Важна возможность гибкой и экономичной организации системы RFTS для больших сетей. Потому предпочтительны системы, позволяющие устанавливать в узлах RTU сети как оптические рефлектометры, совмещенные с оптическими коммутаторами, так и только оптические рефлектометры или только оптические коммутаторы.

Система RFTS должна предусматривать возможность локального управления узлами. Для обслуживания большой сети требуется значительное количество персонал. Поэтому важна возможность локального управления модулями системы RFTS, без использования внешнего компьютера (notebook). Это позволяет не только снизить затраты на установку системы RFTS, но и упростить обслуживание такой системы, так как обслуживающему персоналу не потребуется носить с собой дополнительное оборудование.

Система RFTS должна иметь возможность распределенного управления со станций ONT, подключенных к сети управления - конфигурирование всех или определенных узлов RTU и получение всей или частичной информации от центрального блока управления TSC в зависимости от прав доступа.

Компания или корпорация, устанавливающая систему RTFS, может использовать для своей корпоративной сети различные ГИС. Поэтому необходимо, чтобы система RFTS поддерживала не только свой внутренний формат электронных карт, но и все форматы, поддерживаемые основными ГИС.

Для массового обучения обслуживающего персонала работе с центральным сервером и узлами системы RFTS необходимо, чтобы станции ONT системы RFTS работали под широко распространенными операционными системами семейства Win32.

Следует отметить, что с практической точки зрения очень важной является возможность автономной работы модулей и узлов системы RFTS и сохранение результатов измерений каждого волокна в собственной памяти с последующей периодической передачей информации на центральный сервер по заданной программе. Например, узел системы может запоминать по одной рефлектограмме в день за последний месяц, по одной в час - за последнюю неделю и с интервалом в 10 минут за последние сутки. При такой схеме в любой момент можно восстановить всю динамику отказов и аварий ОК, как развивавшихся в течение долгого периода времени, так и произошедших внезапно (например, вследствие обледенения ОК в грозозащитном тросе, подвешенном на опорах воздушных линий электропередачи). Результаты измерений волокон в ОК в течение времени непосредственно перед отказом ОК являются незаменимым материалом для анализа причин возникновения отказов ОК и предотвращения подобных отказов в масштабах всей сети.

В системе RFTS можно реализовывать различные схемы и методы наблюдения за состоянием волокон и ОК. Свыше 90% неисправностей связаны с повреждением ОК в целом и будут обнаружены, если тестируется хотя бы одно оптическое волокно в кабеле. Это означает, что при относительно невысоких требованиях к надежности ВОЛС можно постоянно вести тестирование только одного волокна в ОК.

Допускается тестирование как "темных" волокон ОК, т. е. волокон, по которым не передаются данные цифровой сети связи в момент тестирования, так и активных волокон. При этом по состоянию контролируемого резервного оптического волокна судят об исправности всего кабеля, и, по некоторым данным этот способ мониторинга ВОК обеспечивает выявление около 90% нарушений кабеля. При этом тестирование активных волокон проводится на длине волны излучения вне рабочей полосы пропускания и никак не влияет на качество передачи. Однако для тестирования активных волокон требуется установка на ВОЛС в сети спектральных мультиплексоров WDM (Wavelength Division Multiplexer) и обводных фильтров (рисунок 2.3). Поэтому метод тестирования активных оптических волокон в сети требует больших затрат, и имеет смысл его применять только для волокон, на которых установлены цифровые системы передачи с особо важными каналами повышенной надежности, или в случае отсутствия темных волокон в ОК[13].

Рисунок 2.3 - Общая схема тестирования темных и активных волокон

Как было сказано в п. 1.1 в волоконно-оптической сети связи Сосногорской железной дороги на всех направлениях имеется свободные волокна №№ 15,16, следовательно, они будут использоваться для проведения тестирования. Использование на участке Сосногорск - Лабытнанги метода тестирования по активному волокну с использованием спектральных мультиплексоров экономически не эффективно, следовательно, будем использовать схему тестирования по темному оптоволокну.

2.5.3 Сравнение существующих RFTS

Автоматизированные системы непрерывного мониторинга ОК сетей связи выпускаются рядом зарубежных компаний. В настоящее время на российском рынке представлены четыре системы RFTS, выпускаемые ведущими мировыми производителями подобного оборудования:

-AccessFiber (компания Agilent Technologies, бывшая Hewlett-Packard);

-Atlas (компания Wavetek Wandel&Goltermann);

-FiberVisor (компания EXFO);

-Orion (компания GN Nettest).

Известны также системы RFTS SmartLGX (Lucent Technologies), OCN-MS (Nicotra Sistemi) и некоторые другие, но они слабо представлены на отечественном рынке.

Сравнительный анализ систем автоматизированного мониторинга волокон в ОК ВОЛС основан на результатах, опубликованных в технической периодике и на Web-сайтах основных производителей систем RFTS . В таблицах 2.9 и 2.10 представлены функциональные и технические характеристики систем RFTS для мониторинга ОК ВОЛС.

Окончательный выбор той или иной системы должен производиться с учетом стоимости конкретной системы мониторинга ОК для всей планируемой сети и с учетом ее дальнейшего развития.

Таблица 2.9 - Технические характеристики систем

Таблица 2.10 - Функциональные характеристики систем

Сравнительный анализ различных систем RFTS показывает, что для практического применения лучшими в функциональном и техническом плане являются системы FiberVisor (EXFO), Orion (GN Nettest) и Atlas (Wavetek Wandel&Goltermann). С учетом требований расширяемости, масштабируемости и возможности интеграции с различными ГИС предпочтение следует отдать системе FiberVisor (EXFO).

