4.4 Техніка безпеки при зварюванні волокно – оптичного кабелю.

_{5 Економічна частина.}

_{5.1 Розробка специфікації обладнання та її вартості.}

_{5.2 Короткий кошторисно - фінансовий розрахунок}

_{Висновок}

_{Список літератури}

Мета проектування: На основі завдання (див. Додаток) інтегрувати вторинну цифрову мережу зв’язку для заданої дільниці залізниці на базі перспективних технологій ЦЗП і ВОЛЗ, або використовуючи існуючий мідний кабель

Пояснювальна записка

Пояснювальна записка повинна бути чітко написаною від руки чи виконана за допомогою комп’ютерної техніки на одній стороні аркуша, формат якого повинен відповідати існуючим стандартам.

Пояснювальну записку рекомендується, по можливості, писати стисло, щоб обсяг її не перевищував 40-45 сторінок при курсовому проектуванні. В пояснювальній записці надається список літератури, якою користувався студент, робиться посилання на використані офіційні матеріали – типові проекти, положення тощо.

Пояснювальна записка повинна бути розбита на пункти і підпункти, аркуші пронумеровані.

Результати розрахунків та вибір обладнання рекомендується оформлювати у вигляді таблиць.

Умовні позначення в електричних схемах, шрифт та масштаби всіх графічних робіт повинні відповідати існуючим стандартам. Матеріал курсового проекту рекомендується розташовувати в такій послідовності:

1. Титульний аркуш.

2. Бланк завдання на проектування.

3. Бланк рецензії при необхідності.

4. Бланк відгуку, який заповнюється та підписується викладачем-консультантом.

5. Зміст пояснювальної записки.

6. Пояснювальна записка.

7. Перелік використаної літератури.

В період проектування необхідно вести облік виконаних студентами окремих частин роботи (проекту).

АНОТАЦІЯ

Відповідно до завдання виконана модернізація існуючої системи первинної мережі багатоканального зв’язку К-60 на цифрову систему передачі ІКМ –12- 4.

Тип зв’язку – аналогово - цифровий. Мережа, яка проектується призначається для зв’язку відомчої системи залізничного транспорту та районних споживачів.

Виходячи з навантажень, які задаються, вибрано тип кабелю та апаратуру ущільнення для організації оперативно - технологічного зв’язку на заданій дільниці залізниці.

Проектування в основному ставить задачу економічно вибраного варіанту, обґрунтування вибору, розв’язанні питання якості передачі, при цьому максимально використовуючи існуючу мережу зв’язку удосконалювати її з допомогою нових технологій проектування.

Відповідно до економічної частини проекту експлуатаційної витрати склали:

Проектування економічної та якісної мережі зв’язку являється актуально необхідним в існуючих економічних умовах країни.

Вступ.

Засоби спілкування між людьми (засоби зв'язку) безупинно удосконалюються відповідно до змін умов життя, розвитком культури і техніки. Сьогодні засоби зв'язку стали невід'ємною частиною виробничого процесу і нашого побуту. Сучасні системи зв'язку повинні не тільки гарантувати швидку обробку і надійність передачі інформації, але і забезпечувати виконання цих умов найбільш економічним способом.

Аналогові системи передачі (АСП) не задовольняють потреби електрозв'язку з погляду сполучення з цифровими системами комутації (ЦСП), універсальності сигналів, можливості використання великих цифрових інтегральних схем і цифрової обробки сигналів. По цій і деякій причинах ведучою тенденцією в розвитку первинної мережі є її цифровізація. Цей процес розвивається за рахунок нового будівництва волокно - оптичних ліній зв'язку, а також за рахунок модернізації, що складає в заміні застарілих АСП більш прогресивними ЦСП.

У цій курсовому проекті розглянутий ряд питань заміни, що стосується, АСП К-60 на ЦСП ІКМ-120-4. Приведено докладні розрахунки і схеми розміщення проміжних станцій, схема організації зв'язку, тимчасові діаграми цифрових сигналів, а також розрахунок ланцюгів дистанційного живлення.

1 Загальна частина.

