Проектирование волоконно-оптической линий связи

В связи с отсутствием  экспериментальных данных о длительности эксплуатации ВОЛС можно воспользоваться средними значениями для обычных кабельных магистралей [8]. Данное предположение основано на идентичности основных причин возникновения отказов. Отказы возникают в результате внешних воздействий или из-за внутренних причин, статистика которых характеризуется следующими данными в процентах:

механические повреждения  от земляных работ               61

ошибки строительства  и эксплуатации       9

грозы                    17

сели, землетрясения, обвалы, вибрации грунта       7

прочие причины           6

Отказы и неисправности ВОКС возникают в любой момент, образуя во времени случайный процесс- поток отказов.

Процесс устранения отказов  на ВОЛС характеризуется временем восстановления t_В, которое в данном дипломном проекте принимается равным 0,5 ч. Время безотказной работы Т_Б.Р>>t_В и Т_Б.Р=7,72×10⁴ ч

Тогда интенсивность  потока отказов будет равна:

n=1/Т_Б.Р=1/7,72 10⁴=13 10^-6ч^-1

И восстановление исправного состояния ВОЛС происходит в течение  случайного времени t_В, распределенного по закону Пуассона с параметром, называемым производительностью подсистемы:

m=1/t_В=1/0,5=2ч^-1          (5.44)

Определим интенсивность  отказов для ВОЛС протяженностью

L=127 км:

l = n/L = 13 10^-6/127 = 1,02 10^-8 ч^-1/км

Одним из основных параметров оценки качества работы ВОКМ является плотность повреждений m, приходящихся на 100 км трассы в год:   

m=l 100 8760 ,         (5.45)

где  8760- число часов в году;

100- длина трассы, при которой определяется значение m

m=1,02 10^-8 100 8760=0,11

 

 

 

5.14 Расчет показателей  состояния оборудования

 

 

Оборудование СП представляет собой аппаратуру непрерывного применения, для которой характерно чередование времени использования по назначению, технического обслуживания или ремонта, времени восстановления, т.е в процессе эксплуатации оборудование СП пребывает в различных состояниях [9].

Коэффициент готовности:

К_Г=m / (m+l)          (5.46)

Отсюда получаем значение готовности:

К_Г=2/(2+1,24 10^-8)= 0,9999999938

характеризует вероятность  исправного состояния оборудования в установившемся режиме эксплуатации.

Коэффициент простоя:

К_П=1-К_Г=1- 0,9999999938 =11 10^-9

Коэффициент технического использования:

К_ТИ=Т₀/(Т₀+Т_Б.Р+Т_В)  ,                     (5.47)

где      Т_о – среднее значение наработки на отказ, 10⁹ ч ; 

Т_Б.Р-среднее время технического обслуживания, 7,72×10⁴ ч;

 Т_В-среднее время восстановления оборудования, 0,5ч [9].

 

К_ТИ = 10⁹/ (10⁹+7,72*10⁴+0,5) = 0,999922805

 

Обеспечение требуемых  показателей надежности оборудования систем и линий передачи осуществляется следующими методами:

• непрерывным повышением надежности элементов и узлов СП на этапах ее разработки, изготовление и эксплуатация;
• совершенствованием технической эксплуатации систем и линий передачи при их использовании;
• резервирование трактов и каналов для обеспечения передачи информации между любыми сетевыми узлами  .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Программа на алгоритмическом  языке Delphi: расчет показателей системы связи

 

 

Расчет параметров оптоволокна 

 

 

 

unit VOSP;

 

interface

 

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls, Buttons;

 

type

  TForm1 = class(TForm)

    GroupBox1: TGroupBox;

    Label1: TLabel;

    Button1: TButton;

    GroupBox2: TGroupBox;

    Label2: TLabel;

    Button2: TButton;

    Label3: TLabel;

    GroupBox3: TGroupBox;

    Label4: TLabel;

    Button3: TButton;

    Label5: TLabel;

    BitBtn1: TBitBtn;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure Button2Click(Sender: TObject);

    procedure Button3Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

var

  Form1: TForm1;

 

implementation

 

uses Vosp1, Vosp2, Unit4;

 

