Проект кабельной линии автоматики, телемеханики и связи на участке Восточно-Сибирской железной дороги "Иркутск - Черемхово"
Трасса кабельной линии связи в составе Восточно-Сибирской железной дороги - участок "Иркутск - Черемхово". Выбор типов кабеля, аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Усилительные и регенерационные пункты. Схема связи, выбор волоконно-оптической линии.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | курсовая работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.02.2013 |
| Размер файла | 1,1 M |
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.
Схемы скрещивания жил при соединении четверок в симметрирующих муфтах выбирают по данным измерений емкостных связей и асимметрии. Выбирают ту схему, при которой связь и асимметрия имеют наименьшие значения. Когда нельзя одновременно уменьшить связи и асимметрию, оператор выбирают исходя из задачи уменьшения связей.
Если скрещиванием не удалось снизить связи и асимметрию до допустимых величин, то применяют симметрирование конденсаторами.
При соединении шагов между собой (второй этап) симметрирование выполняется способом скрещивания по результатам измерений переходного затухания между цепями на частоте 800 Гц. Выбирают операторы, которые дают наибольшее переходное затухание. Наращивание шагов производят последовательно, начиная от концов усилительного участка в его середине по измерениям переходного затухания на ближний и дальний концы, добиваясь наибольшего их значения. Одновременно выравнивают рабочие емкости и сопротивления жил основных цепей в шаге симметрирования так, чтобы асимметрия не превышала 0.1 Ом. Если это не удается, то ее уменьшают включением резисторов.
Симметрирование на смонтированном усилительном участке (третий этап) производят в муфте, расположенной в середине участка. В этой муфте определяют наилучший оператор по измерениям переходного затухания на дальнем конце. В четверках, не удовлетворяющих нормам, производят дополнительно симметрирование с помощью конденсаторов. Схема защиты представлена в приложении 5 (рисунок е)
2) Симметрирование высокочастотных цепей. Симметрирование ВЧ кабелей производится по результатам измерений годографа (частотной зависимости) комплексной электромагнитной связи взаимодействующих цепей. Эта связь может иметь произвольную величину и фазу в пределах от 0 до 360 градусов и вектор связи может находиться в любом из четырех квадрантов. Симметрирование выполняется в два этапа:
На первом этапе при соединении строительных длин кабеля в соединительных муфтах на всем усилительном участке для уменьшения влияния через третьи цепи высокочастотные четверки соединяют по оператору. Одновременно разделывают кабели на боксах и производят монтаж всех муфт, за исключением двух ближайших к усилительным пунктам и трех, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга и от усилительных пунктов.
На втором этапе в двух муфтах, ближайших к усилительным пунктам, выбирают наилучший оператор по измерениям переходного затухания на ближнем конце Ао. Затем в оставшихся незамонтированных трех муфтах подбирают наилучшие операторы по результатам измерений защищенности цепей на дальнем конце Аз. Если с помощью скрещивания не удается получить требуемые значения Аз, то производят в тех же муфтах симметрирование контурами.
Измерения Ао, Аз производят на наибольшей передаваемой частоте, контролируя и на более низких частотах. В результате симметрирования Ао и Аз должны удовлетворять нормам.
Кроме приведенного метода симметрирования высокочастотных цепей (кабелей) с помощью контуров противосвязи (схема защиты представлена в приложении 5 (рисунок д)), по измерениям переходного затухания и защищенности между цепями, существуют и другие. Для кабелей низкого качества применяют метод симметрирования по результатам измерений комплексных связей. Получил распространение метод симметрирования участками большой протяженности (200 км и более) от одного обслуживаемого усилительного пункта до другого без симметрирования по отдельным усилительным участкам.
9. Выбор волоконно-оптической линии связи
Для того, чтобы принять окончательное решение о целесообразности использования оптической системы передачи необходимо определить количество промежуточных усилительно-регенерационных устройств. Определим максимальную длину усилительного участка.