_{1.1 Характеристика існуючої системи багатоканального зв’язку(опис дільниці, карта розподілення первинних цифрових каналів, призначення мережі).}

_{В даному розділі проекту необхідно детально розглянути заданий варіант дільниці, привести топографію місцевості, проаналізувати методи прокладки кабелю, в залежності від типу ґрунту та траси лінії.}

_{Варіант карти, що прикладається до проекту описати з точки зору розміщення первинної мережі зв’язку та проходження колії залізниці. Необхідно описати склад вторинних мереж, які будуть використовуватися на підставі розробленої первинної мережі.}

_{1.2 Модернізація існуючої мережі( вибір обладнання, його характеристика та застосування).}

_{В даному розділі необхідно описати обладнання, яке буде використано в даному проекті з урахуванням нових досягнень в області зв’язку. Привести порівняльні характеристики та обґрунтувати свій вибір.}

_{Модернізація існуючої мережі здійснюється в два етапи: на першому етапі заміні підлягає половина систем К-60П, на другому всі інші. На малюнку 3. представлено схему існуючої мережі. На першому етапі вводи знову перша цифрова АТС повинна бути зв'язана з всіма існуючими аналоговими станціями цифровими каналами. При цьому устаткування АЦП (системи передачі ІКМ-120У) установлюється на стороні електромеханічної станції.}

_{- АЦП; - цифрова АТС; - аналогова АТС;}

_{Рис.3 Перший етап перетворення аналогової районованої МТС у цифрову районовану МТС.}

_{На другому етапі вводиться друга цифрова АТС. При цьому організуються прямі пучки СЛ між цифровими АТС по повно зв’язковій схемі. На малюнку 4 представлена схема другого етапу цифровізації.}

_{Рис.4. Другий етап перетворення аналогової районованої МТС у цифрову районовану МТС}

_{1.3 Визначення числа каналів на магістралі.}

_{Число каналів, що зв'язують задані кінцеві пункти, залежить від чисельності населення в цих пунктах і від ступеня зацікавленості окремих груп населення у взаємозв'язку. Виконаємо розрахунки для всього населення міст між якими буде встановлюватися відомча мережа зв’язку.}

_{На 2010 рік у місті Дніпропетровську 1 мільйон жителів.}

_{На 2010 рік у місті Кіровограді 250 тисяч жителів.}

_{Чисельність населення в заданому пункті і його підлеглих околицях з урахуванням середнього приросту населення визначається як:}

_(1.1)

_{Де Ho - народонаселення в 2010 р., чол;}

_{P - середній приріст населення в даній місцевості, % (приймається 2-3%).}

_{t - період, обумовлений як різниця між призначеним роком перспективного проектування і роком перепису населення.}

_{Рік перспективного проектування приймається на 5, 10 чи 15 років вперед у порівнянні з поточним роком. У курсовому проекті приймемо рік перспективного проектування на 5 років уперед. Отже,}

_{, (1.2)}

_{Де 5 - перспективний період (років);}

_{- рік складання проекту;}

_{- рік проведення перепису.}

_{Оскільки: tm=2010, то}

_{t = 5 + (2010 - 2008) =7}

_{Населення міста Дніпропетровська в перспективі складе:}

_{Нд = 1000000 ( 1+ 0,02)7 = 1000000 х 1,148686= 1148686 чол.}

_{Населення міста Кіровограда в перспективі складе:}

_{Нк = 250000 (1 + 0,02)7 = 250000 х 1,148686 = 287171 чол.}

_{Кількість абонентів залежить від чисельності населення і від рівня телефонізації в даній місцевості. Приймаючи, що середній коефіцієнт оснащеності населення телефонними апаратами дорівнює 0,3 (30 телефонів на 100 чоловік), включаючи телефони, які знаходяться в організаціях, державних і промислових підприємств, обчислимо кількість абонентів, що обслуговуються в зоні дії АТС:}

_(1.3)

