Проект магистральной ВОЛП на участке г. Омск – г. Тюмень

Федеральное агентство связи

ФГОБУ ВПО

«Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики»

 

 

 

 

 

 

Кафедра ЛС

 

 

 

 

 

 

 

Курсовой  проект 
по направляющим системам электросвязи

«Проект магистральной ВОЛП на участке 

г. Омск – г. Тюмень»

 

 

     Выполнил:

 

Проверил:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

г. Новосибирск 2011

Содержание

Введение…………………………………………………………………3

1. Выбор и обоснование трассы ВОЛП. Схема трассы………………..6                     
2. Определение необходимого числа каналов………………………….12
3. Расчет параметров оптического кабеля ……………………………..16
4. Выбор системы передачи………………………………………….......21
5. Выбор марки ОК, его эскиз и основные технические параметры….34
6. Расчет длины регенерационного участка……………………………..37
7. Разработка схемы организации связи на основе выбранной системы передачи………………………………………………………………….41
8. Смета на строительство линейных сооружений по укрупненным показателям и определение стоимости канало-километра линейных сооружений………………………………………………………………43
9. Расчет параметров надежности ВОЛП…………………………………47
10. Индивидуальное задание «Волоконно-оптические усилители»…….51

 Заключение……………………………………………………………….69

 Список  используемых источников……………………………………..70

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

В связи с развитием  человечества всё растут требования к объёму, скорости, качеству передачи информации. В наше время каждый человек, который активно пользуется компьютером хочет не только скачивать  отдельные документы и отправлять письма по электронной почте, но и  смотреть фильмы или даже телевизионные  программы, устраивать видеоконференцсвязь  и телефонные разговоры и всё  это с помощью компьютера и  сети интернет. Причём, чтобы всё  это было на очень высокой скорости для комфорта и по приемлемой цене. Всё это стало возможно с развитием  и использованием волоконно-оптических систем передачи. Волоконно-оптические коммуникации имеют ряд преимуществ  по сравнению с электронными системами, использующими передающие среды  на металлической основе. Среди них  можно указать следующие:

• Широкая полоса пропускания.
• Малое затухание оптического сигнала в волокне.
• Низкий уровень шумов в волоконно-оптическом кабеле.
• Высокая помехозащищенность.
• Малый вес и объем.
• Высокая защищенность от несанкционированного доступа.
• Гальваническая развязка.
• Взрыво-пожаробезопасность.
• Экономичность.
• Длительный срок эксплуатации.

 

Указанные выше достоинства  оптического волокна как среды  для передачи информационных сигналов позволяет сформулировать следующие  преимущества волоконно-оптических систем связи:

1) В волоконно-оптических системах связи передаваемые сигналы не искажаются ни одной из форм внешних электронных, электромагнитных или радиочастотных помех.

2) Волоконно-оптическая связь более предпочтительна перед другими видами связи, когда одним из основных требований является безопасность ее работы в детонирующих, воспламеняющихся или электронебезопасных средах и условиях.

3) Волоконно-оптические системы связи идеально подходят для передачи данных в цифровых вычислительных системах, цифровой телефонии и видеовещательных системах, которые требуют использования новых физических явлений и принципов для развития и улучшения характеристик систем передачи.

 

К недостаткам волоконо-оптических систем можно отнести:

• Относительная хрупкость оптического волокна.
• Сложная технология изготовления как самого волокна, так и компонентов ВОЛС.
• Сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании).
• Относительная дороговизна оптического оконечного оборудования (однако, оборудование является дорогим в абсолютных цифрах. Соотношение цены и пропускной способности для ВОЛП лучше, чем для других систем).

Однако преимущества от применения волоконно-оптических линий связи  настолько значительны, что несмотря на перечисленные недостатки дальнейшие перспективы развития технологий ВОЛС в информационных сетях более  чем очевидны.

Целью данного курсового  проекта является разработка волоконно-оптической линии связи между двумя городами – Новосибирском и Кемерово, что в свою очередь даст возможность бурному развитию новых услуг связи и информационному взаимодействию данных пунктов между собой и со всем миром.

 

Задание на курсовой проект:

Оконечные пункты трассы: г. Омск  - г. Тюмень.

Длина волны: λ=1,55 мкм.

Показатель  преломления сердцевины ОВ: n₁=1,485

Нормированная разность абсолютных показателей преломления: = 0,003

Индивидуальное  задание: волоконно-оптические усилители.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Выбор и обоснование трассы ВОЛП. Схема трассы

Трасса  г. Омск- г. Тюмень

1. Характеристика оконечных пунктов
1. Характеристика Омска

    Омск – один из крупных городов Западно–Сибирского региона Российской Федерации. Территория г. Омска составляет 572,9 кв. км .

География и климат

На юге Омск граничит с Казахстаном, на севере - с Тюменской областью. Омск находится на пересечении Транссибирской железнодорожной магистрали и мощной водной артерии - реки Иртыш. Такое выгодное экономико-географическое положение  способствовало его быстрому и всестороннему  развитию.

В 1782 г. Омск был официально утвержден  городом , а в 1934 году стал административным центром Омской области.

Омская область находится в  южной части Западно-Сибирской  равнины. На западе и севере она граничит с Тюменской областью, на востоке - с Томской и Новосибирской  областями, на юге - с Казахстаном. С  севера на юг Омская область простирается более чем на 600 км, с запада на восток – на 300 км. Ее территория - 139,7 тыс. км 2 - разделена на 32 административных района.

