содержание .. 1 2 ..

Проект ВОЛП с применением технологии волнового уплотнения на участке г. Чита – г. Якутск - часть 1

Федеральное агентство связи

Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего

профессионального образования

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатикиª

(ФГОБУ ВПО «СибГУТИª)

Форма утверждена научно-методическим

советом университета

Протокол №4 от 17.04.2013 г.

Кафедра ЛС

Допустить к защите

зав. кафедрой. ____________

ДИПЛОМНЫЙ ПРОЕКТ

Проект ВОЛП с применением технологии волнового

уплотнения на участке г. Чита - г. Якутск

Пояснительная записка

ФМТС.210404.001 ПЗ

Студент: _____________________/

Факультет: МТС группа:

Руководитель: _______________

Консультанты:

- по экономическому обоснованию _____________

- по безопасности жизнедеятельности ___________

Рецензент:___________________ /_____________________________/

Новосибирск 2016 г.

СОДЕРЖАНИЕ

1 Введение

2 Выбор трасы прокладки оптического кабеля на участке г. Чита -

г. Якутск

2.1 Характеристика оконечных пунктов««««««

2.2 Обоснование необходимости строительства ВОЛП

2.3 Геолого - географический очерк«

2.4 Выбор трассы прокладки оптического кабеля

2.4.1 Выбор трассы на загородном участке

2.4.2 Выбор трассы в населенном пункте««««««««««...«15

Выбор аппаратуры

3.1 Технические требования к основным узлам аппаратуры WDM

3.1.1 Общие технические требования к аппаратуре WDM

3.1.2 Технические требования к оптическим параметрам

3.1.3 Технические требования к оптическим параметрам

транспондеров

3.1.4 Технические требования к параметрам оптических

мультиплексоров

3.1.5 Технические требования к параметрам оптических

усилителей

3.2 Выбор и описание аппаратуры волнового уплотнения

3.2.1 Общие сведения о платформе OptiX OSN 8800

3.2.2 Характеристики 80 - канальной системы OptiX OSN 880««..33

3.2.3 Комплектация оборудования OptiX OSN 8800««««

3.2.4 Технические спецификации основных типов плат«««««..39

3.2.5 Выбор аппаратуры синхронной цифровой иерархии««««..43

3.2.6 Конструктивные данные «««««««

Выбор оптического кабеля и защитной пластмассовой трубы ..«

««48

4.1 Технические требования к оптическим кабелям«««««...«««..48

4.2 Выбор ЗПТ«««««««««

4.3 Выбор ОК, прокладываемого в грунт

4.4 Выбор оптического кабеля, прокладываемого по дну Керченского

пролива««««««««««...«««««««««««««««61

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

5 Разработка схемы организации связи и схемы синхронизируемой

ВОЛП

5.1 Основные принципы размещения пролётов согласно МСЭ

- Т

G.692«««««««««««««««««««««

5.2 Проверка правильности размещения пролетов и секций

5.3 Расчет дисперсии в канале

5.4 Схема организации связи

6 Строительство ВОЛП на участке г. Чита- г. Якутск

6.1

Организация и проведение подготовительных работ

6.1.1 Подготовка

к строительству

линейных сооружений

магистральных и внутризоновых ВОЛП

6.1.2 Проект организации строительства

6.1.3 Разработка проект производства работ

6.2

Проверка и подготовка кабеля и линейно

- кабельных изделий.