_{Кількість абонентів у зоні дії АТС у місті Дніпропетровську:}

_{mд = 0,3 х 1148686 = 344606 абонентів}

_{Кількість абонентів у зоні дії АТС у місті Б:}

_{mк = 0.3 х 287171 = 86151 абонентів}

_{Ступінь зацікавленості окремих груп населення у взаємозв'язку залежить від політичних, економічних, культурних і соціально-побутових відносин між групами населення, районами й областями. Взаємозв'язок між заданими кінцевими і проміжними пунктами визначається на підставі статистичних даних, отриманих підприємством зв'язку за попередні проектуванню роки. Практично, ці взаємозв'язки виражають через коефіцієнт тяжіння f1, що як показують дослідження, коливається в широких межах (від 0,1 до 12 %). У даному курсовому проекті приймемо f1=12 %.}

_{З огляду на це, а також і та обставина, що телефонні канали в між міського зв'язку мають переважне значення, необхідно визначити спочатку кількість телефонних каналів між заданими пунктами. Для розрахунку телефонних каналів можна скористатися наближеною формулою:}

_{N = α1 х f 1х y х (mд х mк ) / (mд + mк )+ β1}

_{де α1 і β1 - постійні коефіцієнти, що відповідають фіксованому приросту і заданим утратам.}

_{Звичайно втрати задаються в розмірі 5%, тоді α 1=1,3 і β 1=5,6;}

_{f1- коефіцієнт тяжіння 0,12 ;}

_{y - питоме навантаження, тобто середнє навантаження, створюване одним абонентом, y =0,1 Ерл.}

_{Таким чином, число каналів для телефонного зв'язку між містом Дніпропетровськ і містом Кіровоград дорівнює:}

_{N = 1,3 х 0,12 х 0,1 х (344606 х 86151)/ (344606 + 86151) + 5,6 =1081 канал}

_{В даному курсовому проекті виконується заміна існуючої відомчої мережі зв’язку К-60 на аналогічну систему цифрового зв’язку ІКМ –120. Мережа зв’язку по виконаним розрахункам на все населення міста Києва та Кіровограду не доцільна, тому що не може задовольнити кількість необхідних каналів.}

_{Канали для організації зв'язку різного призначення еквівалентні визначеному числу телефонних каналів. Для курсового проекту канали для організації зв'язку різного призначення не враховуються, тому від загальної кількості абонентів тільки приблизно 10 частина буде зайнята для мережі Укрзалізниці. Тому:}

_{1081 : 10 = 108 каналів}

_{Для роботи залізниці необхідно 108 каналів, а при встановлені системи ІКМ-120: 120 – 108 = 12 каналів}

_{Тобто 12 каналів залишаються резервними.}

_{( В якості прикладу для розрахунків були використані цифри всього населення міста Київ і міста Кіровоград, проте для більш точних розрахунків необхідно розраховувати кількість каналів виходячи з кількості працюючих на Укрзалізниці, а саме ст. Київ та ст. Кіровоград).}

_{1.4 Вибір системи передачі і типу кабелю}

_{Вибір системи передачі і типу кабелю виконується відповідно до розрахованого загального числа каналів і виходячи з техніко-економічних розумінь.}

_{На внутрішньо зонових кабельних лініях зв'язку використовується, як правило, двох провідна схема організації зв'язку, при якій різні напрямки передачі здійснюються по різним двох провідних ланцюгах у тому самому спектрі частот. При цьому спосіб організації зв'язку по коаксіальному кабелі – одно кабельний, тобто ланцюги прийому і передачі розташовані в одному кабелі, а по симетричному кабелі – двох кабельний, при якому ланцюги кожного напрямку передачі розташовані в окремому кабелі.}

_{Оскільки розраховане число каналів Nоб=108 (приклад) каналу, то виберемо цифрові системи передачі (ЦСП) з тимчасовим поділом каналів типу ІКМ-120-4 і кабель типу МКСА-4х4х1,2. Усього буде організовано 120 (приклад) каналів, 12 каналів будуть резервними.}

_{Швидкість передачі для ЦСП ІКМ-120-4 складає 8448 Кбіт/сек.}

_{Загасання ділянки регенерації - 6..36 дб.}

_{Приклад для виконання розрахунків.}

_{Відстань між ОП L=l1+l2+l3+l4=18,1+20,2+17,8+19,3=75,4 км}

Вибір кабелю тієї чи іншої конструкції залежить від кількості каналів зв’язку на магістралі, що проектується, а також від прийнятих систем ущільнення, співвідношення вартості кабелю і апаратури та інших факторів.

