Проектирование кабельной линии связи
Выбор кабельной системы, типа кабеля; размещение оконечных и промежуточных усилительных пунктов; монтаж кабельной магистрали; расчет влияний в цепях связи, меры по их снижению. Расчет опасных влияний контактной сети железной дороги на линию связи.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.11.2012 |
| Размер файла | 112,7 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
1. Проектирование кабельной линии связи
1.1 Выбор системы организации кабельной магистрали
Кабельная магистраль может быть организована по одно-, двух-, или трёх - кабельной системе. При двухкабельной системе для организации всех видов связи и цепей СЦБ прокладывается два кабеля, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к магистральным линиям связи, и является в настоящее время основной системой кабельной магистрали.
В данном варианте используем двухкабельную схему организации кабельной магистрали т.к. она имеет перспективы развития и требует меньших капитальных затрат и эксплуатационных расходов по сравнению с трёхкабельной схемой.
По заданному варианту количество каналов магистральной связи - 90, дорожной связи - 45. Используем цифровую систему передачи ИКМ-120 со скоростью передачи 8,488 Мбит/с.
Каждая из этих систем требует две кабельные пары, одна из которых в целях обеспечения защищенности от переходных токов располагается в первом, а другая во втором кабеле.
В соответствии с заданным числом каналов 90 и 45 используем 2 комплекта цифровой системы передачи ИКМ-120. (1 комплект для организации магистральной и один для дорожной связи). Общее число каналов, которое могут обеспечить два комплекта ИКМ-120 = 2х120=240 каналов.
Для организации работы двух систем типа ИКМ-120 требуется 4 кабельных пары.
Применение цифровой системы передачи также обусловлено целым рядом преимуществ по сравнению с аналоговыми системами, в отношении помехозащищенности, качества организации каналов, что делает целесообразным их применение на железнодорожном транспорте, которые характеризуются повышенным уровнем шумов.
Характеристики системы ИКМ - 120:
1. Скорость передачи - 8,448 Мбит/с
2. Дальность связи - 600 км
3. Тип линейного кода - ИПИ
4. Число каналов ТЧ - 120
5. Тип используемого кабеля - симметричный.
1.2 Выбор типа емкости магистральных кабелей, распределение цепей по четверкам
Для кабельных магистралей, прокладываемых вдоль железных дорог, электрифицированных по системе переменного тока, выпускаются кабели с повышенным защитным действием оболочек, допускающие уплотнение цепей до 252 кГц.
Для прокладки в грунтах, не отличающихся химической агрессивностью используются кабели МКПАБл, МКБАБп. Так как в нашем случае предусмотрены цепи СЦБ, выбираем кабель типа МКПАБл.
Этот кабель имеет медные токопроводящие жилы с кордельно-трубчатой изоляцией в алюминиевой оболочкой и броней из стальных лент.
Кабели типа МКПАБ выпускают емкостью 4, 7, 14 четверок. Диаметр токопроводящих жил четверок равен 1,05 мм, сигнальных пар - 0,7 мм.
Кабель можно прокладывать ручным или механизированным способом, он предназначен для эксплуатации при внутреннем избыточном давлении 0.50,6 кгс/см.
Определим емкость кабелей связи:
В соответствии с заданным числом каналов магистральной и дорожной связи и используемой аппаратурой нам потребуется 4 цепи связи.
Цепи перегонной связи и поездной радиосвязи (ПГС и ПРС) являются четырехпроводными, т.е. требуют по две пары кабельных жил. Остальные цепи связи (ПДС, ЛПС, ТУ, ТС, ЭДС, ПС, ДБК, ВГС, СЭМ, МЖС, СЦБ-ДК, Пр-зд) - всего 12 цепей, требуют по одной паре кабельных жил.
Общее число требуемых пар кабельных жил N=2·1+2·2+12=18 пар = 9 четверок. Кроме того, предусмотрен запас жил кабеля 10-15% от ожидаемой величины емкости, включая резерв и по ВЧ четверкам.
В нашем варианте используется двухкабельная схема, кабель МКПАБ, емкостью 7 четверок, имеющего 5 пар сигнальных жил.
