Расчет длины регенерационного участка

 

Расчет длины регенерационного участка (РУ) является важным разделом проектирования. Для обеспечения лучшего качества передачи информации и экономии затрат предпочтительнее, чтобы длина РУ была максимальной.

При проектировании высокоскоростных ВОЛП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (La) и длина участка регенерации по широкополосности (L_B), так как причины, ограничивающие предельные значения независимы.

Длина регенерационного участка ВОЛП определяется энергетическим потенциалом аппаратуры и передаточными параметрами кабеля: его коэффициентом затухания и дисперсией. Затухание приводит к ослаблению сигнала и уменьшению дальности передачи. Дисперсия ограничивает пропускную способность световода.

В общем случае необходимо рассчитать две величины длины участка регенерации по затуханию:

L_{α макс} - максимальная проектная длина участка регенерации;

L_α.мин - минимальная проектная длина участка регенерации.

 

, км,

, км,

 

где А_макс и А_мин [дБ] – максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1*10^-10.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

Максимальное значение перекрываемого затухания определяется:

А_макс = p_пер.min – p_пр.min , дБ

где p_пер.max – минимальная мощность оптического излучения передатчика;

p_пр.min – гарантированная чувствительность приемника.

А_макс = -5 – (-34)=29 дБ.

Минимальное значение перекрываемого затухания определяется:

А_МИН = p_пер.max – p_{перегр.max} , дБ,

где p_пер.max – максимальная мощность оптического излучения передатчика;

p_{перегр.max}– уровень перегрузки приемника.

 

А_МИН = 0 – (-10)=10 дБ.

 

a_ок [дБ/км] – километрическое затухание в оптических волокнах кабеля, a_ок = 0, 22 дБ/км;

α _нс [дБ] – среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации, α _нс = 0, 08 дБ;

L_стр [км] – среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации, L_стр = 5 км;

α _рс [дБ] – затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя, α _рс = 0, 3 дБ;

n – число разъемных оптических соединителей на участке регенерации,

n = 4;

М [дБ] – системный запас ВОСП по кабелю на участке регенерации, М = 6 дБ. Т.к. линия длинная, то необходимо брать 6 дБ.

 

Подставляя данные в формулы получаем:

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

 

Проведём расчёт длины регенерационного участка по дисперсии:

 

, км,

где t (пс/нм·км) – суммарная дисперсия одномодового ОВ в выбранном ОК; τ = 18 пс/нм·км;

Dl (нм) – ширина спектра источника излучения для выбранной СП. В характеристиках аппаратуры максимальная ширина спектра излучения определена на уровне -20 дБ, поэтому ее необходимо определить для уровня -3 дБ, которая составляет 20% от указанной (Dl=0, 2∙ 1=0, 2 нм);

В (МГц) – широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту для выбранной СП, В = 155, 520 МГц.

 

Подставляя вышеперечисленные данные в формулу получаем:

 

 

Критерием окончательного выбора аппаратуры и кабеля должно быть выполнение соотношения:

 

L_B> L α max,

 

L_B = 785, 8 > L α max=92, 4 км.

 

По результатам расчетов получено, что L_aмакс < L_В, значит, аппаратура и кабель выбраны с техническими данными, обеспечивающими запас по широкополосности на участке регенерации.

Регенерационный участок ставить не нужно.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

Организация строительных работ.

Монтаж оптического кабеля

Монтаж оптических кабелей - наиболее ответственная операция, предопределяющая качество и дальность связи по ВОЛП. Соединение

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

волокон и монтаж кабелей производятся как в процессе производства, так и при строительстве и эксплуатации кабельных линий.

Монтаж подразделяется на постоянный (стационарный) и временный (разъемный). Постоянный монтаж выполняется на стационарных кабельных линиях, прокладываемых на длительное время, а временный - на мобильных линиях, где приходится неоднократно соединять и разъединять строительные длины кабелей. Соединители оптических волокон представляют собой арматуру, предназначенную для юстировки и фиксации соединяемых волокон, а также для механической защиты сростков. Основными требованиями к ним являются: простота конструкции, малые переходные потери, устойчивость к внешним механическим и климатическим воздействиям, надежность. Дополнительно к разъемным соединителям предъявляется требование неизменности параметров при повторной стыковке.

Потери в соединительных устройствах в основном возникают из-за несовмещенности и несоосности торцов волокон. Поэтому допуски на внешние диаметры волокон должны быть жесткими. Необходимо также, чтобы технология процесса сращивания была по возможности простой, не требующей сложных инструментов и оборудования. Торцы соединяемых волокон должны быть оптически плоскими.

