Войти в мой кабинет
Регистрация
ГОТОВЫЕ РАБОТЫ / КУРСОВАЯ РАБОТА, ПРИБОРОСТРОЕНИЕ И ОПТОТЕХНИКА

Проектирование междугородной волоконно-оптической линии передачи между городами Кострома – Нижний Новгород

bogomol742 260 руб. КУПИТЬ ЭТУ РАБОТУ
Страниц: 30 Заказ написания работы может стоить дешевле
Оригинальность: неизвестно После покупки вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100% с помощью сервиса
Размещено: 13.07.2021
ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖДУГОРОДНОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ При проектировании волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) необходимо: 1. Выбрать и обосновать трассу ВОЛП между данными городами; 2. Определить число каналов на ВОЛП; 3. Сделать выбор системы передачи и оптического кабеля; 4. Сделать конструктивный расчет кабеля, вычертить поперечный разрез кабеля с указанием его марки по образцу (рис. 1.1- 1.3). 5. Рассчитать параметры оптического волокна; 6. Рассчитать затухание оптического волокна; 7. Определить длину регенерационного участка и дать схему размеще¬ния ОРП и НРП на ВОЛП; 8. Дать рекомендации по защите ОК и ОВ от всех возможных внешних воздействий и по способам соединения оптических волокон и оптических кабелей на проектируемой ВОЛП; 9. Составить смету на строительство линейных и станционных сооружений ВОЛП по укрупненным показателям и определить срок окупаемости проектируемой магистрали. Таблица 1 Исходные данные Пункт А Население пункта А, тыс.чел. ** Пункт Б Население пункта Б, тыс. чел. ** Кострома 269,7 Нижний Новгород 1255,2 Дисперсия D, пс/нм•км 1,7 Длина волны ?, мкм 1,3 ¬Системы СЦИ СТМ-16 Энергетический потенциал системы П, дБ. 29 Число во¬локон в кабеле т 24 Строительная длина ОК lc, км. 3 Ширина источника излучения ??, нм 0.7 Потери в неразъемных соединениях ?н , дБ 0.03 n_1 1,460 1,454 ВЫБОР ТРАССЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ При проектировании трассы необходимо обеспечить: - наикратчайшее протяжение трассы; - наименьшее число препятствий, усложняющих и удорожающих стоимость строительства (реки, карьеры, дороги и др.); - максимальное применение механизации при строительстве; - максимальные удобства при эксплуатационном обслуживании. В соответствии с требованиями «Земельного кодекса РФ» размещение трасс для строительства следует осуществлять на землях, наименее пригодных для ведения сельского хозяйства. Все другие требования, учитываемые при выборе трассы, можно привести к трём следующим: - минимальные капитальные затраты на строительство, - минимальные эксплуатационные расходы, - удобство обслуживания. Первый вариант трассы прокладки кабеля протяженностью 330 км проходит преимущественно вдоль автомобильных дорог. Есть пересечения с автодорогами и водными преградами. Второй вариант трассы прокладки кабеля протяженностью 360 км проходит преимущественно вдоль автомобильных дорог. Есть пересечения с автодорогами и водными преградами. Третий вариант трассы прокладки кабеля протяженностью 380 км проходит преимущественно вдоль автомобильных дорог. Есть пересечения с автодорогами и водными преградами. Сравнение трех вариантов трассы между городами Кострома и Нижний Новгород приведен в таблице 2. Таблица 2 Характеристика вариантов трассы Характеристика трассы Един. изм. Количество единиц по вариантам Вариант 1 Вариант 2 Вариант3 1. Общая протяженность Вдоль шоссейных дорог Вдоль железных дорог Вдоль грунтовых дорог По бездорожью км 330 165 117 48 - 360 180 128 52 - 380 190 133 57 - 2. Способ прокладки Кабелеукладчиком Вручную В канализации км 318 12 348 12 368 12 3. Количество переходов Через железные дороги Через несудоходные реки Через шоссейные дороги пер. 2 4 7 2 5 6 3 7 9 4. Число обслуживаемых регенерационных пунктов пункт. - - - 5. Число необслуживаемых регенерационных пунктов пункт. 3 3 3 Вывод: Очевидно, что по технико-экономическим соображениям наиболее целесообразно для строительства кабельной линии использовать первый вариант. Трасса имеет наикратчайшее расстояние между населенными пунктами и проходит вдоль автомобильной дороги, соответственно при эксплуатации и обслуживании данной трассы будут минимальные затраты. На рис.1 показана трасса прокладки кабеля. Рисунок 1 – Трасса прокладки кабеля
Введение