9.1 Расчет затухания световодов
Определим затухание сигнала в оптическом кабеле. Затухание складывается из трёх составляющих (формула 9.1):
, (9.1)
б - затухание сигнала в оптическом кабеле;
бП - затухание поглощения, связано с потерями на диэлектрическую поляризацию;
бР - затухание рассеивания, обусловлено неоднородностями материала:
бИК - затухание в инфракрасной области.
, (9.2)
где n1 - показатель преломления сердечника, согласно заданию n1 =1,71
л=1,31 мкм - длина волны;
tgд - тангенс угла диэлектрических потерь, tgд=10-10 (справочная величина)
, (9.3)
где Кр - коэффициент рассеивания, для кварца 1 (дб/км) мкм4.
, (9.4)
где р, к - коэффициенты, равные соответственно
Тогда суммарное затухание равно:
9.2 Расчет волнового сопротивления
Волновое сопротивление рассчитаем по приведенным ниже формулам:
Волновое сопротивление имеет промежуточное значение:
, (9.5)
где =376,7 - волновое сопротивление идеальной среды;
n2 = 1,65 - коэффициент преломления оболочки;
n1 = 1,71 - коэффициент преломления сердцевины.
Подставим значения в выражение (9.5):
Тогда численное значение волнового сопротивления лежит в пределах:
, или
Выберем значение =225 Ом
9.3 Расчет числовой апертуры
Определим числовую апертуру оптического волокна:
, (9.6)
где n1, n2 - показатели преломления сердечника и оболочки, равные 1,71 и 1,65 соответственно;
NA - числовая апертура.
9.4 Расчет числа мод
Число мод определяет способность световода принимать свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в световод от источника. Чем меньше число мод, тем лучше качество связи и можно организовать большее число каналов.
Для расчета числа мод необходимо рассчитать нормированную частоту:
, (9.7)
где = 10 мкм - радиус сердечника световода.
Рассчитаем нормированную частоту по формуле (9.7):
Вычисление числа мод для ступенчатого профиля выполняется по следующей формуле:
, (9.8)
Вычисление числа мод для градиентного профиля выполняется по следующей формуле:
, (9.9)
где = 10 мкм - радиус сердечника световода.
Подставим значения в выражения (9.8), (9.9):
,
9.5 Расчет длины регенерационного участка
На нашем проектируемом участке будем использовать оптические кабели (ОК) с многомодовыми волокнами, работающими на волне 1,31 мкм. Эти ОК обеспечат нам нужную дальность и большее число каналов. Для этого возьмем ОК типа ОМЗКГ - 10 (приложение 4).
Характеристика ОМЗКГ-10.
Число волокон _______________________________ 4-8
Коэффициент затухания, дБ/км _________________ 0,7
Рабочая длина волны, мкм _____________________ 1,3
Пропускная способность световода на 1 км длины определяется по следующей формуле:
, (9.10)
где =0,5 нс/км - дисперсия.
Подставим в (9.10) и получим:
Мбит/с
Требуемая пропускная способность для системы ИКМ-120 составляет
Длина регенерационного участка определяется по следующей зависимости:
,
, (9.11)
где - длина регенерационного участка, вычисленная через дисперсию;
Вычислим длину регенерационного участка через затухание:
, (9.12)
где - длина регенерационного участка, вычисленная через дисперсию;
a - энергетический потенциал аппаратуры, равный 38 дБ/км;
б - коэффициент затухания кабеля,
б =0,4+0,07·N, где N=18 - номер варианта,
б= 1,66 дБ/км;
-коэффициент затухания на стыке, равный 0,1 дБ;
- число некачественных стыков,
, где L - общая длина трассы, равная 130 км; . - строительная длина оптического кабеля, равная 4 км;
На рисунке 9.1 показаны изменения пропускной способности и затухания оптической линии с увеличением длины линии.
Здесь же показаны предельные значения и для данной системы передач.
