Введение
Свет, как средство передачи сообщений, например, в виде сигнальных огней, применялся уже в древности. Примеры такого типа связи можно обнаружить и сегодня в использовании флажных сигналов военно-морским флотом, маяков, светофоров. Около 200 лет назад было положено начало разработки методов передачи информации на большие расстояния с использованием света.
Так во Франции в 1790 г. Клод Шапп построил систему оптического телеграфа. В 1880 г. американец А. Грехем изобрел фотофон. Однако эта идея не нашла практического применения, поскольку погодные условия и видимость оказывали слишком большое отрицательное влияние на качество передачи. Английский физик Джон Тиндаль предложил решение этой проблемы. Он продемонстрировал, что свет может передаваться в потоке воды. В его эксперименте использовался принцип полного внутреннего отражения, который также применяется в современных волоконных световодах[1].
Лишь в 1934 г. американец Норман Френч получил патент на свою оптическую телефонную систему. В нем он описывает, как речевые сигналы могут передаваться через сеть оптических кабелей. При этом кабели должны изготавливаться из стержней чистого стекла с низким коэффициентом затухания на рабочей длине волны.
Техническая реализация этой концепции появилась лишь 25 лет спустя. Сначала был найден соответствующий источник света для использования в качестве передатчика. В 1958 г. лауреаты Нобелевской премии Артур Шавлов и Чарльз Таунс разработали лазер, который был запущен в работу в 1960г. Использование излучения лазера как носителя информации не было оставлено без внимания специалистами по коммуникации. Возможности лазерного излучения для передачи информации в 10 000 раз превышают возможности радиочастотного излучения. Несмотря на это лазерное излучение не вполне пригодно для передачи сигнала на открытом воздухе. На работу такого рода линии существенно влияют туман, смог и дождь, равно как и состояние атмосферы. Лазерному лучу гораздо проще преодолеть расстояние между Землёй и Луной, чем между противоположными границами Манхеттена. Таким образом, первоначально лазер представлял собой коммуникационный световой источник, не имеющий подходящей среды передачи. Тогда это оставалась проблемой – найти подходящую среду распространения света. Вначале рассматривались попытки направить свет по полому световоду с зеркальной поверхностью с помощью системных линз. В Англии в 1966 г. Чарльз Г. Као и Джордж А. Хокем предложили использовать стекловолокно для передачи света. Однако для построения эффективных систем оптической связи на большие расстояния необходимо было, чтобы стекловолокна имели малый коэффициент затухания. В 1970 году Роберт Маурер со своими коллегами из CorningGlassWorks получил первое волокно с затуханием менее 20 дБ/км, К 1972 году в лабораторных условиях был достигнут уровень в 4 дБ/км, что соответствовало критерию Као и Хокхэма. В настоящее время в одномодовых световодах достигнут коэффициент затухания 0,2 дБ/км при длине волны 1550 нм. При этом значительно усовершенствована элементная база оптических передатчиков и приемников, увеличена как мощность, так и чувствительность, а также срок их службы. Соответствующая кабельная технология в сочетании с разъемными и неразъемными соединителями для ОВ сделала возможным успешно внедрить эту новую среду распространения[2].
Наступление эры информации и возникшая в связи с этим потребность в более производительных телекоммуникационных системах только под- хлестнули дальнейшее развитие волоконно-оптической технологии. Сегодня эта технология находит широкое применение и вне области телекоммуникации.
Например, компания IBM,, лидер в производстве компьютеров, объявила в 1990 году о выпуске нового быстродействующего компьютера, использующего контроллер канала связи с дисковыми и ленточными внешними накопителями на основе волоконной оптики. Это стало первым применением волоконной оптики в серийном оборудовании. Внедрение волоконного контроллера, получившего название ESCON, позволило передавать информацию с большей скоростью и на большие расстояния. Предшествующая модель контроллера на основе медных проводников имела скорость передачи данных 4.5 Мб/сек с максимальной длиной линии передачи в 400 футов. Новый контроллер работает со скоростью 10 Мб/сек на расстоянии в несколько миль[3].