По типовым схемам распределения четверок рекомендуется для ВЧ связи (магистральной (маг.) и дорожной (дор.) связи) использовать в 7 ми четверочном кабеле 2, 4, 6 четверки, расположенные во внешнем повиве.
|
Номера четвёрок и сигнальных пар |
Тип четвёрок |
Цвет |
Цепи связи и СЦБ |
|||||
|
Кабель 1 |
Кабель 2 |
|||||||
|
пара 1 |
пара 2 |
пара 1 |
пара 2 |
|||||
|
Четвёрка |
1 |
ВЧ |
Б/Ж |
ПДС |
ЛПС |
ТУ |
ТС |
|
|
2 |
ВЧ |
К |
Маг. |
Маг |
Маг. |
Маг |
||
|
3 |
НЧ |
Ч |
ЭДС |
ПС |
ДБК |
ВГС |
||
|
4 |
ВЧ |
Ж |
Маг. |
Дор. |
Маг. |
Дор. |
||
|
5 |
НЧ |
Б/С |
ПГС |
ПГС |
ПРС |
ПРС |
||
|
6 |
ВЧ |
С |
Дор. |
резерв |
Дор. |
резерв |
||
|
7 |
НЧ |
Б\К |
СЭМ |
МЖС |
Переезд |
СЦБ-ДК |
||
|
Сигнальная пара |
1 |
СЦБ |
резерв |
|||||
|
2 |
СЦБ |
резерв |
||||||
|
3 |
СЦБ |
резерв |
||||||
|
4 |
СЦБ |
резерв |
||||||
|
5 |
СЦБ |
резерв |
||||||
|
Контрольная жила |
- |
- |
1.3 Расчет опасных влияний тяговой сети переменного тока
При расчете опасных напряжений в жилах кабельной линии ограничимся вынужденным режимом работы тяговой сети. Расчет производим для участка А-К, учитывая, что на данном участке используется встречно-консольная схема питания тяговой сети. В вынужденном режиме работы тяговая подстанция, расположенная на станции Д отключена. Цель расчета определение такой ширины сближения кабельной линии с тяговой сетью, при которой, опасное напряжение, индуцируемое в жилах кабеля не превышало бы предельно допустимого значения 200 в.
При расчете опасных влияний, опасные напряжения рассчитывают на одном из концов провода (жилы) расчетного участка цепи при условии ее заземления на противоположном конце. В этом случае начало и конец расчетного участка задают произвольно.
Если длина расчетного участка кабельной цепи менее 40 км, то опасное напряжение: В
-круговая частота влияющего тока частотой f=50 Гц
рад/с
Sр - коэффициент экранирования рельсов = 0,45
Sк - коэффициент защитного действия оболочки кабеля на частоте 50 Гц=0,1
М - взаимная индуктивность между тяговой сетью и жилой кабеля при частоте 50 Гц определяется по формуле: Гн/км
где a-ширина сближения, (м) принимаем a= 10 м
у - проводимость грунта, См/м
тогда:
вл - при вынужденном режиме работы тяговой сети эквивалентный влияющий ток, А:
где m - количество электровозов, одновременно находящихся в пределах плеча питания тяговой сети при вынужденном режиме в часы интенсивного движения m = 10.
- максимальная потеря напряжения в тяговой сети между подстанцией и максимально удалённым электровозом: = 8500 В;
RTC, XTC - активное и реактивное сопротивление тяговой сети:
где Z'т - сопротивление одного км тяговой сети (для подвески типа ПБСМ-195-ТФ-100)
Z'т=0,278
- коэффициент мощности электровоза:
= 0,8
= 0,6
Тогда, подставив все значения, получаем:
Кm - коэффициент, характеризующий уменьшение влияющего тока по сравнению с нагрузочным.
где - кратчайшее расстояние от ближайшей действующей тяговой подстанции в вынужденном режиме работы до начала сближения с тяговой сетью расчётного участка цепи связи.
LЭ1 = 29,65 км, LН1 = 0 км,
LЭ2 = 24 км, LН2 = 28,65 км
LЭ3 = 30 км, LН3 = 20 км
LЭ4 = 20 км, LН4 = 0 км
Lт=103,65 км
Для участка А-Г:
=670,082*0,857=574,260
тогда:
Для участка Г-Д:
тогда:
Для участка Д-Ж:
тогда:
Для участка Ж-К:
тогда:
Наибольшее индуцируемое в жилах напряжение при сближении 10 м
UА-Г = 225>200 В не устраивает по условию проекта.