Погрузочно - разгрузочные и транспортные работы

6.2.1 Оборудование машин для транспортировки кабеля

6.2.2 Проведение входного контроля на кабельной площадке

6.3

Технология строительства ВОЛП

6.3.1 Основные положения по прокладке оптического кабеля в

защитной пластмассовой трубе

6.3.2 Транспортировка, погрузка, разгрузка и хранение трубок««.78

6.3.3 Основные положения по прокладке трубок

6.3.4 Прокладка защитных пластмассовых трубок

кабелеукладчиком

6.3.5 Прокладка защитных пластмассовых трубок в кабельную

канализацию

6.3.6 Прокладка защитных пластмассовых трубок через реки и

водные

преграды

6.3.7 Прокладка защитных пластмассовых трубок через пересечения с

автодорогами

6.3.8 Соединение трубок

6.3.9 Контейнеры оптическихмуфт ««««««««««««

100

6.3.10Прокладка оптического кабеля в ПВП кабелеводы

«««««««««««««««««««««««««««««««...103

6.3.11 Соединение строительных длин ««««««

109

6.3.12 Ввод оптического кабеля в здания объектов связи«««..«114

6.3.13 Прокладка подводного оптического кабеля«««.«««

115

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

6.4 Измерения в процессе

строительства«««««««««««««««««««««««««...121

6.4.1Измерения на кабельной площадке«««««««««««.««..137

6.4.2Измерения, проводимые в процессе прокладки ОК««««««

126

6.4.3Измерения, выполняемые в процессе монтажа ОК«««««««.126

6.4.4Измерения на смонтированном усилительном участке ВОЛП««..127

6.4.5Приемосдаточные измерения«««««««««««««««.«128

5.6 Приемка ВОЛП в эксплуатацию««««««««««««««««..128

6.5.1Промежуточное освидетельствование работ««««««..«««.128

6.5.2Составление актов на скрытые работы««««««««...«««.129

6.5.3Организация и порядок работы рабочих комиссии««««

130

6.5.4Государственные приемочные комиссии««««««««

131

7 Расчет технико экономических показателей строительства ВОЛП«««132

Расчёт надёжности проектируемой ВОЛП

143

8.1 Основные понятия и параметры надёжности

143

8.2 Основные факторы, влияющие на надёжность

143

8.3 Расчёт показателей надёжности

146

8.4 Мероприятия по повышению надёжности ВОЛП

150

Безопасность жизнедеятельности и охрана окружающей среды при

строительстве ВОЛП

153

9.1 Перечень опасных и вредных производственных факторов

153

9.2 Техника безопасности при погрузочно - разгрузочных и

транспортных работах

153

9.3 Техника безопасности при земляных работах

156

9.4 Техника безопасности при прокладке оптического кабеля в кабельной

канализации, коллекторах, тоннелях

160

9.5 Техника безопасности при прокладке оптического кабеля в грунт и

через водные преграды

160

9.6 Требования к помещению передвижной лаборатории

162

9.7 Требования к организации рабочих мест

163

9.8 Сварка оптического волокна

164

9.9 Работа с измерительными приборами

164

9.10 Требования по лазерной безопасности

165

9.11 Пожарная безопасность

167

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

170

Приложение А. Структурнаясхема организации связи

172

Приложение Б. Локальныесметы«««««««..«««««««««...176

Приложение В. Обозначения

179

Приложение Г. Сокращения

180

Приложение Д. Термины««««««««««««««««««««...182

Приложение Е. Библиография

183

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

1 Введение

Волоконно - оптические системы связи проходят очередной этап

своего развития, от части связанный с изменением приоритетов

пользователей услуг связи.

Рост потребностей в увеличении объемов связи, как с точки зрения

увеличения скорости передачи информации, так и с позиции охвата новых

регионов, привел к необходимости появления

новых волоконно

оптических технологий, в частности технологий спектрального (частотного)

мультиплексирования (уплотнения) каналов, получивших название WDM - и

DWDM - технологий. WDM (wavelength division multiplexing) означает

мультиплексирование с разделением по длине волны, DWDM

(dense

wavelength division multiplexing)

- плотное мультиплексирование с

разделением по длинам волн. Данные технологии позволяют в сотни раз

увеличить пропускную способность волоконно - оптических каналов и сетей

связи. Их применение, вместе с технологиями временного уплотнения

(TDM), позволило достичь терабитных скоростей передачи информации по

оптическому волокну.