_{2 Спеціальна частина.}

_{2.1 Обґрунтування вибору базового варіанту ІКМ –120 з заміною існуючої мережі зв’язку системи К-60.}

Для обґрунтування вибору базового варіанту магістральної мережі зв’язку абонентського доступу необхідно проаналізувати і описати рішення, які приймаються по вибору:

1 Типи використаної апаратури.

2 Довжини і типу кабелю, який буде використано.

3 Схеми захисту цифрового зв’язку.

4 Числа каналів вводу-виводу, транзитних каналів, завантаженість апаратури. На підставі проведеного аналізу вибрати базовий варіант магістральної первинної мережі зв’язку

2. Характеристика та технічні дані апаратури К-60П

В даному розділі необхідно вказати за якими параметрами дана система вибрана при проектуванні ( на підставі аналізу даних характеристики, враховуючи даний варіант)

Система передачі К-60П призначена для організації шістдесятьох каналів тональної частоти на ланцюгах симетричних кабелів МКС і МКБ. На залізничному транспорті її широко використовують для роботи з кабелем МКП. Система зв'язку двох кабельна однополосна, лінійний спектр частот дорівнює 12-252 кГц. Дальність передачі 12500 км. Максимальна довжина пере прийомної ділянки по тональній частоті складає 2500 км. Для забезпечення такої дальності в ланцюг включають що обслуговуються і проміжні підсилювачі, що не обслуговуються.

Номінальний відносний рівень передачі в лінію без перекосу по всіх каналах дорівнює -5 дБ, із перекосом по верхньому каналі -1 дБ, по нижньому -11 дБ. Для підтримки залишкового загасання в апаратурі кінцевих і проміжних станцій постійним струмом є пристрої автоматичного регулювання посилення - АРУ. Роботою пристроїв автоматичного регулювання посилення керують струми контрольних частот: 16 кГц - похила, 112 кГц - криволінійна, 248 кГц - плоска. На кінцевих станціях і ОУП-3 використовують трьох частотні (плоско-похило-криволінійні); на ОУП-2 - двох частотні (плоско-похилі) АРУ; на НУП - частотно-залежну ґрунтову АРУ.

Найбільше посилення підсилювальних станцій на вищій змінній частоті для ОП і ОУП складає 61 дБ, для НУП - 55 дБ. Підсилювальні пункти, що не обслуговуються, розміщають уздовж магістралі в середньому через 19 км, ОУП-2 - через 250-300 км, ОУП-3 - через 500-600 км.

Кінцеві і підсилювальні пункти, що обслуговуються, мають місцеві джерела електроживлення, НУП одержують електроживлення дистанційно з ОУП чи ОП.

Найбільше число НУП між ОУП (ОП) при організації дистанційного живлення по системі провід-земля дорівнює 12, по системі провід-провід - 6.

Для зменшення взаємних перешкод між каналами систем, що працюють на рівнобіжних ланцюгах в одній четвірці кабелю, у системі передачі передбачені два варіанти лінійного спектра частот. У додатковому варіанті застосована інверсія спектрів.

Додаткові дані: ( вибрати з підручника чи довідника)

2. Опис існуючої схеми зв’язку на заданій дільниці залізниці .

_{На ділянці залізниці за допомогою апаратури К-60П організуються наступні види зв'язку:}

_{1.Транзит першої первинної групи}

_{2.Вихід на комплекти далекого набору}

_{3.Вихід на апаратуру передачі даних}

_{4.Вихід на ручну міжміську станцію}

_{5.Включається апаратура магістрального зв'язку повідомлень}

_{6.Включається апаратура дорожньо-розпорядницького зв'язку}

_{7.Включається апаратура тонального телеграфування}

_{За допомогою апаратури К-24Т організуємо наступні види зв'язку:}

_{- поїзний диспетчерський зв'язок (ПДС) - для переговорів поїзного диспетчера з усіма роздільними пунктами, що входять у ділянка, що обслуговується їм,, з питань керівництва руху потягів;}

_{- енергодиспетчерський зв'язок (ЕДС) - для оперативного керівництва енергопостачанням електрифікованих ділянок залізниць ;}