=8,339 Гн/км
Выводим а из формулы
получим:
1.4 Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи
Расчет мешающих влияний на кабельные цепи связи производятся при нормальном режиме тяговой сети переменного тока участка А-Д
Размещено на http://www.allbest.ru/
Напряжение шума наводимое в двухпроводной телефонной цепи на расчетном участке мВ
,
для коротких расчетных участков, Lэ/L >0,9
для длинных расчетных участков, Lэ/L 0,9
Где к - круговая частота определяющей k-ой гармоники тягового тока в нашем варианте fк=950 Гц,
-взаимная индуктивность между контактным проводом и жилой кабеля на частоте k-ой гармоники определяется для частоты fk и новой ширины сближения по формуле:
- эквивалентный влияющий ток определяющий гармоники тягового тока=2,3 А
- коэффициент акустического воздействия k-ой гармоники для fк=950 Гц,
=1,109
- коэффициент чувствительности телефонной цепи к помехам для fк=1150 Гц, =0.81·10-3
Sобк - коэффициент экранирующего действия оболочки кабеля для k-ой гармоники тягового тока = 0,02
SP - коэффициент экранирования рельсов 0,45
Lэ - влияющий отрезок тяговой сети (км)
L - длина расчетного участка (км)
Lэ1=26,825 км, Lэ2=2.825 км, Lэ3=24 км
L1=30 км, L2=24 км
Lкс1=14.825 км, Lкс2=1.4125 км, Lкс3=12 км
бк = 47,0·10-3
вк = 59,0·10-3
Модуль коэффициента распространения однопроводной цепи, подверженной влиянию, для k-ой гармоники тягового тока, 1/км:
0,916>0,894
1>0,9
0,094<0,9
Напряжение шума для данного расчетного участка находим путем сложения по квадратичному закону напряжений Uш1, Uш2, Uш3
По условию результирующее значение напряжения шума не должно превышать допустимого значения 1 мВ Uш = 0,776 1 мВ.
Условие выполняется, следовательно, в дальнейшем ширину сближения кабельной линии с тяговой сетью принимаем равной 17 м.
1.5 Выбор трассы прокладки КЛС и устройство ее переходов через преграды
Трассу кабеля прокладываем с левой стороны от железной дороги по счету километража, так как с правой стороны расположена высоковольтная линия автоблокировки, и в этом случае затраты на защиту кабелей от всех видов влияний будут минимальны. Допустимое приближение к полотну железной дороги электрифицируемой на переменном токе (ширина сближения) на основании расчета опасных и мешающих влияний - 17 метров.
Трасса кабеля прокладывается в полосе отвода железной дороги. На перегоне Г-Д трассу пересекает мост через судоходную реку, поэтому необходимо проложить два кабеля: 1 - по железнодорожному мосту выполняется в специальных желобах стальных или ж/б, в зависимости от конструкции моста, другой - по дну реки. Так как глубина реки менее 8 метров, то кабель заглубляют в дно реки на 1 метр. В местах выхода кабелей из воды берега укрепляют бетонными плитами. Трассу подводных кабелей отнести от моста на расстояние 300 метров.
При пересечении магистралями связи железных дорог, кабели прокладывают в местах с одинаковыми высотными отметками под небольшими насыпями, ширина которых не превышает 35 метров, в асбоцементных трубах с отводом их по обе стороны от подошвы насыпи на длину не менее 1 м. Каждый кабель прокладывается в отдельной трубе.
Для однопутной железной дороги: Шн = 3 (6,2-5,4) +6 = 8,4 м
В этом случае переходы могут быть выполнены методом горизонтального бурения.
1.6 Содержание кабеля под избыточным давлением
Для предохранения кабеля от проникновения в него влаги при нарушении герметичности оболочки, кабельные линии содержат под избыточным давлением, что позволяет контролировать герметичность оболочки и определять место ее повреждения.
При содержания кабеля под постоянным избыточным давлением кабельную линию делят на участки, называемые газовыми секциями. По каждой газовой секции, а также на всех ответвлениях от магистрального кабеля устанавливают газонепроницаемые муфты. Внутри газовых секций создают избыточное газовое давление, превышающее атмосферное на 49х1000Па (0,5 кгс/см2). При использовании системы ИКМ-120 нагнетательные установки размещаются на расстоянии 15-20 км на станциях участка. Нагнетательные установки монтируются во всех усилительных пунктах (ОУП, НУП) и оконечных пунктах кабельной магистрали.
