Содержание

Введение 4

Цели и задачи дипломного проекта 6

1 Обзор литературы 7

2 Техническая часть 10

2.1 Общие сведения о волоконно-оптических линиях связи 10

2.2 Принципы организации волоконно-оптической сети связи 16

2.2.1 Структура волоконно-оптических сетей 16

2.2.2 Обзор существующих технологий передачи данных 17

2.3 Строительство и монтаж ВОЛС 22

2.3.1 Оптические кабели, их конструкции 22

2.3.2 Способы прокладки оптических кабелей при построении ВОЛС 25

2.3.3 Технологии соединения ВОЛС 33

2.4 Организация ВОЛС на участке железной дороги Слуцк – Солигорск 37

2.4.1 Описание трассы прокладки волоконно-оптического кабеля 37

2.4.2 Выбор типа волоконно-оптического кабеля 38

2.4.3 Оборудование для проектируемого участка ВОЛС 40

2.4.4 Монтаж ВОЛС 44

2.4.5 Разработка схемы кабельных секций на участке железной дороги 49

3 Исследовательская часть 51

3.1 Параметры оптических волокон 51

3.1.1 Распространение световых лучей в оптических волокнах 51

3.1.2 Геометрические параметры волокна 53

3.1.3 Затухание и дисперсия 54

3.2 Измерение параметров ВОЛС с помощью оптического рефлектометра 59

3.2.1 Конструкция оптического рефлектометра 59

3.2.2 Принцип действия оптического рефлектометра 62

3.2.3 Технические характеристики оптического рефлектометра 64

3.3 Автоматизированный метод анализа рефлектограмм оптических

волокон 70

3.3.1 Программа FiberizerDesctop 70

3.3.2 Автоматизированный метод анализа рефлектограмм оптических

волокон 72

3.4 Анализ рефлектограмм оптических волокон автоматизированным

методом 72

3.4.1 Анализ рефлектограмм оптических волокон коротких

линий автоматизированным методом 72

3.4.2 Анализ рефлектограмм оптических волокон длинных

линий автоматизированным методом 76

3.4.3 Сравнительный анализ рефлектограмм оптических волокон по

различным показателям 80

4 Технико-экономический расчет 83

4.1 Расчет капитальных вложений в строительство ВОЛС 83

4.2 Расчет экономического эффекта при строительстве ВОЛС 84

4.3 Расчет капитальных вложений 85

4.4 Расчет численности производственных работников 86

4.5 Расчет эксплуатационных расходов 87

4.6 Выбор варианта строительства ВОЛС 89

5 Расчет рисков при обслуживании волс электро-

МОНТЕРАМИ 91

6 Вопросы Энергосбережения и охраны

окружающей среды 98

Заключение 101

Библиографический список 103

Список использованных источников 103

Список публикаций дипломника 104

Приложение А (обязательное)

Приложение Б (обязательное)

Приложение В (обязательное)

Приложение Г (обязательное)

Приложение Д (обязательное)

Приложение Е (обязательное)

ВВедение

Волоконно-оптические линии связи (ВОЛС) постепенно занимают ведущую позицию в системах передачи информации, становятся важнейшим звеном в информационной структуре современного общества. Низкие потери при передаче сигнала позволяет прокладывать значительные по дальности участки кабеля без установки дополнительного оборудования. Оптические волокна имеют хорошую помехозащищенность, легкость прокладки и длительные сроки работы кабеля практически в любых условиях.

По сравнению с медным кабелем волоконно-оптический обладает большими преимуществами. На качество передачи данных не влияют различные электромагнитные помехи, а сама линия не имеет собственного электромагнитного излучения. Это гарантирует целостность информации, а также исключает возможность несанкционированного бесконтактного доступа. Небольшая величина затухания сигнала позволяет передавать информацию без промежуточного усиления на более дальние расстояния, чем по медному проводу.

Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Развитие телекоммуникационных технологий по пути многоцелевого назначения для телефонной и телеграфной связи, телевидения, передачи данных, мультимедиа приложений и т. д., как единой цифровой сети интегрированного обслуживания, технологии асинхронного режима переноса, как связующей с транспортными сетями синхронной цифровой иерархии, вообще немыслимо без использования волоконно-оптическим линий связи.

К волоконно-оптическим сетям передачи данных предъявляются очень высокие требования Современные волоконно-оптические системы, в том числе с волновым уплотнением, устанавливают новые системные параметры и требуют проведения более сложной процедуры измерений в полевых условиях, чем традиционные системы.

Несмотря на многочисленные преимущества перед другими способами передачи информации, волоконно-оптические системы имеют также и недостатки, главным образом из-за дороговизны прецизионного монтажного оборудования и надежности лазерных источников излучения. Многие из недостатков вероятнее всего будут нивелированы с приходом новых конкурентоспособных технологий в волоконно-оптические сети.

На железнодорожных магистралях волоконно-оптические линии, пришедшие на смену медным, используется для различных технологических процессов: оперативно-технологической связи, управления стрелками, светофорами и так далее. Медные каналы постепенно устаревают и к тому же имеют малую пропускную способность. Построение волоконно-оптических линий связи является задачей достаточно сложной и трудоемкой, требующей от проектировщика в каждом случае индивидуального подхода. Основная цель проектирования сети связи железной дороги: выбрать наиболее рациональную архитектуру и технологии передачи информации для планирования и управления перевозочным процессом. При этом, сеть связи должна удовлетворять требованиям пользователей как в настоящее время, так и в будущем.

Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи настолько значительны, что, несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, дальнейшие перспективы развития технологии ВОЛС в информационных сетях более чем очевидны. Так, медные кабельные линии уже приблизились к своим предельным возможностям, а с каждым годом требования к линиям связи только увеличиваются. Поэтому использование ВОЛС становится все более перспективным и экономически оправданным. Этим и обусловлена актуальность выбранной темы.

В данном проекте произведены обоснование необходимости строительства волоконно-оптической линии связи, выбор трассы прокладки оптического кабеля, выбор типа оптического кабеля, анализ параметров волоконно-оптической линии связи. В качестве системы передачи выбрана синхронная цифровая иерархия. Была исследована работа сетей передачи данных, организованных по волоконно-оптическим линиям связи, и разработаны на основе полученных результатов рекомендации по улучшению качества обслуживания волоконно-оптических кабелей. Так же рассмотрены вопросы оценки расчета рисков при обслуживании ВОЛС электромонтерами, оценены технико-экономические показатели и обоснован выбор волоконно-оптического кабеля.