Курсовая работа: Разработка технического решения по оборудованию железнодорожного участка цифровой системой передачи

Введение

Связь - отрасль экономики страны, обеспечивающая передачу и распространение различных информационных потоков. Связь играет важную роль в производственно-хозяйственной деятельности общества, управлении государством, системой обороны и всеми видами транспорта, а также для удовлетворения культурно-бытовых потребностей и роста информационной осведомленности населения.

В настоящее время во всем мире, в том числе и в РФ, возросли требования к сетям связи как с точки зрения обеспечения высоких показателей надёжности связи, так и расширения предоставляемых услуг абонентам. Удовлетворение потребностей в средствах связи, развитие и модернизация сетей электросвязи, может быть реализована на базе новых технологий, таких как оптические линии связи, цифровые системы коммутации и цифровые системы передачи.

С ростом объёмов передаваемой по сети информации становится всё более актуальной проблема высокоскоростной передачи данных. Высокоскоростная передача данных, как правило, предполагает наличие между узлами сети канала связи с высокой пропускной способностью.

Требования значительного увеличения объёма, надёжности и экономичности передачи информации привели к необходимости разработки средств связи синхронной цифровой иерархии - SDH, представляющей собой качественно новый этап развития цифровых сетей связи. SDH по сравнению с плезиохронной цифровой иерархией имеет ряд преимуществ, главными из которых являются: возможность выделения сигналов цифровых сетевых трактов из сигналов вышестоящих цифровых сетевых трактов без демультиплексирования последних, автоматизированного управления, контроля и обслуживания в рамках единой системы.

Применение волоконно-оптического кабеля решает проблемы организации высококачественных каналов магистральной и дорожной связи на грузонапряженных участках, но является достаточно дорогостоящим способом на местном уровне, особенно при доведении волокна до абонента.

Поэтому актуальность вопросов использования существующих кабельных линий передачи для работы цифровых систем передачи будет сохраняться довольно длительное время. Эта проблема является общей как в нашей стране, так и за рубежом. По оценкам специалистов, существующие кабельные линии будут составлять основу сетей телекоммуникаций в течение ближайших 15 лет, а на уровне местных сетей до 30 лет.

Цель курсового проекта состоит в разработке технического решения по оборудованию железнодорожного участка 356 км цифровой системой передачи.

Задачи для достижения цели:

- проанализировать требуемое количество каналов;

- подобрать оборудование в соответствии с заявлением потребности в каналах;

- произвести расчёт начальных показаний системы передачи, сделать анализ о необходимости установки оптических усилителей на магистрали;

- рассмотреть вопросы техники безопасности и охраны труда;

- выполнить анализ о необходимости использования данного оборудования на участке связи.

1. Техническая часть

1.1 Обоснование темы проекта

В соответствию со задачей следует спланировать числовую основную линия в месте железной дороги. Обобщенный проект места со указанием переходной также главный станций, но кроме того протяженностей перегонов показан в рисунке 1. Количество каналов среди станцией также участком выполняется в соответствии с заданию в таблице 1.

Рисунок 1- Схематический план трассы, проектируемый сети связи на участке А-Е

Таблица 1 - Число каналов между станциями участка

План трассы с указанием количества каналов, организуемых между станциями представлен на рисунке 2

Рисунок 2 - Схематический план трасс с указанием каналов Е1

Общие число каналов Е1 между станциями участка представляет собой сумму всех каналов на данном участке связи (55+19+32+7+14+9+12+8=156), где 55 каналов необходимо для передачи информации между пунктами А и Е и проходят транзитом через станции Б, В, Г, Д, 19 каналов необходимо для передачи информации между пунктами А и В и проходят транзитом через станцию Б, 32 канал необходимо для передачи информации между пунктами В и Е и проходят транзитом через станции Г и Д, 7 каналов необходимо для передачи информации между пунктами Аи Б, 14 каналов необходимо для передачи информации между пунктами Б и В, 9 каналов необходимо для передачи информации между пунктами В и Г, 12 каналов необходимо для передачи информации между пунктами Г и Д, 8 каналов необходимо для передачи информации между пунктами Д и Е. Число потоков Е1 рассчитывается как общие число каналов, делённое на 30 с округлением к большему целому числу (156/30?5,2=6).

1.2 Технические характеристики используемого оборудования

Мультиплексор FOM16E представленный на рисунке 3, предназначен для передачи 4 или 8 потоков Е1 и организации канала Ethernet со скоростью до 100 Мбит/с по одному или двум оптическим волокнам. FOM16E позволяет организовывать схему резервирования оптического тракта «1:1». Для обеспечения гибкости оптические примопередатчики реализованы в форм-факторе SFP, что позволяет выбирать тип приемопередатчика, в зависимости от длины и состояния оптической линии.