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА КАНАЛОВ ВОЛП Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты, в основном зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заин-тересованности отдельных групп населения во взаимосвязи. Численность населения в любом областном центре и в области в целом может быть определена на основании статистических данных последней переписи населения. Обычно перепись населения осуществляется один раз в пять лет, поэтому при перспективном проектирова¬нии следует учесть прирост населения. Количество населения в задан¬ном пункте и его подчиненных окрестностях с учетом среднего прирос¬та населения (1) где - народонаселение в период переписи населения (табл.1), чел.; P - средний годовой прирост населения в данной местности, % (принимается по данным переписи 2-3%); t - период, определяемый как разность между назначенным годом перспективного проектирования и годом проведения переписи населения. Год перспективного проектирования принимается на 5-10 лет вперед по сравнению с текущим временем. В курсовом проекте следует принять 5 лет вперед. Следовательно, , где tт - год сос¬тавления проекта; to - год, к которому относятся данные . t = 5 +(2021-2020)=6 Н_1=269,7*(1+0,03)^6=322,04 тыс.чел Н_2=1255,2*(1+0,03)^6=1498,77 тыс чел Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимо¬связи зависит от политических, экономических, культурных и социаль¬но-бытовых отношений между группами населения, районами и областями. Взаимосвязь между заданными оконечными и промежуточными пунктами определяется на основании статистических данных, полученных предприя¬тием связи за предшествующие проектированию годы. Практически эти взаимосвязи выражают через коэффициент тяготения , который, как показывают исследования, колеблется в широких пределах (от 0,1 до 12 %). В курсовом проекте следует принять . Учитывая это, а также то обстоятельство, что телефонные каналы в междугородной связи имеют превалирующее значение, необходимо оп-ределить сначала количество телефонных каналов между заданными оконечными пунктами. Для расчета телефонных каналов используют приближенную формулу: (2) где и - постоянные коэффициенты, соответствующие фиксиро¬ванной доступности и заданным потерям; обычно потери задаются 5 %, тогда = 1,3; = 5,6; - коэффициент тяготения, = 0,05 (5 %); - удельная нагрузка, т.е. средняя нагрузка, создаваемая одним абонентом, = 0,05 Эрл; и - количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями АМТС соответственно в пунктах А и Б. В перспективе количество а6онентов, обслуживаемых той или иной оконечной АМТС, определяется в зависимости от численности населе¬ния, проживающего в зоне обслуживания. Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами 0.7, определим количест¬во абонентов в зоне АМТС (3) где - из формулы (1). Таким образом можно рассчитать число каналов для телефонной свя¬зи между заданными оконечными пунктами, но по кабельной магистрали организуют каналы и других видов связи, а также должны проходить и транзитные каналы. m_1=0,7*322040=225430 аб m_2=0,7*1498770=1049140 аб n_тф=(1,3*0,05*0,05*(225430*1049140)/(225430+1049140))+5,6=609 кан Общее число каналов между двумя междугородными станциями заданных пунктов , (4) где - число двухсторонних каналов для телефонной связи; - то же для телеграфной связи; - то же для передачи телевидения; - то же для передачи проводного вещания; - то же для передачи данных; - то же для передачи газет; - транзитные каналы. Поскольку число каналов для организации связи различного назна¬чения может быть выражено через число телефонных каналов, т.е. ка¬налов ТЧ, например: 1 ТВ кан = 1600 TФ кан; 1 ТГ кан = 1/24 ТФ кан; 1 ПВ кан = 3 ТФ кан и т.д., целесообразно общее число кана¬лов между заданными пунктами выразить через телефонные каналы. Для курсового проекта можно принять Тогда общее число каналов рассчитывать по упрощенной формуле (5) где - число двухсторонних телефонных каналов определяют по (2); - число двухсторонних телевизионных каналов. В курсовом проекте следует предусмотрим два теле¬визионных канала. n_об=2*609+3200=4418 кан ВЫБОР СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И КОНСТРУКЦИИ ОК Синхронная цифровая иерархия (СЦИ или Synchronous Digital Hierarchy - SDH) является наиболее современной технологией, используемой в настоящее время для построения сетей связи, и обладает существенными преимуществами по сравнению с системами предшествующих поколений. Она позволяет полностью реализовать возможности волоконно-оптических и радиорелейных линий, создавать гибкие, надежные, удобные для эксплуатации, контроля и управления сети, гарантируя высокое качество связи. Системы СЦИ обеспечивают скорости передачи от 155 Мбит/с и выше и могут транспортировать как сигналы существующих ЦСП, так и новых перспективных служб, в том числе широкополосных. Аппаратура СЦИ управляется с помощью программного обеспечения и интегрирует в себе средства преобразования, передачи, оперативного переключения, контроля, управления. Сектором стандартизации телекоммуникаций Международного союза электросвязи стандартизированы скорости передачи: STM-1 – 155,52 Мбит/с, STM-4 – 622,08 Мбит/с, STM-16 – 2488,32 Мбит/с, STM-64 – 9953,28 Мбит/с, STM-256 – 39813,12 Мбит/с. В соответствии с расчетами нам необходимо выбрать систему передачи уровня STM-16. В настоящее время различная аппаратура СЦИ выпускается ведущими фирмами: Alcatel, Siemens, NEC, GPT, Nokia и др. Выберем SMS-2500 фирмы NEC. Рисунок 2 – Мультиплексор SMS-2500 фирмы NEC Мультиплексор SMS-2500A является неотъемлемой частью семейства оборудования ЭЗАН и NEC синхронной цифровой иерархии (SDH). В конструкции отражаются технологические новшества, поддерживающие международные требования стандартов SDH, и новые требования к телекоммуникационным сетям. SMS-2500A группирует трибутарные сигналы (139,264 Мбит/с, синхронные сигналы STM-1 с оптическим и электрическим интерфейсом и синхронные сигналы STM-4) в агрегатные синхронные сигналы STM-16. Управление, контроль, конфигурирование и обслуживание мультиплексора осуществляется с местного терминала обслуживания (LCT) или дистанционно через систему управления сети (NMS). Особенности: 1 Поддерживает 2/4-волоконное мультиплексированное кольцо с совместным использованием секций (MS-SPRING); 3 Максимальная емкость ввода/вывода составляет 200% (2xSTM-16); 4 Добавлена поддержка новых сетевых архитектур; 5 Поддержка функции TSI; 6 Применение различных интерфейсных модулей; 7 Совместимость с новыми версиями SDH стандартов ITU-T (ранее CCIT) и ETSI; 8 Низкое потребление мощности, обусловленное применением комплектующих последних разработок фирмы NEC; Поддержка интерфейса управления Qnx и Qecc В качестве линейного кабеля выберем ОМЗКГц. Конструкция оптического кабеля типа ОМЗКГЦ приведена на рис. 3.
Содержание

