%, тогда длина кабеля определится следующим образом:

L_каб=(l_б+ l_м+ l_вр)×1,04+ l_кан. (9.1)

Где l_б – длина трассы при бестраншейной прокладке (кабелеукладчиком);

l_м – длина трассы, разрабатываемой мехспособом (экскаватор);

l_вр – длина трассы, разрабатываемой вручную;

l_кан – количество кабеля прокладываемого в канализации.

Рекомендуемое процентное соотношение в способах производства работ по прокладке кабеля:

бестраншейная прокладка – 75 ¸ 85%;

прокладка в траншею, разрабатываемую мехспособом – 15 ¸ 10%;

прокладка в траншею, разрабатываемую вручную – 10 ¸ 5%;

прокладка в канализации – 3 ¸ 4 км на город.

Стоимость зарплаты при устройстве перехода через крупные судоходные реки принять в 10 – 15 раз больше, чем стоимость прокладки кабелеукладчиком через мелкие несудоходные реки.

 

После составления локальной сметы составляется объектная смета (объединяющая в своем составе данные из локальных смет в целом на объект) на строительство линейных сооружений на участок ОРП – ОРП.

Для оценки экономичности проекта определяются показатели единичной стоимости, т.е. стоимости 1 канало – километра и 1 км трассы проектируемой магистрали.

Эти показатели определяются по формулам:

 

Скан·км = Собщ / nкан*Lмаг, руб/кан·км; (9.2)

 

Скм. тр. = Собщ / Lмаг, руб/км (9.3)

Сравнивая полученные показатели аналогичных объектов, можно судить о правильности принятых в проекте решений.

Нормативная трудоемкость в чел–час и сметная заработная плата в рублях рассчитывается и используется для планирования деятельности строительных организаций.

 

Примечание

 

1) количество муфт по трассе:

nтр = Lтр / L сд – 1; (9.4)

 

где: Lтр – протяженность ВОЛП на загородном участке, км;

L сд - строительная длина ОК, прокладываемого на загородном участке,км.

 

2) количество муфт в колодцах кабельной канализации:

nкк = Lкк / L сд – 1; (9.5)

 

где: Lкк –протяженность кабельной канализации в каждом населенном пункте, км;

L сд – строительная длина ОК, прокладываемого в кабельной канализации, в курсовом проекте принять L сд =2 км.

 

3) Общее количество муфт:

 

n=n_тр+n_кк(9.6)

В курсовом проекте необходимо составить объектную смету в соответствии с таблицей 9.3.

 

Таблица 9.3 Объектная смета на строительство линейных сооружений на участке ОП – ОП.

 

№ п/п	Наименование работ и затрат	Сметная стоимость, тыс.руб.
	Прокладка и монтаж кабеля РS
	Временные здания и сооружения 3,2%
	Зимнее удорожание 4,5%
	Непредвиденные расходы 1,5%
	Итого по смете Собщ

 

 

телекоммуникаций и информатики

Кафедра «Линии связи»

 

 

 

Методические указания

ПО КУРСОВОМУ ПРОЕКТированию

на тему:

 

«Проект магистральной ВОЛП на участке Нижний Новгород-Иваново»

 

 

Новосибирск 2003

СОДЕРЖАНИЕ

Стр.

Введение _____________________________________________

1.Общие указания по выполнению курсового проекта ________

2.Задание на проектирование междугородных ВОЛП_________

2.1.Исходные данные к расчету числа каналов и

параметров ОК _________________________________________

2.1.Варианты индивидуального задания ____________________

3.Выбор трассы ВОЛП __________________________________

4.Определение числа каналов на внутризоновых и

магистральных линиях __________________________________

5.Выбор системы передачи и определение емкости

оптического кабеля _____________________________________

6.Расчет параметров оптического волокна __________________

7.Выбор конструкции оптического кабеля __________________

8.Расчет длины участка регенерации ВОЛП и размещение

регенерационных пунктов ______________________________

9.Составление сметы на строительство линейных

сооружений ____________________________________________

10.Расчет параметров надежности проектируемой ВОЛП______

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Концепция дальнейшего развития первичной Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации до 2005 года предусматривает ее осуществление в основном за счет нового строительства ВОЛП с применением волоконно-оптических систем передачи, прокладываемых на магистральной и внутризоновых сетях.

Данное учебное пособие на выполнение курсового проекта разработано в соответствии с требованиями Программы курса «Линии связи». Курсовой проект является итоговой работой, способствующей глубокому изучению теоретического материала. Для выполнения курсового проекта требуется предварительно изучить все основные разделы курса

«Линии связи». Полученные в процессе работы над проектом знания способствуют усвоению и закреплению материала программы и позволяют в дальнейшем перейти к дипломному проектированию линейных сооружений междугородных сетей связи.