Планирование и реализация процедуры внедрения линий связи на железнодорожном пути (стр. 1 из 7)
Содержание
Введение.
1. Сущность, классификация и особенности использования волоконно-оптической линии связи
1.1 Характеристика волоконно-оптических систем передачи
1.2 Характеристика оптических кабелей связи
1.3 Оценка параметров световодов
1.4 Определение длины регенерационного участка
2. Общая характеристика кабельных линий связи
2.1 Обоснование выбора кабельной системы
2.1.1 Характеристика видов аппаратуры ВЧ уплотнения
2.1.2 Технические характеристики кабеля
2.2 Распределение видов связи по кабелях
2.3 Выбор трассы связи
2.4 Оценка внешних влияний на КЛС
2.4.1 Вредные влияния
2.4.2 Другие вредные влияния
2.5 Составление плана организации связи
2.6 Проблемные моменты в работе кабеля
2.7 Составление скелетного плана линии
2.8 Обустройство места пересечения воды
Список литературы
Введение
Организация всех связей для обеспечения оперативной работы дороги по магистральным кабельным линиям отличает железнодорожные кабельные линии от подобных им линий Министерства связи. Это вызвано большим количеством низкочастотных технологических связей и необходимостью их выделения в ряде пунктов как на станциях, так и на перегонах.
Перед железнодорожным транспортом нашей страны стоит задача обеспечения непрерывно растущих объемов перевозок народнохозяйственных грузов и пассажиров. Для этого необходимо повышать пропускную способность железнодорожных участков, скорость и массу поездов при одновременном повышении безопасности движения. Без сложной, разветвленной сети связи невозможно организовать интенсивный перевозочный процесс и оперативно управлять им.
Все шире используют волоконно-оптические кабели для цифровых систем передачи информации, каналы которых являются универсальными, способными передавать аналоговые (например, речевые) и кодированные дискретные сигналы.
Внедрение на транспорте систем перегонного регулирования движения поездов привело к необходимости увеличения числа цепей для устройств автоматики и телемеханики и перевода их в отдельный кабель СЦБ. Распространение электрической централизации стрелок и сигналов на станциях обусловило применение кабельных станционных сетей.
Дальнейший рост объема и скоростей перевозок на железнодорожном транспорте приводит к появлению новых видов связи, автоматики и телемеханики. Устройства автоматики и телемеханики должны становиться все более быстродействующими и надежными, а устройства связи — обеспечивать возможность служебных переговоров с любым пунктом в данный момент с уменьшением времени ожидания соединения и ростом качества передачи сигналов. Как следствие этого, должно существенно возрастать число каналов передачи информации на железных дорогах.
Продолжающийся значительный рост протяженности железных дорог с электротягой на постоянном и переменном токе, развитие железнодорожных линий автоблокировки, продольного электроснабжения линейных потребителей, высоковольтных линий электропередачи приводят к увеличению опасных и мешающих электромагнитных влияний на цепи и каналы железнодорожной автоматики, телемеханики и связи и к необходимости разработок мер борьбы с этими явлениями.
В связи с необходимостью увеличения числа каналов и повышением их качества линии нужно усовершенствовать с учетом экономической целесообразности, т. е. так, чтобы капитальные затраты на строительство, а в дальнейшем расходы на эксплуатацию, отнесенные к единице продукции — канало-километру, не были высокими.
1. Сущность, классификация и особенности использования волоконно-оптической линии связи
1.1 Характеристика волоконно-оптических систем передачи
При проектировании трактов оптической связи необходимо в первую очередь принять оптимальное решение по выбору волоконно-оптической системы передачи. В настоящее время в волоконно-оптических системах передачи общего пользования применяется унифицированная каналообразующая аппаратура цифровых систем передачи различных ступеней иерархии. Системы передачи с частотным разделением каналов связи по оптическим кабелям еще не нашли практического применения, что связано с определенными трудностями в обеспечении качественных показателей линейного тракта.
В настоящее время созданы следующие системы передачи: "Соната-2", "Сопка - 2" с аппаратурой ИКМ - 120; "Сопка - 3" и "Соната-Зм" с аппаратурой ИКМ - 480; "Соната - 4" и "Соната - 4м" с аппаратурой ИКМ - 1920.
Для данного курсового проекта буду использовать систему передачи “Cопка-3” с аппаратурой ИКМ-480 (описание – табл. 1.1.)