СОДЕРЖАНИЕ ЗАДАНИЕ НА ПРОЕКТИРОВАНИЕ МЕЖДУГОРОДНОЙ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 3 1. ВЫБОР ТРАССЫ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОЙ ЛИНИИ ПЕРЕДАЧИ 4 2. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЧИСЛА КАНАЛОВ ВОЛП 7 3. ВЫБОР СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ И КОНСТРУКЦИИ ОК 10 4. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА ОК 14 5. РАСЧЕТ ЗАТУХАНИЯ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА 16 6. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДЛИНЫ РЕГЕНЕРАЦИОННОГО УЧАСТКА И СХЕМА РАЗМЕЩЕНИЯ ОРП И НРП НА ВОЛП 18 7. РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ЗАЩИТЕ ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЕЙ И СПОСОБАМ СОЕДИНЕНИЯ ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН И ОК НА ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВОЛС 21 8. РАСЧЕТ СРОКА ОКУПАЕМОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ ВОЛП 23 8.1. Расчет капитальных затрат 23 8.2. Расчет годовых расходов на производство и реализацию услуг связи 24 9. ОЦЕНКА ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ВОЛП 28 СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 30
Список литературы

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ Основные 1. Андреев В.А., Портнов Э.Л., Л.Н. Кочановский. Направляющие системы электросвязи. Учебник для вузов. Т. 1. Теория передачи и влияния. - М.: Горячая линия – Телеком, 2009. - 424с. 2. Андреев В.А., Бурдин А.В., Кочановский Л.Н., Портнов Э.Л., Попов В.Б. Направляющие системы электросвязи. Т. 2. Проектирование, строительство и техническая эксплуатация. – М.: Горячая линия – Телеком, 2010. – 424 с. 3. В.А. Андреев , Э.Л Портнов, и др. Направляющие системы электросвязи. Учебник для вузов. Теория передачи и влияния.-М. 2018. Дополнительная 4. Э.Л.Портнов Волоконная оптика в телекоммуникации. - М.: Горячая линия-Телеком.2018г 5. Портнов Э.Л. Оптические кабели связи их монтаж и измерение. Учебное пособие. - М.: 2012.
Отрывок из работы