В 1990 году Линн Моллинар, сотрудник Bellcore, продемонстрировал возможность передачи сигнала без регенерации со скоростью 2.5 Гб/сек на расстояние около 7500 км. Обычно волоконно-оптический сигнал необходимо усиливать и периодически восстанавливать его форму — примерно через каждые 25 км. При передаче волоконно-оптический сигнал теряет мощность и искажается. В системе Моллинара лазер работал в солитонном режиме и использовалось самоусиливающее волокно с добавками эрбия. Солитонные (в очень узком диапазоне спектра.) импульсы не рассеиваются и сохраняют свою первоначальную форму по мере распространения по волокну. В то же самое время японской компанией NipponTelephone&Telegraph была достигнута скорость 20 Гб/сек, правда, на существенно более короткое расстояние. Ценность солитонной технологии заключается в принципиальной возможности прокладки по дну Тихого или Атлантического океана волоконно-оптической телефонной системы, не требующей установки промежуточных усилителей. Однако с 1992 года солитонная технология остается на уровне лабораторных демонстраций и не находит пока коммерческого применения.
Основная часть
Общая теория построения
Современные оптические кабели связи (ОК) практически вытесняют традиционные медно-жильные кабели связи на всех участках Взаимоувязанной сети связи России. Так, строительство новых линий передачи на первичной и внутризоновых сетях связи ведется преимущественно с использованием ОК. Оптические кабеля широко используются на соединительных линиях местной сети, при сооружении структурированных кабельных систем, в системах кабельного телевидения, начинают использоваться на абонентских участках и т.д.
Основной тип ОВ, используемых в современных конструкциях ОК – одномодовые ОВ(рис.3), характеризующиеся низкими потерями (так, километрическое затухание на длине волны 1,55 мкм у ОВ по рекомендации G.652 составляет 0,22 дБ/км). Многомодовые ОВ(рис.1,2) применяются практически только в ОК для локальных сетей, в частности, в структурированных кабельных системах, что определяется в основном технико-экономическими причинами[4].
Рис.1
Рис.2
Рис.3
В отличие от медно-жильных кабелей связи, предназначенных для применения на определенных участках сети (первичная, внутризоновая, местная сети связи), ОК связи отличаются практически только допустимыми условиями их прокладки:
§ прокладка в кабельную канализацию и специальные (защитные пластмассовые) трубы,
§ прокладка в грунтах различных категорий,
§ прокладка в грунтах, характеризующихся мерзлотными явлениями,
§ прокладка в болотах, на речных переходах, на глубоко водных участках водоемов (озера, водохранилища),
§ прокладка на прибрежных и на глубоководных участках морей,
§ подвеска на опорах воздушных линий связи, опорах ЛЭП, опорах контактной сети и автоблокировки железных дорог,
§ прокладка внутри зданий, в коллекторах и туннелях[5].
В зависимости от исполнения ОК условия прокладки могут быть и расширенными (например, для прокладки в кабельную канализацию, специальные трубы, для подвески).
Характерными особенностями конструкций ОК по сравнению с медно-жильными кабелями связи являются:
§ малые размеры и масса,
§ большая строительная длина (4 – 6 км и более),
§ малая величина километрического затухания,
§ отсутствие необходимости содержания ОК под избыточным воздушным давлением,
§ стойкость к электромагнитным (гроза, ЛЭП и др.) воздействиям (металлические конструктивные элементы используются только в качестве бронепокровов или для предотвращения поперечной диффузии - влаги.
В настоящее время при проектировании систем связи большое внимание уделяют потребительским качествам создаваемой системы. Поэтому при проектировании кабельных систем учитывают возрастание объемов передаваемой информации[6].
Прокладка ОК производится с использованием технологий, виды которых определяются проектом, условиями прокладки, типами используемых ОК, используемым оборудованием и др.
Во всех случаях при прокладке ОК не должны превышаться пределы нормативно-технической документации, такие как механические воздействия (в первую очередь усилия растяжения и сжатия), климатические условия (нижняя предельная температура прокладки, как правило, составляет минус 10 °С), допустимые радиусы изгиба ОК (радиус изгиба не должен быть менее 20 наружных диаметров ОК) и т.д.
В местах пересечения трассы с автомагистралью, ж/д участком и водной преградой будем прокладывать кабель с использованием защитных полиэтиленовых труб высокой плотности(используем кабель марки ОКБ). В остальных случаях проложим кабель по линиям связи или ЛЭП(используем кабель марки ОКА).
Аппаратура
Рис. 1 – Трасса Кострома – Галич
Число каналов, связывающих заданные оконечные пункты зависит от численности населения в этих пунктах и от степени заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи.
