Монтаж и прокладка оптического кабеля

7 Монтаж и прокладка  оптического кабеля с учетом  выбранной трассы Прокладку кабеля  с учетом климатических условий  трассы будем прокладывать в  грунт на глубину 1,2 м с помощью  кабелеукладчика. Перед прокладкой  ОК проводятся изыскания трассы  с целью выбора оптимальной  конструкции прокладываемого ОК  и технологии прокладки (кабелеукладчиком, в траншею, с использованием горизонтально-наклонного  бурения, взрывных работ и др.). Учитывается также наличие имеющихся  подземных сооружений (других кабелей  связи, силовых кабелей, трубопроводов  и т.д.) и наземных препятствий (шоссейные и железные дороги, реки, болота, леса, овраги, пересечения  с линиями электропередачи и  др.), определяются места размещения  необслуживаемых регенерационных  пунктов, пунктов доступа к ОК, оптических муфт и т.д. Основным, наиболее экономичным методом  прокладки ОК непосредственно  в грунт, обеспечивающим наиболее  высокую степень механизации  и скорость прокладки, является  прокладка кабелеукладчиком. На  определенных участках трассы  могут применяться и другие  технологии - в частности, при пересечениях  автомобильных и железных дорог, глубоких оврагов и болот, рек, скальных участков. Для ОК с  металлическими бронепокровами  необходимо соблюдение мер по  защите ОК от грозовых повреждений  и от влияний электрифицированных  железных дорог и линий электропередачи  на участках сближений с этими  объектами. На особо опасных с  точки зрения электромагнитных  воздействий участках трассы  предусматривается прокладка диэлектрических  ОК. Прокладка ОК с помощью  кабелеукладчика (рисунок 1) предусматривает  обеспечение плавного прохода  ОК через кассету кабельного  ножа с соблюдением допустимого  радиуса его изгиба, а также  нормируемой (1,2 м) глубины прокладки. Кабелеукладчики используют на  спрямленных и протяженных участках  трассы, при отсутствии частых  пересечений с подземными коммуникациями. Кабелеукладчики и рыхлители (пропорщики) грунта, в том числе оснащаемые  вибратором, обеспечивающим снижение  необходимого тягового усилия  примерно вдвое, выпускает ЗАО "Межгорсвязьстрой" (г. Москва). Перед прокладкой ОК  в грунт предварительно прорезают (пропарывают) грунт кабельным ножом  вхолостую, без ОК, или же с  применением специального рыхлителя  грунта (пропорщика). Пропорка в тяжелых  и каменистых грунтах производится  за несколько проходов, до полной  глубины трассы. Основные технические  характеристики современных кабелеукладчиков  и пропорщиков грунта производства "Межгорсвязьстрой" приведены  в таблице 10. 1 - держатель барабана; 2 - тормоз барабана; 3, 4 - направляющий  ролик; 5 - вибратор; 6 - кассета для  сигнальной ленты; 7 - кассета кабельного  ножа; 8 - режущая кромка кабельного  ножа; 9 - режущая кромка кабельного  ножа; 10 - привод подъема кабельного  ножа. Рисунок 4 – Кабелеукладчик  Т а б л и ц а 10 – Основные  технические характеристики кабелеукладчиков  и пропорщиков грунта Технические  характеристики Ед. изм. Тип кабелеукладчика  пропорщика КВГ-1 / КВГ-2 РВГ-1 Категория  разрабатываемого грунта — 1...4 1...4 Глубина прокладки кабеля или  же пропорки грунта мм до 1500 до 1500 Диаметр прокладываемого кабеля  мм до 80 — Диаметр прокладываемых  ЗПТ мм 32, 40, 50, 63 — Скорость прокладки  кабеля или пропорки грунта  км/ч 0,4... 1,5 0,5...1,5 Диаметр размещаемых  барабанов мм 2250 (2 шт.) или 2500 (1шт.) —  Полная масса барабанов кг 4000 — Величина смещения рабочего  органа мм — / 1140 — Ширина прокладываемой  сигнальной ленты мм до 75 —  Ширина габаритная (в сборе с  навесным оборудованием) мм 3760 3154 Глубина  преодолеваемого брода м 1,1 1Д  Базовый трактор Т- 170, Т-170Б Прокладка  ОК ведется без увеличения  или снижения скорости, кабельный  нож должен ровно заглаживать  дно прорези во избежание повреждения  ОК выступающими камнями и  исключения резких изгибов ОК. Нельзя превышать допустимое  усилие растяжения ОК. Наклон  ножа кабелеукладчика должен  быть постоянным, в ходе прокладки  ведется контроль глубины прокладки  ОК. Допустимый радиус изгиба  ОК должен оставаться постоянным, при повороте трассы с радиусом  более крутым, чем допускает кабелеукладочная  техника, должна отрываться траншея  для выполнения маневра. Выглубление  и заглубление ножа кабелеукладчика  производятся только в предварительно  отрытом котловане, размер которого  должен быть больше наибольшей  ширины ножа. Выше