На кабельных линиях МПС наибольшее распространение получила система с автоматическим наполнителем. В этой системе по концам газовой секции размещают установки УСКД, в которой в качестве газа используют сухой воздух. Таким образом, размещаем нагнетательные установки на станциях: А(ОУП), Б(НРП), В(НУП), Г(НРП), Д(ОУП), Ж(НУП), К(ОУП).
1.7 Организация связи и цепей автоматики по кабельной магистрали
Согласно ПТЭ на всех участках железных дорог должны быть:
Поездная диспетчерская связь (ПДС) - предназначенная для переговоров поездного диспетчера со всеми раздельными пунктами, входящими в обслуживаемый им участок. Цепи ПДС заводятся шлейфом в помещениях дежурных по станциям, операторов.
Поездная межстанционная связь (МЖС) - предназначена для переговоров дежурных сменных раздельных пунктов по вопросам движения поездов. Эта цепь имеет ответвления шлейфом во все релейные шкафы на перегонах и будки на переездах.
Постанционная связь (ПС) - предназначена для переговоров работников раздельных пунктов между собой и обеспечивает выход каналов дорожной связи с этими пунктами. В цепь ПС параллельно включаются тяговые подстанции, дежурные посты контактной сети.
Линейно-путевая связь (ЛПС) - предназначена для осуществления оперативного руководства линейными работниками на дистанции пути и переговоров линейных работников между собой. В цепь ЛПС включаются аппараты, устанавливаемые у начальника дистанции пути, дорожных мастеров, в служебных зданиях дистанции пути.
Поездная радиосвязь (ПРС) - предназначена для обеспечения двухсторонней связи машинистов поездных локомотивов с поездным диспетчером, дежурными по станциям, другими локомотивами.
Энерго-диспетчерская связь (ЭДС) - предназначена для оперативного руководства подачи электроэнергии в контактную цепь. В цепь ЭДС параллельно включаются энергоучасток, тяговые подстанции, дежурные пункты дистанции контактной сети, посты секционирования.
Перегонная связь (ПГС) - позволяет линейным работникам, когда они находятся на перегоне вести переговоры с дежурными по станции, энерго и поездным диспетчером, а также с дистанцией сигнализации и связи. Цепь ПГС шлейфом заводят в релейные шкафы а/б, установленные на перегоне, у входных сигналов, в будки на переездах, в линейно-путевые здания и квартиры линейных работников, находящихся на перегоне.
Служебная связь электромехаников (СЭМ) - предназначена для оперативного руководства линейными работниками дистанции сигнализации и связи. В цепь СЭМ параллельно включаются релейные помещения, квартиры электромехаников.
Вагонно-распорядительная связь (ВГС) - предназначена для служебных переговоров работников отделения со станциями по вопросам состояния вагонного парка. В цепь ВГС шлейфом включают промежуточные пункты расположенные у дежурных по станциям.
Диспетчерская связь по распределению мест на пассажирские поезда (ДБК) - предназначена для передачи в билетные кассы транзитных станций сведений о наличии мест в поездах дальнего следования. В цепь ДБК шлейфом включают пассажирские здания.
На электрифицированных участках должны быть цепи телеуправления (ТУ) и телесигнализации (ТС) - тяговыми подстанциями. Цепи ТУ и ТС заводятся шлейфом в тяговые подстанции и посты секционирования контактной сети.
Кроме того, должны быть предусмотрены цепи для автоматической блокировки (СЦБ) и цепь диспетчерского контроля (СЦБ-ДК). Цепи СЦБ следует заводить шлейфом во все релейные шкафы на перегонах, переезды и посты ЭЦ. Цепи СЦБ включают в сигнальные пары, а цепь СЦБ-ДК в телефонную пару магистрального кабеля. Цепь СЦБ-ДК заводится шлейфом только на станции. Шлейфом вводятся также все виды связи в пассажирские здания и посты ЭЦ, если на этих станциях отсутствуют усилительные пункты, в том числе и НУПы.
Цепи высокочастотной (магистральной и дорожной связи) вводятся шлейфом в ОУП, НУП, НРП.
Вариант схемы организации связи цепей СЦБ на перегоне А-Б представлен на рис.
