Автор: Пользователь скрыл имя, 31 Марта 2013 в 16:44, дипломная работа
Одним из основных направлений современного научно-технического прогресса является всестороннее развитие волоконно-оптических систем связи, обеспечивающих возможность доставки на значительные расстояния чрезвычайно большого объема информации с наивысшей скоростью. Уже сейчас имеются волоконно-оптические линии связи (ВОЛП) большой информационной емкости с длиной регенерационных участков более 200 км.
СОДЕРЖАНИЕ
Аннотация 8
Введение 11
1 Геолого-географический очерк и анализ существующих схем организации связи. 13
1.1 Характеристика оконечных пунктов. 13
2 Основные принципы технологии WDM 16
2.1 Эволюция волоконно-оптических систем и сетевых технологий 16
2.2 Многомодовые системы передачи 18
2.3 Канальные планы систем уплотнения WDM. 20
2.4 Модель взаимодействия транспортных технологий 23
2.5 Структура систем волнового уплотнения 25
2.6 Достоинства и недостатки WDM 30
3 Анализ эволюции прохождения многоволнового оптического сигнала
и определение расстояния между усилительными пунктами 32
3.1 Факторы, влияющие на характер распространения света в волокне 32
3.2 Нелинейные явления в волокне 41
4 Принципы построения аппаратуры WDM и обоснование технических требований к основным узлам 45
4.1 Принцип построения магистрали WDM 45
4.2 Описание узлов магистрали 47
4.3 Обоснование технических требований к основным узлам аппаратуры WDM 53
4.4 Основные технологии мультиплексирования – демультиплексирования 53
4.5 Оптические усилители 55
4.6 Передатчики 60
4.7 Приемники 61
4.8 Компенсаторы дисперсии 61
5 Разработка схемы организации связи и размещение усилительных пунктов 62
5.1 Характеристики оптического кабеля 63
5.2 Выбор типа аппаратуры 66
5.3 Общие принципы размещения пролетов согласно МСЭ-Т G.692 67
5.4 Определение длины усилительного участка 69
6 Мероприятия по приемке и вводу в эксплуатацию проектируемой линии 73
6.1 Общие положения по проектированию ВОСП 73
6.2 Порядок приемки и ввода в эксплуатацию аппаратуры и кабеля
ВОСП 74
6.3 Измерения и паспортизация аппаратуры ВОСП при вводе в эксплуатацию 75
7 Измерения и настройка в каналах WDM 79
7.1 Оптические источники для тестирования 79
7.2 Приемники для тестирования 80
7.3 Автоматизированные измерительные системы для тестирования компонентов 82
7.4 Измеритель оптических потерь 85
7.5 Рефлектометр 86
7.6 Параметры, влияющие на работу систем WDM 87
7.7 Монтаж и наладка систем WDM 88
8 Оценка технико-экономической эффективности проектируемой ВОЛП 92
8.1 Исходные данные 92
8.2 Расчет оборудования 92
8.3 Расчет капитальных затрат 92
8.4 Расчет численности производственных работников 94
8.5 Затраты на эксплуатацию 95
8.6 Расчет доходов от услуг связи 97
8.7 Оценка экономической эффективности капитальных вложений на проектируемый участок сети 100
9. Определение интегрального критерия уровня готовности к информационному обществу. 106
10 Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности при строительстве ВОЛП 116
Заключение 120
Библиография 121
Результаты расчета
Рисунок 9.1 - Движение по пути к глобальному
информационному
обществу г. Новосибирск
Рисунок 9.2 - Движение по пути к глобальному
информационному
обществу г. Кемерово
10 Мероприятия по обеспечению безопасности жизнедеятельности при строительстве ВОЛП
Работы, проводимые при строительстве и эксплуатации ВОЛП, должны осуществляться в соответствии с «Правилами техники безопасности при работах на кабельных линиях связи и линиях проводного вещания», а также строительных норм и правил по технике безопасности в строительстве и мер по противопожарной безопасности - в соответствии с «Правилами пожарной безопасности на объектах Министерства связи РФ.