Архитектура систем мониторинга FiberVisor (EXFO)

Архитектура построения системы FiberVisor (EXFO) (рисунок 2.4) включает следующие функциональные элементы и устройства :

-аппаратную часть;

-систему управления;

-а также интегрированные элементы:

-геоинформационную систему (ГИС) привязки топологии сети к карте местности;

-базы данных ОК, оборудования сети, критериев и результатов тестирования ОК ВОЛС и сети в целом, и другие внешние базы данных.

Рисунок 2.4 - Архитектура системы RFTS

Аппаратная часть включает:

- блоки дистанционного тестирования волокон RTU (Remote Test Unit), в которые могут устанавливаться модули оптических рефлектометров OTDR (Optical Time Domain Reflectometer), модули доступа для тестирования волокон OTAU (Optical Test Access Unit) - оптические коммутаторы и другие модули;

- центральный блок управления TSC (Test System Control) представляет собой РС компьютер с операционной системой Windows или UNIX и прикладным программным обеспечением администрирования кабельной сети;

-станции контроля сети ONT (Optical Network Terminal).

Элементами системы управления RFTS являются: станции контроля сети ONT (notebook или стационарные ПК); соответствующее программное обеспечение; блоки управления в RTU; центральный блок управления TSC и сетевое оборудование, обеспечивающее связь между компонентами управления RFTS.

В стратегически важных точках сети устанавливаются блоки RTU. Конфигурация системы RFTS (выбор блоков RTU, их размещение по узлам сети и комплектация модулями OTDR, OTAU и др.) оптимизируется исходя из топологии сети, стоимости оборудования, требований надежности системы RFTS и других критериев. При этом тестироваться могут как пассивные волокна ВОЛС (метод тестирования пассивных оптических сетей), так и активные волокна (метод тестирования активных оптических сетей).

Дистанционный контроль осуществляется оптическим импульсным рефлектометром, диагностирующим состояние волокна по обратному рассеянию световой волны при введении в волокно зондирующих импульсов. OTDR является самым важным компонентом в RFTS, позволяет обрабатывать, анализировать и проводить измерения и возможность идентификации текущей рефлектограммы относительно эталонной.

Оптический рефлектометр периодически снимает данные по затуханию с подключаемых к нему оптических волокон сети. Каждая полученная рефлектограмма сравнивается с эталонной, отражающей обычно исходное состояние волокна. Если отклонение от нормы превышает определенные, заранее установленные пороги (предупреждающий или аварийный), то соответствующий блок RTU автоматически посылает на центральный сервер системы предупреждение или сообщение о неисправности. Все рефлектограммы также поступают на центральный сервер, который сохраняет их в базе данных для дальнейшей обработки. Центральный сервер системы обеспечивает доступ ко всем результатам тестирования волокон для любой станции контроля сети и автоматически рассылает сообщения о неисправностях в зависимости от уровня серьезности события на заранее заданные IP- или электронные адреса, пейджеры и телефоны, узлы обслуживания ВОЛС[14].

2.5.4 Техническое описание оборудования RFTS фирмы EXFO

Устройство дистанционного тестирования FOD-7102 (рисунок 2.5)представляет собой полнофункциональный оптический рефлектометр, предназначенный для работы в системе дистанционного тестирования. Ethernet и телефонный модем позволяют полностью управлять устройством по существующим местным электронным сетям. RTU состоит из модуля рефлектометра, оптических переключателей и внутреннего контроллера. Для установки и отладки предусмотрена возможность подключения клавиатуры и монитора к RTU.

Рисунок 2.5 - FOD-7102 - Система дистанционного тестирования

Работа в составе автоматизированной системы диагностики, измерения параметров и определения мест неисправностей оптических кабелей и компонентов оптической сети.

FOD-7102 автономно и непрерывно опрашивает до 16 волокон в минуту, записывает данные на встроенный накопитель на жестком диске и передает их на удаленный компьютер. В случае тревоги обслуживающий персонал может принять данные из любой точки локальной сети или через телефонный модем.

Все функции могут быть включены с удаленного компьютера. Оператор может сравнивать файлы из архива или другого рефлектометра, сохранять и архивировать изображения, автоматически находить события, изменять их.

Использование RTU позволяет установить источники увеличенных оптических потерь и устранить их до возникновения неисправности. Во внутренней памяти может быть запомнено до 10000 изображений для дальнейшего архивирования и нахождения критических точек[12].

Технические характеристики FOD-7102 занесены в таблицу 2.11

Таблица 2.11 - Технические характеристики FOD-7102

Длина волны, нм	1550±20, (дополнительно 850±20, 1310±20, 1625±10)
Динамический диапазон, дБ	30 (при длительности импульса 20 мкс. с усреднением в течение 3 мин при отношении сигнал / шум = 1)
Мертвая зона по событиям, м	5
Мертвая зона по затуханию, м	20
Диапазон расстояний, км	20, 40, 80, 160
Длительность импульса, нс	50, 100, 300, 1000, 3000, 10000, 20000
Линейность дБ/дБ	±0.05
Разрешение по затуханию, дБ	0.001
Разрешение по расстоянию, м	1.2
Число точек данных	16 000
Точность	±(1м+0.005%*расстояние+неточность индекса волокна)
Внутренняя память	до 10000 рефлектограмм
Число тестируемых волокон	4 (дополнительно до 16-ти)
Емкость встроенного накопителя, Гб	20
Формат изображений формат	Bellcore, 10000 изображений (стандартно)
Выходы тревоги	4 выхода реле
Сигналы тревоги	телефонный звонок, факс, e-mail, сообщение на экране
Рабочая температура	от 0 до 50oC
Питание	DC вход от -36 до -72 В; AC вход 110/220 В, 50-60 Гц
Размеры, мм	19”, 134x483x460

