Курсоваяработа оптические системы передач. Курсовая работа по специализации "Волоконнооптические системы передачи" Бовкалова А. А. Проверил
 Скачать 93.44 Kb.
|
1 2 ДАЛЬНЕВОСТОЧНЫЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ ОПТИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ Курсовая работа по специализации "Волоконно-оптические системы передачи" Выполнил: Бовкалова А.А. Проверил: Хабаровск 2021 СОДЕРЖАНИЕ Введение 1. Технический раздел 1.1 Обоснование темы проекта 1.2 Размещение регенерационных пунктов 1.3 Расчет качества передачи 1.3.1 Расчет затуханий участков регенерации 1.3.2 Построение диаграмм уровней 1.4 Описание проектируемой схемы ПСС 1.5 Описание схемы прохождения цепей в ЛАЦе 2. Обеспечение охраны труда и безопасности поездов 2.1 Общие требования безопасности 2.2 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации ВОЛП 2.3 Требования безопасности при монтаже и эксплуатации оборудования систем передачи 2.4 Обеспечение безопасности движения поездов 3 Экономический раздел Заключение Список использованных источников ВВЕДЕНИЕ Предмет “Оптические системы передачи“ является одним из основных предметов при подготовке кадров по специальности “Волоконно-оптические системы передачи “ (ВОСП). В соответствии с “Концепцией создания сети связи МПС РФ с интеграцией услуг” основным направлением технического развития и совершенствования средств телекоммуникаций на железнодорожном транспорте является внедрение цифровой техники и высокоскоростных волоконно-оптических линий связи (ВОЛС). Это определяется тенденцией роста производительности интегральных схем и соответственно пропускной способности ВОЛС, в результате чего наблюдается стабильное снижение стоимости каналов. Интенсивное развитие цифровых систем передачи (ЦСП) объясняется их существенными преимуществами перед аналоговыми системами передачи, основными из которых являются: высокая помехоустойчивость, которая обеспечивает возможность использования ЦСП на линиях связи, на которых аналоговые системы применяться не могут; стабильность параметров каналов ЦСП; более простая математическая обработка передаваемых сигналов; возможность построения цифровой сети связи; высокие технико-экономические показатели. Разрабатываемое информационное обеспечение опирается на современную технику и учитывает требования к проектированию первичной сети связи на железнодорожном транспорте, изложенные в «Концепции создания сети связи МПС РФ с интеграцией услуг». 1. Технический раздел 1.1 Обоснование темы проекта По заданию на курсовое проектирование на участке А-С железной дороги строится волоконно-оптическая линия связи, по которой необходимо организовать дорожную и отделенческую связи. Основной функцией первичной сети связи является транспортная функция, то есть перенос информации из одного пункта в другой. В соответствии с «Концепцией создания цифровой сети связи МПС» первичная сеть связи должна быть цифровой на магистральном, дорожном и отделенческом уровнях. В качестве систем передачи на создаваемой цифровой первичной сети связи (ЦПСС) могут использоваться цифровые системы плезиохронной (PDH) или синхронной (SDH) цифровых иерархий. Цифровые системы передачи обеспечивают более высокое качество, большую скорость и достоверность передачи информации и большее количество каналов по сравнению с аналоговыми системами передачи. В качестве направляющей среды используется волоконно-оптический кабель (ВОК). На проектируемом участке применяется ВОК отечественного производства фирмы «ТрансВок» ОКМТ-А-4/2(2,4)-Сп-12(2)/4(5). Это кабель оптический, магистральный, предназначенный для прокладки в грунт в пластмассовом трубопроводе. Основные технические данные кабеля: Количество оптических модулей - 6 Количество оптических волокон в модуле - 4 Километрическое затухание, б, дБ/км, при длине волны  =1,31 мкм - 0,36 =1,35 мкм - 0,22Хроматическая дисперсия, пс/Нм*км, не более  =1,31 мкм - 3,5 =1,55 мкм - 1.8Температура эксплуатации, t0С - минус 60, +70 Строительная длина кабеля, км - 4 Данный кабель по сравнению с кабелями зарубежных фирм отличается низкой стоимостью и имеет полностью отвечающие современным требованиям электрические характеристики, малые габариты и вес, может использоваться в любых районах России. Кабель не содержит металлических элементов, что позволяет повысить его помехозащищенность от внешних электрических полей. На первичных сетях связи, организуемых по волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП), применяют цифровые системы передачи плезиохронной PDH и синхронной SDH цифровых иерархий. Основными недостатками систем передачи PDH «Сопка-3М», «Сопка-4М», «Сопка-6М», применяемых на сетях связи общего пользования, являются: - сложность выделения цифровых каналов на промежуточных пунктах, связанная с необходимостью согласования скоростей обработки сигналов путем добавления или убавления выравнивающих символов (бит); - отсутствие средств маршрутизации цифровых потоков, что не позволяет применять новейшие технологии передачи сигналов; - малое количество служебных каналов для целей контроля состояния сетей связи и управления ими. Все эти недостатки устранены в синхронной цифровой иерархии SDH, оборудование которой рассчитано на скорости передачи 155 Мбит/с (STM-1), 622 Мбит/с (STM-4), 2488 Мбит/с (STM-16), 9953 Мбит/с (STM-64), разрабатывается система передачи STM-256 со скоростью передачи порядка 40 Гбит/с. На проектируемом участке по заданию должны применяться системы передачи STM-1 и STM-4. Входными сигналами для STM-1 могут быть стандартные цифровые каналы американской (каналы Т) и европейской (каналы Е) систем PDH, называемые трибами PDH: - первичные цифровые каналы Т1 (1,5 Мбит/с) и Е1 (2 Мбит/с); - третичные цифровые каналы Е3 (34 Мбит/с) и Т3 (45 Мбит/с); - четверичный цифровой каналы Е4 (140 Мбит/c). Входными сигналами для STM-4 могут быть как вышеуказанные трибы PDH, так и трибы SDH первого уровня, соответствующие скорости передачи 155 Мбит/c. Применяемая в SDH система заголовков позволяет определить положение любого входного цифрового потока, погруженного в соответствующий виртуальный контейнер, и осуществлять его ввод-вывод из синхронного транспортного модуля STM-1(N). Размер поля заголовков позволяет ввести все данные, необходимые для маршрутизации цифровых потоков, а также создать необходимое количество служебных каналов для контроля и управления сетями связи. Оборудование SDH выпускает целый ряд зарубежных и российских фирм. Основным элементом сетей SDH являются синхронные мультиплексоры, которые, благодаря модульной конструкции, могут использоваться на сетях связи для работы в качестве: - оконечного (терминального) мультиплексора ТМ; - промежуточного мультиплексора ввода-вывода ADM; - регенератора; - концентратора (хаба); - кросс-коммутатора. Для проектируемого участка выбираются мультиплексоры SMS-150V (STM-1) и SMS-600V (STM-4), выпускаемые экспериментальным заводом научного приборостроения Академии наук России совместно с фирмой NEC. Основные технические данные мультиплексоров приведены в таблице 1.
