Диплом Жакашева. АлматыАтырау учаскесіні проблемалары
 Скачать 0.6 Mb.
|
1 2 Мазмұны
КІРІСПЕ Телекоммуникация және ақпараттарды жіберу саласы көбінесе ресурстар бағаларының өсуі мәселелерімен бетпе бет кездеседі. Бұл мәселелердің туындауының басты себебі Internet желісін қолданушы адамдар санының күрт өсіп кетуімен, өзара байланысқан халықаралық деңгейде жұмыс істейтін операторлардың және жіберілетін ақпарат көлемінің артуымен байланысты болса керек. Орташа есеппен алғанда бір Internet қолданушыға арналған жіберу сызығы қақынды түрде дамып келеді. Сондықтан, байланыс құралдарын жеткізушілер заманауи ақпараттық желілерді тұрғызу үшін талшықты – оптикалық кабельді жүйелерді кеңінен қолданады. Бұл тек ұзын телекоммуникациялық магистральдерді тұрғызу үшін ғана емес, сондай-ақ жергілікті есептеуіш жүйелерді тұрғызғанда да қолданылады. Қазіргі заманда оптикалық талшық (ОТ) ақпарат жіберу үшін ең қолайлы физикалық орта болып табылады. Сондай-ақ, ұзақ қашықтыққа көптеген ақпараттар ағынын жіберу үшін де ең перспективті орта болып табылады. Бүгінгі таңда талшықты оптика ақпарат таратумен байланысты барлық салаларда кең қолданысқа ие. Дипломның мақсаты: Алматы-Атырау темір жол учаскесіндегі оптикалық желілерді құру әдістерін және жалпы ТОБЖ техникалық қасиеттерін, көрсеткіштерін, сипаттамаларын зерттеу. Дипломның өзектілігі. Қазіргі таңда барлық әлем бойынша байланысты жетілдіру және телекоммуникациялық желілерді жаңарту мақсатында тозығы жеткен, физикалық шаршаған мыс сымды кабельдердің орнына, жылдымдығы жоғары, көлемі әлдеқайда кіші, жарық жылдамдығымен ақпарат тарата алатын талшықты-оптикалық байланыс кабельдерін ауыстыру жүргізіліп жатыр. Бүгінгі күнде көптеген компаниялар талшықты оптикалық технологиялардың саласында интенсивті зерттеулер жүргізіп жатыр. Бұл мәселелер қазіргі таңда ең өзекті тақырып болып табылады. Талшықты-оптикалы байланыс сымдарын (ТОБС) кеңінен қолдану шамамен осыдан 40 жылдай бұрын басталды. Ол кезде талшықты дайындау технологиясы бізге үлкен байланыс сымдарын тұрғызуға мүмкіндік берді. Қазір ТОБС инсталляция көлемі айтарлықтай деңгейде өсті. Аймақаралық масштабта алатын болсақ, синхронды цифрлық иерархия (SDH) талшықты-оптикалық жүйелер құрылысын атап айтуға болады. SDH-ға деген қызығушылық, бұл технологияның импульсті-кодты модуляция (ИКМ) және плезиохронды сандық иерархияның PDH орнына келгеніне байланысты туындап отыр. Жергілікті SDH желілері 2 Мбит/с ағындарымен операциялар жасауға мүмкіндік беретін шет елдік заманауи сандық АТС-терді орнату нәтижесінде қарқынды түрде қолданысқа енгізіліп жатыр. Синхронды сандық иерархия (ССИ) осыған дейінгі қолданылып келген жүйе технологияларымен салыстырғанда көптеген артықшылықтарға ие. Ол талшықты-оптикалық тарату желілерін және радио релелілік тарату сымдарының мүмкіндіктерін (ТОТЖ және РРТС) толығымен жүзеге асыруға және иілгіш, эксплуатация жасауға, желі байланыстарына ыңғайлы желілер құруға рұқсат етеді. Бұл жоғары байланыс тудыруға кепілдеме береді. Осылайша, SDH концепциясы автоматтандырылған басқару процесстері, контроль және бір жүйеге біріктіру барысында желіге қызмет көрсету сияқты сандық ақпарат таратудың жоғары сапалы процесстерін байланыстыруға мүмкіндік береді. ССИ жүйелері 155 Мбит/с және одан да жоғары жылдамдықта ақпарат тарата алады және барлық сандық жүйелердің сигналдарын транспортировка жасауды қамтамасыз етеді. Мысалы, қалалық желілерде кеңінен таралған ИКМ-30, сондай-ақ, перспективасы зор жаңа желілер. ССИ аппаратурасы программалық басқарылады және түрлендіру, тарату, оперативті ауыстырып қосу, контроль, басқару сияқты барлық операцияларды өзіне интеграциялайды. Заманауи талшықты-оптикалық кабельдердің (ТОК) пайда болуы сызықтық тракттарда (СТ) жоғары жіберу жылдамдығын тудыруға мүмкіндік берді. Талшықты-оптикалық кабельдерде жіберудің сандық жүйесі 100 км дейін және одан да жоғары қашықтыққа да әсер етеді. Бұл сызықтық тракттардың өндірімділігі, сандық тракттардың өндірімділігімен салыстырғанда 100-ден асады. Ол оның экономикалық эффективтілігін арттырады. Регенераторлардың көбі ақырғы және транзитті станцияларды біріктіруге мүмкіндігі бар. Осылайша, ССИ-жіберудің жаңа жай жүйесі ғана емес, бұл жүйелік архитектурадағы принципиалды өзгерістер, басқаруды ұйымдастыру деген жорамалға келеміз. ССИ-ді қолданысқа енгізу сандық байланыс жүйесіндегі дамудың жаңа сатысы десек те болады. Жергілікті және аймақтық жүйелерде Ethernet, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, ATM талшықты-оптикалық интерфейстер біздің өмірімізде өз орындарын тапты. Бүгінгі таңда бүкіл әлем бойынша байланыс қызметін көрсететін компаниялар бір жыл ішінде жер асты, океандар, өзендер, көлдер түбінде, тоннельдер мен коллекторларда, ӘБЖ-лерінде талшықты-оптикалық кабельдердің ондаған километрін төсеумен айналысуда. Талшықты-оптикалық технологияларды зерттеу жұмыстарымен көптеген компаниялар айналысуда. Олардың ішіндегі ең ірілері: IBM, Lucent Technologies, Nortel, Corning, Alcoa Fujikura, Siemens, Pirelli. Осы аталған компаниялардың ішінен қарқынды дамып келе жатырған компания ретінде жоғары плотты толқындық мультиплексирлеу жасайтын DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) айтуға болады. Ол талшықты-оптикалық магистральдардың өткізгіштік қабілетін айтарлықтай арттыруға мүмкіндік береді. ТОБЖ-ны қолдану аясы кең. Қалалық немесе ауылдық желілер, ұшақтар, ракета, корабльдер және т.б көптеген ақпаратты үлкен ара қашықтықтарға беру үшін арналған желілерде қолданылады. Оптикалық талшықты байланысты негізге ала отырып, ақпарат алмасудың жаңа жүйелерін жасауға болады. ТОБЖ базасында көп мақсатта қолдануға арналған бірлік интегралды жүйе өрбиді. Талшықты-оптикалық желілерді кабельді телевидение өндірісінде пайдаланудың болашағы зор. Ол суреттің жоғары сапалы болуын қамтамасыз етеді және абоненттерге ақпараттық қызмет көрсетудің мүмкіндіктерін айтарлықтай кеңітеді. Көп каналды ТОТЖ елдің аймақтық және магистральдық байланыс желілерінде, сондай-ақ қалалық АТС арасындағы байланыс желілері үшін көп пайдаланады. Оны былайша түсіндіруге болады, бір оптикалық талшық бойында бір уақытты әр түрлі ұзындықтағы толқынды ақпараттық сигналдар орналасуы мүмкін яғни, оптикалық кабельмен (ОК) көптеген көлемдегі ақпарат жіберуге болады. Жер асты оптикалық магистральдері эффективті және экономикалық тиімді болып табылады. Талшықты оптикалық байланыс желілерінде (ТОБЖ) ақпарат алмасудың сандық жүйелері жіберудің физикалық талаптарына жауап беретін жүйе ретінде кең қолданысқа ие бола бастады. Оптикалық кабельдер негізінде әртүрлі топологиялы (сақина тәрізді, жұлдыз тәрізді және т.б) жергілікті есептік желілер құрылады. Бұндай желілер есептік желілерді үлкен өткізгіштік қабілеті бар, сапасы жоғары, бұзып кіруден қорғалған ортақ ақпараттық желіге біріктіруге мүмкіндік береді. Бір сөзбен айтқанда бүгінгі таңда талшықты оптикалық кабель нарықтың барлық талаптарына сай. Талшықты-оптикалық кабельді теміржол саласында аздаған уақыттан бері қолдануда. Қолданылып отырған кабель «Транстелеком» АҚ тиесілі, темір жол бұл каналдағы кабельдерді тек жалға алады. Жалға алу құны өте жоғары болғандықтан, бұл дипломдық жұмыста өзіміздің оптикалық талшықты кабельді монтаждап, эксплуатация жасаған қаншалықты пайдалы болатыны көрсетілмек. Бұл мысал үшін ара қашықтығы 2675 км болатын Алматы станциясынан Атырау станциясына дейінгі темір жол учаскесін алдым. Аталған учаскеде шығынды азайту мақсатында, Қандыағаш-Атырау темір жол учаскесіне талшықты-оптикалық кабелін үшін эффективті аппарат. Бұл дипломды жұмыстың мақсаты мен жаңашылдығын анықтайды. 