_{- вагонний диспетчерський зв'язок (ВДС) - для службових переговорів працівників відділення зі станціями з питань розподілу і використання вагонного парку;}

_{- службовий диспетчерський зв'язок (СДС) - для службових переговорів технічного персоналу дистанцій СЦБ і зв'язку з лінійними електромеханіками з питань забезпечення дії пристроїв автоматики, телемеханіки і зв'язки на станціях і перегонах;}

_{- лінійно-шляховий зв'язок (ЛПС) - для оперативного керівництва роботою технічного персоналу дистанції шляху, зайнятого обслуговуванням шляхових пристроїв і штучних споруджень;}

_{- квитковий диспетчерський зв'язок (БДС) - для централізованого розподілу місць на пасажирські потяги;}

_{- інформаційний зв'язок (ИС) - для переговорів працівників проміжні станції, платформ, роз'їздів і зупиночних пунктів між собою і з працівниками прилягаючих дільничних і відділ енських станцій;}

_{- по станційний зв'язок (ПС) - для переговорів працівників проміжні станції, платформ, роз'їздів і зупиночних пунктів між собою і з працівниками прилягаючих дільничних і відділ енських станцій;}

_{- поїзний між станційний зв'язок (МЖС) - для переговорів чергових суміжні станції з питань руху потягів}

_{- перегінний зв'язок (ПГС) - для переговорів лінійних працівників, що знаходяться на перегоні, з черговим найближчої станції, а також з поїзним диспетчером, енерго диспетчером, диспетчерами дистанцій шляху, сигналізації і зв'язку;}

_{- відділ енський зв'язок нарад (ОСС) - для проведення оперативних нарад керівників з підлеглими їм працівниками, є частиною загальної мережі зв'язку нарад дороги.}

_{2.4 Опис структурної схеми кінцевої станції ОК-60П}

В основу побудови схеми кінцевої станції ОК-60 покладена вторинна група в 60-каналів, для утворення якої використано обладнання:

СТВ-ДС-60 стійка тонального виклику і диференціальних систем

СИП-60 стійка індивідуального перетворювача

СГП стійка групових перетворень

СЛУК ОП стійка лінійних підсилювачів і коректорів

СУГО-1-5 стійка уніфікованого генераторного устаткування

СВКО-11 стійка увідно-комутаційного устаткування

СДП стійки дистанційного живлення

ССС-7 стійки службового зв'язку

Рисунок 3.-структурна схема кінцевої станції ОК-60П

2.5 Опис структурної схеми кінцевої станції ІКМ –120.

В даному розділі необхідно зробити акцент на використанні апаратури ІКМ-120 в даному проекті.

Дати опис основних блоків схеми їх властивості та взаємозв’язок між апаратурою.

Апаратура вторинної цифрової системи передачі ІКМ –120-4/5 відноситься до четвертого, а блоки світло діодного лінійного тракту – до п’ятого покоління засобів зв’язку. Апаратура призначена для організації між вузлового і між станційного зв’язку ГТС і дозволяє організувати з’єднувальні лінії між АТС усіх типів, а також між АТС і АМТС усіх типів.

До складу обладнання кінцевої станції ІКМ –120-4/5 входять: обладнання світловідних перемикань, що забезпечує ввід оптичного лінійного і перехід до станційного ОК; обладнання лінійного тракту (ОЛТ), що забезпечує прийом і перетворення оптичного лінійного сигналу в електричний заряд, його регенерацію, корекцію, передачу і перетворення його в лінійний оптичний сигнал.

Рис. Структурна схема організації зв’язку із використанням системи передачі ІКМ-120-4/5

Для організації двох лінійних світло діодних трактів використовується блок ОЛТ-24 із двома комплектами КЛТ-2С.

Для системи ІКМ 120-4/5 розроблені чотири типи комплектів КЛТ-2С, параметр яких приведений в табл. 1.