Сначала определим количество людей, проживающих в г. Костроме и г. Галич на момент выполнения проекта, по следующей формуле:
Нt= Но ∙ (1 + Р/100)t,(тыс. чел), где
Р — коэффициент среднегодового прироста населения, Р= 2,5 %;
t= 5 + (tm– to), где tm — год составления проекта, а to — год, в который производилась перепись.
t =5+(2013—2012)= 6.
Но — количество народонаселения на момент переписи.
Следовательно получаем:
В г. Костроме: Нt = 268742 ∙ (1+ 2,5/100)6 = 335621 чел.
В г. Галич: Нt = 17438 ∙ (1 + 2,5/100)6 = 21246 чел.
Степень заинтересованности отдельных групп населения во взаимосвязи, зависит от различных факторов. Взаимосвязь определяется на основании статистических данных, полученных предприятием связи за предшествующие года. Эти взаимосвязи выражаются через коэффициент тяготения f1 = 0,05.
Число телефонных каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов определяется по формуле:
Nтлф = α1∙ f1∙ y ∙ (ma ∙ mb / (ma + mb)) +β1, где
α1, β1 — коэффициенты, соответствующие фиксированной доступности и заданным потерям, α1= 1,3; β1= 5,6.
у — коэффициент Эрланга, у = 0,05 Эрл.
ma, mb — количество абонентов, обслуживаемых оконечными станциями.
Принимая средний коэффициент оснащенности населения телефонными аппаратами равный 0.3, количество абонентов можно определить по формуле
m = 0,3 Нt, тыс. чел
ma= 0.3 ∙ 335621 = 100686 кол-во абонентов города Кострома
mb= 0.3 ∙ 21246 = 6374 кол-во абонентов города Галич
Следовательно:
Nтлф =1,3 ∙ 0,05 ∙ 0,05 ∙ (100686 ∙ 6374 / (100686 + 6374)) + 5,6 = 25.
По проектной ВОЛС предполагается организация других видов связи, например, телеграфная связь, передача данных и т.д. Общее число каналов между двумя междугородними станциями заданных пунктов определяется по формуле:
Nобщ = Nтлф + Nтв + Nпв + Nпд + Nпг + Nтр + Nтг,
Nтлф — количество телефонных каналов для двухсторонней связи;
Nтв—количество телевизионных каналов;
Nпв — количество каналов проводного вещания;
Nпд - количество каналов передачи данных;
Nпг - количество каналов передачи газет;
Nтр - количество транзитных каналов;
Nтг - количество телеграфных каналов.
Следует учесть, что: Nтлф= Nтг+ Nтр+ Nпг+ Nпд+ Nпв.
Поскольку число каналов для организации связи различного назначения может быть выражено через число телефонных каналов, то есть каналы тональной частоты, как это делается в аппаратуре передачи данных, то необходимо произвести соответствующий пересчет, принимая во внимание, что один телевизионный канал составляет 1600 каналов тональной частоты.
Следовательно общее количество каналов рассчитывается по следующей формуле:
Nобщ = 2 ∙ Nтлф+ Nтв= 2 ∙ 25 + 1600 = 50 + 1600 = 1650
Выбор системы передачи определяется числом каналов, организуемых на данном направлении, видами передаваемой информации, требованиями к качественным показателям каналов передачи и соображениями экономической эффективности. Как правило, существует несколько вариантов выбора системы передачи и предпочтение отдается такой системе, которая обеспечивает возможность качественной передачи требуемого объема информации и одновременно требует меньших затрат на строительство и последующую эксплуатацию. Выбор наиболее рациональной системы определяется технико - экономическим сравнением вариантов. При этом следует также учитывать возможность использования существующих сооружений связи[7].
Волоконно-оптическая система передачи (ВОСП) - совокупность активных и пассивных устройств, предназначенных для передачи информации на расстояния по оптическим волокнам.
Для магистральной сети ВСС предусматривается ВОСП типов «Сопка-4»(139,264Мбит/с), «Сопка-4М», «Сопка-5» (139,264 х 4 Мбит/с).для таких скоростей передачи информации применяются только одномодовые ОВ, так как градиентные многомодовые ОВ ограничивают длину РУ за счет дисперсионных искажений. Чтобы обеспечить передачу необходимого числа каналов, будем использовать ВОСП типа «Сопка-4М».
Необходимое число систем передачи определяется по формуле:
Ncn=Nab/P= 1650 / 1920 = 1, где
Nab – общее число каналов между пунктами А и Б;
Р — коэффициент многоканальности.