Важным требованием является обеспечение высокой стабильности оптического контакта, то есть сохранение его параметров во времени независимо от температуры, влажности и многократности соединения и разъединения сростков. Необходима надежная гидроизоляция оптических волокон от влаги и агрессивных компонентов окружающей среды (земли, воды).

При соединении волокон с одинаковыми номинальными размерами сердцевины и одинаковым распределения показателя преломления по радиусу волокна наилучшую эффективность обеспечивает торцевое соединение волокон. Дополнительные потери, вносимые соединением

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

оптических волокон в тракт передачи кабеля, определяются двумя группами параметров: внешними и внутренними. Внешними (по отношению к волокну) называются параметры, связанные с особенностями методов соединения, в том числе с подготовкой концов волокон, и включающие в себя поперечное смещение сердцевины, разнесение торцов, наклон осей, угол наклона торца волокна, френелевские отражения. Внутренние параметры, связанные со свойствами самого волокна и обусловлены, например, вариациями диаметра сердцевины, числовой апертуры, профиля показателя преломления и другое.

Стационарный монтаж выполняется с помощью неразъемных соединителей, а временный монтаж многократного использования - с помощью разъемных соединителей.

Про­кладку ОК осуществляют комплексные механизированные колон­ны, в состав которых входят строительные машины и механизмы общестроительного назначения (тракторы, бульдозеры, экскава­торы и др.), а также специальные машины и механизмы для про­кладки кабеля (кабелеукладчики, тяговые лебедки, пропорщики грунта, машины для прокола грунта под препятствиями и др.).

Прокладка кабеля в грунт производится при температуре окружающего воздуха не ниже минус 10°С. Кабель прокладывают грунтах всех категорий, кроме подверженных мерзлотным деформациям, в воде при пересечении неглубоких болот, несудоходных и несплавных рек со спокойным течением (с обязательным заглублением). Способы прокладки ОК через болота и водные преград должны определяться отдельными проектными решениями.

Возможные два способа прокладки ОК в грунт: ручной в ранее отрытую траншею или бестраншейный с помощью ножевых кабелеукладчиков. Через дороги, переезды, ручьи кабель прокладывается

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

с применением защитного трубопровода. Наряду с основной трубой предусматривается еще резервная.

Необходимо отметить, что прокладка кабеля непосредственно в грунт осуществляется в открытой сельской местности, а в траншею – в более заселенных районах.

Между заданными пунктами основным будет являться бестраншейный способ прокладки кабеля с помощью кабелеукладчика, так как этот способ один из самых высокопроизводительных и эффективных. Он широко применяется на трассах с раз­личными рельефами местности и разными грунтами. Для про­кладки используются кабелеукладчики с активными и пассивны­ми рабочими органами. С помощью ножевого кабелеукладчика в грунте прорезается узкая щель, и кабель укладывается на ее дно на заданную глубину залегания (0, 9... 1, 2 м), а над кабелем на глубине 60-70 см укладывается сигнальная лента. Прокладка кабеля кабелеукладчиком показана на рисунке 6.1. При этом на кабель действуют механические нагрузки. Кабель на пути от барабана до выхода из кабеленаправляющей кассеты, подвергается воздействию продольного растяжения, поперечного сжатия и изгиба, а в случаях применения вибрационных кабелеукладчиков — вибрационному воздействию. В зависимости от рельефа местности и характера грунтов, конструкции и технического состояния кабелеукладчиков, а также режимов его работы механические нагрузки на кабель могут изменяться в широких пределах.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

Рисунок 6.1 - Прокладка кабеля кабелеукладчиком: 1 – корпус; 2 – нож; 3 – кассета; 4 – кабель; 5 – барабан; 6 – ролики; 7 – пропорочный нож; 8 – тракторы; 9 – трос.

Для обеспечения условия непревышения допустимых растягиваю­щих нагрузок на ОК скорость прокладки кабеля должна быть не более 3 км/ч.