1 ДИПЛОМ ЖҰМЫС ТАҚЫРЫБЫ БОЙЫНША АНАЛИТИКАЛЫҚ ЗЕРТТЕУЛЕР 1.1 Алматы-Атырау учаскесі туралы мәлімет Қазіргі уақыттағы ТОБЖ-нің жағдайын қарастыру және анализ жасау. Алматы-Атырау темір жол учаскесінің ұзындығы 2774 км. Оның Алматы – Қандыағаш темір жол учаскесінде ТОБЖ төселген. Төселген ТОБЖ ұзындығы 2249км. Ал Қандыағаш-Атырау темір жол учаскесіне ТОБЖ-ны төсеуге жоба жасадық. Қандыағаш – Атырау темір жол учаскесінің ұзындығы 525 км. Бөліп алып қарасақ, Қандыағаш – Шұбарқұдық темір жол учаскелерінің ара-қашықтығы 85,0 км, Шұбарқұдық – Сағыз темір жол учаскелерінің ара-қашықтығы 169,6 км, Сағыз – Мақат темір жол учаскелерінің ара-қашықтығы 137,8 км, Мақат – Атырау темір жол учаскелерінің ара-қашықтығы 132,7 км құрайды. Жоба бойынша 530 км талшықты-оптикалық кабель төселді. Алматы-Атырау темір жол учаскесінің жалпы ұзындығы км құрайды. Алматы –Атырау темір жолы учаскесі еліміздің 6 обылысы арқылы өтеді: Алматы облысы, Жамбыл облысы, Оңтүстік Қазақстан облысы, Қызылорда обылысы , Ақтөбе облысы және Атырау облысы. Алматы мен Қандыағаш темір жол учаскесіне дейін ТОБЖ орналасқан.Учаскенің ұзындығы 2249 км құрайды. Қандыағаш пен Атырау темір жол учаскелерінің арасында магистралды мыс кабель жатыр.Учаскенің ұзындығы 525 км құрайды.Осы дипломдық жұмыста Қандыағаш – Атырау темір жол учаскесіне ТОБЖ орналастыруды жобалаймын. 1.3 Алматы – Қандыағаш учаскесі Алматы – Қандыағаш темір жол учаскесінің жалпы ұзындығы 2249 км құрайды. Бұл темір жол учаскесінде талшық оптикалық байланыс желісі (ТОБЖ) орналасқан. Алматы – Қандыағаш темір жол учаскесінің арасында155 станция бар. Алматы – Қандыағаш темір жол учаскесінде «Транстелеком» АҚ компаниясының қызмет көрсететін филиалдары Түлкібас, Түркістан, Сексеуіл, станцияларында орналасқан. Бұл темір жол учаскелерінің ара қашықтығы: Шу –Түлкібас станцияларының ара қышықтығы 357,2 км ,Түлкібас –Түркістан станцияларының ара қашықтығы 285,8 км,Түркістан –Сексеуіл станцияларының ара қашықтығы 806 км құрайды. Құрылыс бойынша барлығы 11 шелтер бар, оның 6 (ҚТЖ) АҚ, қалған 5 шелтер (ТТК) АҚ. Трассада жаткан кабелдін түрі (ТОК 36), трасса бойында 375 дана муфта бар (UCAO 4-9) Шу мен Луговой темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 116 км алып жатыр. Лугавой мен Тараз темір жол учаскелерінің арасындығы регенерациондық аймақ 117,2 км алып жатыр.Тараз – Түлкібас темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 124 км құрайды.Түлкібас – Шымкент темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 93,4 км алып жатыр. Бұл аралықтағы Қызыл-Сай станциясында АҚ (ҚТЖ) компаниясының шелтері орналасқан. Шымкент – Арыс темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 83,8 км алып жатыр.Бұл аралықтағы Көлаш станциясында АҚ (ҚТЖ) компаниясының шелтері орналасқан. Арыс – Түркістан темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 108,6 км алып жатыр.Түркістан – Шиелі темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 156,7 км алып жатыр. Бұл аралықтағы Талап старнциясында АҚ (ТТК) компаниясының шелтері орналасқан. Шиелі – Қызылорда темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 127,9 км алып жатыр.Бұл аралықтағы Майлытоғай, 14 рзд АҚ (ҚТЖ) компаниясының шелтері орналасқан,және Сұлу –төбе,Байғақұм станциясында АҚ (ТТК) компаниясының шелтері орналасқан. Қызылорда – Жосалы темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 147 км алып жатыр. Бұл аралықтағы Қара-Ірім станциясында АҚ (ҚТЖ) компаниясының шелтері орналасқан,және Тереңөзек станциясында АҚ (ТТК) компаниясының шелтері орналасқан.Жосалы –Төре-Там темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 79,4 км алып жатыр. Төре-Там – Қазалы темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 95,1 км алып жатыр.Қазалы – Аралқұм темір жол учаскелерінің арасындағы регенерациондық аймақ 88,9 км алып жатыр. Бұл аралықтағы Үкілісай станциясында АҚ (ҚТЖ) компаниясының шелтері орналасқан. Аралқұм – Сексеуіл темір жол учаскелерінің аралығындағы регенерационды аймақ 90,9 км алып жатыр. Сексеуіл –Тоғыз темір жол учаскелерінің регенерационды аймақ 90,1 км алып жатыр.Тоғыз станциясында АҚ (ТТК) компаниясының шелтері орналасқан. Тоғыз –Шалқар темір жол учаскелерінің регенерационды аймақ 85,7 км алып жатыр.Шалқар – Біршоғыр темір жол учаскелерінің регенерационды аймақ 113,3 км алып жатыр. Біршоғыр –Ембі (Жем) темір жол учаскелерінің регенерационды аймақ 81,8 км алып жатыр.Ембі (Жем) –Қандыағаш темір жол учаскелерінің регенерационды аймақ 97,9 км алып жатыр. 1.4 ҚАНДЫАҒАШ – АТЫРАУ УЧАСКЕСІ Қандыағаш – Атырау темір жол учаскесінің жалпы ұзындығы 525 км құрайды.Қандыағаш –Атырау темір жол учаскелер аралығындағы үлкен станциялар:Қандыағаш,Шұбарқұдық,Қарауылкелді,Сағыз,Мақат,Атырау.Бұл учаскелерде қазіргі таңда байланыс желісі үшін магистралды мыс кабелі МКПАБ жатыр.МКПАБ магистралды мыс кабелінің қолданыс уақыты 10-15 жыл . МКПАБ магистралды кабелі К-60п құрылғысы арқылы жұмыс істейді. МКПАБ магистралды кабелі уақыт өте келе коррозияға ұшырап,сигналдың сапасын төмендетуі мүмкін. Кабельдің негізгі өзегі мыс болғандықтан кабельдің бағасы қымбат болады.Мыс кабельдерде электромагниттік әсер пайда болады.Ол сигналдың сапасын төмендетеді.Мыс кабельдердің көп майысуынан адасушы токтар пайда болады.Екі адам сөйлесіп жатырғанда үшінші адамның тыңдау мүмкіндігі бар. Мыс кабелдің маңызды кемшіліктерінің бірі ұзақ мерзімге жарамсыз.Жұмыс мерзімі 10-15 жыл. Сондықтан МКПАБ магистралды мыс кабелін Талшықты оптикалық кабельмен (ТОК) ауыстырған тиімді.Талшықты оптикалық кабель (ТОК) кварц әйнектен жасалады. Физикалық ерекшеліктері. Оптикалық сигналдардың кең жолақтылығы жоғары жиілікке негізделген. Бұл талшықты-оптикалық байланыс торабы бойымен ақпаратты 1 Терабит/с жылдамдықпен беруге болатынын көрсетеді. Басқаша айтқанда, бір талшық бойымен бір уақытта 10 миллион телефон әңгімелерін және миллиондаған бейнесигналдарды беруге болады. Мәліметтерді беру жылдамдығы ақпаратты беру кезінде екі бағытта көбеюі мүмкін, себебі жарық толқындары бір талшық ішінде бiр-бiрiнен тәуелсіз тарала алады. Бұдан басқа, оптикалық талшықта оптикалық байланыс каналының өткiзу қабiлетiн екi есе өсiруге мүмкiндiк беретін екi әртүрлi поляризациялардың жарық сигналдары тарала алады. Қазіргі кезде оптикалық талшық бойымен берілетін мәліметтердің тығыздығы шегіне жеткен жоқ. Бұл сапалы интернеттің болуына қарамастан, бiр уақытта ақпараттың берiлуі кезіндегі мәліметтер ағымының берілу жылдамдығын азайтатын ақпараттың табылмағандығын көрсетеді. Талшықтағы жарық сигналының (басқа орталармен салыстырғанда) басылуы өте аз. Яғни сигналдың жоғалуы өткiзгiш материалының кедергісі есебінен болып отыр. Ресейлiк талшықтардың