В этом случае у нас остались незадействованные каналы, которые мы оставляем на перспективу.
Требуемое число оптических волокон в ОК рассчитаем по формуле:
Nob=2Ncn= 1 ∙ 2 = 4
Исходя из того, что следует использовать четыре оптических волокна, для организации связи между пунктами Кострома - Галич, выберем кабель марки ОКЛ-1
Этот кабель имеет следующие характеристики:
- коэффициент затухания не более 0,3 дБ/км;
- дисперсия не более 2 пс/(нм км);
- диаметр модового поля ОВ 8,5 + 1 мкм;
- диаметр оболочки 125 +3 мкм;
- неконцентричность сердцевины и оболочки не более 0,7 мкм;
- наружный диаметр 16,8 + 2 мм
- допустимые растягивающие усилия 2500 Н;
- стойкость к раздавливающим усилиям на 1 см длины 1000H;
- допустимая температура эксплуатации от —40 до +50° С;
- расчетная масса 1 км кабеля 277 кг.
ОКЛС-03 — кабель магистральный и внутризоновый с центральным профилированным элементом, армированным стеклопластиковым стержнем, в пазы которого уложены ОВ, с гидрофобным заполнением, промежуточной оболочкой из ПВХ пластиката, броней из стеклопластиковых стержней и защитной ПЭ оболочкой[8].
Кабель ОКЛС-О3 применяется для прокладки в грунтах всех категорий, в том числе зараженных грызунами (кроме подверженных мерзлотным деформациям), в кабельной канализации, трубах, блоках, коллекторах на мостах и в шахтах, через неглубокие болота и не судоходные реки, в условиях повышенных электромагнитных влияний.
Поперечный разрез кабеля представлен на рис. 3.
Построение схемы энергетического баланса
Основным элементом оптического кабеля является волоконныйсветовод, выполненный в виде тонкого стеклянного волокна цилиндрической формы. Волоконныйсветовод имеет двухслойную конструкцию и состоит из сердцевины и оболочки с разными показателями преломления n1 и n2.
Сердцевина служит для передачи электромагнитной энергии. Назначение оболочки — создание лучших условий отражения на границе сердцевина оболочка и защита от помех из окружающего пространства.
Магистральные кабели предназначаются для передачи информации на большие расстояния и на большое число каналов. Они должны обладать малыми затуханиями и дисперсией и большой информационно — пропускной способностью[9].
Оптический кабель характеризуется следующими параметрами:
1) относительная разность показателей преломления:
Δ=(n12-n22)/(2n12) 0,007 = (1,4972 —n22)/ (2 ∙ 1,4972);
n2=1,487
2) абсолютная разность показателей преломления
Δn=n1-n2=1,497—1,487=0,01
3) числовая апертура, которая характеризует световод с точки зрения условий ввода излучения в световод (ширина диаграммы направленности излучений источника) и вывода излучения из световода, которое определяет чувствительность фотоприемника.
NА =sinφa=√n12-n22 = 0,15742.
Так как NA<0,2, то необходимо использовать низкотемпературные волокна.
4) нормированная или характеристическая частота: является важнейшим обобщенным параметром волоконного световода, используемым для оценки его свойств. Это частота, при которой процесс передачи энергии по световоду прекращается и только одна одномодовая волна НЕ11 не имеет критической частоты, для нее нормированная частота находится по формуле:
V=2 ∙ π ∙ a ∙ NA / λ= 2 ∙ 3,14 ∙ 5 ∙ 0,15742 / 1,55=3,2.
5) при определенной длине волны наступает такой режим, когда луч падает на оболочку световода и отражается перпендикулярно. В световоде устанавливается режим стоячей волны и энергия вдоль не переносится. Это соответствует случаю критической длины волны λкр и критической частоты fкр.
Тогда критическая частота определяется по формуле:
fкр = 2,405с / (π ∙ d ∙ NA) = 2,405 ∙ 3 ∙ 108/ З,14 ∙ 10 ∙ 10-6 ∙ 0,15742 = 1,4б ∙ 1014Гц
При частоте выше критической вся энергия поля концентрируется внутри сердечника световода и эффективно распространяется вдоль нее. Ниже критической частоты энергия рассеивается в окружающем пространстве и не передается по световоду.
б) критическая длина волны
λкр = π ∙ d ∙ NA / (2,405 ∙ n1) = З,14 ∙ 10 ∙ 10-6 ∙ 0,15742 / (2,405 ∙ 1,497) =
=1,З7мкм.