2.5 Расчет дальности действия оптического рефлектометра

Основным элементом блоков дистанционного тестирования является оптический рефлектометр. От характеристик оптического рефлектометра зависят не только параметры тестирования оптического волокна, но и пункты расположения всего модуля RTU. Для того чтобы тестирование проводилось по всем областям оптического кабеля, но при этом минимизировать количество блоков RTU на выбранном объекте, иначе говоря, для оптимального расположения модулей RTU необходимо рассчитать дальность действия оптического рефлектометра, входящего в состав системы RFTS.

Дальность действия оптического рефлектометра напрямую зависит от динамического диапазона. Так как точность измерения расстояния зависит от точности измерения времени t и правильного задания при измерениях значения показателя преломления среды n максимально возможное расстояние, которое может контролировать OTDR с заданной точностью при заданной длительности тестирующих импульсов, будет равно:

(2.17)

где Дl - пространственная разрешающая способность OTDR,

n - показатель преломления по оси сердцевины волокна;

Дn - погрешность указания показателя преломления;

t - время усреднения сигнала;

Дt - длительность импульса;

k - коэффициент учитывающий влияние разветвителя 0,7.

Дальность обнаружения неоднородности зависит от динамического диапазона рефлектометра и характеристик волокна. Кроме этого, в OTDR накладываются ограничения, вызванные тем, что мощность отраженного сигнала Р_r, при заданной мощности источника излучения Р₀, зависит от длительности импульса Дt, а самый слабый сигнал, который может быть обнаружен с отношением сигнал/шум S/S_n =1, зависит от ширины полосы пропускания Дf предусилителя. Для учета этого фактора рассмотрим вначале пространственную разрешающую способность OTDR.

Пространственная разрешающая способность Дl характеризует способность OTDR обнаружить два соседних события, одно из которых может быть отражательным, и определяет возможность выделения близко расположенных неоднородностей. Очевидно, что Дl зависит от длительности импульса Дt излучаемого лазером, и ширины полосы пропускания усилителя Дf:

(2.18)

где Дf - ширина полосы пропускания усилителя;

V_г - групповая скорость распространения оптического импульса.

(2.19)

где с - скорость распространения световой волны в волокне;

n - показателя преломления среды.

Как видно из данного выражения, V_г зависит от показателя преломления среды, равного 1,5 для большинства кремниевых волокон. Такое значение n обеспечивает скорость распространения V_г = 0,2 м/нс.

Учитывая формулу (2.6), пространственную разрешающую способность можно определить:

(2.19)

В ближней зоне волокна разрешающая способность показывает, насколько близко к коннектору передней панели прибора может быть расположено неотражательное событие (например, сращивание) и насколько точно оно может быть измерено.

Произведем расчет пространственной разрешающей способности, исходя из технических данных используемого рефлектометра и заданных параметров тестирования:

n = 1,5;

Дn = 0,2•10^-6;

t = 180 с;

Дt =100 нс;

Дf = 3 МГц/км.

Тогда, получим:

Определим максимально возможное расстояние, которое может контролировать OTDR:

Как было показано выше, чем больше длительность тестирующего импульса, тем больше динамический диапазон рефлектометра, следовательно, тем большую длину оптического волокна он может измерить. С другой стороны, чем меньше длительность тестирующего импульса, тем лучше разрешающая способность рефлектометра, следовательно, выше качество измерений

По результатам расчетов разработаем схему организации дистанционного мониторинга оптических волокон в волоконно-оптической сети связи Калининградской железной дороги на базе системы FiberVisor (EXFO).

Для контроля состояния оптических волокон достаточно установить пять блоков дистанционного тестирования на станциях Сосногорск, Печера, Инта Сивая Маска и Лабытнанги. При этом на станциях Инта и Печера мониторинг будет производиться в двух на правлениях на север и на юг, а также на Сивой Маске тестирование волокон будет проходить в двух направлениях: в сторону Воркуты и в сторону Лабытнанги. Мониторинг на участке от станции Сосногорск до станции Воркута будет производится по ОВ №15, а на участке от станции Сивая Маска до станции Лабытнанги по ОВ №16. Центр управления будет располагаться на станции Сосногорск в Доме Связи. На рисунке 2.6 показана схема организации удаленного мониторинга оптических волокон.

Рисунок 2.6 - Схема организации удаленного мониторинга волокон

3. ОХРАНА ТРУДА

3.1 Аттестация помещений связевых линейных станций по микроклиматическим условиям

3.1.1 Характеристики микроклиматических условий

Темой дипломного проектирования является проектирование магистральной сети связи на участке Соногорск-Лабытнанги. Северной железной дороги. Эффективность использования аппаратуры волоконно-оптической сети связи определяется не только техническими параметрами, но и условиями труда. Среди всего комплекса условий подробно рассмотрим метеорологические условия, так как географический характер предполагает большие перепады температуры на протяжении всего года, то основным вопросом будет поддержание необходимых параметров микроклимата в помещении связевых типовых станций участка Сосногорск-Лабытнанги.

Микроклимат производственных помещений - метеорологические условия внутренней среды этих помещений, которые определяются действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры поверхностей ограждающих конструкций, технологического оборудования и теплового облучения. Показателями, характеризующими микроклимат по [Руководство Р2.2.023-94 СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений], являются:

- температура воздуха;

- относительная влажность воздуха;

-скорость движения воздуха;

- интенсивность теплового излучения.