уровня прокладки  ОК на 10...15 см рекомендуется одновременно с ОК прокладывать сигнальную ленту, а на поворотах трассы и участках пересечений с подземными сооружениями устанавливать электронные маркеры. При пересечении трассы ОК с другими подземными сооружениями (трубопроводами, кабелями) должны быть приняты меры, исключающие повреждение этих сооружений. В местах стыка строительных длин ОК предусматривается технологический запас длины ОК, обеспечивающий последующий монтаж ОК в специально оснащенной монтажной автомашине (длиной не менее 10 м). По окончании монтажа ОК смонтированную муфту и технологический запас длины ОК, свернутый в бухту с допустимым радиусом изгиба ОК, укладывают в грунт на глубине прокладки ОК и защищают от механических воздействий. Для этого муфты и технологические запасы длины ОК перед засыпкой грунтом накрывают механически прочными материалами или же размещают в малогабаритном пункте доступа. В случае необходимости прокладки ОК под водой при пересечении рек или озер  следует применять кабель, специально сконструированный для этой цели. По возможности следует предусматривать преодоление водной преграды единой строительной длиной во избежании применения подводных соединительных муфт. Помимо этого, уклон трассы кабеля на дне реки или берегу озера должен быть по возможности небольшим, во избежание движения волокон внутри ВОК. Подводный ОК в большей степени может подвергаться движению во всех плоскостях, что вызывает перегрузку ОВ, в связи с чем должны быть предприняты меры по ограничению этого движения, например прокладка кабеля в траншеях, в песке, в кабельной канализации. При организации речного перехода прокладка трубы ведется открытым способом, это нарушает гидрологические и биологические процессы. Во избежание этих факторов, в отличие от традиционных методов прокладки ОК на речных переходах будем использовать метод горизонтально-направленного бурения, данный метод является бестраншейным. Строительство кабельных переходов через судоходные реки, водохранилища, каналы, сплавные, несудоходные реки с применением установки горизонтально-направленном бурении может быть осуществлена при грунтах в русле и берегах водной преграды I – IV категории (при содержании в грунтах крупнообломочных включений не более 20% с размерами частиц не более 5 –10 мм при длине перехода в границах буровых работ до 800 м и более в зависимости от установки ГНБ. Глубина бурения скважины и ее расчетный продольный буровой профиль должен обеспечивать глубину прокладки труб, кабеля в русловой части реки не менее 3-х метров от отметки возможного размыва дна. При строительстве кабельных переходов через водные преграды шириной до 800 м прокладка оптического кабеля под руслом реки и в береговой части до проектной отметки глубины прокладки линейного кабеля (1,2 м) должна предусматриваться в трубе (или пакете труб) их полиэтилена высокой плотности или аналогичного пластика с наружным диаметром 110 мм или другого диаметра. На кабельных переходах, осуществляемых с применением УГНБ в проложенных трубах, следует предусматривать к прокладке линейный оптический кабель с допустимым растягивающим усилием не менее 7 кН. Установка горизонтально-направленного бурения (УГНБ) чаще представлена в виде самоходной машины с буровой установкой, набором бурильных штанг и операторским местом с электронным  пультом управления. Горизонтально-направленное бурение под дном водной преграды с началом на одном из берегов и выходом на противоположном берегу в заранее намеченную точку. В начале бурится направляющая скважина небольшого диаметра, траектория бурения контролируется по радиосигналу датчика, встроенного в бурильную колонну. В процессе бурения происходит уплотнение стенок скважины при помощи вращающейся головки. Из вращающегося наконечника спереди выдавливается биологически безопасная жидкость (бетонит), которая взрыхляет грунт  и одновременно укрепляет стенки пробуренной скважины. Давление жидкости регулируется с буровой установки. После окончания первоначального пробуривания бурильные наконечники заменяются более широкими насадками разного размера. Таким образом, осуществляется последовательное расширение канала до нужного размера. Число расширений зависит от местного ландшафта, профиля рек, ширины, почвенных условий. При вытягивании бура диаметр скважины расширяется более широкими насадками и одновременно в скважину втягивается полиэтиленовая труба. При