Применение аппаратуры SDH российского производства позволяет: - уменьшить расходы на транспортировку; - более оперативно и экономично решать вопросы по производству пусконаладочных работ, по обучению обслуживающего персонала, по организации консультаций в период эксплуатации и послегарантийного обслуживания. 1.2 Размещение регенерационных пунктов Регенерационные пункты (РП) предназначены для увеличения дальности передачи путем восстановления амплитуды, формы, длительности и временного положения импульсов цифрового сигнала. В технологии SDH все функциональные модули обладают функцией регенерации. Основными функциональными модулями являются мультиплексоры. Терминальные мультиплексоры ТМ устанавливаются на оконечных пунктах при управлении или отделении железной дороги и на крупных участковых и узловых станциях. Участок трассы между ТМ называется маршрутом, длина маршрута может составлять сотни километров для отделенческой ПСС и тысячи километров - для дорожной ПСС. Длина проектируемого участка составляет 217 километров. Для дорожной ПСС мультиплексор ТМ устанавливается при управлении дороги, то есть на станции С, на станциях A, Г, Л, Н устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода ADM, так как на этих станциях требуется выделение каналов дорожной связи. Участок, расположенный между двумя соседними функциональными модулями, называется оптической секцией. Оптические секции нормируются по длине и делятся на три категории: - I - внутристанционная секция длиной до 2 километров; - S - короткая межстанционная длиной до 15 километров; - L - длинная межстанционная секция: до 40 километров при длине волны светового излучения л = 1,31 мкм и до 80 километров при л=1,55 мкм. При размещении регенерационных пунктов на участке дорожной ПСС, длина двух оптических секции (А - Г) и (Г - Л) оказались больше 80 километров каждая, поэтому на станциях Б и К предусматривается установка регенераторов R. Образовалось шесть оптических секций, из них пять длинных межстанционных (А - Б, Б - Г, Г - К, К - Л и Л - Н) и одна короткая межстанционная (Н - С). Размещение регенерационных пунктов показано на рисунке 1.  Рисунок 1. Схема размещения РП дорожной ЦПСС Для отделенческой ПСС мультиплексор ТМ устанавливается при отделении дороги на станции Н, а на станциях А, Б, В, Г, Д, К, Л, М устанавливаются мультиплексоры ввода-вывода. Схема размещения РП для отделенческой ПСС приведена на рисунке 2. Рисунок 2 - Схема размещения РП отделенческой ЦПСС 1.3 Расчет качества передачи Расчет выполняется с целью проверки правильности размещения регенерационных пунктов на участках дорожной и отделенческой первичной сети связи и включает расчет затухания на участках регенерации и построение диаграмм уровней. 1.3.1 Расчет затуханий участков регенерации Регенерационным участком (РУ) называется часть тракта, расположенная между соседними РП. На сетях связи SDH участок регенерации совпадает с оптической секцией, следовательно, для дорожной ПСС организованы 6 РУ, а для отделенческой ПСС - 8 РУ. Затухание участка регенерации ару, дБ определяется по формуле:  ру= ·lру+m· рс+n· нс(1)где - километрическое затухание ВОК, дБ/км;lру -длина участка регенерации, км; m- количество разъемных соединений; на каждом участке регенерации m=2; рс-затухание разъемного соединителя, организуемого при вводе ВОК в здание узла связи, дБ;n - количество неразъемных соединений; нс- затухание неразъемного (сварного) соединения, организуемого на стыке строительных длин кабеля, дБ.Для кабеля ЗАО «ТрансВок» ОКМТ: = 0,36 дБ/км при = 1,31 мкм; = 0,22 дБ/км при = 1,55 мкм;aрс = 0,3 дБ; нс = 0,1 дБ.Количество неразъемных соединений на каждом РУ определяется по формуле: n = (lру/lсд) - 1(2) где lру - длина участка регенерации; lсд - строительная длина кабеля, км. Для ОКМТ lсд = 4 км. Расчет затуханий участков регенерации для дорожного и отделенческого ПСС, приведен соответственно в таблицах 2 и 3, при этом длина волны светового излучения = 1,55 мкм выбрана только для оптических секций с длиной более 40 км.Таблица 2 Расчет затуханий РУ дорожной ПСС
Таблица 3 Расчет затуханий РУ отделенческой ПСС
1 2 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||