- •Утверждено
- •Одобрено
- •Содержание
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей ….19
- •Общие положения
- •1 Требования к курсовому проекту и его оформлению
- •2 Цель и задача курсового проектирования волоконно-оптической линии передачи
- •3 Исходные данные к проектированию волп
- •4 Выбор трассы, типа кабеля и системы передачи
- •4.1 Выбор трассы волоконно-оптической линии передачи
- •4.2 Выбор и обоснование типа оптического волокна
- •4.3 Выбор и обоснование типа оптического кабеля
- •4.4 Выбор и обоснование аппаратуры восп
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей
- •5.1 Определение оптических параметров волокон
- •5.3 Расчет дисперсии сигнала в одномодовом оптическом волокне
- •6 Расчет длины участка регенерации волоконно- оптической линии передачи, диаграмма энергетических уровней
- •6.1 Расчет длины участка регенерации по затуханию
- •6.2 Расчет длины участка регенерации по дисперсии
- •6.3 Размещение регенерационных пунктов по трассе волп
- •6.4 Построение диаграммы уровней восп на длине одного регенерационного участка
- •7 Защита оптических кабелей от влияния внешних электромагнитных полей
- •Защита оптических кабелей от удара молнии
- •7.2 Расчет опасных магнитных влияний
- •8 Расчет параметров надежности линейных сооружений восп
- •9 Организация работ по строительству и монтажу проектируемой линии. Сметно-финансовый расчет линейных сооружений волп
- •9.1 Организация строительно-монтажных работ
- •9.2 Сметно-финансовый расчет
- •Список используемой литературы
- •Приложение 1 Основные правила оформления курсовой проект
- •Приложение 2
- •Рецензия
- •Приложение 3
- •5 Расчет оптических параметров волокон и параметров передачи кабелей
- •5.1 Определение оптических параметров волокон
2 Цель и задача курсового проектирования волоконно-оптической линии передачи
Основной целью курсового проектирования волоконно-оптической линии передачи (ВОЛП) являются закрепление и углубление знаний, полученных студентами при изучении курса «Направляющие системы связи», решение конкретных задач по проектированию ВОЛП. Исходные данные к курсовому проекту составлены таким образом, что каждому студенту необходимо произвести проектирование вновь строящейся линии с использованием оптических кабелей (ОК). Эта ВОЛП будет являться составным элементом новой телекоммуникационной сети на базе технологии SDH.
В процессе курсового проектирования необходимо решить следующие задачи:
Выбрать и обосновать наиболее целесообразный вариант трассы ВОЛП между заданными пунктами, предусмотреть возможность подвески ОК на отдельных участках трассы с целью снижения затрат на строительство.
Выбрать и обосновать применение схемы организации связи, оптического волокна (ОВ), конструкции ОК, волоконно-оптической системы передачи (ВОСП), исходя из числа первичных цифровых потоков и расстояния между оконечными пунктами. Начертить поперечный разрез ОК в масштабе 5:1 с указанием типа и марки кабеля.
Рассчитать длину регенерационного участку (РУ) по характеристикам ВОСП (затуханию ОК и дисперсии). Произвести размещение НРП и ОРП по трассе ВОЛП.
Рассчитать опасное магнитное влияние ЛЭП на ОК, дать рекомендации по повышению эффективности защиты.
Оценить грозостойкость линии, дать рекомендации по повышению эффективности грозозащиты ОК.
Рассчитать показатели надежности кабельной магистрали.
Составить план организации работ по строительству ВОЛП и ведомости расхода основных материалов и оборудования при строительстве.
3 Исходные данные к проектированию волп
Таблица 3.1 – Трассы проектируемой ВОЛП
Номер варианта задания к курсовому проекту |