Высокая стоимость аппаратуры оказывается существенным

негативным фактором

для реализации технологии DWDM. При

использовании близких частот требуются узкополосные полупроводниковые

лазеры с высокой стабильностью длины волны генерируемого излучения,

которые являются наиболее дорогим элементом DWDM

- систем,

сдерживающим распространение последних. Тем не менее при всех

недостатках основными преимуществами сетей DWDM остаются:

 высокие скорости передачи и оптимизация оптических волокон;

 возможность обеспечения

100

% - ной защиты на основе

кольцевой топологии и простого наращивания каналов в оптической

магистрали.

В настоящее время сети DWDM применяются для построения

высокоскоростных транспортных сетей операторов национального масштаба,

на основе, топологий «точка - точка» или «кольцо» и мощных городских

транспортных магистралей, которые могут использоваться большим

количеством пользователей с потребностями в высоких скоростях передачи и

использующих различные протоколы.

Целью данной работы является проектирование магистральной

волоконно

- оптической линии передачи с использованием технологии

волнового уплотнения каналов WDM на участке г. Чита - г. Якутск. Это

направление является перспективным в связи с тем, что имеется

необходимость связать последний оплот высокоскоростных и широко

распространенных сетей связи г. Чита со стремительно развивающимся

культурным, научным и промышленным центром республики Саха, г.

Якутск.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

Проектирование ВОЛП подразумевает решение некоторых задач, таких как:

определение трассы прокладки волоконно

- оптического кабеля, выбор

аппаратуры, типа кабеля, разработка схемы организации связи. Необходимо

рассмотреть технологию строительства ВОЛП, произвести измерения

параметров линии и мероприятия по приемке и вводу в эксплуатацию

проектируемой ВОЛП. В проектировании так же необходимо учесть вопросы

техники безопасности и охраны окружающей среды, рассчитать показатели

надежности ВОЛП.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

2 Выбор трасы прокладки оптического кабеля на участке

г. Чита - г. Якутск

2.1 Характеристика оконечных пунктов

Чита — город в Восточной Сибири, Российской Федерации.

Административный центр Забайкальского Края и Читинского Района,

образует муниципальное образование Городской округ «Город Чита».

Население — 339 453 человек. Находится в котловине у подножия

сопок, на берегах реки Читы при её слиянии с Ингодой. Климат резко

континентальный.

Ведущие отрасли промышленности — энергетика и производство

продуктов питания. Транспортный узел на Транссибирской магистрали и

федеральных автодорогах Р258 «Байкал» и Р297 «Амур», и ветки А350

Чита —Забайкальск; международный аэропорт.

Якутск — город в России, столица Республики Саха (Якутия),

порт на реке Лене.

Крупнейший по численности населения город на северо-

востоке России, крупный культурный и научный центр. Третий

город Дальневосточного федерального округа по численности населения

299169 человек (после Владивостока и Хабаровска).

2.2 Обоснование необходимости строительства ВОЛП

Строительство ВОЛП на участке г. Чита - г. Якутск обусловлена

необходимостью связи между двумя административными, Якутию

Волоконно - оптическая линия передачи через Забайкальский край,

Амурскую область и Якутию позволяет покрыть текущие потребности в

услугах связи населения, а также создать благоприятные условия для

дальнейшего развития регионов.

2.3 Геолого - географический очерк

Административно трасса между г. Чита и г. Якутск проходит через

Забайкальский край, Амурскую область и Якутию.