В кабинах, на пультах и постах управления технологическими процессами, в залах вычислительной техники и других производственных помещениях при выполнении работ операторского типа, связанных с нервно-эмоциональным напряжением, должны соблюдаться оптимальные величины температуры воздуха 22 - 24°С, его относительной влажности 60 - 40% и скорости движения (не более 0,1 м/с). Перечень других производственных помещений, в которых должны соблюдаться оптимальные нормы микроклимата, определяется отраслевыми документами, согласованными с органами санитарного надзора в установленном порядке. [Руководство Р2.2.023-94 СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.]

Оптимальные микроклиматические условия - это сочетание параметров микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального теплового состояния организма без напряжения механизмов терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для высокого уровня работоспособности. Сочетание параметров микроклимата, которые при длительном систематическом воздействии на человека могут вызвать переходящие и быстронормализующиеся изменения теплового состояния организма, сопровождающиеся напряжением механизмов теплорегуляции, не выходящие за пределы физиологических приспособительных возможностей, рассматриваются как допустимые климатические условия. При этом не возникает повреждение организма или нарушение состояния здоровья, но могут наблюдаться дискомфортные теплоощущения, ухудшения самочувствия и понижение работоспособности.

Существование допустимых климатических условий возможно в тех случаях, когда по технологическим требованиям производства, техническим и экономическим причинам не представляется возможным обеспечить остальные условия.

3.1.2 Влияние микроклиматических условий на организм человека

Микроклимат производственных помещений оказывает значительное влияние на работника. Отклонение отдельных параметров микроклимата от определенных значений снижает работоспособность, ухудшает самочувствие работника и могут привести к профессиональным заболеваниям.

Температура воздуха оказывает существенное влияние на самочувствие и результаты труда человека. Низкая температура вызывает охлаждение организма и может способствовать возникновению простудных заболеваний. При высокой температуре возникает перегрев организма, что ведет к повышенному потоотделению и снижению работоспособности. Повышенная влажность воздуха затрудняет испарение влаги с поверхности кожи и легких, что ведет к нарушению терморегуляции организма и, как следствие, к ухудшению состояния человека и снижению работоспособности. При пониженной относительной влажности (менее 20 %) у человека появляется ощущение сухости слизистых оболочек верхних дыхательных путей.

3.1.3 Нормирование микроклиматических параметров

В зависимости от энергозатрат организма предусматривается три категории работ, характеристики которых приведены в табл. 3.1. (Руководство Р2.2.023-94 СанПиН 2.2.4.548-96 Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений.)

Производственные помещения по категории выполняемых в них работ характеризуются в соответствии с ведомственными нормативными документами, исходя из категорий работ, выполняющих 50 и более процентами работающих в данном помещении.

Таблица 3.1 - Категории работ по энергозатратам организма

Работа	Категория работы	Энергозатраты организма (расход энергии при выполнении работы) Ккал/ч	Характеристики работы
Легкая физическая	Iа Iб	Менее 120 120-150	Производится сидя и не требует физического напряжения Производится сидя, стоя или связана с ходьбой и сопровождается некоторым физическим напряжением
Физическая средней тяжести	IIа IIб	150-200 201-250	Связана с ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требует определенного физического напряжения Выполняется стоя, связана с ходьбой, переноской небольших (до 10 кг) тяжестей и сопровождается умеренным физическим напряжением
Тяжелая физическая	III	Более 250	Связана с постоянными передвижениями, перемещением и переноской значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требует больших физических усилий

В таблице 3.2 даны оптимальные и допустимые нормы параметров микроклимата с учетом периода года и категории работ. При этом к теплому периоду относится период года, характеризующийся среднесуточной температурой наружного воздуха плюс 10^оС и выше. При температуре наружного воздуха ниже плюс 10^оС период считается холодным.

Во всех производственных помещениях АТС на постоянных рабочих местах параметры микроклимата должны соответствовать требованиям «Санитарных норм микроклимата производственных помещений № 4088-86».

В залах с работающей вычислительной техникой, на рабочих местах с пультами, при операторских видах работ и т.д., параметры микроклимата должны быть следующими:

- в холодный период года температура воздуха, скорость его движения и относительная влажность должны составлять: 22-24^оС; 0,1 м/с; 60-40 %; температура воздуха может колебаться в пределах 21 - 25^оС при сохранении остальных параметров микроклимата в указанных выше пределах;

- в теплый период года температура воздуха, его подвижность и относительная влажность должны соответственно составлять: 23-25^оС; 0,1-0,2 м/с; 60-40 %; температура воздуха может колебаться в пределах 22 - 26^оС при сохранении остальных параметров микроклимата в указанных выше пределах.

3.1.4 Контроль состояния микроклиматических условий

Контроль состояния микроклимата в производственных помещениях позволяет поддерживать условия труда, близкие к оптимальным, что увеличивает производительность и комфортность труда, снижает заболеваемость работающих.

Температура воздуха на рабочих местах измеряется термометрами на уровне 1,3 - 1,5 м от пола в нескольких точках. Если температура пола заметно отличается от температуры окружающих предметов, то необходимо проводить измерения температуры и на уровне ног, т.е. на высоте 0,2 - 0,3 м от пола. У одного термометра поверхность резервуара для ртути зачернена, а у другого - посеребрена. Зачерненный резервуар поглощает тепло, а посеребренный - отражает.