Таким образом, в световоде могут распространяться лишь волны длиной, меньше, чем λкр = 1,37 мкм.
7) коэффициент затухания
Ослабление световодных трактов волоконно-оптических кабелей α обусловлено собственными потерями в волоконных световодах (αс) и дополнительными потерями, обусловленными деформацией и изгибами световодов при наложении покрытий и защитной оболочки при изготовлении кабеля (αк).
Собственные потери волоконных световодов состоят в первую очередь из потерь поглощения(αп) и потерь рассеяния(αр). Потери на поглощение существенно зависят от чистоты материала и при наличии посторонних примесей (αпр) могут быть значительными.
Дополнительные потери в оптических кабелях обусловлены деформацией оптических волокон в процессе изготовления кабеля, скруткой, изгибами волокон и технологическими неоднородностями в процессе изготовления волокна.
Их классифицируют по следующим составляющим:
α 1- вследствие микроизгибов;
α2 - вследствие макроизгибов ОВ и других нарушений прямолинейности;
α3 - за счет потерь в защитной оболочке;
α4 - вследствие термомеханических воздействий на волокно в процессе изготовления кабеля
α1= αп + αр дБ/км, где
α п= 4,34 ∙ π ∙ n1 ∙ tgδ / λ = 4,34 ∙ 3,14 ∙ 1,497 ∙ 10-12 / (1,55 ∙ 10-9) = 0,0132 дБ/км
αр= Кр/ λ4 = 1,25/ 1,554 = 0,2166 дБ/км.
tgδ- тангенс угла диэлектрических потерь световода,
Кр- коэффициент рассеяния, равный для кварца 1 1,5 дБмкм
В итоге получаем:
α = 0,0132 + 0,2166 = 0,2298 дБ/км
8) Дисперсия
Под дисперсией понимается увеличение длительности импульса оптического излучения при распространении его по оптическому волокну. Дисперсия возникает по двум причинам: некогерентность источников излучения и существование большого количества мод. Дисперсия, вызванная первой причиной, называется хроматической (частотной) τхр, она состоит из двух составляющих - материальной τм и волноводной (внутримодовой) τв дисперсий. Причина хроматической дисперсии - некогерентность источника излучения. Волноводная дисперсия связана с зависимостью коэффициента распространения от длины волны. Материальная дисперсия обусловлена зависимостью показателя преломления от длины волны[10].
Дисперсия, вызванная второй причиной, называется модовой (межмодовой) τмод. Она обусловлена наличием большого количества мод, каждая из которых распространяется со своей скоростью. Уширение импульсов в результате дисперсии, которое характеризуется временем нарастания сигнала и определяемое как разность между самым большим и самым малым временем прихода лучей в сечении световода на расстоянии от начала в 1 км, может быть рассчитано по формуле:
τрез = √τмод2 + τхр2 =√ τмод2 + (τ +τ)2пс/км
В одномодовых ОВ модовая дисперсия отсутствует. Результирующее значение дисперсии определяется хроматической дисперсией.
τ в = Δλ ∙ В(λ) пс/км; В(1,55 мкм) = 12 пс/(нм км); Δλ = 2,5 нм;
τ в = 2,5 ∙ 12 =30 пс/км.
τ м = Δλ ∙ М(λ) пс/км; М(1,55 мкм) = -18 пс/ (нм км);
τм = 2,5 ∙ (-18) = -45 пс/км.
τрез =15 пс/км.
9) максимальная ширина полосы пропускания (ΔF)
Она определяет объем информации, который можно передавать по ОК. Ограничение ЛЕ применительно к цифровым системам передачи обусловлено тем, что импульс на приеме приходит размытым, искаженным вследствие различия скоростей распространения в световоде отдельных его частотных составляющих. Полоса частот связана с дисперсией соотношением:
ΔF = 0,44 / τ рез = 0,44 / (15 ∙ 1012) = 29,33 ГГц ∙ км.
10) Границы изменения фазовой скорости.
с/n1 = 3 ∙ 105 / 1,497 =200401 км/с;
с/n2 = 3 ∙ 105 / 1,487 =201749 км/с.