Расстояния от объектов связи и СЦБ до ближайшего рельса
|
Наименование объекта |
Расстояние, м. |
|
|
Пост ЭЦ, пассажирское здание, остановочный пункт, дежурный пост контактной сети. |
35 |
|
|
Тяговая подстанция. |
50 |
|
|
Будка дежурного по переезду, пост секционирования контактной сети. |
5 |
|
|
Линейно-путевое здание, квартира электромеханика |
100 |
|
|
Релейный шкаф сигнальной точки автоблокировки или переездной сигнализации. |
3 |
|
|
Здание обслуживаемого усилительного пункта. |
35 |
2. Проектирование волоконно-оптической линии связи
2.1 Задание на проектирование
1. На заданном двухпутном участке железной дороги О - Х (рис 3.1) с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть строительство ВОЛС с использованием подвески оптического кабеля (ОК) на опорах контактной сети.
2. Предусмотреть организацию по ВОЛС магистральной, дорожной связи, а также каналов связи для коммерческих нужд МПС и дороги с использованием системы синхронной передачи цифровой иерархии (SDN).
3. Предусмотреть организацию по ВОЛС каналов оперативно-технологической связи, а также резервных каналов связи.
4.В проекте предусмотреть применение НРП на станциях участка в соответствии с расчетной длинной регенерационных участков.
5. Расчетно-пояснительная записка данного раздела должна отражать технические решения следующих вопросов:
- выбор и краткое описание волоконно-оптических систем передачи;
- выбор ОК и распределение оптических волокон;
- расчет параметров световодов;
- расчет длин регенерационных участков и размещение НРП по трассе ВОЛС.
6. Данный раздел проекта должен содержать следующие чертежи:
- структурную схему ВОЛС;
- конструкция выбранной марки ОК;
- схематический план трассы ВОЛС с размещением на ней НРП.
2.2 Исходные данные для проектирования
1. Данные на участке О - Х
Расстояние между осями станций, км
|
О - П |
П - Р |
Р - С |
С - Т |
Т - У |
У - Ф |
Ф - Х |
|
|
50 |
63 |
14 |
40 |
20 |
45 |
65 |
2. Необходимое количество каналов (потоков данных) для магистральной и дорожной связи
Данные по организации магистральной и дорожной связи
|
Количество каналов Е1 |
Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» |
Тип мультиплексоров |
Использование ОВ со смещенной дисперсией |
|
|
420 |
+ |
STM - 4 |
+ |
Данные по организации связи для коммерческих нужд МПС и дороги
|
Количество каналов Е1 |
Наличие линейного резервирования по схеме «1+1» |
Тип мультиплексоров |
Использование ОВ со смещенной дисперсией |
|
|
390 |
- |
STM - 4 |
+ |
3. Строительная длинна ОК, которую используют при проектировании ВОЛС, а также данные необходимые для теоретического расчета параметров световодов
|
Строительная длина ок, км |
4 |
|
|
Номер окна прозрачности для теоретического расчета дисперсии |
3 |
|
|
Длина волны для теоретического расчета собственного затухания ОВ, мкм |
1,31 |
2.3 Организация передачи по ВОЛС
Потребности существенного увеличения объемов, надежности и экономичности передачи цифровой информации предопределили дальнейшие поиски в области разработки ЦСП. Семейство оборудования, разработанное на принципах синхронной цифровой информации (SDH), явилось качественно новым этапом в развития техники системы передачи.
Для переноса информации в SDH используются синхронные транспортные модули (Synchronous Transport Module, STM), которые представляют собой циклическую структуру с периодом повторения 125 мкс. Основной модуль STM-1, модули высших уровней STM-4 и STM-16.
Принцип построения иерархии SDH аналогичен принципам построения иерархии PDN. Синхронная цифровая иерархия содержит три уровня, скорости передачи которых относятся как 1:4:16. Номера уровней совпадают с этими числами: первый уровень STM-1 имеет скорость передачи 155520 Кбит/с, четвертый уровень STM-4 - 622080 Кбит/с, а 16-й - 2488320 Кбит/с.
В соответствии с европейским стандартом при рассмотрении ЦСП используют не телефонный канал, а стандартные каналы, условно обозначаемые Е1-Е5:
- Е1-первый цифровой канал (ПЦК) 2048 Кбит/с соответствует первому уровню в европейской иерархии PDH;
- Е2-второй цифровой канал (ВЦК) 8448 Кбит/с соответствует второму уровню в европейской иерархии PDH;
- Е3-третий цифровой канал (ТЦК) 34,368 Мбит/с соответствует третьему уровню в европейской иерархии PDH;
- Е4-четвертый цифровой канал (ЧЦК) 139,264 Мбит/с соответствует четвертому уровню в европейской иерархии PDH;
- Е5-пятый цифровой канал (ПЦК) 564,992 Мбит/с соответствует пятому уровню в европейской иерархии PDH;
При использовании аппаратуры ИКМ канал Е1 позволяет организовать 120 телефонных каналов.