Таблица 3.2 - Оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений

		Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения, м/с
		оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая на	оптимальная,	допустимая на
Период года	Категория работ		верхняя граница	нижняя граница		рабочих местах	не более	рабочих местах
			на рабочих местах		постоянных и		постоянных и
			Постоян-ных	Непостоян-ных	Постоян-ных	Непостоян-ных		непостоянных, не более		непостоянных*
Холодный	Легкая - Iа	22-24	25	26	21	18	40-60	75	0,1	Не более 0,1
	Легкая - Iб	21-23	24	25	20	17	40-60	75	0,1	Не более 0,2
	Средней тяжести - IIа	18-20	23	24	17	15	40-60	75	0,2	Не более 0,3
	Средней тяжести - IIб	17-19	21	23	15	13	40-60	75	0,2	Не более 0,4
	Тяжелая - III	16-18	19	20	13	12	40-60	75	0,3	Не более 0,5
Теплый	Легкая - Iа	23-25	28	30	22	20	40-60	55 (при 28°С)	0,1	0,1-0,2
	Легкая - Iб	22-24	28	30	21	19	40-60	60 (при 27°С)	0,2	0,1-0,3
	Средней тяжести - IIа	21-23	27	29	18	17	40-60	65 (при 26°С)	0,3	0,2-0,4
	Средней тяжести - IIб	20-22	27	29	16	15	40-60	70 (при 25°С)	0,3	0,2-0,5
	Тяжелая - III	18-20	26	28	15	13	40-60	75 (при 24°С)	0,4	0,2-0,6

Размещено на http://www.allbest.ru/

Температура воздуха:

Т=Т_Ч - К• (Т_Ч - Т_С), (3.1)

где Т_Ч и Т_С - показания соответственно зачерненного и посеребренного термометров;

К - параметр парного термометра, определяемый при его изготовлении.

При контроле влажности воздуха различают абсолютную, максимальную и относительную влажности.

-Абсолютная влажность - это парциальное давление водяных паров в воздухе. Она может быть охарактеризована давлением водяных паров или их массой в единице объема воздуха.

-Упругость насыщенного пара при данной температуре, т.е. наибольшее возможное количество водяных паров в воздухе при данной температуре, называют максимальной влажностью.

-Относительная влажность представляет собой отношение абсолютной и максимальной влажностей, выраженное в процентах. Относительную влажность измеряют специальными приборами: психрометрами и гигрометрами. Психрометр состоит из двух термометров: сухого и влажного, резервуар которого смачивается водой, влажность определяется разностью их показаний. Принцип гигрометра основан на свойстве человеческого волоса изменять длину при изменении влажности[9].

Для измерения скорости движения воздуха используют анемометры и кататермометры. Анемометр - прибор, определяющий число оборотов вертушки, вращающейся за счет энергии воздушного потока. При скоростях от 9 до 20 м/с используются чашечные анемометры, а при малых скоростях от 0,3 до 10 м/с - крыльчатые.

После аттестации рабочих мест измеренные микроклиматические параметры заносятся в «Типовой паспорт санитарно-технического состояния предприятия связи».

3.2 Методы и средства обеспечения нормальных микроклиматических условий

Заданные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются целым рядом различных мероприятий, различных в разные периоды года. Так как характер климата в рассматриваемой в дипломном проекте местности субарктический с зимним периодом более полу года, то требуются отопительные мероприятия.

Большинство используемых помещений связевых на участке Сосногорск - Лабытнанги находятся на линейных одноэтажных станциях собранных из железобетонных плит без внешнего и внутреннего утепления поверхности стен, чердак холодный (не отапливаемый).При дальнейшем рассмотрении отопительных мероприятий будем использовать стандартное помещение связевой с параметрами :

Соотношение внутренних размеров помещения 4м. глубина , 3 м. ширина, 2.5 м. высота (объем помещения составляет 30 м²). Помещение имеет одну стену выходящую на улицу с окном имеющим двойной стеклопакет. План административного помещения станции представлен на рис. 3.1

Рисунок 3.1 - План административного помещения типовой станции участка Сосногорск - Лабытнанги.

Поддержание микроклимата в помещении производится сплит-системой производства фирмы DaikinFT25CV1A показанной на рисунке 3.2

Рисунок 3.2 - Сплит - система Daikin FT25CV1A.

Принцип работы сплит-системы заключается в том, что если помещение требуется охладить, то из теплообменника внешнего блока по одной медной трубке фреон поступает в теплообменник внутреннего блока, а там обдувается вентилятором, в результате чего из внутреннего блока выходит холодный воздух. Если воздух в помещении надо нагреть, то при помощи теплового насоса внешний конденсатор превращается в испаритель, а испаритель становится конденсатором. Кроме конденсатора и испарителя, в сплит-систему входит компрессор, который устанавливается во внешнем блоке. Основная функция компрессора -- сжимать фреон для придания этому газу свойств, которые значительно повышают КПД кондиционера. На рисунке 3.3 представленупрощенный принцип и структура работы сплит-системы.

Рисунок 3.3 -Упрощённая структура работы сплит-системы.

В летний период поддержание микроклимата сводится к уменьшению температуры за счет охлаждения помещения, зимой наоборот.

3.3 Производительность систем кондиционирования

Производительность сплит-систем обуславливается необходимым количеством воздуха, подаваемого в помещения для обеспечения заданных параметров воздуха в рабочей зоне. Состояние воздуха внутри помещения зависит от характера совершаемых в нем работ, времени пребывания в нем людей, времени года, а также месторасположения по климатическим зонам.

Для расчета систем кондиционирования в летний период необходимы следующие начальные условия:

- Состояние воздуха внутри помещения t_В=23°С и _В=60%.