Учитывая рассчитанные параметры оптического кабеля, имеем магистральный оптический кабель ОКС-1
По мере распространения оптического сигнала по линии происходит снижение уровня мощности и увеличение дисперсии его составляющих во времени. Определение длины регенерационного участка ВОЛС производится на основе заданного качества связи и пропускной способности линии после того, как выбраны типовая система передачи (SТМ-1) и оптический кабель (ОКЛС ОЗ).
Качество связи в первом приближении определяется уровнем флуктуационных шумов на выходе фотоприемника и межсимвольной интерференцией, то есть перекрытием импульсов при их уширении. С ростом длины линии уширение импульсов увеличивается и вероятность ошибки возрастает. Таким образом, длина регенерационного участка lр ограничивается либо ослаблением, либо уширением импульса в линии для безискаженного приема сигналов достаточно выполнить требование:
Lв= О,44/(τр∙ Fт) = 0,44/ (15 ∙ 1012 ∙ 155,52 ∙ 106) = 188,6 км.
Fт - тактовая частота (скорость передачи линейного сигнала для ВОСП SТМ-1, равная 155,520 Мбит/с).
Длину регенерационного участка, определяемого затуханием линии, можно определить по следующей формуле:
Lpmax < (Amax – 2 ∙ aps - M)/(α + aнс/lстр)=(39 – 2 ∙ 0,5 – 7)/(0,23 + 0,1/2)=31/0,28= 110 км,
Lpmin> Аmin / (α + aнс/lстр) = 7 /(0,23 + 0,1/2) = 7 / 0,28 = 25 км; где
Аmax, Аmin (дБ) - максимальное и минимальное значение перекрываемого затухания аппаратуры ВОЛС, обеспечивающее к концу срока службы значение коэффициента ошибок не более чем 1∙10 -10
α (дБ/км) — километрическое затухание в ОВ кабеля.
aнс(дБ) — среднее значение затухания на стыке между строительными длинами на участке регенерации.
aрс (дБ) — затухание разъемного оптического соединителя.
lстр (км) — среднее значение строительной длины.
Рассчитанную длину регенерационного участка будем учитывать при распределении НРП и ОУП на нашей трассе Кострома — Галич.
Экономический раздел
Смета на строительство объекта является основным документом, на основании которого осуществляется планирование капитальных вложений, финансирование строительства и расчет за выполнение строительно-монтажных работ между подрядчиком и заказчиком.
В курсовом проекте производится определение капитальных затрат только на строительно-монтажные работы линейных сооружений, для чего должны быть составлены локальная и объектная сметы.
Стоимость, определяемая локальными сметами, включает в себя прямые затраты, накладные расходы и плановые накопления
Прямые затраты учитывают основную заработную плату рабочих, стоимость эксплуатации строительных машин и строительных материалов. Накладные расходы учитывают затраты на организацию, управление и обслуживание строительства.
Чтобы составить смету, необходимо рассчитать длину кабеля, необходимую для обеспечения связи между Новосибирском и Новокузнецком. Для этого необходимо учесть кабель, который используется для прокладки в канализации, при пересечении с шоссейными и железнодорожными трассами
Дополнительную длину кабеля определим следующим образом:
Lдоп=15+15+0,02+0,03=30,05 км
Тогда общая длина кабеля составит: L= 390 + 30,05 = 420,05 км
Рассчитаем общее число муфт, используемых при прокладке кабеля на трассе Новосибирск — Новокузнецк:
Nм=L/2-1=420.05/2-1=209
Число строительных участков: nуч = L/2 = 210,
Локальная смета на строительство ВОЛС представлена ниже:
Локальная смета на строительство ВОЛС.
| Наименование работ и материалов | Ед. изм. | Кол-во | Стоимость материалов и работ, руб | Зарплата, руб | ||
| На ед. изм. | На всю линию | На ед. изм. | На всю линию | |||
| 1) ОК | км | 420,05 | 12900575,6 | — | -- | |
| 2) Прокладка кабеля кабелеукладчиком | км | 17,1 | ||||
| 3) Вывод кабеля из города в канализации | км | - | - | |||
| 4) Прокладка кабеля вручную | км | |||||
| 5) Переход через реки до 100 м до 200 м | - | 80,6 | 80,6 | 21 36 | ||
| 6) Переход через шоссейные и железные дороги | - | |||||
| 7)Монтаж и герметизация муфт | - | |||||
| 8) Ввод кабеля в НРП | - | - | ||||
| 9) Измерение ОК на кабельной площадке | Стр. дл. | - | - | 1308,4 | ||
| 10)Испытание электрической прочности на кабельной площадке, до прокладки после прокладки | - | - | - | |||
| 11)Измерение затухания на смонтированном участке | - | - | 4266,2 | |||
| 12) Измерение оптических параметров при монтаже прямой муфты | - | - | - | |||
| Итого: | 12997708,2 | |||||
| Заработная плата: | ||||||
| Накладные расходы: | 1159943,16 | |||||
| Итого: | 15490919,36 | |||||
| Плановые накопления: | 1239273,55 | всего: | 16730192,91 |
Стоимость 1 канал: С1кан=18269370,65/420,05∙4320 = 10,07руб.