жақсы үлгiлерi 100 км-ге дейiн қашықтыққа байланыс торабын сигналдардың регенерацияларысыз салуға мүмкiндiк беретін аз басылуға ие. АҚШ-тың оптикалық лабороторияларында оданда "мөлдiр" фтороцирконатты талшық деп аталатын талшық жасалуда. Лабораториялық зерттеулердің нәтижесінде мұндай талшықтардың негiзiнде 4600 км-ге дейін регенерациялық бөлiмшелерi бар және тапсыру жылдамдығы 1 Гбит/с болатын байланыс торабы болуы мүмкін екендігін көрсетті. Техникалық ерекшеліктері. Талшық – құрамында кеңінен қолданылатын кремний двуокисі бар кварцтан жасалынған. Себебі материалы мысқа қарағанда арзан, сәйкесінше бағасыда арзан болып келеді. Оптикалық талшықтардың диаметрі 1 – 0,2 мм шамасында болады. Олар өте ыңғайлы, әрі жеңіл. Сондықтан оларды авиацияда, құрылғы жасау кезінде және кабельді техникада қолданады. Шыны талшықтар – металл емес, олар байланыс жүйелерiнiң құрылысы кезінде автоматты түрде сегменттердiң Гальваникалық шешiлуiне қол жеткізеді. Кабельдiк зауыттарда құрамында метал жоқ және электр қатынасында қауіпсіз болатын, өзiн көтеретiн аспалы кабельдердi ерекше мықты пластик қолдана отырып даярлайды. Мұндай кабельдерді қазiргi электр берiлiсi желiлерiнiң дiңгектерiнде құрастыруға болады. Оптикалық талшық негiзiндегі байланыс жүйелерi электромагниттi бөгеттерге орнықты болып келеді, ал жарық өткізгіш бойымен берілетін ақпарат санкцияланбаған рұқсаттан қорғалған. Талшықты-оптикалық байланыс тораптарын қиратпайтын әдiспен жасырын тыңдауға болмайды. Талшықтағы әртүрлі әсерлер сызықтың бүтiндiгiнiң (үздiксiз бақылау) барлау әдiсімен тiркеле алады. Теория негізінде бақылау әдісімен қорғауды айналып өтуге болады. Бiрақ бұл әдiстердi орындауға кететін шығын ұсталған ақпараттың құнынан асып түседі. Оптикалық талшықтың маңызды қасиетi - ұзақ уақытқа жарамдылық. Талшықтың өмiр сүру уақыты, яғни онда белгілі бір уақыт аралығында өз қасиеттерiнiң сақталуы 25-30 жылды көрсетеді. Бұл бізде кабельдің өзін ауыстырмай-ақ, хабарлағыштар мен қабылдағыштарды тез әсер ететiн түріне алмастыру әдісі арқылы канал қабiлеттiлiгiн арттыруға мүмкіндік береді. Талшықты технологияның кемшіліктері. Байланыс желісін жасау кезінде электр сигналын жарыққа айналдыратын және жарықты электр сигналына айналдыратын белсендiлігі жоғары сенiмдi элементтер талап етіледі. Сонымен бiрге, оптикалық жоғалтулары аз болатын және қосу—өшіру үшін үлкен ресурсты оптикалық коннекторлар қажет. Демек, желі элементтерiнiң жасалу дәлдiгі сәулеленудің толқын ұзындығына сәйкес келу керек. Яғни қателік шығымы 1 микрон шамасында болады. Сондықтан да мұндай оптикалық байланыс тораптары компоненттерiнiң өндiрiсi өте қымбат, әрі бағалы. Тағыда бір кемшілігі, оптикалық талшықтың монтажы үшiн қымбат бағалы технологиялық жабдықтар керек. Олар: А) оконцовка үшiн керекті құрал-сайандар; Б) коннекторлар; В) тексерушiлер; Г) муфта және спайс - кассета. Оптикалық кабельдердің (үзiлу) апатты жағдайлар кезінде қалпына келтіру шығыны мысты кабельмен жұмыс істеу жанында әлдеқайда жоғары. Қандыағаш-Атырау темір жол учаскесінің жобасына: ТОК-36 = 526 км Муфта = 88 шт ODF-36 = 19 шт DWDM = 6 шт қолданамыз.  6 – сурет.Қандыағаш –Атырау темір жол учаскесі 1.4.1 МЕДНЫЙ ПРОВОДНОЙ МАГИСТРАЛЬНЫЙ КАБЕЛЬ Для передачи данных любого рода и в любой области промышленности, а также для частного использования применяются кабели связи. Традиционно их принято делить на электрические и оптоволоконные. Сегодня все чаще применяются кабели связи из оптоволокна. Классификация проводов позволяет выделить среди множества их видов магистральные кабели связи. Эти кабели повсеместно используют для прокладки вдоль железных и автомобильных дорог. Задача данного типа кабеля передавать информацию на большие расстояния и по большому количеству каналов. Также данный вид кабелей находит применение в цифровых и аналоговых системах передачи при переменном и постоянном напряжении в определенном диапазоне частот. Оптические кабели связи (оптические волокна уложены свободно) предназначены для применения их в магистральных и внутризоновых сетях на линиях передачи. Производство оптоволоконных кабелей осуществляется в соответствии с ТУ, выпускаются кабели с подтверждением качества и безопасности по ГОСТу, с помощью сертификатов соответствия и сертификатов ISO. Обязательно наличие пожарного сертификата. Не менее важны и в частном секторе, и в промышленности силовые кабели. Если ВПВ кабели, относящиеся к водопогружным проводам, имеют свои особенности и задачи, то магистральные МКБАБ, МКБАБП, МКБАК и т.д. необходимы как раз для прокладки вдоль электрифицированных на переменном токе железных дорог. Изготавливают их с кордельно-бумажной изоляцией и в оболочке из алюминия. С помощью симметричных магистральных кабелей возможно осуществлять передачу дистанционного питания постоянным напряжением от промежуточной аппаратуры. Их изготавливают в алюминиевой или свинцовой оболочке с кордельно-трубчатой изоляцией. В некоторых марках МКС жилы изготавливаются с кордельно-стирофлексной изоляцией. Для кабелей КВВГ нити и пленки изготавливаются из одних материалов, а для магистральных проводов используются полистироловые материалы. Например, блочный полистирол. Пленку, как правило, не окрашивают, а вот нити выпускают нескольких цветов (желтые, фиолетовые, зеленые, красные). Монтаж магистральных проводов осуществляется с соблюдением всех правил и норм техники безопасности и регламентируется соответствующими документами. При монтаже используются специальные инструменты и необходимое оборудование, в зависимости от проекта и назначения кабеля.  Особенности конструкции кабеля МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 Магистральный высокочастотный кабель МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 состоит из медных жил, которые обматываются полиэтиленовым термостабилизированным корделем, поверх которого накладывается полиэтиленовая трубка. Поверх сердечника накладываются четыре скрученные жилы из полиэтиленового корделя разного цвета и обматывается в хлопчатобумажную пряжу. Изготавливаются пять сигнальных пар из медной токопроводящей жилы, изолированные полиэтиленом. Две такие жилы скручиваются в пары. Контрольная жила из меди обматывается полиэтиленовым корделем. Кабель магистральный МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 состоит из четырех четверок, а сигнальную пару скручивают вокруг контрольной жилы, затем наматывается поэлитиленовая лента с высокой плотностью, бумажная лента, восемь нитей из бумажного корделя, лента из кабельной, а сверху покрывается алюминиевой оболочкой. Характеристика и назначение кабеля МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 Высокочастотный магистральный кабель МКПАБ 7х4х1,05+5х2х0,7+1х0,7 предназначен для магистральных линий связи с системами уплотнения цепей, а именно, для организации связи и цепей для железнодорожной автоматизации по кабельным магистралям. Кабели обеспечивают передачей дистанционного электрического питания с постоянным напряжением до 1000 В или переменным до 690 В Они устойчивы к механическим повреждениям, различным климатическим условиям, не распространяет горения.