- Расчетные параметры наружного воздуха принимаются для заданного района

Температура насыщенного воздуха t_н^л= 26,2 °С

Энтальпия t_н^л = 50,2 кДж/кг

Барометрическое давление р_в = 760 ммрт.ст.

- Количество персонала, работающего в помещении - 3 человека.

- Мощность оборудования Р = 4 кВт.

- Площадь помещения F = 12 м.

Полная производительность сплит-системы

L_п'=L_пk_пот (3.1)

где L_п- количество приточного воздуха в отдельное помещение кг/ч;

k_пот - коэффициент учитывающий потери воздуха их воздухопроводов. При установке кондиционера внутри помещения k=1. Количество приточного воздуха определяется по формуле:

L_п=Q/(l_в-I_п), (3.2)

Q - суммарное поступления тепла в помещение;

l_в и I_п - теплосодержание внутреннего и приточного воздуха.

Поступление тепла в помещение.

а) Теплопоступление от людей. Тепловыделение от одного человека qq принимаетсяпо данным таблицы. 25 [6]:

Для легкой работы сидяQ_ч= m_чq_ч = 3х72 = 216Вт (3.3)

б) Теплопоступление от оборудования определяется из соотношения

Q_oб=0,25P (3.4)

Q_oб = 0,25х4000 =1000Вт.

в) Тепловыделение от электроосвещения определяется по нормам освещения на

1 м² площади пола.

Удельное выделение на освещенность

q_осв = 4,5 Вт/м²

Q_ocв = q_освF_пол⁼ 4,5х12 = 49 Вт. (3.5)

г) Количество тепла, поступающего с воздухом при открывании дверей, можно принимать по удельной величине теплопритока, отнесенного к единичной площадке пола q_инф⁼ 10-20 Вт/м². Для помещения площадью до 150 м²q_инф=20 Вт/м².

Q_инф= 20F_пол = 20х12⁼ 240 Вт. (3.6)

Суммарное поступление тепла в помещение

Q=Q_ч+Q_oб +Q_ocв+ Q_инФ (3.7)

Q = 216 + 1000 + 49 + 240 = 1505 Вт.

В зимний период для поддержания заданных параметров микроклимата в производственном помещении необходимо проводить отопительные мероприятия. Для этого необходимо знать теплопотери данного помещения.

Расчёт потери теплоты, возмещаемой отоплением, следует определять из теплового баланса. Так как расчеты могут быть достоверны только в случае индивидуального расчета теплопотерь каждого помещения, то как пример в данном случае воспользуемся возможностью применения калькулятора для расчёта теплопотерь прямоугольного жилого помещения использующего в качестве главного алгоритма нормативную методику , предложенную в книге Л.Е. Школьника «Печное отопление малоэтажных зданий». Автор программы Владимир Романов г. Москва , данная программа распространяется бесплатно на сайте http://vladirom.narod.ru . Внешний вид программы с введенными данными по нескольким пунктам представлен на рисунке 3.4

а)

б)

Рисунок 3.4 -Калькулятор для расчёта теплопотерь прямоугольного жилого помещения. а) - расчётное поле стены «А», б) итоговые данные.

Получаем общую теплопотерю помещения Q_тр=13460 Вт.

Тепловой баланс отапливаемого помещения находят из уравнения:

Q_тр+Q_c.о+Q_быт=0 (3.8)

Где Q_тр - трансмиссионные потери теплоты через ограждения здания (помещения); Q_с.о- тепловая мощность системы отопления, которая является искомой величиной при определении теплового баланса; Q_быт-суммарные теплопоступления за счет всех внутренних источников теплоты, за исключением системы отопления.

Q_быт- уже было найдено Q_быт= Q_oб+Q_ocв+Q_ч=1265 Вт

Получаем Q_с.о=13460-1265=12195 Вт

Вывод: для поддержания заданных параметров микроклимата в производственном помещении необходимо в летний период привносить 1505Вт энергии, а в зимний период 12195 Вт.

4. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

4.1 Технико-экономическая оценка инноваций

Основными показателями, характеризующими эффективность модернизации магистральной сети связи, являются чистый дисконтированный доход (или интегральный эффект) и срок окупаемости затрат по реконструкции. Чистый дисконтированный доход (ЧДД), или интегральный эффект, определяется как сумма текущих эффектов за весь расчетный период, приведенный к начальному шагу, или как превышение, интегральных результатов над интегральными затратами.

Срок окупаемости (Т_ок) - минимальный временной интервал от начала осуществления проекта, за пределами которого интегральный эффект становится не отрицательным, то есть это период, начиная с которого все затраты, связанные с нововведением покрываются суммарными результатами. Чем короче срок окупаемости, тем выше достоинство проекта.

Эффективность проведения модернизации сети связи оценена показателями, отражающими: соотношение затрат и получаемых результатов при эксплуатации новой организации магистральной связи.

Для определения эффективности модернизации сети связи определен также срок окупаемости или период возврата единовременных затрат. При этом срок окупаемости представляет собой минимальный временной интервал, за пределами которого интегральный экономический эффект становится неотрицательным, те капитальные затраты целиком покрываются суммарными затратами от осуществления модернизации[10]..

4.2 Расчет капитальных затрат

Для определения величины капитальных затрат на организацию магистральной сети связи на железнодорожном участке Сосногорск-Лабытнанги составляются сметные документы.

Сметная стоимость определяется с учетом затрат на стоимость составляющих компонентов оборудования и инструментов, монтаж оборудования в стойки, программного обеспечения, транспортные и прочие расходы. Основные виды капитальных затрат сводятся в таблицу 4.1.