{$R *.DFM}

 

procedure TForm1.Button1Click(Sender: TObject);

begin

form1.hide;

form2.show;

form2.Button1.Enabled:=true

end;

 

procedure TForm1.Button2Click(Sender: TObject);

begin

  form1.Hide;

  form3.show

end;

procedure TForm1.Button3Click(Sender: TObject);

begin

  form1.hide;

  form4.show

end;

 

end.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет длины регенерационного участка

 

unit Vosp1;

 

interface

 

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls,math;

 

type

  TForm2 = class(TForm)

    GroupBox1: TGroupBox;

    Label1: TLabel;

    Edit1: TEdit;

    Label2: TLabel;

    Edit2: TEdit;

    Label3: TLabel;

    Edit3: TEdit;

    Label4: TLabel;

    Edit4: TEdit;

    Button1: TButton;

    GroupBox2: TGroupBox;

    Label6: TLabel;

    Edit6: TEdit;

    Label7: TLabel;

    Edit7: TEdit;

    Label8: TLabel;

    Edit8: TEdit;

    Label9: TLabel;

    Edit9: TEdit;

    Label10: TLabel;

    Label11: TLabel;

    Edit5: TEdit;

    Edit10: TEdit;

    Edit11: TEdit;

    Edit12: TEdit;

    Edit13: TEdit;

    Edit14: TEdit;

    Label5: TLabel;

    Label12: TLabel;

    Label13: TLabel;

    Label14: TLabel;

    Button2: TButton;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure Button2Click(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

var

  Form2: TForm2;

 

implementation

 

uses VOSP;

 

{$R *.DFM}

 

procedure TForm2.Button1Click(Sender: TObject);

var

na,v,acc,sm,ob,p,delta,k,ma,me,h,h1: real;

ai,li:array [1 .. 3] of real;

i : integer;

begin

  button1.Enabled:=false;

  na := sqrt(strtofloat(edit1.text)*strtofloat(edit1.text)-strtofloat(edit2.text)*strtofloat(edit2.text));

  na:=arcsin(na);

  v:= (pi*strtofloat(edit3.text)*na)/strtofloat(edit4.text);

  acc:=(pi*strtofloat(edit3.text)*na)/2.405;

  ob:= 0.08+0.549*sqr(2.834-v);

  delta:=(strtofloat(edit1.text)-strtofloat(edit2.text))/strtofloat(edit1.text);

  p:= (strtofloat(edit2.text)*delta)/(strtofloat(edit4.text)*300000000);

  h:=0;

  ai[1]:=0.000000691116;

  ai[2]:=0.000000399166;

  ai[3]:=0.000000890423;

  li[1]:=0.000000068227;

  li[2]:=0.000000116460;

  li[3]:=0.00000599662;

  while (k > -2.15)or(k<-5.5) do

   begin

    for i:=1 to 3 do

     begin

       ma:=ma+((ai[i]+h1)*(li[i]+h))*(3*(strtofloat(edit4.text)*strtofloat(edit4.text))

       +(li[i]+h)*(li[i]+h))/((strtofloat(edit4.text)*strtofloat(edit4.text)-(li[i]+h)*(li[i]+h)*(strtofloat(edit4.text)*strtofloat(edit4.text)-(li[i]+h)*(li[i]+h))*(strtofloat(edit4.text)*strtofloat(edit4.text)-(li[i]+h)*(li[i]+h))));

       me:=me+((ai[i]+h1)*(li[i]+h))/((strtofloat(edit4.text)*strtofloat(edit4.text))-(li[i]+h)*(li[i]+h));

       me:=me/strtofloat(edit1.text)

     end;

    k:=((ma-(me*me))/strtofloat(edit1.text))+(ob*p);

    h:=h+0.0000001;

    h1:=h1+0.00000001

   end;

  edit6.text:= floattostr(na);

  edit7.text:= floattostr(v);

  edit8.text:= floattostr(acc);

  edit9.text:= floattostr(k);

  edit5.text:= floattostr(ai[1]+h1-0.000000001);

  edit10.text:= floattostr(ai[2]+h1-0.00000001);

  edit13.text:= floattostr(ai[3]+h1-0.00000001);

  edit11.text:= floattostr(li[1]+h-0.0000001);

  edit12.text:= floattostr(li[2]+h-0.0000001);

  edit14.text:= floattostr(li[3]+h-0.0000001);

  end;