Адамдар баяғы заманнан бері сигнал көзі ретінде жарықты қолданды. Мысалы, маяктар, алаулар және т.с.с. Біз оптикалық байланыс жүйесі немесе оптикалық байланыс желілері деп атайтын жүйені баяғы кезде ақ тұрғызылып қойды. Оған сигнал беретін құрылғы (сигнал көзі), модулятор, оптикалық кабельдік желі және қабылдағыш кіреді. Механикалық сигналдың оптикалық сигналға түрленуін модульдерін анықтадық. Мысалы, жарық көзінің ашылуы және жабылуы. Қабылдағышта демодуляция деп аталатын кері процесс жүруі мүмкін. Қабылдағыштағы сигналды қайтадан өңдеген кезде оптикалық сигналдың басқа сигналға түрленуін демодуляция деп атаймыз. Бұндай өңдеу жарықтық кейіптің түрленуін мысалы, электр импульсінің адамның жүйке жүйесіне, көздің нұрлы қабығына тізбекті айналдыруды көрсетеді. Мидың басты бөлігіндегі қайта өңдеу процесі тізбектің соңғы буынында басталады. Модуляция жылдамдығы – хабар алмасу кезінде қолданылатын басқа маңызды параметрдің бірі болып табылады. Бұндай ара қатынаста көзде шектеулер болмайды. Ол қоршаған ортада болып жатырған қиын картиналарға анализ жасауға және оларды қабылдауға жақсы ырықталған, бірақ жарықтың жай тербелулерін ғана қадағалай алады. Олар секундына 16 рет қозғала алады. Көзге қарағанда, заманауи оптикалық жүйелерде жарық қабылдағыш құрылғы ретінде техникалық құрылғылар қолданады. Яғни, тербелістердің жиілігін қадағалап отыратын фотоэлементтер немесе фотодиодтар. Оптикалық жарық жетекшінің артықшылықтары мен кемшіліктері Бір екі сымды тізбек, бір коаксиальды сым электрлік байланыс техникасында өте сирек кездесетін материал болып табылады. Белгілі болғандай, электрлік кабель бірнеше тізбектен тұрады. Ортақ сауыт әр түрлі қоршаған ортаның факторларынан қорғайды. Мысалы, кеміргіштер тигізетін зияндар, ылғалдылық және механикалық әсер етулер. Жарық жетекшісі электрлік өткізгіш сияқты оптикалық кабель құрамына кіретін бір жарық өткізгіші ретінде қолданылады. Оларға электрлік кабельдерге қойылатын талаптар қойылады. Алайда электрлік өткізгіштер мен жарық өткізгіштеріне қойылатын талаптардың айырмашылығы жер мен көктей. Электрлік және оптикалық кабельдер құрылысы, монтаждау әдісі, эксплуатация жасау және төсеу әдістері бойынша өзгеше болса таңқаларлық болар еді. Жіңішке сымдары механикалық қорғау барысында үлкен тәжірибеге ие. Мысалы, қалыңдығы ондаған миллиметр болатын мыс сымдар кеңінен қолданылады. Олар сезімтал шыны талшықтарды қорғау үшін пайдаланылады. Жарық жетекшілерінің абсолют сезбеушілігі электрлік және магниттік өріс кедергілері жайлы сөз болғанда қазіргі кезге дейін айтылмаған, олардың басты қасиетін айта кету қажет. Жарық жетекшілері мен мыс өткізгіштер арасындағы айырмашылық зор. Электрлік кабельдердің экрандалуы туралы сөз болғанда сыртқы электромагниттік кедергілерден қорғау үшін оптикалық кедергілердің абсолют артықшылығы жайлы айта кету қажет. Шыны негізгі материал ретінде басты роль атқарады. Ол қазіргі кезде мыс деп аталатын құнды түсті металлды алмастырғыш ретінде қолданылады. Бұл алмастырғыш материал экономикалық жағынан өте пайдалы материал болып табылады. Әлем бойынша мыстың қоры таусылуда, ал бағасы болса өсуде. Бізге белгілі болжамдар бойынша құрлықтағы бізге белгілі мыс табылатын жерлер бүгінгі таңда таусылып келе жатыр. Шыны оптикалық талшықтар үшін негізгі материал – кварц құмы. Оның қоры көп. Техникада кабельдің өткізгіштік қабілеті бірдей болатынын негізге алатын болсақ, мыстың бірнеше килограмы жоғары сапалы тазартылған шынының 1 грамына алмастырылуы мүмкін. Бұл ара қатынастық тағы бір артықшылығы оптикалық кабельдер электрлік кабельдермен салыстырғанда жеңіл. Жарық жетекшілерінің өткізгіштік қабілеті жоғары, диаметрі кішкене кабельдерде белгілі. Бізге белгілі болғандай бұндай кабельдердің қабілеттері көптеген қолдану аймақтарындағы артықшылығы болып табылады. Соңында, таратқыштың және қабылдағыштың гальваникалық ағытқышының факторына сілтеме беру қажет. Оптикалық жүйеде олар электрлік жағынан бір бірінен оқшауланған. Электрлік кабельдерді қосуға қатысты осыған дейін белгілі болмаған, жерге қосумен және потенциалдарды алумен байланысты көптеген мәселелер өз күшін жоюда. Осы аталған пайдалы параметрлермен қатар, кабель конструкциясын ескеретін және оптикалық талшықтар мыстан кем түсетін сияқты басқа да параметрлер жайлы айта кету қажет. Ол ең алдымен, су буына жақын қорғалмаған талшықтың сезімталдығын көрсетеді. Бұл критикалық жағдай жақында табылды, сонымен қатар қалыңдығы бірнеше микрометр болатын қорғаныш пленкасы бар жарық жетекшінің жабындысына қарсы әрекет те табылды. Бұл қорғаныш қабықшасы, негізінен полимерден тұрады және жарық қабықшасын толығымен қорғайды. Ол сондай-ақ, жарық жетекшінің механикалық беріктігін және оның майысқақтығын жоғарылатады. Қоршаған орта шарттары қолайсыз жағдайларда параметрлердің тұрақтылығы қамтамасыз етіледі. Олар қорғаныш қабатынсыз бірнеше сағаттан соң немесе бірнеше күннен соң төмендейді. Талшық үшін үзіліс кезінде беріктіліктің механикалық шегі өте жоғары және болаттың беріктілігіне сай. Алайда, шыны нәзік материал, талшықтар радиусы кішкене болған кезде олар шыдамайды және сынады. Бұл кемшілік те маңызды емес. Жіңішке қорғаныш қабатымен жабдықталған шыны талшықтарды саусақ сыртына-ақ орауға болады, ал кейбір сорттарын жіңішке қарындаш сыртына орауға болады. Шынының осы қасиетін ескере отырып, бірнеше жарық жетекшілері бір кабельге біріккенде қорғаныс шараларын қолдану қажет. Содан соң олар майысқыш әрі айналғыш болады. Бұл барабанға ораған кезде және төсеген кезде болады. Жарық өткізгіштің механикалық асқын жүктелулерін жою үшін кабель конструкциясы осындай болуы керек. Талшықты қирату микро майыстыру сияқты қауіпті емес. Жарық өткізуші талшықтар созушы күштер шарттарында қорыташ беттерде пайда болады және қосымша жарықтық шығындар тудыруы мүмкін. Бұл құбылысты демонстрациялық тәжірибеде көруге болады. Жарық өткізуші талшыққа, орамды барабанға оралған орамға қатты байлаған кезде көзге көрінетін жарық келтіріледі. Мысалы, лазердің He – Ne. Бұл кезде барабан бойымен ашық қызыл жарық жанып тұрады, бұл микро иілулер тудырған жарықтық шығындарды көрсетеді. Талшыққа түсетін механикалық жүктемелерді азайту үшін келесі шешімдер ұсынылды. Жеке өткізгіштерді кабельді көлденең қимасымен еркін төсеуге болады. Кабельді дайындау процесі кезінде талшықтар ұзындығы кабель ұзындығымен бірдей болуын бақылау қажет. Қоршаған орта температурасы тербеліп тұрған кезде жарық жетекшісіне әсер ететін механикалық күштер кабель конструкциясына байланысты. Талшықтың сыртқы қабатының бір ғана кемшілігі сынудың сатылы көрсеткіші болып табылады. Оның сыну көрсеткіші өзекшенің сыну көрсеткішінен аздап қана кем болады. Төменгі температураларда немесе қолайсыз жағдайларда төмендеп кетуі мүмкін. Толық ішкі көрініс бұзылады және сәйкесінше сәулеленуге кететін қосымша шығындар пайда болады. Эксплуатация шарттары бойынша кабельдер келесідей болып бөлінеді: - монтаждаушы; - станциялық; - аймақтық; - магистральді. Аталған кабельдердің алғашқы екі түрі ғимараттар мен үйлер ішінде төсеуге арналған. Олар алып жүруге ыңғайлы әрі жеңіл және аздаған құрылыстық ұзындыққа ие. Соңғы екі кабельдің типтері кабельдік коммуникация құдықтарында, грунтта, ЭБЖ тіректері бойымен, су астында жүргізуге арналған. Бұл кабельдер сыртқы әсерлерден қорғайтын қасиетке ие және екі километрден жоғары құрылыстық ұзындыққа жүргізіледі. Байланыс желісінің жоғары өтімділігін қамтамасыз ету үшін бір талшықтан тұратын өшу қабілеті төмен, аздаған саннан тұратын (8 – ге дейін) ТОК өндіреді. Таратушы желілерге арналған кабельдер желі сегменттері арасындағы ара қашықтыққа тәуелділігі сияқты бір талшықты және көп талшықты сияқты 144 кабельден тұрады. ТОК дайындаудың негізінен екі түрі қолданылады: - элементтерді еркін ауыстыру конструкциясы; - элементтер арасындағы қатты байланыс конструкциясы; Конструкция түрлеріне байланысты кабельдер келесі түрлерге бөлінеді: өрілген шиыршықты, түйілген шиыршықты, профильді өзекшесі бар кабельдер және таспалы кабельдер. ТОК конструкцияның көптеген комбинациясы бар. Қолданылатын материалдардың үлкен ассортиментіне қарамастан, бағасы да қанағаттандыратын кабельдерді таңдауға болады.