Перед началом работ необходимо
проверить исправность
Для применяемой аппаратуры должна применяться сеть защитного заземления с сопротивлением менее 4 Ом. Сеть защитного заземления должна иметь общую точку с рабочим «полюсом» только в одном месте на щитке заземления. Электропроводка должна быть выполнена в соответствии с требованиями «Правил технической эксплуатации». В соответствии с вышеупомянутыми документами, а также с инструкциями по эксплуатации аппаратуры необходимо соблюдать следующие правила:
1. Все работы, связанные с монтажом и ремонтом аппаратуры должны производиться только при ее отключении. На коммутационные ключи вывешивается специальный плакат.
2. Сварочные работы должны выполняться с учетом мер предосторожности и соблюдения противопожарных мер, строительных норм и правил.
3. Измерительные приборы должны быть заземлены (для чего используются клеммы на стойках).
4. В линейно-аппаратном цехе (ЛАЦ) должны быть предусмотрены следующие мероприятия по технике безопасности: - применение специальных стремянок при обслуживании аппаратуры, расположенной в верхней части стоек; применение местного освещения стоек; использование пониженного напряжения 42 В; заземление металлических каркасов; аварийное освещение; применение защитных средств; диэлектрических перчаток и резиновых ковриков.
При работе с оптическими волокнами необходимо выполнять следующие требования:
1. Отходы ОВ при разделке, сколе собирать в отдельную емкость, и, после окончания работ закопать в грунт.
2. С волокнами работать только в клеенчатом фартуке.
3. После смены обработать пылесосом и протереть монтажный стол и пол в монтажно-измерительной машине.
4. При работе с устройствами для сварки ОВ необходимо:
5. Заземлить устройство.
6. Блок электродов закрыть специальным кожухом.
7. Подключение и отключение приборов, требующих разрыва электрических цепей, производить при полном снятии напряжения.
8. Не реже одного раза в неделю производить проверку исправности высоковольтных проводов.
9. К работе на установке допускаются только лица, прошедшие вводный инструктаж по ТБ на рабочем месте с последующим экзаменом.
Погрузочно-разгрузочные работы должны проводиться с учетом требований ГОСТ 12.3.009 в соответствии с технологическими инструкциями в присутствии и под надзором инженерно-технического работника, ответственного за безопасное проведение работ. Для грузов массой более 20 кг, а также при подъеме грузов на высоту более трех метров погрузочно-разгрузочные осуществляются механизированным способом при помощи подъемно-транспортного оборудования (кранов, погрузчиков и др.) и средств малой механизации.
Транспортные средства, стоящие под погрузкой - разгрузкой должны быть надежно закреплены.
Все погрузочно-разгрузочные работы следует осуществлять в рукавицах, а при производстве работ с помощью грузоподъемных механизмов еще дополнительно надевают каски.
Для погрузки - разгрузки запрещается применять доски толщиной менее 5 см.
Погрузку и разгрузку
Общая масса перевозимых грузов не должна превышать допустимые нормы для перевозки на автомобильном транспорте.
При производстве погрузочно-разгрузочных работ запрещается находиться в зоне предполагаемого падения смещения или опрокидывания груза.
Запрещается перевозка людей в кузове автомобиля, груженного барабанами с кабелем, либо другим инструментом или оборудованием.
Прокладка кабеля должна выполняться в соответствии при строительстве с требованиями ВСН-604-111-87 «Техника безопасности при строительстве линейно-кабельных сооружений». При проведении работ по прокладке кабеля, руководством предприятия назначается ответственный за проведение работ, это мастер или прораб участка.
При прокладке кабеля ручным способом на каждого рабочего должен приходиться участок кабеля не более 20 кг. При подносе кабеля к траншее в ручную все рабочие должны находиться по одну сторону от кабеля.
Размотка кабеля производиться с барабанов, установленных на кабельных тележках или с барабанов, установленных на специальных козлах. Установка кабельных тележек или специальных козлов должна осуществляться в строго горизонтальном положении, чтобы исключить смещение барабана с кабелем в сторону. Эти установки должны быть оснащены тормозными устройствами для остановки размотки кабеля при возникновении аварийной ситуации, кроме этого бригада, осуществляющая прокладку кабеля, должна быть оснащена портативными рациями.