 

procedure TForm2.Button2Click(Sender: TObject);

begin

  form1.show;

  form1.Button2.Enabled:=true;

  form2.close

  end;

 

end.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет помехозащищенности аппаратуры

 

 

 

unit Vosp2;

 

interface

 

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls;

 

type

  TForm3 = class(TForm)

    Label1: TLabel;

    Edit1: TEdit;

    Button1: TButton;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure FormCreate(Sender: TObject);

    procedure FormActivate(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

var

  Form3: TForm3;

 

implementation

 

uses VOSP;

const

  ls=6.4;

  ass=0.4;

  ar=0.5;

  nr=2;

  az=5;

  p1=2;

  p2=-40;

var

e,lrm,ak:real;

 

{$R *.DFM}

 

procedure TForm3.Button1Click(Sender: TObject);

begin

  form1.show;

  form3.Close

end;

 

procedure TForm3.FormCreate(Sender: TObject);

 

begin

 

  form3.Hide;

end;

 

procedure TForm3.FormActivate(Sender: TObject);

begin

  lrm:=0;

  ak:=strtofloat(inputbox('Расчет длины  регенерационного участка','Введите  килиметрическое затухание в  дБ',''));

  e:= p1-p2;

  lrm:=(e-ar*nr-az)/(ak+ass/ls);

  form3.Edit1.Text:=floattostr(lrm)

end;

 

end.

 

unit Vosp3;

 

interface

 

uses

  Windows, Messages, SysUtils, Classes, Graphics, Controls, Forms, Dialogs,

  StdCtrls;

 

type

  TForm4 = class(TForm)

    Label1: TLabel;

    Label2: TLabel;

    Label3: TLabel;

    Label4: TLabel;

    Label5: TLabel;

    Label6: TLabel;

    Edit1: TEdit;

    Edit2: TEdit;

    Edit3: TEdit;

    Edit4: TEdit;

    Edit5: TEdit;

    Edit6: TEdit;

    Button1: TButton;

    GroupBox1: TGroupBox;

    Button2: TButton;

    procedure Button1Click(Sender: TObject);

    procedure Button2Click(Sender: TObject);

    procedure FormDeactivate(Sender: TObject);

    procedure FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

    procedure FormCreate(Sender: TObject);

    procedure Edit6Change(Sender: TObject);

  private

    { Private declarations }

  public

    { Public declarations }

  end;

 

var

  Form4: TForm4;

 

implementation

 

uses VOSP;

const

  h=6.62e-34;

  q=1.6e-19;

  c=3e+8;

  a=1.55e-6;

  k=1.38e-23;

 

 

{$R *.DFM}

 

procedure TForm4.Button1Click(Sender: TObject);

var

i,f,kapa,r,sigshum,ppor,b:real;

begin

  i:=strtofloat(edit1.text)*6.3e-5;

  f:=c/a;

  kapa:=strtofloat(edit1.text)*h*f/q;

  r:=1/(2*pi*3.5e+9*strtofloat(edit2.text));

  sigshum:=i*i/(2*q*strtofloat(edit4.text)*(i+strtofloat(edit3.text))

  +(4*k*strtofloat(edit4.text)*300*strtofloat(edit5.text))/r);

  b:=(q*strtofloat(edit3.text)+(2*k*300*strtofloat(edit5.text))/r)/(1e+3*(q*q)*5.8*3.5e+9);

  ppor:=(2*q*3.5e+9*5.8*(1+sqrt(1+b)))/strtofloat(edit1.text);

end;

 

procedure TForm4.Button2Click(Sender: TObject);

begin

  form4.Close;

  form1.show

end;

 

procedure TForm4.FormDeactivate(Sender: TObject);

begin

  form1.show

end;

 

procedure TForm4.FormClose(Sender: TObject; var Action: TCloseAction);

begin

  form1.show

end;

 

procedure TForm4.FormCreate(Sender: TObject);

begin

  button1.Enabled:=false

end;

 

procedure TForm4.Edit6Change(Sender: TObject);

begin

  if edit6.Text='' then

    button1.Enabled:=false

    else

    button1.Enabled:=true

 

end;

 

end.