Талшықты – оптикалық кабельдердің классификациялануы Бүгінгі таңда әртүрлі ТОК өндірушілерінде, жеткізушілеріне және инсталляторларында талшықты – оптикалық кабельдердің түрлерін классификациялауда көптеген келіспеушіліктер пайда болып отыр. ТОК классификациялау амалдарын жасаған кездерде жұмыс тәжірибесіне және парасатты ақылға сүйеніп жасалған классификацияларға назар аударған жөн. Олар ағылшынша терминдерден және трансатлантикалық сияқты жеке желілерге арналған экзотикалық кабельдерден тұрмауы тиіс. Талшықты – оптикалық жекелеген жүйелер үшін кабельдерді төсеу және қолдану мақсатына байланысты бөлінуі ыңғайсыз болып табылады. Арнайы мақсатта қолдануға арналған талшықты – оптикалық кабельдерді таңдау және оларды жеткізу жұмыстарын жеке тәрпіпте орындаймыз. Мысалы, мынадай талшықты – оптикалық кабельдердің көп таралған классификациясын келесідей бөлуге болады: - сыртқа төсеуге арналған кабельдер (outdoor cables); - ішке төсеуге арналған кабельдер (indoor cables); - шнурларға арналған кабельдер. Оптикалық кабельдер тағайындалуы бойынша сызықтық және объект ішіндегі болып екіге бөлінеді. Сызықтық кабельдер өз кезегінде келесідей бөлінеді: - таратқыш (оптикалық жүйе қол жетімді); - байланыстырғыш (МТС байланыстырғыш желілері); - қалааралық (магистральдық және зоналық ТОБС). Объект ішіндегі кабельдер абоненттік және станциялық болып бөлінеді. Оптикалық кабельдер қолдану шарттарына байланысты келесідей болып бөлінеді: аспа, жер астында және су астында орналасқан. Аспа кабельдер келесідей болады: - өздері тасымалдайтын; - тасымалдайтын арқаны бар талшықты – оптикалық кабельдер; - кевлар жіптерімен байланған талшықты – оптикалық кабельдер; - найзағайдан қорғайтын арқанға кигізілген талшықты – оптикалық кабельдер; - фазалық сымға кигізілген талшықты – оптикалық кабельдер; - найзағайдан қорғайтын арқанға немесе фазалық сымға оралған талшықты – оптикалық кабельдер; Жер асты кабельдері келесідей болып бөлінеді: - грунт астына немесе кабельдік канализацияға төсеуге арналған талшықты – оптикалық кабельдер; - қорғаныштық пластикалық тұрбаларда жүргізуге арналған, құрылысы қарапайым талшықты – оптикалық кабельдер; - туннельдерде, шахталарда төсеуге арналған талшықты – оптикалық кабельдер; Кабель таңдаған кезде оптикалық кабельдердің классификациясы оны қолдануға әсер етпейді. Егер де қалыпты классификацияны ұстанатын болсақ, кабельдік трассада өткізгіштік муфтамен байланысқан талшықты – оптикалық кабельдердің 4-5 түрін қолдануға болады. Бұл жағдайларда 600 метр шамасында болуы мүмкін. Қымбатқа түсуі мүмкін, бірақ сенімді болады. Осындай жағдайда оптикалық кабельдің бір түрін, максимум екі түрін пайдалануға болады ма? Жанбайтын сыртқы қабатты қолданатын болсақ, бірақ мұндай кабель «объект ішіндегі» болуы мүмкін. Әрине, басқа да факторларды ескеру керек екені белгілі. Мысалы, жертөледе кеміргіштер болатын болса, сауыт болат таспалардан немесе сымдардан жасалуы қажет. Көптеп таралған бірақ, эффективті классификацияланған талшықты – оптикалық кабельдердің орнына жеке – есептегіш желілер қолданылады. Олар қоршаған орта сипаттамаларына және құрылымдық ерекшеліктеріне байланысты болады. Әрбір трасса үшін кабельді таңдау төсеу шарттарына және ТОБС эксплуатациялауға байланысты жүргізіледі. Талшықты – оптикалық кабельдерді классификациялаудың сәтті мысалы келесідей: Оптикалық талшық түріне байланысты: - бір талшықты (SM); - көп талшықты (MM); - құрамаланған ( SM+MM). Орталық күштік элемент түріне байланысты: - болат арқанды; - пластикалық арқанды; - орталықтанған тұрбалы. Модульдердегі буфер түріне байланысты: - тығыз буферлі; - бос буферлі. Сыртқы тыстағы күштік элемент түріне байланысты: - сауытсыз; - кевлар жіптері бар; - болат таспалы сауыты бар; - сым сауыты бар. Енгізілген арқанына байланысты: - тасымалдауыш арқан енгізілген; - тасымалдауыш арқансыз. Созушы күштердің рұқсат етілген шамасы бойынша: - 2,7 кН - 4,0 кН - 6,0 кН - 8,0 кН - 9,0 кН - 12,0 кН - 15,0 кН - 20,0 кН Эксплуатация температурысының диапазонына байланысты, градус С0: - - 12–ден +75–ке дейін - -20 – дан +60 – қа дейін - -40 –тан +60 – қа дейін - -60 – тан +60 – қа дейін - -60 – тан +70 – ке дейін Тыстың өртке қауіптілігіне байланысты: - жанатын қабықша; - жанбайтын қабықша. Ескерту. Эксплуатация температурасының мәні мен шамалары әртүрлі өндірушілер үшін арасында айырмашылық болуы мүмкін. 4 – тен 24 – ке дейін жергілікті желілерде қолданылатын барлық кабельдер түрлерін, кабельдегі оптикалық талшық сандарын оңай санауға болады. Талшықты – оптикалық кабельдер спецификациясының сандары 100000 – нан аспайды. Оптикалық кабельдердің үлгілері  Рисунок 1.1 – Кабель для прокладки в грунт Мырышпен оралған сымнан жасалған, болат сауытпен қапталған кабельдер қоршаған орта факторларынан қорғалған болып келеді. Грунт сияқты, өзен көлдер түбінде қосымша қорғаныссыз төселуі мүмкін. Ішкі төсеуге арналған оптикалық кабельдердің өте жеңіл және иілгіш түрі. Пластмасса тұрбаларда төсеу үшін ең ыңғайлы болып табылады. Өте берік жіптерден арнайы жасалған күштік элементтері бар кабельдер сыртқы тысы арқылы ілінуі мүмкін.