Рисунок 3 - Мультиплексор FOM16E

Встроенный Ethernet- коммутатор с четырьмя портами поддерживает функцию MDIX для каждого Ethernet-порта. Оптический мультиплексор FOM16E производится в конструктиве MiniRack, высотой 1U с универсальным питанием, как от батарей напряжением постоянного тока -36/-72 В, так и от сети переменного тока напряжением -220 В. Все необходимые данные можно увидеть в таблице 2.

Таблица 2 - Техническая характеристика

1.3 Линейный код для проектируемой системы передачи

Линейный код HDB3 изображенный на рисунке 4 - один из способов линейного кодирования (физического кодирования, канального кодирования, цифровое кодирование, манипуляция сигнала). Применяется при передаче данных на расстояние по цифровому каналу связи. Является трехуровневым. Формирования кода выполняется следующим образом: в каждые 4 нуля заменяются 4 символами в которых имеется хотя бы один сигнал V. Для подавления постоянной составляющей полярность сигнала V чередуется при последовательных заменах.

Для замены используются два способа:

- Если перед заменой исходный код содержал нечётное число единиц то используется последовательность 000V;

- Если перед заменой исходный код содержал чётное число единиц то используется последовательность 100V. где V-сигнал единицы запрещённого для данного сигнала полярности.

Достоинства:

- Исправляет любые 4 подряд идущих нуля в исходной последовательности. Недостатки:

- Обеспечивает слабую самосинхронизацию по сравнению с кодом Манчестер-II; -Широкая полоса пропускания передающего и приёмного устройства для формируемого сигнала.

Недостатки:

- Обеспечивает слабую самосинхронизацию по сравнению с Манчестер -ll

- Широкая полоса пропускания передающего и приёмного устройства для формируемого сигнала

Область применения:

- Для организации цифровых потоков со скоростью 2,048 Мбит/с

Рисунок 4 - Линейный код HDB3

1.4 Выбор волоконно-оптического кабеля, кабельной арматуры, описание способа прокладки кабеля

Рисунок 5 - кабель ДПД2-П-8М (2х4) 40 kH

Изготавливается по ТУ 3587-001-88083123-2010

Для данного проекта производится выбор кабеля, который будет отвечать параметрам, необходимым для прокладки методом прокладки в грунте (таблицы 3,4).

Кабель ДПС (Д -- диэлектрический, П -- полимерная, С- броня из сальной проволоки) обладает характеристиками, необходимыми для подвеса на опорах контактной сети. Производитель кабеля Инкаб. Применяется при наличии особо высоких требований по механической устойчивости: в грунтах всех групп, в болотах, неглубоких несудоходных реках.

Таблица 3 - Допустимая раздавливающая нагрузка

Таблица 4 - Параметры эксплуатации

Муфта классическая муфта МТОК - А1 ( рисунки 6, 7 ) предназначена для монтажа любого подземного оптического кабеля, прокладываемого в грунтах всех категорий, а также подводных ОК, прокладываемых видов, каждый из которых в свою очередь охватывает определенную группу кабелей.

Рисунок 6 - Муфта МТОК

Рисунок 7 - Маркировка муфты МТОК

Способ герметизации корпуса с оголовником осуществляется с помощью термоусаживаемых трубок ТУТ .

Ввод, крепление ЦСЭ и герметизация вводов кабелей осуществляется с помощью специальных кабельных вводов. На оголовнике муфты установлена специальная изолирующая пластина, которая в сочетании со специальными вводами обеспечивает уникальные характеристики и возможности :

- Надежная фиксация бронированного кабеля ( выдерживает усилие до 15 кН на разрыв);

- Защита от скручивания бронированных ОК в процессе эксплуатации;

- Наличие электрического контакта брони ОК с корпусом специального ввода ( штуцера );

- Возможность изолировать соединения брони всех ОК непосредственно в муфте;

- Обеспечение продольной герметизации вводимых ОК;

- Возможность вывода от брони каждого ОК провода заземления (КИП);

Муфта МТОК-А1 поставляется в комплекте с двумя специальными вводами №7 или №8. Также имеется вариант комплекта муфты с одним вводом №7 и одним вводом №8. В случае необходимости ввода третьего кабеля в муфту дополнительно приобретается специальный ввод, с учетом конструкции оптического кабеля. Муфта обеспечивает ввод проводов заземления (КИП) через специальные малые патрубки.

Способ герметизации проводов заземления осуществляется с помощью термоусаживаемых трубок ТУТ.

В случае установки муфты в котлованах в качестве дополнительной механической и грязевой защиты дополнительно следует приобрести защитные муфты МЧЗ или МПЗ, которые подбираются по типу грунта. Для установки муфты в колодцах кабельной канализации или помещениях ввода кабелей дополнительно приобретается «Кронштейн для установки тупиковых муфт в колодцах»