Объектная смета.
| №п/п | Наименование затрат | Сметная стоимость, руб |
| Прокладка и монтаж кабеля | 16730192,91 | |
| Временные здания и сооружения | 535366,17 | |
| Зимнее удорожание | 752858,68 | |
| Непредвиденные расходы | 250952,89 | |
| Всего | 18269370,65 | |
| Всего с учетом 20% НДС | 21923244,78 |
Заключение
Основные свойства волоконно-оптического кабеля – широкополосность, высокая помехозащищенность, малые потери, незначительная масса и габаритные размеры – определили их конкурентоспособность и создание на их базе систем связи с их быстрым практическим внедрением.
Оптическое волокно в настоящее время считается самой совершенной физической средой для передачи информации, а также самой перспективной средой для передачи больших потоков информации на значительные расстояния. Преимущества ОК по сравнению с электрическими кабелями связи:
· Широкополосность оптических сигналов, обусловленная чрезвычайно высокой частотой несущей (Fo=1014 Гц). Это означает, что по оптической линии связи можно передавать информацию со скоростью порядка 1012 бит/с или Тбит/с. Говоря другими словами, по одному волокну можно передать одновременно 10 миллионов телефонных разговоров и миллион видеосигналов. Скорость передачи данных может быть увеличена за счет передачи информации сразу в двух направлениях, так как световые волны могут распространяться в одном волокне независимо друг от друга;
· Очень малое (по сравнению с другими средами) затухание светового сигнала в волокне. Лучшие образцы российского волокна имеют затухание 0.22 дБ/км на длине волны 1.55 мкм, что позволяет строить линии связи длиной до 100 км без регенерации сигналов;
· Волокно изготовлено из кварца, основу которого составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого материала, в отличие от меди;
· Оптические волокна имеют диаметр около 100 мкм, то есть очень компактны и легки;
· Стеклянные волокна - не металл, при строительстве систем связи автоматически достигается гальваническая развязка сегментов. Применяя особо прочный пластик, на кабельных заводах изготавливают самонесущие подвесные кабели, не содержащие металла и тем самым безопасные в электрическом отношении. Такие кабели можно монтировать на мачтах существующих линий электропередач, как отдельно, так и встроенные в фазовый провод, экономя значительные средства на прокладку кабеля через реки и другие преграды;
· Системы связи на основе оптических волокон устойчивы к электромагнитным помехам, а передаваемая по световодам информация защищена от несанкционированного доступа. Волоконно-оптические линии связи нельзя подслушать неразрушающим способом. Всякие воздействия на волокно могут быть зарегистрированы методом мониторинга (непрерывного контроля) целостности линии
· Важное свойство оптического волокна - долговечность. Время жизни волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, превышает 25 лет, что позволяет проложить оптико-волоконный кабель один раз и, по мере необходимости, наращивать пропускную способность канала путем замены приемников и передатчиков на более быстродействующие.
Есть в волоконной технологии и свои недостатки:
При создании линии связи требуются высоконадежные активные элементы, преобразующие электрические сигналы в свет и свет в электрические сигналы. Необходимы также оптические коннекторы (соединители) с малыми оптическими потерями и большим ресурсом на подключение-отключение. Точность изготовления таких элементов линии связи должна соответствовать длине волны излучения, то есть погрешности должны быть порядка доли микрона. Поэтому производство таких компонентов оптических линий связи очень дорогостоящее.
Другой недостаток заключается в том, что для монтажа оптических волокон требуется прецизионное, а потому дорогое, технологическое оборудование.
Как следствие, при аварии (обрыве) оптического кабеля затраты на восстановление выше, чем при работе с медными кабелями.
Преимущества от применения волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) настолько значительны, что, несмотря на перечисленные недостатки оптического волокна, эти линии связи все шире используются для передачи информации.