При прокладке кабеля кабелеукладчиком следует соблюдать следующие правила:
1. Перед нагрузкой барабанов на кабелеукладчик проверяют исправность тросов и лебедок.
2. Наблюдение за погрузкой осуществляется вне кабелеукладчика.
3. После окончания погрузки барабанов проверяется правильность их установки на кабелеукладчики.
4. При движении кабелеукладочной колонны нельзя находиться между тросами сцепления, переходить через них или приближаться к кабелеукладчику на расстояние, меньшее, чем длина тросов сцепления, так как обрыв троса может вызвать несчастный случай.
5. На кабелеукладчике во время прокладки кабеля не должны находиться рабочие, не участвующие в производстве работ.
При производстве земляных работ, в зоне расположения подземных коммуникаций ордер на производство земляных работ выдается при наличии разрешения от этих организаций, в присутствии ответственных лиц при производстве работ в чьем ведомстве находятся подземные коммуникации.
Все организации, имеющие в районе прокладываемой кабельной линии связи подземные сооружения, должны быть не позднее, чем за пять суток до начала земляных работ письменно уведомлены о предстоящих работах, и за сутки вызваны их представители к месту работ для уточнения расположения принадлежащих им сооружений и принятию мер, исключающих повреждение коммуникаций. До прибытия на место производства работ вызванных представителей работы запрещены.
В охранной зоне коммуникаций производится предварительное шурфование коммуникаций ручным способом, и это является обязательным условием, производство механизированных работ запрещено.
Пожарно-профилактическую работу организует и проводит пожарно-техническая комиссия, председателем является главный инженер предприятия.
При работе на трассе необходимо соблюдение правил противопожарной безопасности: запрещается заправка техники с работающими двигателями и курение во время заправки. Вся техника должна быть оборудована огнетушителями. Электрическая проводка должна быть изолирована, и не иметь повреждений.
Склады, на которых хранятся барабаны с кабелем, должны быть оборудованы пожарными щитами, ящиками с песком и огнетушителями. Горючесмазочные материалы необходимо хранить в плотно закрытой таре.
Территория объектов связи должна содержаться в чистоте и порядке, мусор должен выводиться и уничтожаться своевременно.
Особое внимание требуется уделять вопросам охраны окружающей среды. Предприятия и сооружения связи, по сравнению с другими вредными производствами, можно назвать относительно чистыми, но и они вносят экологическое нарушение равновесия. Поэтому при проектировании сооружений связи необходимо предусмотреть экономичное использование земли и эффективное средство защиты окружающей среды от загрязнения. Помимо всего прочего, должны быть решены вопросы, связанные с восстановлением земельного участка и приведение его в состояние, пригодное для дальнейшего использования в сельском и лесном хозяйстве.
Заключение
В дипломном проекте
Исходя из существующих на сегодняшний день промышленных систем WDM, были рассмотрены вопросы эволюции волоконно-оптических систем, основных параметров систем волнового уплотнения. Согласно рекомендациям МСЭ-Т был приведен канальный план систем уплотнения, которого придерживаются большинство производителей аппаратуры. Отображены вопросы взаимодействия транспортных технологий. Рассмотрена структура систем волнового уплотнения, описаны основные узлы и параметры основных узлов аппаратуры, приведены достоинства и недостатки использования систем WDM.
Проанализировав факторы, влияющие на характер распространения света в волокне, были рассчитаны основные параметры - затухание и дисперсия ОВ. Особое внимание было уделено рассмотрению хроматической дисперсии, так как ее влияние особенно велико в области длины волны 1550 нм в системах WDM с применением стандартного одномодового волокна. На основании расчетов можно сделать вывод, что на данной длине волны, соответствующей третьему окну прозрачности, затухание оптического кабеля равно 0,212 дБ/км, что соответствует нормам. Отражены вопросы нелинейных явлений в волокне. Произведен расчет длины усилительного участка, по результатам расчетов была получена длина, равная 97 км. На основании этого можно сделать вывод, что выбранная аппаратура и существующий кабель соответствуют техническим данным, обеспечивающим запас по широкопо-лосности на участке регенерации.