На данной трассе для бестраншейной прокладки кабеля будем использовать ножевой прицепной кабелеукладчик КУ-120 (рисунок 6.6), предназначенный для магистральной и зоновой прокладки: телефонного кабеля, коаксиального кабеля, оптического кабеля, силового кабеля, сигнальной ленты одновременно с кабелем и трубой, пластиковых труб под кабель, сигнальной трубы одновременно с кабелем и трубой

Основным рабочим органом кабелеукладчика является кабелеукладочный нож. В задней части ножа укрепляется кассета с направляющими лотками, через которые проходят прокладываемые кабели. Кабелеукладчик транспортируется сцепом тяговых тракторов, количество которых зависит от глубины прокладки и группы грунта (в данном случае для грунта 2 категории достаточно трех-четырех гусеничных тракторов Т-130). Сцепка тракторов, как правило, осуществляется стальным канатом

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

диаметром 36-40 мм. Расстояние между тракторами должно быть не менее 5 м. При прохождении по труднопроходимым, заболоченным местам - не менее 10 м. Для предотвращения работы трактора на разрыв, силовая нагрузка должна находиться на канаты, пропущенные под тракторами. Чтобы обеспечить прокладку кабеля на проектную глубину, необходимо перед началом работ кабелеукладчика спланировать трассу бульдозером. Перед началом движения кабелеукладчика выкапывают яму глубиной 0, 3-1, 2 м, в которую заглубляется нож. Кабель пропускается через кассету, и создается слабина витка кабеля для предотвращения порчи кабеля при рывках в начале движения.

 

Рисунок 6.2 - Кабелеукладчик КУ-120.

 

Основные характеристики кабелеукладчика приведены в

таблице 6.2.

 

Таблица 6.2- Основные характеристики комплекса КНВ-1К

Основные технические характеристики кабеля	Значение параметров
Максимальная глубина укладки кабеля	1200 мм
Глубина укладки контрольной ленты	600 мм
Количество устанавливаемых барабанов
Размер устанавливаемых барабанов - до	№ 22
Диаметр укладываемого кабеля или трубы – до (в зависимости от применяемого кабелеукладочного ножа)	65 мм

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

8. ИЗМЕРЕНИЯ В ПРОЦЕССЕ СТРОИТЕЛЬСТВА ВОЛП

 

Для качественного монтажа ВОЛС необходимо контролировать:

- полное затухание и распределенные потери ВОЛС;

- потери на сварку световодов.

Рассмотрим виды и способы измерений оптического кабеля в процессе монтажа.

Измерения в процессе строительства линий связи выполняются с целью проверки кабеля, аппаратуры на соответствии техническим условиям на эти изделия, контроля качества выполнения отдельных технологических операций, проверки законченного объекта на соответствие принятым

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

ФГБОУ ВПО ТюмГНГУ ИКИС П.З.

нормам. В случае отклонения технических условий и норм производятся аварийные измерения для определения повреждений линейных сооружений и выявления неисправных блоков аппаратуры или участков кабеля.

Проблема усталостного разрушения для ОК стоит особенно остро. Срок службы ВОЛП во многом зависит от нагрузок прикладываемых к ОК в процессе производства и эксплуатации. Превышение допустимых значений механических нагрузок, если даже и не приводит непосредственно к повреждению кабеля. Создает условие для ускорения процессов старения и ведет к преждевременному разрушению кабеля во время его эксплуатации, существенно сокращая срок службы.

Все это является причиной того, что в процессе строительства ВОЛП в основном измеряют затухание оптического сигнала в ОВ, на стыках ОВ и т.д. с целью проверки качества выполнения отдельных технологических операций и контролирует механические нагрузки при прокладке ОК.

В процессе строительства проводятся следующие измерения: входной контроль ОВ; измерения, проводимые в процессе прокладки ОК; измерения, выполняемые в процессе монтажа ОК; измерения на смонтированном регенерационном участке ВОЛП; приемосдаточные измерения.

⇐ Предыдущая1234Следующая ⇒

Поделиться:

Популярное:

1. Врач-терапевт участковый цехового врачебного участка
2. Выбор внешнего и внутреннего диаметра статора, электромагнитных нагрузок, длины статора и ротора
3. Выбор режима работы участка и рабочих
4. Действия участкового уполномоченного полиции при проведении профилактического обхода административного участка.
5. Дифракция света. Дифракционная решетка и ее использование для измерения длины световой волны.
6. Для любого замкнутого контура алгебраическая сумма ЭДС равна алгебраической сумме падений напряжений на участках этого контура.
7. Добавление земельного участка.
8. Зависимость силы тяги мышцы (F) от скорости изменения ее длины
9. Запишите закон Ома для участка цепи и для замкнутой цепи
10. Изучение дифракционной решетки и определение длины
11. Макропроектирование предметно-замкнутого участка: расчет приведенной программы цеха и участка
12. Мастер производственного участка.