Проектирование магистральной линии связи на маршруте Тирасполь-Вена

 

 пс/км, 

 

где ∆λ – ширина полосы оптического  излучения, определяемая из справочных данных соответствующего источника  излучения (2 нм)

Дисперсия проявляется по-разному  в различных типах волоконных световодов. Сравнивая дисперсионные характеристики световодов, можно отметить, что лучшими параметрами обладают одномодовые световода. Хорошие данные также у градиентных световодов с плавным изменением показателей преломления. Наиболее резко дисперсия проявляется у ступенчатых многомодовых световодов.

8.3 Расчет длины регенерационного участка

 

Длина регенерационного участка  L_р.у. ВОЛС определяется передаточными характеристиками кабеля: его коэффициентом затухания α и дисперсией τ.

Затухание кабеля приводит к уменьшению передаваемой мощности, что соответственно лимитирует длину  регенерационного участка. Дисперсия  кабеля приводит к наложению передаваемых импульсов и как следствие  к их искажению, и чем длиннее  линия, тем больше вносимые искажения  импульсов, что в свою очередь, также  накладывает ограничения на пропускную способность кабеля ∆F.

Длина регенерационного участка  должна удовлетворять значениям как затухания, так и дисперсии. Поэтому производится расчет длины регенерационного участка сначала исходя из допустимого значения по затуханию L^з_р.у., затем исходя из требуемых значений дисперсии и пропускной способности L^д_р.у. Из полученных двух значении L^з_р.у. и L^д_р.у. длин регенерационного участка выбирается наименьшее значение как отвечающее условиям затухания и дисперсии.

Оптические кабели характеризуются  двумя важнейшими параметрами –  затуханием и дисперсией.

Затухание оптического волокна  характеризует уменьшение мощности оптического излучения при прохождении  по ОВ, поэтому эта величина определяет длину регенерационных участков (расстояние между усилителями).

Дисперсия характеризует  искажение передаваемого сигнала. Сигнал изменяется путем наложения  различных мод, чем длиннее будет  линия, тем сигнал дойдет до приемного  устройства размытее.

Длина РУ основывается на обоих данных характеристиках. Следовательно расчет регенерационного участка производится по затуханию и дисперсии. Наименьший участок будет удовлетворять обоим параметрам, поэтому за РУ выбирается именно он.

Расчет длины регенерационного участка (РУ) по затуханию:

 

 

Э_п = Р_пер - Р_пр – энергетический потенциал ВОСП (равен 25дБ),

α – коэффициент затухания  ОВ 0,34 дБ/км,

а_рс – потери в разъемном соединении, дБ/км (стандартизировано и равно 0,01 дБ/км),

n_рс – число разъемных соединителей (ввод в ОВ и вывод из него оптического излучения; посчитаем посредством деления длины участка А-Б на строительную длину ОК (4 км)), 313

а_нс – потери в неразъемном соединении, дБ/км,

а_з – энергетический запас системы необходимый для компенсации эффекта старения аппаратуры и ОК, а также потерь возникающих после ремонта на кабеле, случаев некачественного сращивания сростков ОК и других отклонений, в среднем 5 дБ.

Поскольку необходимо реализовать  передачу данных со скоростью 9,8 Гб/с, выбираем тип оборудования STM-64, количество потоков 1.

Расчет длины регенерационного участка по дисперсии будем производить  по следующей формуле:

 

,

 

 где ∆F_ос – скорость передачи волоконно-оптической системы 9,8 Гбит/с,

∆F_ок – пропускная способность световода на 1 км длины

Определим пропускную способность  световода на 1 км длины:

 

 ГГЦ*км

 

Найдем длину регенерационного участка по дисперсии:

км

Выбираем меньшую из полученных длин регенерационного участка и  получаем 63,66 км.

Рассчитаем количество регенерационных  участков:

 

 регенерационных участков.

 

Максимально допустимые длины  регенерационных участков по потерям  и дисперсии для ОМ кабеля: 63,66 км и 170 км соответственно.