Кабель ОМЗКГЦ-10-0,1-0,32-12-(8,0) по своей конструкции содержит: модуль — центральную трубку из полибутилентерефталата, в которой размещены двенадцать оптических волокон, находящихся в защитной трубке. В свою очередь модуль заполнен гидрофобной влагостойкой массой. Поверх центральной трубки имеется броня из стальных оцинкованных круглых проволок. Между броней и трубкой - гидрофобный заполнитель. Снаружи - полиэтиленовая оболочка. Поскольку все оптические волокна в своем производстве стандартизированы, начнем расчет элементов конструкции выбранного оптического кабеля, приняв, что внешний диаметр ОВ с учетом защитного полимерного покрытия равен 0,250 мм (одномодовое волокно стандарта G.652) [1]. Исходя из маркировки ОМЗКГЦ-10-0,1-0,32-12-(8,0), кабель содержит 12 ОВ. Диаметр защитной трубки равен 1,8 мм (стандартизирован). Внут-ренний диаметр модуля (центральной трубки) определяется из условия сохра-нения ОВ своих свойств. Примем внутренний диаметр равным dвн. = 2,4 мм. Наружный диаметр примем, согласно ТУ 16. К87-001-00, dнар.= 3,9 мм. Диаметр проволок составляет – 1,0 мм. Проволока накладывается поверх центральной трубки. Тогда диаметр кабеля с учетом модуля и бронепроволок рассчитаем по формуле: D1 = dнар + 2 • tпр , (5) где tпр - толщина проволоки, мм, D1 = 3,9 + 2 • 1 = 5,9 мм. Наружная защитная оболочка, выполнена из полиэтилена высокого давления и имеет толщину 2 мм, согласно ТУ 16. К87-001-00. Тогда наружный диаметр кабеля составит: Dнар = D1 + 2 • tзо , мм, (6) где tзо - толщина защитной оболочки, мм, Dнар = 5,9 + 2 • 2 = 9,9 мм. РАСЧЕТ ПАРАМЕТРОВ ОПТИЧЕСКОГО ВОЛОКНА ОК Рассчитаем параметры одномодового оптического волокна, работающего на длине волны ? = 1,3 мкм при условии, что оптическое волокно имеет ступенчатый профиль показателя преломления. Оболочка ОВ изготовлена из чистого кварца, сердцевина – из кварца с добавками окиси германия. Таблица 3 Исходные данные к расчету параметров передачи ОВ Параметр Значение n_1 1,460 1,454 Рассчитаем параметры одномодового оптического волокна, работающего на длине волны ? = 1,3 мкм при условии, что оптическое волокно имеет ступенчатый профиль показателя преломления. Оболочка ОВ изготовлена из чистого кварца, сердцевина – из кварца с добавками окиси германия. Рассмотрим относительную разность показателей преломления сердцевины и оболочки ?. В одномодовом волокне она составляет 0,2…1%, при этом меньшие значения ? характерны для оптических волокон, работающих на длине волны ? = 1,3 мкм. Показатель преломления кварца повышается на 1% при увеличении концентрации окиси германия на 10%. Следовательно, в одномодовых оптических волокнах концентрация окиси германия в сердцевине не превышает 10%. Пусть сердцевина содержит 3,1% окиси германия. , (7) ?=(1460-1454)/1460=0,00411=0,411% Рассчитаем радиус сердцевины одномодового оптического волокна. Одномодовый режим сохраняется в оптическом волокне в том случае, когда нормированная рабочая частота V меньше частоты отсечки Vc первой моды высшего порядка. При точном анализе такой модой является одна из мод HE21, TE01, TN01, а в приближении линейно поляризованных мод – моды LP11. Из нижеприведенного неравенства можно определить радиус сердцевины оптического волокна: , (8) , мкм . (9) Для двухслойного волокна Vc = 2,405 и зависит от профиля показателя преломления. a<(1,3*2,405)/(2*3,14*v(1460^2-1454^2 ))=3,765 мкм Радиус сердцевины выбирается исходя из требования малых потерь на микроизгибах и достижения наименьшей дисперсии на заданной длине волны. Однако с другой стороны, радиус сердцевины желательно иметь как можно больше. Поэтому, исходя из вышеперечисленных предпосылок, выберем радиус сердцевины близким к верхнему пределу: а = 3,7 мкм. Рассчитаем нормированную рабочую частоту Vр оптического волокна для однородного двухслойного волокна: , (10) V_р=(2*3,14*3,7)/1,3*v(1460^2-1454^2 )=2,363 Как показывают результаты теоретического и экспе
Не смогли найти подходящую работу?
Вы можете заказать учебную работу от 100 рублей у наших авторов.
Оформите заказ и авторы начнут откликаться уже через 5 мин!
Похожие работы
Курсовая работа, Приборостроение и оптотехника, 49 страниц
300 руб.
Курсовая работа, Приборостроение и оптотехника, 20 страниц
350 руб.
Курсовая работа, Приборостроение и оптотехника, 35 страниц
200 руб.
Курсовая работа, Приборостроение и оптотехника, 20 страниц
200 руб.
Служба поддержки сервиса
+7(499)346-70-08
Принимаем к оплате
Способы оплаты
© «Препод24»

Все права защищены

Разработка движка сайта

/slider/1.jpg /slider/2.jpg /slider/3.jpg /slider/4.jpg /slider/5.jpg