Проект внутризоновой ВОЛП на участке г. Архангельск – г. Каргополь

3.3 Расчет механических  нагрузок на ОК, возникающих при  строительстве

Расчет механических нагрузок на загородном участке

При расчете усилий, испытываемых ОК при прокладке в грунт, учитывают массу  и  длину  кабеля, динамическое  действие  и  вертикальное  давление  слоя земли, находящейся над кабелем. Расчет  усилия  тяжения  при прокладке ОК в земле кабелеукладчика можно рассчитать по формуле

T = (p + Q)*m*fк*Lк,     кг

где  p – масса единицы длины кабеля, кг/км;

fк – коэффициент трения в кассете кабелеукладчика;

m - динамический коэффициент (m=2…3);

Lк – длина проложенного кабеля в земле;

Q – вертикальное давление слоя земли над кабелем.

Для моего варианта Q=60, fк =0,4; тогда

T = (p + Q)×m×fк·Lк= (296+60)*2,5*0,4*482=171592 кг

Расчет механических нагрузок в кабельной канализации 

- на прямолинейном участке:

При прокладке ОК в телефонной  канализации  на прямолинейном участке трассы усиление тяжения определяется по формуле:

Tп = p×f×L,  кг

    где   p  – масса кабеля, кг/км;

L  -  длина строительной длины кабеля, км

f– коэффициент трения=0,32.

Tп = 296×0,32×2=189,44,  кг

- на изгибе трассы:

Tизг = Тпexp(α·f),   кг

α- угол поворота трассы, рад. По варианту α=0,78 рад.

Tизг = 189,44 *exp(0,78·0,32)=243,14 кг

В соответствии с показателем преломления для основных длин волн были произведены расчеты основных параметров ОВ, таких как нормированную частоту, дисперсию и затухание. Был выбран тип кабеля компании "Трансворк", рассмотрены основные его характеристики.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Разработка структурной  схемы организации связи

4.1. Расчет длины  участка регенерации

При проектировании высокоскоростных ВОСП должны рассчитываться отдельно длина участка регенерации по затуханию (La) и длина участка регенерации по широкополосности (Lв), так как причины, ограничивающие предельные значения La и Lв, независимы.

В общем случае необходимо рассчитывать две величины длины участка регенерации по затуханию :

La макс – максимальная проектная длина участка регенерации;

La мин – минимальная проектная длина участка регенерации.

Для оценки величины длин участка регенерации могут быть использованы следующие выражения:

 

где Амакс и Амин [дБ] – максимальное и минимальное значения перекрываемого затухания аппаратуры ВОСП, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более 1×10-10;

aок [дБ/км] – километрическое затухание в оптических волокнах кабеля;

aнс [дБ] – среднее значение затухания мощности оптического излучения неразъемного оптического соединителя на стыке между строительными длинами кабеля на участке регенерации;

Lстр. [км] – среднее значение строительной длины кабеля на участке регенерации;

aср. [дБ] – затухание мощности оптического излучения разъемного оптического соединителя;

n – число разъемных оптических соединителей на участке регенерации;

t [пс/нм×км] – результирующая дисперсия одномодового оптического волокна;

(Dl) [нм] – ширина спектра источника излучения;

В [МГц] – широкополосность цифровых сигналов, передаваемых по оптическому тракту;

М [дБ] - системный запас ВОСП по кабелю на участке регенерации.

Критерием окончательного выбора аппаратуры или кабеля должно быть выполнение соотношения:

Lв>La макс 

Максимальное значение перекрываемого затухания (Aмакс) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника для ВОСП на базе ЦСП. Минимальное значение перекрываемого затухания (Aмин) определяется как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем перегрузки приемника для ВОСП на базе ЦСП.

Минимальное значение перекрываемого затухания определяется:

Параметры оптических волокон и кабелей приведены в технических характеристиках на поставляемый оптический кабель (aок,t) и определяются условиями и технологией прокладки (aнс, Lстр). По условию задания возьмем aнс=0,08дБ, aрс=0,3дБ, n=4.

В технических характеристик аппаратуры приведена ширина спектра источника излучения ( ) на уровне – 20 дБ, но нам необходимо знать это значение на уровне – 3 дБ, таким образом получаем (возьмем для S-1.1 при -20дБ равным 1, так как у нас по характеристикам интерфейса эта величина неопределенна):

Системный запас (М) учитывает изменение состава оптического кабеля за счет появления дополнительных (ремонтных) вставок, сварных соединений, а также изменение характеристик оптического кабеля, вызванных воздействием окружающей среды и ухудшением качества оптических соединителей в течение срока службы, и устанавливается при проектировании ВОСП исходя из ее назначения и условий эксплуатации оператором связи, в частности, исходя из статистики повреждения (обрывов) кабеля в зоне действия оператора.

Рекомендуемый диапазон устанавливаемых значений системного запаса от 2дБ (наиболее благоприятные условия эксплуатации) до 6дБ (наихудшие условия эксплуатации). Возьмем М = 6 дБ.

По формуле  рассчитаем максимальную длину РУ:

Минимальную длину РУ рассчитаем по формуле

Длина участка регенерации по широкополосности рассчитаем по формуле:

По результатам расчетов получено, что L макс LВ на обоих длинах волн, значит, аппаратура и кабель выбраны с техническими данными, обеспечивающими запас по широкополосности на участке регенерации.

4.2. Структурная  схема организации связи

Максимальная длина регенерационного участка при расчетах получилась меньше расстояния между населенными пунктами. Поэтому именно необходимо поставить ОРП. Анализируя данную трассу, в качестве места расположения ОРП выберем г.Емва и НРП п.Чиньяворык.

Изобразим схему организации связи на рисунке 4.1., где TM – терминальный мультиплексор, ADM - – мультиплексор ввода/вывода.

Тип кабеля	ОКБ	ОКБ	ОКБ
Расстояние	163 км	229 км	133 км

Рисунок 4.1.Схема организации связи

В данном разделе был произведен расчет длины регенерационного участка. Основываясь на характеристиках аппаратуры и выбранного ОК, мы определили максимальную и минимальную длину регенерационного участка. В результате было выяснено, что необходим 1ОРП и 1  НРП. Была разработана схема организации связи.

5. Строительство  ВОЛП