Т.о по окончанию строительной длины 4 км будем ставить муфту, а по истечению РУ – необслуживаемый регенерационный пункт (НРП).^*

 

9. Строительство ВОЛС

 Основные этапы строительства:

1. Проведение комплекса  подготовительных работ

Перед началом работ по прокладке кабеля требуется провести комплекс подготовительных работ. Монтажники, в строгом соответствии с заложенными  в проекте требованиями, проводят подготовку трассы прокладки кабеля: устанавливают недостающие опоры, закрепляют монтажные ролики, подготавливают места ввода кабеля в здания.

В случае прокладки кабеля в кабельной канализации осуществляется проверка канализации, откачка, по необходимости, воды из колодцев и коллекторов, проводится проверку кабельных каналов.

На этапе подготовительных работ, в соответствии с проектными спецификациями, проводится закупка  необходимого оборудования и материалов. Осуществляется строгая проверка полученной от поставщиков продукции: входной  контроль кабеля и проверка оборудования.

2. Прокладка/подвеска кабеля

По окончании подготовки трассы начинается непосредственная процедура  прокладки кабеля. С использованием специализированного оборудования (УЗК, кабельные лебедки и домкраты, диэлектрический лидер-трос, кабельные  чулки, вертлюги) монтажные бригады осуществляют прокладку подвеску оптического или коаксиального кабеля.

В процессе прокладки под  строгим контролем находится  соблюдение нормируемых механических воздействий на кабель, в первую очередь усилий растяжения и сжатия, допустимых радиусов изгиба кабеля, климатических  условий прокладки. В процессе прокладки  кабель закрепляется в специализированных кабельных зажимах и подвесах, обеспечивающих надежную фиксацию.

Способы прокладки кабеля:

– подвеска кабеля по опорам осветительной сети, городского электрифицированного транспорта;

– прокладка кабеля по крышам и техническим этажам зданий;

– прокладка кабеля в  кабельной канализации коллекторах;

– прокладка кабеля по металлоконструкциям, желобам, стенам зданий, в трубопроводах;

– прокладка кабеля в  грунт;

3. Монтаж оптического  кабеля

Монтаж оптических муфт и  кроссов является наиболее ответственной  операцией при строительстве  ВОЛС.

4. Измерения и паспортизация

Одним из немаловажных составляющих грамотной реализации комплекса  работ по строительству ВОЛС, является заключительный этап – измерение  параметров построенной ВОЛС и подготовка исполнительной документации.

В исполнительной документации указывается вся информация о  трассе, необходимая для ее дальнейшей эксплуатации, обслуживания, модернизации и развития.

Полный состав исполнительной документации включает в себя следующие  составляющие:

• Паспорт трассы:

– схема размещения строительных длин и смонтированных муфт и кроссов

– схемы распределения  оптических волокон (ОВ) в муфтах и  кроссах

– откорректированные после  прокладки кабеля рабочие чертежи  проектной документации и др.

• Паспорт трассы электрический:

– протоколы монтажа муфт

– протоколы монтажа оптических кроссов

– рефлектограммы и протоколы измерения затухания ОВ на смонтированных участках

– протоколы измерения  сопротивления изоляции внешней  оболочки ВОК на смонтированных участках и др.

• Рабочая документация:

– заводские паспорта ВОК

– протоколы входного контроля строительных длин ВОК

– заводские паспорта оконечного оборудования

– перечень внесенных изменений, отступлений от проектных решений  и согласования к ним и др.

 

9. Выбор оборудования

 

Оптические муфты Fujikura предназначены для проходного и разветвительного сращивания любых типов оптических кабелей при прокладке в грунте, кабельной канализации, коллекторах, тоннелях, а также для подвески на опорах воздушных линий связи и электропередач. Модельный ряд оптических муфт Fujikura содержит полный спектр современных конструкций и типов муфт для самых разнообразных применений. Муфты обеспечивают надежную защиту и герметизацию места соединения оптических кабелей и отвечают самым высоким требованиям качества и надежности.

Муфты Fujikura поставляются с руководством по монтажу на русском языке и имеют сертификат соответствия в системе сертификации «Связь».