методе горизонтально-направленного бурения работы проводятся на расстоянии свыше 100 метров от береговых урезов и не требуется проведение берегоукрепительных работ. Также этот метод в три раза дешевле по сравнению с традиционным методом. Организация переходов через железную и автомобильную дороги. При организации железнодорожного перехода используется метод «прокалывания» с помощью гидравлического пресса. Для этого разрабатывают два котлована рабочий «А» и приемный «Б». В рабочий котлован устанавливается гидравлический пресс, который, продавливая грунт образует отверстие под железной дорогой. В отверстия проталкивают две асбестоцементные трубы (основная и резервная) диаметром 100 мм, затем в основную трубу протягивают защитную полиэтиленовую трубу. Переход через автомобильные дороги может осуществляться открытым способом, т. е. разрабатывается непосредственно сама дорога, с последующим восстановлением раскопанного участка дороги, если на это мероприятие дается специальное разрешение властей. В противном случае переход осуществляется также как и при организации железнодорожного перехода методом прокалывания.    8 Защита ВОЛС от внешних электромагнитных влияний Общие положения. Полностью неметаллические ОК практически не подвержены внешним электромагнитным воздействиям полей линий высокого напряжения (ЛВН), грозовых разрядов. Повреждение таких кабелей возможно только при прямых ударах молнии в кабель, в результате которых могут произойти термические и механические разрушения. Вероятность такого удара очень мала. Однако положение кардинально меняется, если ОК содержит металлические элементы (медные жилы дистанционного питания, стабильные армирующие элементы, оболочку и т.д.). При внешних электромагнитных воздействиях в металлических элементах могут индуцироваться токи, наводиться ЭДС, представляющие опасность как самому кабелю, так и подключенной аппаратуре. Учитывая критичность ОК к воздействию влаги, следует отметить, что к опасным можно относить токи и напряжения, наводимые в металлических элементах ОК, приводящие к повреждению его изоляции (элементов конструкции относительно земли, между элементами), даже если они и не приводят к перерывам связи вследствие повреждения оптических волокон при воздействии. Это справедливо, поскольку при повреждении изоляции ОК снижается уровень защиты волокон о влаги, что в дальнейшем приводит к повреждению линии связи вследствие коррозии оптических волокон, их усталостного разрушения. Определение вероятного числа повреждений ударами молнии оптического кабеля с металлическими элементами Вероятное число повреждений ОК с металлическими элементами и внешним изолирующим шлангом, проложенным по открытой местности, можно определить по графикам ожидаемого числа повреждений кабеля на 100 км в год. При ориентировочных подсчетах электрическую прочность изоляции металлических элементов относительно земли можно принять Uпр » 150 кВ. Интенсивность грозовой деятельности в районе проектируемого участка определяется по сведениям метеостанций (средняя продолжительность гроз 20 ч/год). Исходя из графиков, определяют вероятное число повреждений n. Вероятное число повреждений, полученное из графиков, относится к отрезку линии длиной 100 км. Для определения абсолютного значения вероятного числа повреждений участка длиной L, число повреждений нужно умножить на отношение длин: .                   (27) Полученные данные (27) сравнивать непосредственно с нормой нельзя, т.к. последние относятся к участку линии длиной 100 км. Для их сравнения допустимое число опасных ударов молнии приводят к этой же длине (допустимое число опасных ударов молнии для равно 0,5): .               (28) Рисунок 5 - Ожидаемое число повреждений кабеля (n) на 100 км длины в год (ρ – удельное сопротивление грунта) Заключение В данной курсовой работе были разработаны общие положения по проектирования кабельной линии связи на участке Алматы-Дружба, выбрана топология сети «точка-точка» с учетом местоположения заданных населенных пунктов и трасса ВОЛС. Определены тип и конструкция оптического кабеля (выбран кабель фирмы Alcatel SM-9/125) и схема организации связи. Проведен необходимый инженерный расчет: подсчитаны полоса пропускания оптического кабеля и длина регенерационного участка = 65 км, определены суммарные потери в оптическом тракте, быстродействие системы и надежность, а также построен графически ВОЛС с учетом выбранной трассы. 