Наименование населенных пунктов, между которыми проектируется ВОЛП |
Количество первичных цифровых потоков |
1 |
2 |
3 |
00 |
Хмельницкий – Мариуполь |
50 |
01 |
Хмельницкий – Бердянск |
60 |
02 |
Хмельницкий – Мелитополь |
100 |
03 |
Черкассы – Одесса |
120 |
04 |
Черкассы – Николаев |
450 |
05 |
Черкассы – Херсон |
650 |
06 |
Черкассы – Измаил |
87 |
07 |
Черкассы – Севастополь |
500 |
08 |
Черкассы – Симферополь |
1000 |
09 |
Черкассы – Джанкой |
2000 |
10 |
Черкассы – Мариуполь |
640 |
11 |
Черкассы – Бердянск |
250 |
12 |
Черкассы – Мелитополь |
3000 |
13 |
Кировоград – Одесса |
200 |
14 |
Кировоград – Николаев |
65 |
15 |
Кировоград – Херсон |
90 |
16 |
Кировоград – Измаил |
300 |
17 |
Кировоград – Севастополь |
400 |
18 |
Кировоград – Симферополь |
500 |
19 |
Кировоград – Джанкой |
600 |
20 |
Кировоград – Мариуполь |
95 |
21 |
Кировоград – Бердянск |
165 |
22 |
Кировоград – Мелитополь |
485 |
23 |
Сумы – Одесса |
328 |
24 |
Сумы – Николаев |
1450 |
25 |
Сумы – Херсон |
1230 |
26 |
Сумы – Измаил |
1500 |
27 |
Сумы – Севастополь |
1600 |
28 |
Сумы – Симферополь |
50 |
29 |
Сумы – Джанкой |
60 |
30 |
Сумы – Мариуполь |
100 |
31 |
Сумы – Бердянск |
120 |
32 |
Киев – Одесса |
450 |
33 |
Киев – Николаев |
650 |
34 |
Киев – Херсон |
87 |
35 |
Житомир – Одесса |
500 |
36 |
Житомир – Николаев |
1000 |
37 |
Полтава – Херсон |
2000 |
38 |
Полтава – Симферополь |
640 |
39 |
Полтава – Севастополь |
250 |
40 |
Донецк – Джанкой |
3000 |
41 |
Донецк – Симферополь |
200 |
Продолджение табл. 3.1
1 |
2 |
3 |
42 |
Донецк – Севастополь |
65 |
43 |
Донецк – Мариуполь |
90 |
44 |
Полтава – Мариуполь |
300 |
45 |
Полтава – Бердянск |
400 |
46 |
Полтава – Мелитополь |
500 |
47 |
Луганск – Мариуполь |
600 |
48 |
Луганск – Бердянск |
95 |
49 |
Луганск – Мелитополь |
165 |
50 |
Запорожье – Симферополь |
485 |
51 |
Запорожье – Севастополь |
328 |
52 |
Запорожье – Джанкой |
1450 |
53 |
Днепропетровск – Николаев |
1230 |
54 |
Днепропетровск – Одесса |
1500 |
55 |
Сумы – Мелитополь |
1600 |
56 |
Чернигов – Одесса |
50 |
57 |
Чернигов – Николаев |
60 |
58 |
Чернигов – Херсон |
100 |
59 |
Чернигов – Измаил |
120 |
60 |
Чернигов – Севастополь |
450 |
61 |
Чернигов – Симферополь |
650 |
62 |
Чернигов – Джанкой |
87 |
63 |
Чернигов – Мариуполь |
500 |
64 |
Чернигов – Бердянск |
1000 |
65 |
Чернигов – Мелитополь |
2000 |
66 |
Харьков – Одесса |
640 |
67 |
Харьков – Николаев |
250 |
68 |
Харьков – Херсон |
3000 |
69 |
Харьков – Измаил |
200 |
70 |
Харьков – Севастополь |
65 |
71 |
Харьков – Симферополь |
90 |
72 |
Харьков – Джанкой |
300 |
73 |
Днепропетровск – Херсон |
400 |
74 |
Днепропетровск – Симферополь |
500 |
75 |
Днепропетровск – Джанкой |
600 |
76 |
Днепропетровск – Севастополь |
95 |
77 |
Днепропетровск – Мариуполь |
165 |
78 |
Днепропетровск – Бердянск |
485 |
79 |
Днепропетровск – Новоазовск |
328 |
80 |
Винница – Измаил |
1450 |
81 |
Винница – Одесса |
1230 |
82 |
Винница – Херсон |
1500 |
83 |
Винница – Николаев |
1600 |
84 |
Винница – Симферополь |
50 |
85 |
Винница – Севастополь |
60 |
86 |
Винница – Джанкой |
100 |
87 |
Винница – Бердянск |
120 |
88 |
Винница – Мариуполь |
450 |
89 |
Винница – Мелитополь |
650 |
Окончание табл. 3.1
1 |
2 |
3 | |
90 |
Хмельницкий – Одесса |
87 | |
91 |
Хмельницкий – Николаев |
95 | |
92 |
Хмельницкий – Херсон |
670 | |
93 |
Хмельницкий – Измаил |
1800 | |
94 |
Хмельницкий – Севастополь |
1630 | |
95 |
Хмельницкий – Симферополь |
1100 | |
96 |
Хмельницкий – Джанкой |
900 | |
97 |
Харьков – Мариуполь |
500 | |
98 |
Харьков – Бердянск |
740 | |
99 |
Харьков – Мелитополь |
2500 |