Проведен анализ принципа построения магистрали с аппаратурой волнового уплотнения, основных технологий WDM мультиплексирования, Приведена схема организации связи и размещение усилительных пунктов.
Разработаны мероприятия по приемке и вводу в эксплуатацию проектируемой линии с применением аппаратуры систем WDM, а также основные виды измерений при строительстве и монтаже каналов WDM.
Дана технико-экономическая
Библиография
1. Danielson B.L. Optical time-domain reflectometer specifications and performance testing. Applied Optics, 1985, v.24. n 15. p.2313.
2. Danielson B.L., Whittenberg CD., Drapela T. Standard reference fibers for calibration of the optical time-domain reflectometer. ISA Transactions. 1990. v.29. n.4. p.49.
3. Заславский К.Е. Волоконно-оптические системы передачи: учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 1997.
4. Заславский К.Е. Волоконно-оптические системы передачи со спектральным уплотнением ВОСП - WDM: учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 2002.
5. Иванов А.Б., Соколов И. В. Современные методы измерений PMD / Метрология и измерительная техника, 1999, №1, с. 39 - 43
6. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, СП, измерения. - М.: Компания Сайрус Системе, 1999. - 671 с.
7. Кравцов В. Е. Современные оптические рефлектометры. Вопросы метрологического обеспечения / Метрология и измерительная техника, 1999, №2, с. 38 - 48
8. Laferriere J.,Taws R.,Wolszozak S. Guide to fiber optic measurements, Wavetek, 1998
9. Mailer W., Hube K., Hunerhoff D. Uncertainty of OTDR Loss Scale Colibration using a fiber Standard. J of Opt. Communication, 1994, 15 N 1. P.20.
10. Слепов Н.Н. Оптическое мультиплексирование с разделением по длине волны // Сети и системы связи, 1999, №4, с.24-31.
11. Убайдуллаев Р. Р. Волоконно-оптические сети. — М.: ЭКО-ТРЕНДЗ, 1998.—267 с.
12. Фокин В.Г. Аппаратура систем синхронной цифровой иерархии: Учебное пособие / СибГУТИ: Новосибирск, 1998. — 60с.
13. Шаршаков А.В. WDM: успехи и проблемы / Сети и системы связи, 1999, №4, с. 14-22
14. Bellcore GR -196 - CORE, issue 1,1995
15. Волоконно-оптические системы передачи / М.М. Бутусов, С. М. Верник и др./ Под ред. В. Н. Гомзина. — М.: Радио и связь, 1992 — 416с.
16. ГОСТ 26599—85. Компоненты волоконно-оптических систем передачи. Термины и определения.
17. ГОСТ 26814—86. Кабели оптические. Методы измерения параметров.
18. ГОСТ 27908-88 "Стыки цифровых волоконно-оптических систем передачи первичной сети ЕАСС Номенклатура и основные параметры".
19. ГОСТ 8.386-89. ГСИ "Метрологическая аттестация средств измерений".
20. ГОСТ 28871-90 "Аппаратура линейных трактов цифровых волоконно-оптических систем передачи. Методы измерений основных параметров"
21. ГОСТ Р МЭК 793-1-93 "Волокна оптические. Общие технические требования".
22. Волоконно-оптическая техника: история, достижения, перспективы / Сборник статей / Под ред. С.А. Дмитриева, Н.Н. Слепова. - М.: «Connect», 2000 - 376 с.
23. Закон РФ "Об обеспечении единства измерений".
24. Закон РФ "О сертификации продукции и услуг".
25. Закон РФ "О связи".
26. МИ 1907-88. ГСИ "Рефлектометры оптические. Методика поверки"
27. МИ 1046-86 "Методические указания. Государственная поверочная схема для средств измерений расстояния в световоде".
28. МИ 1687-87 "Государственная поверочная схема для средств измерений оптических вносимых потерь в компонентах ВОСП".
29. Project IEC 61746 OTDR Calibration, 1998
30. ITU-T - G.652, G.653, G.655, G.692, G.772