Рисунок 1.2 – Кабель для прокладки в кабельную канализацию 
 Рисунок 1.4 – Самонесущий кабель
Кабельдердің негізгі сипаттамалары
түрлері әдетте бірдей болады және төменде келтірілген тізбектерге бөлінеді. Мырышпен қапталған дөңгелек болаттан жасалған сымдар талшықты – оптикалық кабельдер өзен астында, грунтта, кабель канализацияларында және басқа да ғимараттарда төселеді. Оптикалық талшығы бар талшықты – оптикалық кабельдер мырышпен қапталған дөңгелек болаттан жасалған сымдар және полиэтиленнен жасалған қорғаныштық шлангта өзен көлдер астында, грунтта, кабель канализацияларында және басқа да ғимараттарда төселеді. Болат таспалы гофрирленген сауыттағы талшықты – оптикалық кабельдер, полиэтиленнен жасалған қорғаныштық шлангта кабель канализацияларында, құбырларда, блоктарда, коллекторларда, туннельдерде, көпірлерде, эстакадаларда, станциялық шахталарда төселеді. Полиэтилен тыстағы сауытсыз талшықты – оптикалық кабельдер пластмасса тұрбаларға салынып ғимарат ішінде төсеуге болады. Әуелік байланыс желі тіректеріндегі және электрифицирленген темір жол және қалалық транспортқа арналған талшықты – оптикалық кабельдер толығымен диэлектрлік салпыншақ болып келеді. Талшықты – оптикалық кабельдер жарық беру бағаналарында да қолданылады. Оптикалық талшық түріне қарай кабельдер бір иірімді және көп иірімді болып бөлінеді. Әдетте кабельдердегі оптикалық талшықтар саны 4 пен 216 арасында болады. Кабель дайындауға тапсырыс берушілер талаптарына сай қорғаныштық қабатта жанудан қорғайтын материалдар жасалады. Талшықты – оптикалық кабельдер өндірісінде ресейлік зауыт дайындаушыларда шетелдік жетекші фирмалардың оптикалық талшықтары қолданылады. Әрбір зауыт өндірушінің өз белгісі және талшықты – оптикалық кабельдің маркировкасы бар. Сондай – ақ, техникалық сипаттама параметрлерінде айырмашылықтары зор. Мысал үшін, ТУ 16.К87-001-00 дайындайтын ЗАО СП ЗАО «Москабель-Фуржикура» (марка – ОМЗКГМ) және ТУ 3587-007-05755714-98 дайындайтын ЗАО «Севкабель» (марка - ДАС (DAC) маркалы бір маркалы кабельдерді салыстырамыз. «Москабель-Фуржикура» немесе «Севкабель» өндірушілері жайлы сөз қозғайтын болсақ, бұл типті кабельдер маркасының сипаттамаларын салыстыру қажет. Олардың параметрлерінде айырмашылықтары болады. Таңдау барысындағы шешуші рольді баға атқаруы мүмкін. 1.1 кесте – Ұсынылатын төсеу шарттары
1.2 кесте – Құрылымдық параметрлері
Оптикалық жолдардың ұзындығы Оның негізгі мақсаты – жіберілген сигнал қабылдағышта лайықты жүруін қамтамасыз ету. Яғни, дайындаушы сигналдың алғашқы (дұрыс) формасына мүмкіндігінше жақындауға тырысады. Ол көптеген сигнал сандарының орташа мәнін алу әдісімен жүзеге асырылады. Бұл үшін әртүрлі электрлік фильтрлер қызмет көрсетеді. Әрине, алдымен сигнал амплитудасын орташаландыру үшін сигнал мәндерінің сандарын қолдану қажет. Сигналдың пайдалы өзгерулері тегістелмей қалған және осылардың кесірінен жоғалмаған болады. Бұл фильтрлеуден кейін қалғандар жойылмайды. Жүйені жасаушы бұны ескеру қажет. Мысалы, сигнал қуаты шулық фон қуатымен шамалас болмау үшін жібергіш желі ұзындығы қысқа қылып таңдау. Байланыс инженері үшін бұл орташа мәндегі құралым үлгісін қолдана отырып келесі тұжырымға келеміз: кедергілер деңгейі бірдей кезде сигнал берудің сапасы жақсырақ болады, сигнал ақырын түрленеді (орташаландыру уақыт интервалдары көбірек болуы мүмкін және алынатын нәтиже нақты болады). Сигнал қабылдайтын фото қабылдағыштың қуатының төменгі шегі болатыны бұл пайымдаулардан анық. Қабылдағышта пайда болатын, бұл шекте бірлеп алынған сигнал қуаты шулардың қосынды қуатынан көбірек. Бұл коэффициент сигнал/шу ара қатынасы деп көрсетіледі және децибелдермен анықталады. Егер, екілік сигналдарды беру керек болса мысалы, 18 Дб – ге тең, сигнал/шу ара қатынасы (электрлік сигнал) жеткілікті. Бұл пайдалы қуат шудың қуатынан шамамен 63 рет көбірек екендігін көрсетеді. Жеке импульсті анықтауды жүзеге асыруға мүмкіндік береді. Егер, керісінше екілік жүелермен салыстырғанда кедергілерге сезімталдау әсер ететін үздіксіз сигнал беру керек. Сигнал/шу ара қатынасы сигнал тәуелділігінен жоғары болуы тиіс және шамасы 30 – 60 дБ – ге дейін жетуі керек. Алайда, күшейткіш учаске ұзындығын шектейтін әлсізденуді сипаттайтын екі фактор бар: материалдық дисперсия және модалық дисперсия. Күшейткіш учаске ұзындығын арттыру жіберілген импульс кеңдігін туғызады. Бұл кезде желінің өткізгіштік қабілеті жоғары. Модалық дисперсия және аздаған баяулату кезінде жарық өткізгіштің құрылымымен байланысты болғандықтан, жарық өткізгіш үшін қолданылатын желінің өткізгіштік қабілетін шектейді. Осылайша, модалық дисперсия және аздаған баяулату кезінде желінің ұзындығын шектейді. Жарық көзінің спектр еніне әсер етеді (мысалы, жарық бергіш диодты қолдану арқылы). Оптикалық байланыс жайлы сұраққа жауап әлі табылмады, әсер етулерін жобалау кезінде ескеру керек бірнеше факторларға ие. Кабельдің жеке бөліктерін ұзарту (жалғау) Найзағайдан қорғайтын арқанға енгізілген кабельдер айрықша класс түзеді. Құрылыстық кабельдер ұзындығын байлаудың әдістерін жекеше қарастырамыз. Оптикалық кабельдердің құрылыстық ұзындығын байлау арнайы құрылымы бар кабельдік муфталарды қолдану арқылы жүргізіледі. Бұл муфталар екі немесе одан да көп кабельдік кірістерден тұрады. Кабельдердің күштік элементтерін байлау үшін бір немесе бірнеше сплайс – пластиналар қажет. Сплайс – пластина – әртүрлі кабельдер талшықтарының байламдарын біріктіру және төсеу үшін қолданылады. Оптикалық кабельді төсеген соң, оларды жібергіш – қабылдағыш аппаратура көмегімен біріктіру қажет. Оны оптикалық коннектор (біріктіргіш) арқылы байланыстыру керек. Байланыс жүйелерінде әртүрлі коннекторлар пайдаланылады. Фиксатордың құрылымы, мысалы, "Push-Pull" фирмасының фиксаторы коннекторды ток көзіне өте қарапайым жолмен қосуды көрсетеді. Бүркегіш гайканы айналдырмай – ақ, кілт – фиксатор сенімді байланысуын қамтамасыз етеді. Push – Pull фиксациясы бар енгізулердің маңызды артықшылығы – қосуға ыңғайлы болу үшін таратушы және кросстық панельдердегі оптикалық байланыстарды монтаждаудың жоғары тығыздығы. Оптикалық байланыс жүйелерінің жаңа электрондық компоненттері Соңғы жылдары когергентті байланыс жүйелерімен қатар, солитонды байланыс жүйесі деп аталатын альтернативті бағыт та дамуда. Солитон – әртүрлі қасиеттері бар жарық импульсі. Ол өз формасын сақтайды және «керемет» жарық өткізгіш бойымен шексіз тарала алады. Солитондар байланыс үшін керемет жарық импульсі болып табылады. Солитонның ұзындығы шамамен секндтың 10 трилионных бөлігін (10 пс) құрайды. Ақпараттың жекелеген биттері солитонның бар