Табл. 1.1.
| Характеристика | Система передачи | Длина волны, мкм | Энергетический потенциал, дБ | Тип линейного кода | Дальность связи, км | Тип источника излучения | Тип приемника излучения | Тип оптического волокна | Скорость передачи, Мбит/с |
| Сопка-3 | ИКМ-480 | 1,3 | 41 | 5В6В | До 600 | ЛД | ЛФД | Многомодовое градиентное | 34 |
1.2 Характеристика оптических кабелей связи
Оптические кабели (ОК) содержат 4, 8 и 16 волокон. Волокна классифицируются на ступенчатые, градиентные и одномодовые и используются на длинах волн 0,85. 1,3 и 1.55 мкм. Кабели могут изготовляться с металлическими элементами (оболочки, оплетки, армирующие стержни) и без них. Достоинствами ОК без металлических элементов являются существенно меньшие габаритные размеры и масса.
Выбор ОК осуществляется на основе: заданного числа каналов магистральной связи и типа аппаратуры связи; назначения кабеля.
В соответствии с заданным числом каналов магистральной связи и типом волоконно-оптической системы передачи следует определить число волокон ОК. При использовании цифровой системы - передачи ИКМ-480 для организации 400 двусторонних каналов связи необходимо два волокна в ОК: одно - для организации 400 каналов связи в прямом, а другое - в обратном направлении.
Исходя из типа системы передачи, типа оптического волокна и значения рабочей длины волны (λ, мкм), (см. табл. 1.1), выбирается марка кабеля: ОЗКГ- линейный оптический многомодовый градиентный зоновый кабель с броней из круглых проволок для прокладки в грунт с оптическим волокном на длину волны 1,3 мкм.
Маркировка оптического кабеля связи может быть записана условно в следующем виде:
ОЗКГ-1-0.7-4/4
где 1 - номер разработки конструкции данного типа оптического кабеля;
0.7-максимальное затухание оптического волокна, дБ/км;
4 - число оптических волокон;
4 - число медных жил для дистанционного питания аппаратуры;
ОЗКГ – кабель оптический с металлическими армирующими элементами, центральным профильным элементом;
Строительная длина 2200 м, диаметр сердечника 50 мкм.
1.3 Оценка параметров световодов
Важной характеристикой световода является числовая апертура NA, представляющая собой синус максимального угла падения φпад лучей на торец световода, при котором в световоде луч на границу "сердцевина-оболочка" падает под критическим углом φкр. Если значение угла падения φпад ≥ φкр то в световоде происходит полное внутреннее отражение луча. Следовательно
NA=n1cos φкр=
, (1.3.1.)где n1 и n2 показатель преломления соответственно сердцевины и оболочки (для многомодового световода 1,53 и 1.5 соответственно).
NA=
=0.30Число мод определяет способность световода "принимать" свет. Чем больше мод, тем больше световой энергии можно ввести в световод от источника. С увеличением числа мод полоса передаваемых частот снижается. Чем меньше мод, тем лучше качество связи, и можно организовать большее число каналов.
Для расчета числа мод необходимо рассчитать нормированную частоту
V=
, (1.3.2)где a - радиус сердечника световода, 50 мкм (определяется по маркировке кабеля);
λ - длина волны, 1.3 мкм;
NA - числовая апертура;
V=
=72.46Общее число передаваемых мод в световодах может быть определено по формулам:
N =V2/2 - для градиентного профиля.
N=2625.23
Важнейшим параметром световода является затухание передаваемой энергии. Для заданных значений скорости передачи информации и вероятности ошибки мощность на входе фотодетектора должна быть больше некоторой определенной величины. Потери наряду с дисперсией определяют длину ретрансляционного участка волоконно-оптической, линии связи (ВОЛС), т.е. расстояние, на которое можно передавать сигнал без усиления. Данное расстояние соответствует расстоянию между ЛРП волоконно-оптической линии связи, размещенными на схеме трассы линии связи. В тех участках спектра, где существуют надежные источники излучения, световоды должны иметь минимально возможное затухание. Существуют две главные причины собственных потерь в световодах: поглощение и рассеяние энергии.
Затухание поглощения. αп связанное с потерями на диэлектрическую поляризацию, линейно растет с частотой и существенно зависит от свойств материала световода tg δ.
Расчет затухания поглощения, дБ/км:
αп 
, (1.3.3.)
где, λ - длина волны, м;
tg δ=10-11 - тангенс угла диэлектрических потерь в световоде.
αп 
=0.32 дБ/км
В этой формуле приближенное вычисление объясняется тем, что показатели преломления и тангенс диэлектрических потерь зависят от частоты, а следовательно, и от длины волны, в связи с чем не могут быть заданы постоянными величинами при расчете.