Обладнання вторинного групоутворення (ОВГ-21) об’єднує чотири цифрових потоки 2,048 Мбіт/с в один груповий потік зі швидкістю 8,448 Мбіт/с на передачі і виконує зворотне перетворення на прийомі; аналого - цифрове обладнання (АЦО-11) перетворить канали ТЧ у цифровий потік 2,048 Мбіт/с; що погодить обладнання між станційних ліній АТС, АМТС (ОСА) забезпечує узгодження обладнання ІКМ з обладнанням АТС усіх типів. При включенні ІКМ трактів у електронні АТС безпосередньо вводяться цифрові потоки зі швидкістю 2,048 Мбіт/с з блоку ОВГ-21. При цьому блоки ОСА-ІЗ я АЦО-П не установлюються.

Система ІКМ-120-4/5 має обладнання ТК в ОС, виконане в вигляді блоків УСО і ТСО. Обладнання ТК ІКМ-120-4/5 працює в одному з трьох наступних режимів: контролюючому, контролюємо му і проміжному. У відповідності з цим система ТК містить у собі: контролюючу станцію (ТТ), головну по телеконтролю; контролює му станцію (ОТ), кінцеву по телеконтролю; проміжну контролює му станцію (ПТ); проміжну контролює му станцію з ретрансляцією дистанційного живлення ланцюгів ТК для збільшення дальності ТК.

Блоки апаратури ІКМ-120-4/5 встановлюються на уніфіковані стоєчні каркаси СКУ з розмірами 2600x600x225 я 2150x800x225.

Таблиця 1

Тип КЛТ –2С	Довжина хвилі, мкм	Енергетичний потенціал, дБ	Тип джерела
КЛТ-24	1,3	37	ЛД
КЛТ-25	0,85	50	ЛД
КЛТ-26	1,3	24	СИД
КЛТ-27	0,85	34	СИД

3 Розрахункова частина.

_{3.1 Розрахунок довжини підсилювальних ділянок.}

Приклад розрахунків довжин підсилювальних дільниць

Підсилювальні пункти, які не обслуговуються ставимо між підсилювальними ділянками. Підсилювальна дільниця, яка обслуговується вибирається з двох частотним автоматичним регулюванням підсилення (якщо лінія коротка). Розбиваємо секцію ОУП-ОУП на підсилювальні ділянки Довжина підсилювальної ділянки:

_{аном —номінальне затухання підсилювальної ділянки, аном =51 дБ.}

_{t max—коефіцієнт затухання кабелю на верхній частоті лінійного спектру К60П при максимальній температурі ґрунту.(для 252 кГц).}

_{температурний коефіцієнт кіло метричного затухання при f = 252 кГц, показує, як зміниться якщо температура збільшиться на один градус.}

_{Т—вихідна температура, при якій відома , Т = +18°С,}

_{t = +14°С}

_{ = 2,61 дБ/км}

_{Підставивши значення в формулу 1.1 виконаємо розрахунки довжини дільниці.}

_{Р озрахуємо максимально допустиму довжину підсилювальної дільниці}

_{Smax —максимальне підсилення підсилювача НУП, при f = 252 кГц Smax=55,6дБ}

_{2ат—затухання двох лінійних трансформаторів. 2ат=1дБ}

_{алв—затухання лінійного вирівнювача. алв =1дБ}

_{Розрахуємо мінімально допустиму довжину підсилювальної ділянки}

• = 13 дБ, різниця затухань контуру нахилу в ланцюзі ОС на верхній і нижній контрольній частоті.

_{- різниця затухань лінійного вирівнювача,}

_{- коефіцієнти затухання ланцюгів кабелю на ВКЧ и НКЧ}

_{Приводимо схему розміщення НУП: (наприклад)}

_{НУП НУП ОУП НУП МВ НУП НУП НУП}

_+ИЛ3

_{19,3 16,6 19,5 19,2 19,6 МВ 19,4 18,3 16,7}

_{55,4 93,2}

_148,6

_{Рисунок 6 - Схема дільниці}

Магістральні вирівнювачі повинні знаходиться один від одного на відстані 60-80 км, бажано, щоб підсилювальна дільниця була менше номінальної на 1-2 км.

_{3.2 Розрахунок затухання підсилювальних дільниць.}

Розрахунок ведеться на максимальній частоті лінійного спектру, при максимальній і мінімальній температурах ґрунту.

_{Т = -2 °С}

_{t = -1 °C}