Список литературы

1. Гроднев И.И. Волоконно-оптические линии связи: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1990. – 224 с.: ил.  
2. Слепов Н.Н. Синхронные цифровые сети SDH. – М.: Радио и связь, 1999.  
3. Проектирование цифровой ГТС: Учебное пособие/ А.В. Росляков, Н.Д. Черная и др.; Под. ред. А.В. Рослякова. – Самара, ПГАТИ, 1998. – 124 с.: ил.  
4. Семенов А.Б. Волоконная оптика в локальных и корпоративных сетях связи. – М.: КомпьютерПресс, 1998. – 302 с. – ил.
5.  Оптические системы передачи: Учебник для вузов/ Б.В. Скворцов, В.И. Иванов, В.В. Крухмалев и др.; Под. ред. В.И. Иванова. – М.: Радио и связь, 1994.  –  224с.: ил.  
6. Строительство и техническая эксплуатация ВОЛС./ Под ред. Б.В. Попова. – М.: Радио и связь, 1996.  –  176 с.: ил.
7.  Слепов Н.Н. Современные технологии цифровых оптоволоконных сетей связи. – М.: Радио и связь, 2000. – 468 с.: ил.  
8. Скляров О.К. Современные волоконно-оптические системы передачи, аппаратура и элементы. – М.: СОЛОН-Р, 2001. – 237 с.: ил.  
9. Иванов А.Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. – М.: Компания САЙРУС СИСТЕМС, 1999. – 672 с.: ил.  
10. Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: Эко-Трендз, 1999. – 268 с.: ил. 
     
    

Информационно-технологическая революция активизировала внедрение и развитие глобальных СМК. В Казахстане быстро распространяется спутниковое, кабельное ТВ, мобильная телефония, внедряется цифровое вещание, растет количество Web-изданий, информационных мультимедиа ресурсов, получает развитие волоконно-оптическая связь, платное видео. Социально-экономические изменения казахстанского общества определили направление развития новых информационных технологий, СМКреспублики.

Существенным фактором, определяющим использование ИКТ в Казахстане, является специфика страны с его огромными расстояниями, наличием труднодоступных, удаленных районов с малой плотностью населения, а также различиями в уровне экономического развития областей республики. Новые социально-экономические, технологические условия требовали нового механизма для координации коммуникационного развития в стране. Роль государства в этом процессе возрастает как организующего, регулирующего и законодательного органа при сотрудничестве и все большем вовлечении частного бизнес сектора, общественных организаций. Необходим был новый подход, в основе которого лежали интересы людей, а основное внимание уделялось бы социальным, культурным, экономическим и управленческим целям. Такой подход обеспечил использование знаний и богатого опыта граждан республики в качестве движущей силы развития информационного общества в Казахстане.

Телекоммуникационный рынок Казахстана переживает бурное развитие в освоении информационных технологий. Идет освоение кабельно-спутникового вещания, прокладывается высокоскоростная волоконно-оптическая магистраль ТАЕ (Транс-Азиатско-Европейская линия передачи). Общая протяженность ТАЕ от Франкфурта-на-Майне (Германия) до Шанхая (Китай) составляет 27000 км. ТАЕ является важнейшей магистралью передачи данных между континентами. Основой этой гигантской телекоммуникационной линии является часть участка в 1750 км, проходящая через Казахстан, который еще со времен прохождения Шелкового пути был связующим звеном между Востоком и Западом.