Таблица 4.1 - Основные виды капитальных затрат на внедрение ВОСС

Оборудование	Коли-чество	Ед. измерения	Цена за ед., руб.	Общая стои-мость, руб.
мультиплексор FlexGain A2500 Extra	7	шт	771983	5403881
Регенератор RGN-3GSFM	10	шт	36552	365520
Итого	5769401

Таким образом, капитальные затраты организацию связи составят

С_к =5769401 руб.

4.3 Расчет эксплуатационных расходов

4.3.1 Расчет заработной платы обслуживающего персонала

Текущие расходы при эксплуатации сети связи складываются из затрат на заработную плату, отчислений на социальное страхование, расходов на материалы и запасные части, топливо, электроэнергию, амортизационных отчислений и прочих расходов.

Сумма всех издержек составляющих эксплуатационные расходы:

С_э=Т+С_Н+М+Э+А+П, (4.1)

где Т - заработная плата персонала, обслуживающего проектируемые сооружения и устройства связи с начислениями, руб.;

С_Н - отчисления на социальные нужды (34,3% от фонда заработной платы, руб.);

М - стоимость материалов и запчастей, руб.;

Э - стоимость электроэнергии, руб.;

А - амортизационные отчисления, руб.;

П - прочие расходы.

Годовой фонд заработной платы может быть рассчитан по формуле:

Т = 12 ? (Ч_i З_i (1 + К₁)(1 + К₂)), (4.2)

где Ч_i - численность работников каждой должности;

З_i - месячный тарифный оклад работника каждой должности;

К₁ - доля премий и доплат за работу в ночное время, праздничные дни и прочее, К₁=0,76;

К₂ - доля дополнительной заработной платы (в основном доплата к отпуску) от всей начисленной основной заработной платы, К₂ = 0,5.

Так как в дипломном проекте мы лишь добавляем оборудование для организации магистральной связи, а оперативно технологическая связь на участке обслуживается бригадами РЦС поэтому, для обслуживания оборудования магистральной сети связи необходимо дополнительно три человека: инженер 13 разряда, два инженера 11 разряда.

Тарифные оклады работников принимаем по данным тарифной сетки Северной железной дороги - филиала ОАО «Российские железные дороги»:

- инженер 13 разряда - 17200 руб.

- инженер 11 разряда - 15400 руб.

Таким образом, годовой фонд заработной платы составит:

Т = 12•(17200 + 2•15400)•(1 + 0,76) •(1 + 0,5) = 1530144 руб.

4.3.2 Расчет расходов на социальное страхование

Расходы на социальные нужды определяются в размере 34,3% от фонда заработной платы.

С_н = Т•0,343 (4.3)

С_н = 1530144•0,343 = 520249 руб.

4.3.3 Расчет расходов на материалы и запасные части

Расчет расходов на материалы и запасные части принимаются в размере 1% от затрат на модернизацию сети связи на проектируемом участке.

М =5769401•0,01=57694 руб.

4.3.4 Расчет расходов на электроэнергию

Расходы на электроэнергию определяются по формуле:

(4.4)

где: P_Н - суммарная потребляемая мощность аппаратурой, кВт;

t_cp - среднее время работы аппаратуры, ч/сут;

К_ПОТ - коэффициент потерь, 0,6.

Ц - стоимость 1 кВт*час, 2,03 руб.

4.3.5 Расчет амортизационных отчислений и прочих расходов

Амортизационные отчисления установлены в размере 4,8% от ориентировочной стоимости сетевого оборудования.

А= 5769401 •0,048=276931 руб.

Прочие расходы принимаются в размере 3% от фонда заработной платы.

П=1530144•0,03=45904 руб.

Таким образом, амортизационные отчисления составят 276931руб., а прочие расходы 45904 руб. Используя расчетные данные, определим эксплуатационные расходы для проектируемой системы связи.

Расчет эксплуатационных расходов.

С_э =1530144+520249+57694+293+276931+45904 = 2459771руб.

Таким образом, эксплуатационные расходы для проектируемой системы связи на заданном железнодорожном участке составят 2459771руб.

4.4 Определение экономической эффективности

4.4.1 Расчет доходов

Тарифные доходы - это доходы предприятия, получаемые от реализации своих услуг по установленным тарифам.

Доходы основной деятельности - это доходы, получаемые предприятием от клиентуры за предоставление услуг связи по установленным тарифам.

Расчёт тарифных доходов производится на основании объёма услуг связи средних доходных такс по видам услуг связи, либо по утверждённым тарифам. Тарифные доходы сведены в таблицу 4.2.

Таблица 4.2 - Тарифы на использование ГАТС

Вид дохода	Стоимость, руб.
Абонентская плата за предоставление STM-4 , руб.	61857
Ежегодная оплата, руб.	742284

Расчет доходов основной деятельности производится по формуле:

D_Т = Q L (4.5)

где D_T - тарифные доходы, тыс.руб;

Q - объем услуг связи (количество каналов) соответствующего вида в ед.;

L - утверждённый тариф;

Количество каналов STM-4, предоставляемых для организации городской сети интернет, на заданном участке составляет 8.

Dt = 8 742284 = 5938272 руб. = 5938 тыс.руб.

4.4.2 Расчёт прибыли

Прибыль является обобщающим показателем, характеризующим всю производственно-хозяйственную деятельность предприятия. Прибыль от реализации услуг определяется как разность между тарифными доходами и эксплуатационными расходами, и определяется по формуле:

Пр = Dt - С_Э. (4.6)

Прибыль от реализации услуг равна:

Пр = 5938272 - 2459771= 3478501 руб.