Рисунок 9.1 - Выбор длинны регенерационного участка
Из графика видно, исходя из затухания, длина регенерационного участка составляет 6,3 км; исходя из дисперсии - 8 км. Чтобы удовлетворить обоим требованиям, мы принимаем длину регенерационного участка по наименьшему значению и регенераторы располагаем через 6км
Заключение
Результатом выполнения курсового проекта является спроектированная кабельная и волоконно-оптическая линия АТ и С на участке Иркутск - Черемхово.
При проектировании кабеля на заданном участке учитывались его физико-географические данные. А также в данном проекте описан выбор арматуры для монтажа кабельной магистрали, произведена разработка схемы связи с размещением оконечных и промежуточных усилительных пунктов. Были произведены расчеты мешающих и опасных влияний от контактной сети железных дорог и линии электропередачи. Приведены описания методов защиты от различных влияний, а также приведены схемы защиты аппаратуры связи. Описан принцип симметрирования, целью которого является уменьшение взаимных влияний.
Во время выполнения данного курсового проекта были получены и закреплены базовые знания по проектированию кабельных магистральных линий связи. Также были получены знания по устройству кабелей, по аппаратуре, применяемой на железнодорожном транспорте. Были рассмотрены виды влияний действующих на кабельные линии, также был проведен расчет этих влияний, рассмотрели способы защиты от этих влияний. В процессе проектирования были приобретены навыки разработки кабельных линий.
Список использованной литературы
1 "Линии железнодорожной автоматики, телемеханики и связи" Задание на курсовой проект с методическими указаниями.
2 Требина Е.Г., Костиков В. У." Электромагнитные влияния высоковольтных линий на цепи связи" Омск, 1980.
3 Правила защиты устройств проводной связи и проводного вещания от влияний тяговой сети электрических железных дорог переменного тока.М., Транспорт, 1973. - 95 с.
4 Бунин Д.А., Яцкевич А. И." Магистральные кабельные линии связи на железных дорогах" М., 1978.
5 Виноградов В. В, Кузьмин В.И., Гончаров А.Я. Линии автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте М, 1990.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Описание трассы проектируемой кабельной линии связи. Выбор типов кабеля и аппаратуры. Размещение усилительных пунктов. Разработка скелетной схемы участка кабельной и волоконнооптической линии автоматики, телемеханики и связи на участке Иркутск-Слюдянка.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 07.02.2013Разработка линии связи на участке железной дороги "Южно-Сахалинск - Ильинск-Сахалинский". Типы кабеля, систем передачи, размещение цепей по четвёркам. Усилительные и регенерационные пункты на трассе линии связи. Арматура для монтажа кабельной магистрали.
курсовая работа [1,5 M], 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 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 типов кабеля, связевой аппаратуры, размещение цепей по четверкам. Усилительные и регенерационные пункты. Разработка схемы связи. Расчет первичных и вторичных параметров кабеля. Мероприятия по защите аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [870,8 K], добавлен 05.02.2013Описание проектируемого участка линии связи. Выбор типов кабеля, систем передачи и размещения цепей по четверкам. Размещение усилительных и регенерационных пунктов на трассе линии связи. Защита кабеля и аппаратуры связи от опасных и мешающих влияний.
курсовая работа [148,5 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 05.02.2013Линии автоматики, телемеханики и связи на участке железной дороги. Организация общетехнологической телефонной связи. Выбор типа и емкости волоконно-оптического кабеля. Расчет длины элементарного участка и надежности оптической и электрической линии связи.
курсовая работа [2,3 M], добавлен 13.02.2014Характеристика 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 06.02.2013Природные и климатические Красноярского края и республики Хакасия. Проектирование линии связи на участке железной дороги Красноярск – Саянская – Абакан. Расчет параметров оптического кабеля. Защита аппаратуры связи и автоматики от перенапряжений.
курсовая работа [4,7 M], добавлен 05.02.2013