Климат города Омска континентальный. Средняя температура июля плюс 17 градусов Цельсия, января - минус 20 градусов Цельсия. Зимой преобладает юго-западное направление ветра, летом - северо-западное. Самая большая скорость ветра отмечается зимой и весной, что становится причиной частых метелей и пыльных бурь

По территории Омской области с  юго-востока на северо-запад протекает  река Иртыш. Эта важная водная артерия  и транспортная магистраль протянулась  более чем на 1000 км. До Омска у  Иртыша в границах области почти нет притоков, зато ниже по течению раскинулась сеть неглубоких, маловодных рек - Омь, Тара, Уй, Оша, Ишим и другие.

Равнинность территории области связана  с особенностями геологического строения Западно-Сибирской равнины, в основании которой на глубинах от нескольких сот метров до четырех  километров и более лежит фундамент, сложенный древними магматическими (граниты, диабазы) и перекрывающими их метаморфическими (гнейсы, сланцы) толщами. В верхней части осадочного чехла  имеются многочисленные месторождения  различных видов глин и суглинков, строительных песков, торфа и мергелей.

Население

Омск - седьмой по числу жителей  город среди 13 городов-миллионеров  Российской Федерации и шестой по численности населения среди  регионов Сибирского федерального округа. По данным переписи  2010 года население в Омской области составляет 1 340 445 человека. В Сибири Омск является вторым городом-миллионером после Новосибирска. Плотность населения в Омске составляет 14,6 человека на 1 кв. километр.

Экономика

  С начала 20 века город развивался  как агропромышленный и сельскохозяйственный  центр Сибири. Но война немного  изменила экономическое развитие  города: сюда было переведено  большое количество предприятий  легкой и тяжелой промышленности. Так предприятия металлургии  и химической отрасли превратили  впоследствии Омск в центр  нефтехимической и нефтеперерабатывающей  промышленности Сибири. На сегодняшний  день тяжелая промышленность  занимает ключевое положение  в экономике Омска.

2. Характеристика Тюмени

 

Тюмень – административный центр  Тюменской области, крупный экономический  и культурный центр Сибири.

Город расположен на Западно-Сибирской  равнине на реке Туре, притоке Иртыша.

Климат

Тюмень и ее окрестности расположены  вдали от океанов и морей, на западной окраине азиатской части России. Климат здесь континентальный, он зависит  от физических свойств воздушных  масс Азиатского материка и атмосферных  явлений, приходящих из Европы. Тюмень не защищена горами ни с севера —  от внезапного вторжения холодного  арктического воздуха, ни с юга —  от горячего дыхания сухих казахских  степей и пустынь Средней Азии. С запада часто прорываются через  невысокие Уральские горы теплые, влажные ветры Атлантического океана. В итоге погода в Тюмени неустойчива  в любой сезон года.

 Город — это "остров  тепла", где температура воздуха  летом обычно на 4-5°, а зимой  на 10-15° выше, чем в пригороде;  меньше дней в году с морозами; на 5-7 дней раньше начинается весна,  и позднее на 8-16 дней приходит зима.

Регулярные метеорологические  наблюдения в Тюмени ведутся свыше 100 лет (с 1885г.). За это время установлены  все основные параметры местного климата.

Средняя многолетняя годовая температура  воздуха в Тюмени +0,3°, но в разные годы она колеблется от -1,8° (1969) до +3,2° (1983).

География

Первый русский город в Сибири. Город расположен в Западной Сибири на реке Type, притоке Тобола. Расстояние до Москвы 1725 км. Площадь территории 235 км². Основан в 1586 году.

Железнодорожный узел Свердловской железной дороги (Транссиб). Международный аэропорт «Рощино». Как административный и  деловой центр крупнейшего нефтегазодобывающего региона, Тюмень — неофициальная  «нефтегазовая столица» России.

 

Население

Население Тюмени по данным переписи составляет 581,8 тыс. человек. За январь-май 2011 года в городском округе родилось 3894 ребёнка (103,8 % к соответствующему периоду 2010 года).

За январь-май миграционный прирост  составил 6198 человек. Численность населения  города (в пределах городского округа) увеличилась за счёт внутрирегиональной миграции на 3916 человека, миграции из других регионов России — на 737 человек, прироста населения из государств — участников СНГ — на 1293 человек.

Численность населения Тюменской  области по данным переписи 2010 года 1 977 500 человек.

1.2. Выбор трассы прокладки кабеля.

Трасса прокладки кабеля определяется расположением оконечных  пунктов. Все требования, учитываемые  при выборе трассы, можно свести к трем основным: минимальные капитальные  затраты на строительство; минимальные  эксплуатационные расходы; удобство обслуживания.

Для обеспечения первого  требования учитывают протяженность  трассы, наличие и сложность пересечения  рек, железных и шоссейных дорог, трубопроводов, характер местности, почв, грунтовых вод, возможность применения механизированной прокладки, необходимость  защиты сооружений связи от электромагнитных влияний и коррозии, возможность  и условия доставки грузов (материалов, оборудования) на трассу.

Для обеспечения второго  и третьего требований учитывают  жилищно-бытовые условия и возможность  размещения обслуживающего персонала, а также создание соответствующих  условий для исполнения служебных  обязанностей.

Для соблюдения указанных  требований траса должна иметь наикратчайшее  расстояние между заданными пунктами и наименьшее количество препятствий, усложняющих и удорожающих строительство. За пределами населенных пунктов  трассу обычно выбирают в полосе отвода автомобильных дорог или вдоль профилированных проселочных дорог. Допускается спрямление трассы кабеля, если прокладка вдоль автомобильной дороги значительно удлиняет трассу.

При пересечении водных преград  переходы выбирают в тех местах, где река имеет наименьшую ширину, нет скальных и каменистых грунтов, заторов льда и т.д. Следует избегать в месте перехода обрывистых или  заболоченных берегов, перекатных участков, паромных переправ, стоянок судов, причалов и т.д.