Забайкальский край располагается в Восточной Сибири, в

восточной половине Забайкалья. Наибольшая протяжённость края с севера

(хребет Кодар) на юг (Приононская равнина) отмечается на меридиане

117°08' в. д. и достигает почти 1000 км, с запада (Яблоновский хребет) на

восток

(р. Аргунь) по параллели

50° с. ш. протяженность составляет

немногим более 850 км. Высшей точкой на территории Забайкальского

края является пик БАМ, высота которого составляет 3073 метров.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

Рельеф Забайкальского края представлен как равнинами, так и

горами, но в регионе заметно преобладают именно горы. Северную часть

занимают горные хребты, среднюю полосу — многочисленные сопки,

южную — обширные степные равнины. В крае выделено, в общей

сложности, 65 хребтов и 50 впадин. Для всех хребтов и впадин характерна

одна особенность — распространение с юго-запада на северо-восток. На

территории края находятся наивысшая и наименьшая высота над уровнем

моря всего Забайкалья. Первая —

3073 м, пик БАМ, вторая —

292 м,

находится в долине реки Амур.

В восточном Забайкалье выделяют

6 геоморфологических

областей:

нагорье

севера, Витимское

плоскогорье, Забайкальское

среднегорье, Хэнтэй-Даурское нагорье и Улдза-Торейская высокая

равнина.

Климат края, как и большей части Восточной Сибири, резко

континентальный с недостаточным количеством атмосферных осадков.

Забайкальском

крае

Каларский,

Тунгиро-

Олекминский и Тунгокоченский районы приравнены к районам Крайнего

Севера.

Зима длительная

(продолжительная) и суровая, малоснежная, с

большим числом ясных дней; средняя температура января составляет

−19,7 (−21) °С на юге и −37,5 °С на севере. Абсолютный минимум −64 °С

— зарегистрирован на прииске имени XI лет Октября. Переходные сезоны

(весна и осень) короткие. Весна холодная, сухая, ветреная. Лето короткое

и тёплое (иногда жаркое) — сухое в первой половине и влажное во

второй. Колебания суточных и годовых температур большие, в некоторых

районах годовая амплитуда составляет

°C и более. Средняя

температура июля составляет +13 °С на севере (а также на равнинах) до

+20,7 °С на юге (до +21 °С в горах), абсолютный максимум +42 °С —

зарегистрирован

селе Ново-Цурухайтуй Приаргунского

района. Безморозный период составляет в среднем 80—140 дней. Осень

тёплая. Также характерной чертой климата является значительная

продолжительность солнечного сияния в год. Так, в Сочи среднегодовое

количество часов солнечного сияния составляет 2154 часа; Число часов

солнечного сияния в крае находится в рамках от 1873 до 2592 в год, а

в Борзе — 2797 часов.

В год выпадает от 200-300 (на юге и степных районах; 350-450 мм в

горно-таёжных) до 600 миллиметров (на севере) осадков, основная их

часть выпадает летом и осенью.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

Амурская область расположена на юго-востоке Российской

Федерации, в умеренном географическом поясе, между 48°51' и 57°04' с.

ш. и

119°39' и 134°55' в. д., является частью Дальневосточного

федерального округа. Расстояние от её административного центра — г.

Благовещенска до Москвы по железной дороге — 7985 км, по воздуху —

6480 км. К Северному полюсу область расположена несколько ближе

(около 5000 км), чем к Экватору (около 6000 км).

Амурская область не имеет прямого выхода к морям. Северо-

восток её удален от холодного Охотского моря(известного как «мешок со

льдом») всего на

150 км, а срединные районы — на 500—600 км. От

тёплого Японского моря она удалена на 600—800 км.

Большая часть области находится в бассейне Верхнего и Среднего

Амура, что и определяет её название.

Область входит в

8-й часовой пояс вместе с Республикой

Саха (Якутия), где разница с московским временем составляет 6 часов.

Климат

Амурской

области

переходный

от резко

континентального на северо-западе к муссонному на юго-востоке.

Формирование такого климата обусловлено взаимодействием солнечной

радиации, циркуляции воздушных масс и следующих географических

факторов: широтное положение, удалённость территории от моря, влияние

подстилающей поверхности в виде рельефа, растительности, водных

объектов.

В Амурской области Зейский, Селемджинский и Тындинский

районы, а также города Зея и Тында приравнены к районам Крайнего

Севера.