немесе жоқ болуымен кодталатын солитондық жүйелер 10 000 км ара қашықтықта 5 Гбит/с –тан кем болмайтын өткізгіштік қабілетке ие болады. Бұндай байланыс жүйесін тұрғызылған ТАТ – 8 трансатлантикалық желіде қолдану жоспарланып отыр. ол үшін су астындағы ТОК жоғарыға көтеру, барлық регенераторларды демонтирлеу және барлық талшықтарды тігінен қою қажет. Қорытындысында, су асты магистралінде бірде бір аралық регенератор болмайды. Болашағы бар толқын жүргізгіш ретінде жақында жасалған ойықты толқын жүргізгіштерді де есептеуге болады. Сыртқы қабаты бар толқын жүргізгіштер дегеніміз – тығыз қапталған және шыны талшықтарының жоғары температурасы кезінде созылған екі құрылғы. Оларды соңғы 5 жыл ішіндегі оптикалық технологиялар саласындағы атап айтар жетістіктердің бірі деп санауға болады. Бұл толқын жүргізгіштердің жақсы қасиеттері әлі де зерттелуде, қолдану аясы да күн санап артып келеді. Өздерінің зерттеулері барысына ойықты толқын жүргізгіштер қолданатын ғылыми топтар да саны артуда. Әсіресе, абонеттік желілер үшін. 1.3.1 МКПАБ Қандыағаш – Атырау темір жол учаскесінің жалпы ұзындығы 525 км құрайды. Бұл учаскелерде қазіргі таңда байланыс желісі үшін магистралды мыс кабелі МКПАБ жатыр. МКПАБ магистралды мыс кабелінің қолданыс уақыты 10-15 жыл . МКПАБ магистралды кабелі К-60п құрылғысы арқылы жұмыс істейді. МКПАБ магистралды кабелі уақыт өте келе коррозияға ұшырап,сигналдың сапасын төмендетуі мүмкін. Кабельдің негізгі өзегі мыс болғандықтан кабельдің бағасы қымбат болады.Мыс кабельдерде электромагниттік әсер пайда болады.Ол сигналдың сапасын төмендетеді.Мыс кабельдердің көп майысуынан адасушы токтар пайда болады.Екі адам сөйлесіп жатырғанда үшінші адамның тыңдау мүмкіндігі бар. Мыс кабелдің маңызды кемшіліктерінің бірі ұзақ мерзімге жарамсыз.Жұмыс мерзімі 10-15 жыл. Сондықтан МКПАБ магистралды мыс кабелін Талшықты оптикалық кабельмен (ТОК) ауыстырған тиімді.Талшықты оптикалық кабель (ТОК) кварц әйнектен жасалады. 1.3.2 ТОК Оптикалық кабель түрін таңдау Оптикалық кабель (ОК) таңдаған кезде, жобада кабельді төсеудің шарттары, оптикалық талшық түрі, сондай – ақ, қажет талшық сандары ескеріледі. Жобада ЭЖД тіректерімен оптикалық кабельді төсеу ұсынылды. Оптикалық кабель құрылысының сипаттамаларының ерекшеліктері келесідей болуы қажет: - аздаған өлшемдер мен массасы; - үлкен құрылыстық ұзындық (6 км – ге дейін және одан жоғары); - километрлік өшудің аздаған өлшемдері; - ауа қысымы артықшылығының астындағы оптикалық кабель мазмұнының қажеттілігінің болмауы; - электромагниттік әсерлерге қарсы тұруы (найзағай, ЭБЖ сызықтары және т.б). ТОБС құрылысы кезінде қолданылатын оптикалық кабельдер темір жолдың жүк көп тиелген учаскелерінде 16 талшықтан кем болмауы керек. Жүк аз тиелген учаскелерде немесе магистральдар жойылған объектілер үшін резервтерді қамтамасыз ету және қорғау мақсатында 8 талшықтан кем болмауы керек. Бұл кезде оптикалық талшықтар бір талшықты болуы қажет, 1,31 мкм және 1,55 мкм толқын ұзындығы үшін сертифицикатталуы керек. Оптикалық кабель түрін таңдаған кезде, STM-1/16 жүйесімен жұмыс істеуді қамтамасыз ететін стандартты талшықтары бар кабельдерді артық көреміз. Бұл кезде отандық өндірушілердің кабельдері, сондай – ақ, байланыс Министрлігінің сертификаты болған кезде шетелдік фирмалардың кабельдері де пайдаланылады. Бүгінгі таңда өнеркәсібі магистральдік, зоналық және аймақтық байланыс желілеріне арналған оптикалық кабельдердің номенклатурасының өндірісін толығымен меңгерді. Кабельдер құрылымында жоғары сапалы импортты материалдер қолданылады. Сондай – ақ, белгілі фирмалар өндіретін оптикалық талшықтар: Corning, Fujikura, Samsung, Lucent Technologies және т.б. Ресейдің Калуж қаласындағы ЗАО "Трансвок" кәсіпорыны өндіретін ОКМС маркалы кабельді таңдаймыз. Оптикалық кабель контактілік желі тіректеріне ілінеді. 1.3.3 ОМКС ОКМС кабельдерін қолдану Магистральды, диэлектрлік, контактілік желі тіректеріне ілуге арналған және темір жол желілерін автоблоктау үшін, электрлік байланыс желілерінде (ЭБЖ) 500 кВ – қа дейінгі тіректерде, әуелік байланыс желілерінде және - 60°С + 70°С – ге дейінгі қоршаған орта температурасында эксплуатация жасау үшін қолданылады. ОКМС кабельдерін сипаттау Орталықтандырылған күштік элемент (ОКЭ) шыныпластикалық стержень түрінде болады. Оптикалық модуль: гидрофобты компаундпен толтырылған, боялған төрт оптикалық талшықтан тұратын пластмасса тұрба түрінде жасалады. Толтырушы модульдер: полиэтиленді стерженьдер. Өзекше: оптикалық модульдер және кордельдер – ОКЭ айналасына байланған толтырғыштар пайдаланылады; өзекшенің қуысы гидрофобты компаундпен толтырылады. Ылғалдан қорғау: кабель өзекшесі бойымен көлденең жатқызылған бандажды таспа. Ішкі қабаты полиэтиленнен жасалады. Сауыты: арамидті берік жіптермен байлау. Қорғаныш қабаты: жарық реттегіш полиэтилен. ТОБС жобалаған кезде жобада ОКМС - А - 4/2(2,4)Сп - 16(5) - «8 кН» маркалы кабельді пайдалану ұсынылды. Кабельдің сипаттамасы: ОКМС - А - 4/2(2,4)Сп - 16(5) - «8 кН»: - магистральды, диэлектрлік оптикалық кабель; - сыртқы қабаты трекинг берік болып келеді, полиэтилен жануы таралады; - қорғаныс қабаты арамидті жіптерден жасалды; - ішкі қабаты полиэтиленнен жасалды; - оптикалық модульдер саны – 4, толтырғыш модульдер саны – 2; - оптикалық және толтырғыш модульдердің сыртқы номиналды диаметрі – 2,4 мм; - орталықтандырылған күштік элемент – шыны пластикалық шыбық; - нолдік емес жылжымалы NZDSF дисперсиялы, 16 бір оптикалық талшықтан тұрады. ITU-T G.655 рекомендациясына сәйкес; - 8 кН – ке дейін рұқсат етілген созылғыш күш; - кабельдің құрылыстық ұзындығы – 6км.  Рисунок 2.4 - Схема кабеля ОКМС 2 2.1 Құрылғылар 2.2 Жарық көздерінің қызмет көрсету уақыты Таратқыш оптикалық элементтерінің негізгі параметрлерінің бірі қызмет көрсету уақыты болып табылады. Ол белгілі бір уақыт жұмыс істеген соң, шығысындағы жарық қуаты төмендеуімен шектеледі. Алға қарай белгіленген уақытта диод ішіндегі токтың артуы шыдамайды. Егер оптикалық таратқыш, мысалы байланыс түйініндегі элементтерді ауыстырмай 10 жыл бойы жұмыс істеуге болады, кепілденген жұмыс жасау уақыты 100000 сағат шамасында болуы мүмкін (бір жыл ішінде жұмыс жасау уақыты шамамен 10000 сағатқа тең). GaAs жарық шығарушы диодтар үшін жұмыс жасау уақыты нақтыға жақын. Олар үшін кепілдік жұмыс уақыты әдетте бірнеше жылға созылады. Өкінішке орай, лазерлік диодтар үшін қызмет көрсету уақыты жетпейді. 