Налог на прибыль составляет 26 %, тогда:

Н = 0,26 Пр. (4.7)

Налог на прибыль равен:

Н = 0,26 3478501=904410 руб.

Чистая прибыль предприятия, остающаяся в его распоряжении, определяется по формуле:

Пч = Пр - Н, (4.8)

Чистая прибыль предприятия:

Пч = 3478501 -904410 = 2574090 руб.

4.5 Расчет показателей эффективности проекта

Расчет чистого дисконтированного дохода производится по формуле:

(4.9)

где Р_t - результат рассчитанный на t-ом шаге расчёта;

З_t- затраты осуществляемые на том же шаге расчёта ;

л_t - коэффициент дисконта.

(4.10)

где Т _сс- срок службы (1-10 лет).

Е_Н - нормативный коэффициент, сравнительной экономической эффективности.

Е_н = 1 / 10 = 0,1

Чистый дисконтированный доход (ЧДД):

Э = Пч - Е_н · С_к, (4.11)

Э = 2574090 -0,1·5769401 =1997149 руб.

Расчет индекса доходности производим по формуле:

Э_к = Пч / Е_н ^. С_к , (4.12)

Э_к = 2574090 /(0,1·5769401)=4,46

Расчет срока окупаемости:

Т_р = К / Пч , (4.13)

Т_р = 5769401/2574090 =2,24 года.

Расчет внутренней нормы доходности проекта производим по формуле:

Е_р = Пч / С_к, (4.14)

Е_р = 2574090 /5769401=0,45.

Расчеты показателей эффективности проекта сведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Показатели эффективности проекта.

Показатели эффективности	Значения
Расчетный период, лет	10
Норма дисконта	0,1
Общая сумма капитальных затрат, рублей	5769401
Индекс доходности проекта	4,46
Чистый дисконтированный доход проекта, рублей	1997149
Срок окупаемости проекта, лет	2,24
Внутренняя норма доходности	0,45.

Данные расчета показателей эффективности окупаемости проекта приведены в таблице 4.3.

Таблица 4.3 - Данные расчета показателей эффективности инвестиционного проекта

Год	Капитальные вложения, рублей	Прибыль, рублей	Коэффициент дисконтирования	Приведенный эконом. эффект, рублей	ЧДД проекта, рублей
1	-5769401	2574090	1	2574090	-3195311 -3195311 3195311 -3195311
2	-	2574090	0,91	2340082	-855229
3	-	2574090	0,83	2127347	1272118
4	-	2574090	0,75	1933952	3206070
5	-	2574090	0,68	1758138	4964208
6	-	2574090	0,62	1598307	6562515
7	-	2574090	0,56	1453007	8015522
8	-	2574090	0,51	1320915	9336437
9	-	2574090	0,47	1200832	10537269
10	-	2574090	0,42	1091665	11628935

Расчеты показали, чистый дисконтированный доход ЧДД > 0

(ЧДД = 11628935), а индекс доходности проекта ИД > 1 (ИД = 7.13) График окупаемости проекта представлен на рисунке 4.1.



Произведенные расчеты показывают экономическую эффективность модернизации организации магистральной связи на участке Сосногорск-Лабытнанги.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В данном дипломном проекте определена возможность повышения качества магистральной связи за счет внедрения новых цифровых систем коммутации. Цифровая сеть связи позволяет снизить эксплуатационные расходы при улучшении количества и качества предоставляемых услуг в сравнении с аналоговой сетью связи.

Экономические расчет показывают, что затраты на модернизацию магистральной сети связи окупаются за счет предоставляемых услуг связи и Internet.

На основании вышеперечисленного можно сделать вывод: модернизация данного участка связи является необходимой, т.к. существующая сеть связи не удовлетворяет потребностей в обеспечении качественной связью, сдерживает внедрение современных технологий, а также не позволяет сократить затраты на свое обслуживание.

Таким образом, проектируемая волоконно-оптическая сеть связи является целесообразной и отвечает современным требованиям

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАНЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Бирюков Н.Л., Стеклов В.К. Транспортные сети и системы электросвязи. Системы мультиплексирования - К.: Системы и сети, 2003.-352 с.

2. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи- М.: Радио и связь, 2007. - 224 с.

3. Крук Б.И.,. Нопантонопуло В.Н, Шувалов В.Н. Телекоммуникационные системы и сети.В 3 томах. Том 1. - Современные технологии. - М.: Горячая линия - Телеком, 2003. - 647 с.

4. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. - М.: Радио и связь, 2002.-327 с.

5. Бакланов И.Г. SDH, NGSDH: практический взгляд на развитие транспортных сетей. М.:Метротек,2006. - 736 с.

6. Скворцов Б.В., Иванов В.И., Крухмалев В.В. Оптические системы передачи. - М.: Радио и связь, 2004. - 224с.

8. Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы. М.:Политех-4, 2004 - 234 с.

9.Сидоров Ю.П. Основы кондиционирования воздуха на предприятиях ж. д. Транспорте. - М.: Транспорт 2004 г.-145с.

10. Карпов И.В., Климович С.Г., Хляпова Л.И. Экономика, организация и планирование хозяйства сигнализации и связи. - М.: Желдориздат, 2002-273с.

11. Легичев С.К. Отделение стройся // Гудок ,2006. №2. -с.15.

12.http://www.ocs01.ru/catalog/code

13.http://www.connect.ru/

14.http://www.scribd.com/

Размещено на Allbest.ru