Все факторы климатообразования — солнечная радиация, цир-

куляция атмосферы, географические факторы — взаимодействуют,

определяя особенности климата любой территории.

Климат, прежде всего, характеризуют показатели температуры

самого холодного и самого тёплого месяцев. Одинаковые показатели

разных мест объединяются изотермами. В январе изотермы с самыми

низкими показателями приурочены к горным районам. На севере области

средняя январская температура опускается до −31 °С^[8]. В межгорных

впадинах ниже. К югу температуры повышаются. На юге проходят

изотермы от −26 °C до −22 °С. Зима в области суровая. На широте

Благовещенска находится город Воронеж, где средняя температура января

−6,1

°С, а в Благовещенске она составляет

−21,5

°С. Абсолютный

минимум −45,4 °С.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

Лето на юге области очень тёплое с достаточным или избыточным

увлажнением. Здесь проходят июльские изотермы от 20 °C до 22 °С.

Тёплым бывает лето и в межгорных долинах севера, где июльские

температуры поднимаются до 16—19 °С. В горных районах температура с

высотой достигает 12 °С. Средние абсолютные максимумы температуры

на севере области могут достигать 38 °С, а на юге до 40 °С.

Годовое количество осадков в области велико: в северо-восточных

горных и восточных районах их величина составляет от 900 до 1000 мм. В

районах, тяготеющих к Амуру и нижнему течению реки Зеи, осадков

выпадает меньше. Так, в районе посёлка Ерофей Павлович — до 500 мм, в

Благовещенске — до 550 мм, а в районе Архары — до 600 мм.

Для всей области характерен летний максимум осадков, что обус-

ловлено муссонностью климата. За июнь, июль и август может выпадать

до

70 % годовой нормы осадков. Возможны колебания в выпадении

осадков. Так, летом с возрастанием испарения увеличивается абсолютная

и относительная влажность, а весной из-за сухости воздуха снежный покров

большей частью испаряется, и следствием этого становится незначительный

весенний подъём уровня воды в реках

Якутия расположена в северо-восточной части Сибири. Граничит на

востоке с Чукотским автономным округом, Магаданской областью, на юго-

востоке —

с Хабаровским

краем,

на

юге — с Амурской

областью и Забайкальским краем, на юго-западе — с Иркутской областью, на

западе — с Красноярским краем, на севере её естественные рубежи образуют

моря Лаптевых и Восточно-Сибирское. Общая протяжённость морской

береговой линии превышает 4,5 тыс. км.

Более 40 % территории Якутии находится за Северным полярным

кругом. Протяжённость республики с севера на юг — 2500 км, с запада на

восток — 2000 км. Самая западная точка — на границе с Красноярским

краем (105° в. д.), восточная — на границе с Чукотским автономным округом

(165° в. д.), южная — на Становом хребте, на границе с Амурской областью

(55°30' с. ш.), северная материковая — на мысе Нордвик (74° с. ш.) и

северная островная — на острове Генриетты (77° с. ш.).

Якутия характеризуется многообразием природных условий и

ресурсов, что обусловлено физико-географическим положением её

территории. Большую часть занимают горы и плоскогорья, на долю которых

приходится более ⅔ её поверхности, и лишь ⅓ расположена на низменности.

Самая высокая точка — гора Победа (3147 м, по другим данным 3003 м,

находится на хребте Черского) или Муус-Хая (2959 м, по другим данным

3011 м, находится на хребте Сунтар-Хаята). В Якутии также

расположен Верхоянский хребет.

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

Западную часть Якутии занимает одно из крупнейших плоскогорий —

Среднесибирское.

Крупнейшие низменности: Центральноякутская, Колымская,

восточная часть Северо-Сибирской низменности.

Климат резко континентальный, отличается продолжительным

зимним и коротким летним периодами. Апрель и октябрь в Якутии — зимние

месяцы. Максимальная амплитуда средних температур самого холодного

месяца — января и самого тёплого — июля составляет

70—75 °C. По

абсолютной величине минимальной температуры

(в восточных горных

системах — котловинах, впадинах и других понижениях до −70 °C) и по

суммарной продолжительности периода с отрицательной температурой (от

6,5 до 9 месяцев в год) республика не имеет аналогов в Северном полушарии.