1970 жылы ең бірінші рет зертханада жұмысқа қабілетті, бөлме температурасында үздіксіз режимде жұмыс жасай алатын лазер пайда болды. Тек 70 жылдарда ғана түрлі құрылымдар және геометриялар дайындалды. Оларға конструкциялауға және бөлме температурасында жұмыс істейтін үздіксіз жарықтандыруға арналған лазерлер жатқызылады. Дайын элементтердің саны үлкен болған кезде, ұзақ сынақтар жүргізген соң ғана, маңызды дерек көздерінен қызмет көрсету уақыты жайлы ақпарат алу керек екені белгілі. Қандай да бір пікірлерге ие болуға өлшеу уақытын қысқарту үшін шаралар қолдану керек. Лазерлік диодтар табиғаттың күрделі жағдайларында жұмыс істеуге (өте жоғары температураларда, 50 – 70 градус Цельсий) мәжбүр. Осыларды негізге ала отырып, қалыпты жағдайда қызмет көрсету уақыты жайлы сөз қозғауға болады. Жылдардың соңында көптеген лазер дайындаушылардың болжамдарына сүйенетін болсақ, лазерлердің жұмыс жасау уақыты 100000 сағат қана деп айтылды, ал кейбір жағдайларды 1 миллион сағаттан жоғары делінеді. Бүгінгі таңда бұл сандар тексерілмеген, қызмет көрсету уақыты 10000 сағаттан төмен болатын кепілдеме бар және бұл мәліметтерге сенуге болады. Лазерлердің қызмет көрсету уақыты туралы мәселелер әлі күнге дейін шешілмеген, бірақ оптимистік болжамдар бар. Қазіргі кезде кері байланысты және әдеттегі оптикалық сигналдардан бірнеше жылдан соң бас тартуға болатыны белгілі. Ол пайда болған ескіруді өтемелеу, кернеудің әсер етуі және лазерден берілетін температура, жарық қуатының жарық бергіш диодын қолдану кезінде пайдаланылады. 2.3 Қандай жарық көзін қолдану қажет Жарық көзі ретінде лазер мен жарық шығарғыш диод қатар тұрады. Олардың ешқайсысы үшін шешуші артықшылықшылықтарды атап айтуға болмайды. Олардың қайсысы дұрыс, қайсысы бұрыс екенін айту мүмкін емес. Әрбір жағдайда қолданылу аясына байланысты. Олар үшін баға маңызды фактор болып табылады. Бұл аталған екі жарық көздері үшін, бағасы төмендей бастайды. Бұл ара қатынаста жарық бергіш диодтың артықшылығы зор. Ол байланыс техникасы үшін өте қажет, жоғары сапалы жұмыс жасаған кезде параметрлерін салыстырғанда лазерге қарағанда бағасы арзан. Сондықтан жергілікті байланыс желілері үшін, 2 Мбит/с және одан да төмен жылдамдық беруді талап етеді. Олар үшін әрқашан жарық бергіш диодтар қолданылады. Көбінесе жарық бергіш диодтармен бірге жоғары апертура (мысалы, пластмассалық қабаттағы кварц талшықтары. Осылайша, жарық бергіштің көптеген бөлігін талшыққа енгізуге болады. Жарық көздерінің шалаөткізгіштерінің типті параметрлері. Жарық өткізгіштің маңызды екінші параметрі: модуляция сызығының ені. Жарық өткізгіш диодтар лазерлерге қарағанда баяу қозғалады. Бүгінгі таңда қолданыста бар жарық өткізгіштің конструкциясына байланысты 30-50 Мгц жиілікте жұмыс жасайтындай болып жасалуы мүмкін. Екілік сигналдарды беру үшін жылдамдығы 30 Мбит/с-тан жоғары болуы қажет, алайда барлық уақытта жарық қуаты жоғары болғандықтан лазер қолданылады. Олар үшін модуляция шекарасы бірнеше жүздеген мегагерц аралығында болады, ал кейбір жағдайларды 1 ГГц-тен жоғары. Жарық бергіш диод өзінің мүмкіндігінің шекарасына жетпеді (қазіргі кезде 150 Мбит/с модуляцияланған жылдамдығы бар диодтардың көптеген түрлері белгілі, кейбір кездерде 1 Гбит/с-қа дейін). Лазердің шығыстық қуатының артықшылығы зор. Берілетін сызықтың жиілігі жарық бергіш диодтың тез әсер етуімен шектелмейтіндігін басты назарға алу қажет. Бұл кезде жарық бергіштің дисперсиялық қасиеттері маңызды фактор болып табылады. Бұдан басқа жарық бергіш диодтың тағы бір қасиетіне назар аудару қажет. Жарық өткізгішпен байланыстырғанда жарықтағыш диод спектрінің үлкен ені жиілігінің шектелуіне әкелуі мүмкін. Жарық бергіштің жоғары өткізгіштік қабілетін максималды қолдану үшін бұл қасиеттер маңызды роль атқаруы мүмкін. Материал дисперсиясы барысында импульсі кеңейту минималды шектерде орындалады. Қазіргі кезде оптикалық таратқыштардың төртінші бөлімі пайда болды. Бұл когерентті байланыс желілерінің бастауы, яғни, жарықтандыру фазасы немесе жиілік модуляциясы арқылы берілетін ақпараттардың қайнар көзі болып табылады. Бұл байланыс желілері оптикалық талшық бойымен өтетін сигналдарды таратудың үлкен ұзақтығын қамтамасыз етеді. NTT фирмасында қызмет ететін мамандар байланыстырғыш жылдамдығы 2.48832 Гбит/с, 300 км ұзындықта жұмыс жасайтын регенераторсыз когерентті ВОЛС STM-16 жасап шығарды, ал 1990 жылдардың басында ғалымдар NTT зертханасында алғаш рет оптикалық күшейткіштерды қолдана отырып, 2,5 Гбит/с жылдамдықта жұмыс жасайтын, 2223 км ара қашықтыққа арналған байланыс жүйелерін ойлап шығарды. Эрбиймен легирленген жарық жетекшілерін негізге ала отырып, оптикалық күшейткіштердің пайда болуы оптикалық байланыс жүйелерінің бесінші бөліміне бастау берді. Олар жарық бергіш сигналын 30 dB-ге дейін күшейтуге мүмкіндік береді. Қазіргі кезде бірнеше мыңдаған километрге созылып жатырған оптикалық байланыс жүйелері қарқынды дамып келе жатыр. АҚШ-Европа ТАТ-8 және ТАТ-9, Тынық мұхит сызығы АҚШ-Гавай аралдары-Жапония ТРС-3 транс Атлантикалық байланыс желілері ойдағыдай эксплуатация жасалынып келеді. Жапония-Сингапур-Үндістан-Сауд Арабиясы-Египет-Италия оптикалық байланыс сақинасы құрылыс жұмысын аяқтау бойынша жұмыстар жүргізілуде. 2.4 Жарықты электрлік тоққа Жарықты электрлік токқа түрлендіру Желі соңында алғашқы ақпаратты қалпына келтіру қажет (берілетін сигнал немесе телевизиялық сурет). Егер де адамзат электрлік байланыс техникасына аса мән бермесе және басынан бастап жіберудің оптикалық жүйесі туралы проект жүргізсе, қазіргң кезде техника қатты дамыған болар еді. Ол жарық сигналдарын акустикалық сигналдарға немесе суреттерге түрлендіретін еді. Бірнеше жылдан соң бұл шешімдер жүзеге асырылуы мүмкін. Бүгінгі таңда бұл мәселенің шешімі жоқ. Сигналдарды түрлендіру жайлы барлық әдістер электрлік сигналдарды негізге ала отырып жасалады. Телевизиялық сурет электронды сәулелерді электрондық сигналдар көмегімен кинескопта басқару жолымен жасалады. Телефон тұтқасындағы акустикалық сигнал электрлік ток есебінен түзіледі. Магистральды желілерде жарық күшейткіш қолданған жөн. Өкінішке орай, бізде ондай жоқ. Жарықты күшейту принципі (ең алдымен ол лазер принципі яғни, қоздыру кезіндегі мәжбүр сәулелену) бәрімізге белгілі. Бірақ ол техникалық іске асыруға дайын емес. Осылайша, аралық күшейткіште түрлену және электрлік стгналды регенерация жасау шарттары басты талап (күшейту немесе екідайлы бинарлы сигналдар кезінде импульстің керек формасын қалпына келтіру) болып қалады. Бұл қалпына келтірілген электрлік сигналды лазерді басқару немесе жарық беруші диод үшін екінші рет қолданады. Ол енді күшейген жарықтық сигналды сәулелендіреді. 2.5 НРП,ОРП Кабельные линии по назначению подразделяются на 1 2 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
