проектирование волп. курсовой. 2. 1 Выбор трассы на загородном участке
 Скачать 0.53 Mb.
|
|
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. 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. 2. Выбор трассы Необходимо спроектировать трассу ВОК на участке Смоленск – Москва. Определить необходимое количество каналов и определить параметры оптического кабеля. Исходные данные для проектирования: длина волны – λ=1,55 мкм; показатель преломления сердцевины ОВ – n1=1,49; показатель преломления оболочки ОВ – n2=1,47. 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. В зависимости от конкретных условий на загородном участке трасса прокладки ВОК выбирается на различных земельных участках, в том числе в полосах отвода автомобильных и железных дорог, охранных и запретных зонах, в коллекторах и тоннелях автомобильных и железных дорог. 2.1 Выбор трассы на загородном участке Трассы магистральных и внутризоновых BОK выбираются, как правило, вдоль автодорог общегосударственного или республиканского характера, а при их отсутствии — вдоль автодорог областного и местного значений. При отсутствии дорог трассы ВОК, при соответствующем обосновании, должны проходить по землям несельскохозяйственного назначения или по сельскохозяйственным угодьям худшего качества. При этом необходимо обходить места возможных затоплений, обвалов, промоин почвы, с большой плотностью поселения грызунов. Если возникает необходимость в выборе трассы по пахотным землям, то в проекте организации строительства следует учитывать ограничение времени производства строительно-монтажных работ на период между посевом и уборкой сельскохозяйственных культур. На рисунке 1 показаны два варианта прохождения трассы ВОК. Данные по трассам прокладки занесем в таблицу 1.  Рисунок 1 – Трасса прокладки ВОК Таблица 1 – Характеристика вариантов трассы
Анализируя данные таблицы 1, выбираем вариант трассы №1 (на рисунке 1 черным цветом). Данные вариант наиболее предпочтителен, так как путь прокладки кабеля сосредоточен вдоль автомобильной дороги, что облегчает его прокладку и дальнейшую эксплуатацию. При расчете необходимого количества прокладываемого ВОК необходимо предусмотреть запас с учетом неровности местности, выкладки кабеля в котлованах, колодцах и др. Норма расхода BОK на 1 км трассы приведена в таблице 2. Таблица 2 – Нормы расхода волоконно-оптического кабеля
Тогда количество ВОК равно 414,651 км. Глубина прокладки подземных ВОК в грунте 1...4 группы должна быть не менее 1,2 м. При пересечениях автомобильных и железных дорог прокладка ВОК проектируется в асбестоцементных----- трубах с выводом по обе стороны от подошвы насыпи или полевой бровки на длину не менее 1 м. 2.2 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. 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 вво 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 внепосредственной близости от кабельной канализации (не далее 10 м от существующих колодцев). Прокладка ВОКв кабельной канализации проектируется в свободном канале, причем общее число кабелей в одном канале не должно превышать трех. Практикуется также прокладка кабелей в полиэтиленовых трубках марки ПНД-32-Т, которые предварительно прокладываются в свободный канал. Допускается проектирование прокладки ВОКв занятом электрическими кабелями канале в трубке ПНД-32-Т,которую следует затягивать в канал каждого пролета. 3. Определение числа каналов на внутризоновых и магистральных линиях Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения в РФ. Обычно перепись населения осуществляется один раз в пять лет. Поэтому при перспективном проектировании следует учесть прирост населения. Количество населения в заданном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения.  , чел.где  - народонаселение в период переписи населения, чел.;р – средний годовой прирост населения в данной местности, %; t – период, определяемый как разность между назначенным перспективного проектирования и годом проведения переписи населения. Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем. В курсовом проекте следует принять 5 лет вперед. Следовательно: t = 5+(tm — t0), где tm — год составления проекта; t0 — год, к которому относятся данные Н0. Период, определяемый как разность между назначенным перспективного проектирования и годом проведения переписи населения: t = 5+(tm — t0)=5+(2007-2002)=10 лет Количество населения в Москве и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения: чел. Количество населения в Смоленске и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прироста населения:  чел.Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи зависит от политических экономических, культурных и социально- бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения f1, который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12%). В курсовом проекте следует принять f1= 5%. Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, необходимо определить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используют приближенную формулу:  где α1 и β1 – постоянные коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5%, тогда α1 = 1,3; β1= 5,6; f1 – коэффициент тяготения, f1 = 0,05 (5 %); y – удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, y=0,05Эрл; mа и mб – количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А и Б. В перспективе количество абонентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населения, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равным 0,38, количество абонентов в зоне АМТС m=0,38 Ht Количество абонентов в зоне АМТС в городе Москве: m=0,38 Ht=0,38∙10398022=3951249 чел. Количество абонентов в зоне АМТС в городе Смоленске: m=0,38 Ht=0,38∙906444=344449 чел. Количество двухсторонних телефонных каналов:  nаб=nтф+nтг+nпв+nпд+nпг+nтр+nтв, где nтф – число двухсторонних каналов для телефонной связи; nтг – то же для телеграфной связи; nтв – то же для передачи телевидения; nпв – то же для передачи проводного вещания; nпд– то же для передачи данных; nпг– то же для передачи газет; nтр – транзитные каналы. Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. каналов ТЧ, например: 1 ТВ кан. = 1600 ТФ кан.; 1 ТГ кан. = 1\24 ТФ кан.; 1 ПВ кан. = 3 ТФ кан. и т.д., целесообразно общее число каналов между заданными пунктами выразить через телефонные каналы: nтф≈ nтг+nпв+nпд+nпг+nтр Тогда общее число каналов рассчитывают по упрощенной формуле nаб ≈2nтф +nтв=2∙1036+15=2087 каналов, где nтф – число двухсторонних телефонных каналов; nтв – число двухсторонних телевизионных каналов. 4. Расчет параметров оптического волокна 4.1 Расчет количества мод ОВ Зная значения показателей преломления сердцевины и оболочки ОВ, найдем числовую аппертуру:  где n1 – показатель преломления сердцевины ОВ; n2 – показатель преломления оболочки ОВ. Отсюда найдем значение апертурного угла: Значение нормированной частоты рассчитывается по формуле:  где a – радиус сердцевины ОВ; λ- длинна волны, мкм. Определим число мод для градиентного ОВ: N=V2/4=4/4=1 4.2 Расчет затухания Собственное затухание ОВ зависит от λ, n1 и n2 , и рассчитывается по формулам:  где  - затухание поглощения, зависит от чистоты материала и обуславливается потерями на диэлектрическую поляризацию. дБ/км,где tgδ - тангенс диэлектрических потерь ОВ (10-11- 10-12). λ - длинна волны, км.   – затухание рассеивания, обусловлено неоднородностями материала и тепловыми флуктуациями показателя преломления; где k= 1,38* 10-23 Дж/К – постоянная Больцмана ; Т=1500 К - температура плавления кварца;  =8,1* 10-11 м2/Н – коэффициент сжимаемости;  – затухание примеси, возникает за счет наличия в кварце посторонних ионов различных материалов или гидроксидных групп.Собственное затухание ОВ:  дБ/кмКабельное затухание – обусловлено условиями прокладки и эксплуатации оптических кабелей. Кабельное затухание рассчитывается как сумма 7 составляющих: где – затухание вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля  – затухание вследствие температурной зависимости коэффициента преломления ОВ; – затухание на микроизгибах ОВ; – затухание вследствие нарушения прямолинейности ОВ; – затухание вследствие кручения ОВ вокруг оси; – затухание из-за неравномерности покрытия ОВ; – затухание вследствие потерь в защитной оболочке.Кабельное затухание возьмем равным  дБ/км.Расчетное суммарное затухание будет:  дБ/км. | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||