Однако, кроме информационной нагрузки, STM несут значительный объем избыточного сигнала, обеспечивающих функции контроля, управления и обслуживания, а также вспомогательные функции. Поэтому, например, модуль STM-4 позволяет организовать 288 каналов Е1 или 18 каналов Е3.
Важной особенностью SDH мультиплексора является наличие двух оптических выходов (каналов приема / передачи), называемых агрегатными выходами и используемых для создания режима 100%-ного резервирования и защиты по схеме «1+1» с целью повышения структурной надежности ВОЛС. При линейной топологии сети эти выходы называются основными и резервными. При необходимости линейного резервирования для каждого комплекта аппаратуры STM-1 и STM-4 необходимо четыре оптических волокна: 2 основных и 2 резервных.
Например, мне необходимо организовать 200 каналов Е1 с использованием мультиплексора STM-4 и линейным резервированием по схеме «1+1». Выбираем аппаратуру типа 1650 SM фирмы Alcatel, т.к. она позволяет организовать потоки с заданными параметрами. Следовательно, для организации 200 каналов Е1 требуется один комплект аппаратуры STM-4, с учетом 100%-ного резервирования общее количество волокон - 4.
Тип выбранного оборудования
|
Тип мультиплексора |
Фирма |
Тип оборудования |
Требуемое количество мультиплексоров |
Требуемое число ОВ |
|||||
|
В том числе |
Всего |
В том числе |
Всего |
||||||
|
Для связи |
Для комм. нужд МПС |
Для маг. и дор. связи |
Для комм. нужд МПС |
||||||
|
STM-4 |
Alcatel |
1650SM |
2 |
2 |
20 |
8+4 |
8 |
20 |
|
|
Итого |
- |
- |
2 |
2 |
12 |
8 |
20 |
Исходя из заданных условий, выбираем мультиплексоров 1650SM уровня STM-4.
Параметры выбранных мультиплексоров
|
Параметры |
1650SM |
|
|
Трибутарные интерфейсы, Мбит/с |
1,5/2, 34/45, 140, 155 |
|
|
Максимальная нагрузка на мультиплексор |
252х2/6х34 |
|
|
Агрегатные интерфейсы: типы (число) |
2хSTM-1/4 |
|
|
Тип/схема защищенного режима |
1:1, 1+1/SNCP |
2.4 Выбор оптического кабеля и распределение ОВ в кабеле
В настоящее время на железнодорожном транспорте применяется ВОЛС железнодорожной связи с прокладкой кабелей в пластмассовых трубопроводах, а также с подвеской ОК на опорах контактной сети и высоковольтных линиях автоблокировки. Для этого используют марки ОК, например, кабель марки ОКМС фирмы «Трансволк».
ОКМС - кабель магистральный, самонесущий кабель для подвески на опорах контактной сети и линий АБ железных дорог, на опорах линий электропередач до 110 кВ и воздушных линий связи и эксплуатации при температуре от -60 до +70 С.
Кабель марки ОКМС полностью выполнен из диэлектрических материалов и имеет внутреннюю и внешнюю оболочку из полиэтилена, защитные покровы выполнены из арамидных нитей. В сердечнике кабеля расположены 6 или 8 оптических модулей (ОМ). Внешний и внутренний диаметр модулей составляет соответственно 2/1,3 мм, 2,4/1,6 мм, 3/1,9 мм. В каждом ОМ располагается от 2 до 12 одномодовых оптических волокон. Таким образом, в кабеле может быть уложено до 96 волокон.
В курсовом проекте следует предусмотреть 6 ОВ для оперативно-технологической связи и 4 ОВ - в качестве резервных.
Тип волокна определяется стандартом:
- G 652 - Стандарт для «одномодового» волокна, имеющего нулевую дисперсию на 1,31 мкм и допустимого для работы на 1,55 мкм;
- G 653 Стандарт для «одномодового» волокна со смещенной дисперсией, имеющего нулевую дисперсию на 1,55 мкм и допустимую на 1,31 мкм
- G 654 Стандарт для «одномодового» волокна, оптимизированного по затуханию для работы на 1,55 мкм и имеющего нулевую дисперсию на 1,31 мкм;
- G 655 Стандарт для «одномодового» волокна со смещенной дисперсией, имеющего малую нулевую дисперсию на 1,55 мкм и допустимого для работы на 1,31 мкм.