Таблица 3.2 – Исходные данные к проектированию ВОЛП
Параметр |
Последняя цифра номера студенческого билета | |||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
а1, м |
80 |
65 |
102 |
75 |
90 |
75 |
55 |
95 |
80 |
80 |
а2, м |
52 |
45 |
50 |
65 |
50 |
65 |
45 |
105 |
60 |
80 |
а3, м |
46 |
87 |
40 |
55 |
60 |
85 |
80 |
65 |
100 |
95 |
а4, м |
71 |
95 |
100 |
45 |
75 |
90 |
120 |
74 |
110 |
125 |
L1, км |
0,9 |
2 |
1,5 |
5,1 |
5 |
4 |
2,3 |
5 |
5,6 |
2,6 |
L2, км |
4 |
5 |
0,9 |
2 |
6 |
2 |
2,1 |
3,7 |
4,5 |
4,5 |
L3, км |
5 |
6 |
5 |
3,1 |
1 |
3 |
4 |
1,2 |
3,5 |
3,4 |
Iкзmax, кА |
7,2 |
7,3 |
7,4 |
6,9 |
6,5 |
5,9 |
6,2 |
7,1 |
6,6 |
6,3 |
Iкзmin, кА |
1,2 |
1,3 |
1,1 |
1 |
1,5 |
0,9 |
1,1 |
1,6 |
1,9 |
1 |
Iр, А |
250 |
240 |
230 |
220 |
210 |
350 |
320 |
300 |
280 |
290 |
Предпоследняя цифра номера студенческого билета | ||||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 | |
Т, час/год |
50 |
45 |
40 |
36 |
30 |
25 |
20 |
35 |
32 |
28 |
ρ, Ом·м |
100 |
200 |
150 |
250 |
80 |
90 |
78 |
220 |
95 |
500 |
Кп |
1,2 |
1,5 |
1,8 |
2,2 |
2,6 |
3,0 |
3,3 |
3,7 |
4,1 |
4,4 |
n1 |
1,470 |
1,471 |
1,472 |
1,473 |
1,474 |
1,475 |
1,476 |
1,477 |
1,478 |
1,479 |
Δ |
0,01 |
0,009 |
0,008 |
0,007 |
0,006 |
0,005 |
0,01 |
0,009 |
0,008 |
0,007 |
λр, мкм |
1,31 |
1,30 |
1,55 |
1,54 |
1,29 |
1,32 |
1,53 |
1,56 |
1,31 |
1,30 |
Таблица 3.3 – Значение коэффициента верхней границы в зависимости от доверительной вероятности
Последняя цифра номера студенческого билета |
Количество отказов |
Значение коэффициентаα1 при доверительной вероятности | |||||
0,999 |
0,990 |
0,975 |
0,950 |
0,900 |
0,800 | ||
0 |
1 |
1000 |
100 |
40 |
19,50 |
9,50 |
4,48 |
1 |
2 |
44 |
13,5 |
8,26 |
5,68 |
3,77 |
2,42 |
2 |
3 |
15,7 |
6,88 |
4,84 |
3,66 |
2,73 |
1,95 |
3 |
4 |
9,33 |
4,85 |
3,67 |
2,93 |
2,29 |
1,74 |
4 |
5 |
6,76 |
3,91 |
3,08 |
2,54 |
2,05 |
1,62 |
5 |
6 |
5,43 |
3,36 |
2,73 |
2,29 |
1,90 |
1,54 |
6 |
8 |
4,06 |
2,75 |
2,31 |
2,01 |
1,72 |
1,43 |
7 |
10 |
3,38 |
2,42 |
2,08 |
1,83 |
1,61 |
1,37 |
8 |
15 |
2,59 |
2,01 |
1,78 |
1,62 |
1,46 |
1,28 |
9 |
20 |
2,23 |
1,81 |
1,64 |
1,51 |
1,37 |
1,24 |
Таблица 3.4 – Значение коэффициента нижней границы в зависимости от доверительной вероятности
Предпоследняя цифра номера студенческого билета |
Количество отказов |
Значение коэффициента α2при доверительной вероятности γ | |||||
0,999 |
0,990 |
0,975 |
0,950 |
0,900 |
0,800 | ||
0 |
1 |
0,14 |
0,22 |
0,27 |
0,33 |
0,43 |
0,62 |
1 |
2 |
0,22 |
0,30 |
0,36 |
0,42 |
0,51 |
0,67 |
2 |
3 |
0,21 |
0,36 |
0,42 |
0,48 |
0,57 |
0,70 |
3 |
4 |
0,31 |
0,40 |
0,46 |
0,52 |
0,60 |
0,73 |
4 |
5 |
0,34 |
0,43 |
0,49 |
0,55 |
0,62 |
0,75 |
5 |
6 |
0,36 |
0,46 |
0,52 |
0,57 |
0,65 |
0,76 |
6 |
8 |
0,41 |
0,50 |
0,56 |
0,61 |
0,68 |
0,78 |
7 |
10 |
0,44 |
0,53 |
0,58 |
0,64 |
0,70 |
0,80 |
8 |
15 |
0,50 |
0,59 |
0,64 |
0,68 |
0,74 |
0,83 |
9 |
20 |
0,54 |
0,63 |
0,67 |
0,72 |
0,77 |
0,85 |
Выбор исходных данных:
Например, для варианта 21 исходные данные будут:
трасса ВОЛП: Кировоград – Бердянск, количество ПЦП – 165;
показатель преломления n1 = 1,472, относительная разность показателей преломления Δ = 0,008; рабочая длина волны λр = 1,55 мкм;
средняя продолжительность гроз Т = 40 час/год, удельное сопротивление грунта 150 Ом·м, поверхностный коэффициент 1;
условие сближения ВЛП и ВОЛП: длина участка сближения L1 = 2 км, L2 = 5 км, L3 = 6 км; расстояние между ВЛП и ВОЛП на участках сближения а1 = 65 м, а2 = 45 м, а3 = 87 м, а4 = 95 м; ток короткого замыкания в начале сближения Iкзmax = 7,3 кА, в конце сближения Iкзmin = 1,3 кА; нормальный рабочий ток Iр = 240 А.