Основные характеристики:

• Емкость от 48 до 180 волокон;
• Конструкция обеспечивает полную водо- и воздухонепроницаемость, позволяет осуществлять разборку и повторный монтаж муфты;
• Корпуса муфт изготовлены из высокопрочного пластика, стойкого к воздействию солнечной радиации;
• Металлические конструкции и крепежные элементы муфт имеют антикоррозионное покрытие;
• Температурный диапазон эксплуатации от -60 до +60° С.

 

 Рис. 6. FSCO-12BW4

 

По мере распространения  оптического сигнала происходит его ослабление, а также уширение импульсов из-за дисперсии. Если максимально  допустимая длина между приемником и передатчиком превышена, то необходимо в промежуточных точках линии  связи добавлять один или несколько  ретрансляторов. В общем случае ретранслятор выполняет функцию усилителя  оптического сигнала, и дополнительно (при цифровой передаче) может восстанавливать  форму импульсов, уменьшать уровень  шумов и устранять ошибки. Такой  ретранслятор является регенератором.

По методу усиления оптического  сигнала ретрансляторы подразделяются на две категории: повторители и  оптические усилители (ОУ), которые  мы и будем использовать.

Экономически выгоднее будет  поставить усилитель в пунктах  организации связи, который позволит нам увеличить длину участка  передачи сигнала. Расстояние между  такими усилителями будет равно  63,66*4=254,64 км. Через каждые 254,64 км будем ставить НРП.

Так как строительная длина кабеля составляет не более 4 км, то при длине трассы 1253 км количество необходимых на участке муфт составляет 1253/4~314 штук. Длина РУ 63,66 км, значит, количество НРП составляет 1253/63,66 ~20 штук.

 

9.1 Монтаж муфт

 

Для монтажа ВОК связи  при ремонте используют муфты  соединительного, и разветви тельного типа.

Для монтажа ВОК связи, проложенного в ПЭВП кабеле воде, используют муфты, преимущественно, тупикового типа.

Конструкция и параметры  муфт, используемых для ремонта ВОК  связи должны обеспечивать:

· соответствие муфты условиям ее применения;

· соединение всех волокон  кабеля в заранее определенном порядке;

· среднее затухание сростка  на усилительном участке – не более 0,05 дБ;

· восстановление целостности  оболочки кабеля;

· непрерывность механических параметров кабеля;

· герметичность соединения;

· возможность пере монтажа муфты и повторного соединения волокон.

Монтаж муфт при ремонте  ВОК связи, как правило, проводят в специально оборудованной монтажно-измерительной  лаборатории. Допускается проведение монтажа при ремонте ВОК в  колодце кабельной канализации  или в установленной возле  котлована палатке. Рабочее место  для монтажа должно быть, сухим, иметь  достаточное освещение и вентиляцию и обеспечивать возможность размещения в нем рабочего стола для сварочного устройства и работу двух монтажников  ВОЛС. При монтаже оптических муфт должен быть предусмотрен технологический  запас кабеля, который обеспечивает возможность подачи муфты на рабочий  стол монтажника ВОЛС.

Длина технологического запаса (с каждой стороны) при монтаже  муфт ВОК связи должна быть не менее:

а) ВОК проложен в ПЭВП кабеле воде:

· при монтаже в монтажно-измерительной  лаборатории и колодце – 12 м;

б) ВОК проложен непосредственно  в грунт или кабельную канализацию:

· при монтаже в колодце (палатке у котлована) – 5 м;

· при монтаже в монтажно-измерительной  лаборатории – 10 м;

в) ВОК подвешен на опорах вдоль трассовой ВЛ – 30 м.

Концы сращиваемых ВОК  связи подают на рабочий стол монтажника, разделывают их и выполняют монтаж.

Монтаж оптических муфт выполняют  в строгом соответствии с требованиями ТУ на муфту, технологической карты  монтажа, а также «Инструкции  по проектированию и строительству  ВОЛС газопроводов. ВСН 51–1.15–004–97»