ОКМС-А-8 (2,4) Сп-20 (2)/12 (5)
- ОКМС - оптический магистральный самонесущий;
- Внешняя оболочка - полиэтиленовая (в обозначении не указывается);
- Защитные покровы - обмотка из арамидных нитей;
- Внутренняя оболочка - полиэтиленовая (в обозначении не указывается);
- Число ОМ в кабеле - 8,
- Номинальный наружный диаметр оптического модуля (2,4 мм);
- Центральный силовой элемент кабеля Сп - стеклопластиковый пруток;
- Число оптических волокон 20, в том числе 2 типа G 652 и 12 типа G 655.
Распределение ОВ в кабеле ОКМС-А-8 (2,4) Сп-20 (2)/12 (5)
|
Номер волокна в кабеле |
Номер модуля цвет маркировки |
Марка оптических волокон |
Номер волокна в модуле |
Примечание |
|
|
I Черный |
|||||
|
1,2 |
II натуральный |
DSMNZ 9/125 |
1,2 |
STM-4 |
|
|
3,4 |
3,4 |
STM-4 (1+1) |
|||
|
5,6 |
III натуральный |
DSMNZ 9/125 |
1,2 |
STM-4 |
|
|
7,8 |
3,4 |
STM-4 (1+1) |
|||
|
9,10 |
IV натуральный |
DSMNZ 9/125 |
1,2 |
STM-4 резерв |
|
|
11,12 |
3,4 |
||||
|
13,14 |
V Красный |
DSMNZ 9/125 |
1,2 |
STM-4 резерв |
|
|
15,16 |
3,4 |
||||
|
17,18 |
VI зеленый |
DSMNZ 9/125 |
1,2 |
||
|
19,20 |
3,4 |
резерв |
2.5 Расчет параметров световодов
Важнейшим параметром световода является затухание передаваемой энергии. Потери наряду с дисперсией определяют длину ретрансляционного участка ВОЛС, данное расстояние соответствует расстоянию между НРП ВОЛС, размещенными на схеме трассы линии.
Расчет затухания световодов
Затухание поглощения n связанное с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой и существенно зависит от свойств материала световода tg()
Расчет затухания поглощения (дБ/км) рассчитывается по формуле:
где n - групповой показатель преломления
- длина волны, 1,31 мкм;
tg=0,4·10-11 - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде.
Потери на рассеяние, возникающее в результате флуктуации показателя преломления, называются релеевскими и определяются по формуле, дБ/км:
где - длина волны, 1,31 мкм;
Rр - коэффициент рассеивания, зависит от материала ОВ;
Rр - 0,7 - 0,9 [(мкм4 ·дБ)/км].
Суммарное значение собственного затухания оптического волокна в общем случае:
пк - коэффициент затухания в инфракрасной области в диапазоне волн свыше 1,6 мкм (для заданных длин волн не рассчитывается).
Характер зависимости наиболее важной составляющей этих потерь - потерь от посторонних примесей рассеяния на микроизгибах:
где Сми -постоянная потерь на микроизгибах; для = 1,31 мкм Сми=10-7
NA - числовая апертура = 0,13
(дБ/км)
Суммарное значение собственного затухания оптического волокна:
(дБ/км)
Расчет дисперсии световодов
В световоде при передаче импульсных сигналов (отличающихся друг от друга различной мощностью) после прохождения ими некоторого расстояния световые импульсы искажаются и расширяются во времени, т.е. время подачи одного импульса увеличивается - это явление называют дисперсией.
Дисперсия не только ограничивает частотный диапазон использования световодов, она существенно снижает дальность передачи, т.к. чем длиннее линия, тем больше проявляется дисперсия и больше уширение импульса. Дисперсия возникает по двум причинам: не когерентность источников излучения и появление спектра, существование большого числа мод N.
В соответствии с заданием, дисперсия на длине волны 1550 нм для 3-го (1310 нм-1550 нм) окна прозрачности может быть рассчитана, используя линейную интерполяцию и граничные значения указанного параметра:
(пс/нм км)
где и - значения дисперсии на границах окна (правой и левой соответственно);
- правая граница третьего окна прозрачности, нм;
- ширина соответствующего окна прозрачности, нм.