Абсолютный минимум температуры практически везде в республике ниже

−50 градусов.

2.4 Выбор трассы прокладки оптического кабеля

2.4.1 Выбор трассы на загородном участке

При выборе оптимального варианта трассы прокладки волоконно -

оптического кабеля

(ВОК) исходят из того, что линейные сооружения

являются наиболее дорогой и сложной частью сети связи, поэтому при

проектировании особое внимание должно быть обращено на уменьшение

удельного веса расходов по строительству и эксплуатации линий связи,

эффективную и надежную ее работу.

Трассу для прокладки ВОК выбирают исходя из следующих условий:

 минимальной длины между данными оконечными пунктами;

 выполнения наименьшего объёма работ при строительстве;

 удобства эксплуатации сооружений и надёжности их работы;

 возможности максимального применения средств механизации.

При выборе направления трассы ВОК учитывается наличие

существующих подземных коммуникаций

(газопроводов, водопроводов,

нефтепроводов, кабелей связи, высоковольтных кабелей и так далее).

Трасса прокладки ВОК выбирается, как правило, вдоль

автомобильных дорог общегосударственного и республиканского значения, а

при их отсутствии - вдоль автомобильных дорог областного и местного

значения или, в отдельных случаях, вдоль железных дорог и

продуктопроводов. При отсутствии автомобильных и железных дорог,

трассы ВОК, при соответствующем обосновании, должны проходить по

землям несельскохозяйственного назначения или по сельскохозяйственным

угодьям худшего качества или лесным массивам, в обход возможных

затоплений, обвалов, промоин, оползней почвы, в обход зон, с большой

плотностью поселения грызунов. ВОК может быть также подвешен на

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

опорах ЛЭП, либо на опорах электрифицированной сети железных дорог,

либо на существующих опорах ВЛС.

При рассмотрении вариантов трассы прокладки ВОК были выведены

следующие особенности. От г. Чита можно начать прокладку вдоль

забайкальской ветки транссибирской магистрали с переходом на

дальневосточную ветку, однако учитывая обработку грунта на жд путях и

сложность доставки грузов, необходимых в строительстве проект будет

затратным. Также будет затратным и за счет необходимости вывода каналов

связи на каждой железнодорожной станции. Если рассмотреть вариант

прокладки на опорах ЛЭП, то это потребует дополнительных согласований с

РЖД и энергетиками, что вызовет неопределенные сроки решения любой

внештатной ситуации и увеличит сроки строительства. Но самая большая

проблема эта отсутствие переправы через реку Лена, что потребует

использования подводной укладки кабеля, поскольку ГНБ может пересечь

около 1км, но для реализации переправы необходимо 5 км по маршруту

парома. С учетом вышеизложенного оптимально было бы избрать прокладку

вдоль автомобильных трасс Р-297, А-360 и Р-501 как до, так и после

переправы через реку Лена

По всей длине магистрали имеются пересечения с реками,

автодорогами, железными дорогами. Характеристика трассы приведена

таблице 2.1.

Таблица 2.1 - Характеристика трассы

Единицы

Количество

Характеристика трассы

измерения

единиц

0бшая протяженность трассы:

 вдоль автомобильных дорог

2104

км

 вдоль

грунтовых

дорог,

бездорожье

Способы прокладки кабеля:

 кабелеукладчиком

2053

 вручную

 в канализации

км

 кораблем

КУ с

использованием

глубоководного

аппарата

Количество переходов:

 через мелководные

379

 через глубоководные

1 переход

 через железные дороги

 через автомобильные дороги

с твердым покрытием

Лист

ФЗО.210404.001 ПЗ

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дат

тольк

содержание .. 1 2 ..