(пс/нм км).
|
0,112 |
0,271 |
0,02 |
0,403 |
0,16 |
Заключение
В результате проделанной работы была спроектирована двухкабельная линия связи на участке железной дороги, на которой обеспечено 360 каналов магистральной связи, 100 каналов дорожной связи и различные виды отделенческой связи. При проектировании выбран кабель типа МКПАБП 741,05+520,7+10,7 - для основной магистрали, ТЗПАБП 440.9 - для создания ответвлений, описан выбор арматуры для монтажа кабельной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Также были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактных сетей железных, приведены описания методов защиты от влияний, приведены схемы защиты аппаратуры связи. Приведена методика симметрирования, целью которой является уменьшение взаимных влияний. При расчёте влияний превышения допустимых норм выявлены не были.
Выполнение данного курсового проекта способствовало закреплению теоретических знаний по курсу линий железнодорожной автоматики, телемеханики и связи, и появлению практических навыков, необходимых при эксплуатации проектировании, разработке и усовершенствовании устройств железнодорожной автоматики, телемеханики и связи.
Список литературы
кабельный магистраль дорога связь
1. Виноградов В.В., Кузьмин В.И. Линии автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте - «Транспорт» - 1990 г.
2. Горелов Г.В., Кудряшовв В.А., Шмытинский и др. Телекоммуникационные технологии на железнодорожном транспорте
3. Марков М.В., Михайлов А.Ф. Линейные сооружения железнодорожной автоматики, телемеханики и связи - «Москва Транспорт» - 1980 г.,
4. Бунин Д.А., Яцкевич А.И. - Магистральные кабельные линии на железных дорогах «Москва Транспорт» - 1978 г.,
5. Тюрин В.Л. - Многоканальная связь на железнодорожном транспорте «Москва Транспорт» - 1992 г.,
6. Справочник строителя линейных сооружений железнодорожного транспорта - «Транспорт» 1979 г.
7. Руководство по проектированию сооружений электросвязи на железных дорогах - «Транспорт» - 1982 г.
8. Справочник - Кабели и провода для устройств СЦБ и связи - «Транспорт» - 1993 г.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение регенерационных и усилительных пунктов. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [157,2 K], добавлен 06.02.2013Выбор кабельной системы, типа кабеля и размещение цепей по четверкам. Размещение оконечных и промежуточных усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Монтаж кабельной магистрали. Расчет симметричного кабеля и оптического волокна.
курсовая работа [837,8 K], добавлен 06.02.2013Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей. Монтаж кабельной магистрали. Расчет длин кабелей ответвлений и мешающих влияний на кабельные цепи. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи.
курсовая работа [995,2 K], добавлен 05.02.2013Проектирование кабельной линии связи. Выбор аппаратуры связи, системы кабельной магистрали и распределение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчет влияний тяговой сети постоянного тока на кабельную линию.
курсовая работа [806,7 K], добавлен 06.02.2013Выбор системы организации кабельной магистрали. Размещение усилительных, регенерационных пунктов и тяговых подстанций. Разработка скелетной схемы участка. Расчет переходных влияний между цепями кабельной линии связи. Распределение цепей по четверкам.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 06.02.2013Характеристика проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабелей, систем передачи и арматуры для монтажа кабельной магистрали. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Расчет опасных влияний на кабель и его защита.
курсовая работа [139,5 K], добавлен 06.02.2013Выбор типа кабеля, связевой аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов. Расчет влияний контактной сети и ЛЭП на линию связи. Защита аппаратуры от импульсных перенапряжений, волоконно-оптические системы.
курсовая работа [517,4 K], добавлен 06.02.2013Физико-географические данные проектируемого участка линии связи. Выбор аппаратуры связи и системы кабельной магистрали. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Меры защиты кабельных линий от действующих на них влияний.
курсовая работа [768,2 K], добавлен 03.02.2013Выбор типов кабеля, систем передачи, размещение цепей по четверкам. Организация связи и цепей СЦБ по кабельной магистрали. Расчет влияний контактной сети переменного тока, режима короткого замыкания. Защита аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [545,1 K], добавлен 03.02.2013Выбор кабельной системы, характеристики аппаратуры уплотнения и кабеля. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе. Расчёт влияний контактной сети и высоковольтных линий передачи на кабельные линии. Волоконно-оптические системы связи.
курсовая работа [246,0 K], добавлен 06.02.2013