Для увеличения международного транзитного трафика по цифровым каналам связи в дополнение к действующему казахстанскому участку ТАЕ ведется строительство Национальной информационной супермагистрали (НИСМ), охватывающей все областные центры Казахстана и другие важные административные пункты со строительством волоконно-оптических и цифровых радиорелейных линий связи, обеспечивающих возможность выхода стран Азиатского региона на Россию и страны Кавказа.

Глобальный информационный процесс сильно повлиял на телекоммуникационное развитие, состояние  национальных средств массовой коммуникации. Казахстан, идя в ногу со временем, нацелен следовать по пути глобализации мировой экономики посредством диверсификации отраслей экономики и постепенного отхода от сырьевой направленности. Первоочередным шагом в этом направлении стало принятие «Стратегии индустриально-инновационного развития республики на 2003-2015 годы». Основные ее положения были разработаны на основе Стратегии «Казахстан-2030». Завершен ее первый этап: создана законодательная основа для осуществления намеченных планов (принято 29 законодательных актов). Начался второй этап ее осуществления. Правительством утверждена Программа по формированию и развитию национальной инновационной системы на 2005-2015 годы. В рамках формирования отечественной инновационной системы созданы национальные технопарки и ряд региональных. Самый крупный проект -свободная экономическая зона (СЭЗ) «Парк информационных технологий», где уже размещены 27 отечественных и зарубежных компаний.

При участии казахстанского Интернет-сообщества, Азиатского банка развития, Всемирного банка и международных экспертов была разработана Программа развития ИТ-отрасли, где отражены основные направления развития информационно-коммуникационной индустрии. Благодаря реализации этой программы, к 2015 году 95% территории республики будет способно принимать цифровые передачи.

В настоящее время реализовывается государственная программа «электронного правительства» в Казахстане, которая проходит в два этапа: первый - информационный, второй - интерактивный. Запущен веб-портал «электронного правительства», который как единое окно объединяет все Интернет-ресурсы государственных органов. С развитием информационных технологий появилась возможность эффективной работы государственных структур, в частности, в оказании государственных услуг населению и бизнес-структурам.

Впервые в Казахстане началась разработка 6 национальных веб-сайтов. Первый - это национальный образовательный сайт, на котором будут размещены электронные учебники для школьников, учащихся. Второй - это первый национальный медицинский   веб-портал   для   широкого круга пользователей. Будет проект электронной библиотеки Казахстана. Планируется большой портал - Национальное наследие Казахстана, который будет содержать информацию об истории, культуре, этносе Казахстана, о его народах. Будет еще два портала: портал юридических лиц и бизнес -портал, который раскроет бизнес-потенциал нашей страны.

Происходит бурный рост пользователей сети Интернет в Казахстане. Так, за период с 2000 по 2003 годы их количество увеличивалось на 200% ежегодно. С 2000 по 2009 годы число Интернет-пользователей в Казахстане возросло с 70 тысяч до 2,3 млн. человек (увеличение в 30 раз). По данным Министерства связи и информации РК, на начало 2011 года в стране было 4 млн. 300 тысяч Интернет-пользователей, к началу 2012 -Интернет-пользователей в Казахстане стало уже 8,7 млн [1].

В 2008 году общее количество зарегистрированных абонентов сотовой связи в Казахстане было 15,9 млн. человек. В настоящее время в стране активно развивается рынок мобильной телефонии, уровень проникновения сотовой связи в 2011 году составлял 104% (население Казахстана на 1 августа 2011 г. - 16,6 млн. жителей). На начало 2012 года абонентов сотовой связи насчитывалось 24 млн.человек [1].

АО «Казахтелеком» является национальным оператором телекоммуникационной сети республики. Компания имеет лизенцию №1 Министерства транспорта и коммуникации РК на право оказания услуг по всем видам связи. «Казахтелеком» первым в СНГ предложил открытый доступ к сети Интернет с использованием автоматической идентификации, что позволило любому пользователю, имеющему компьютер и модем, получить оперативный доступ к мировым ресурсам сети. В числе приоритетов «Казахтелекома» - дальнейшее углубление интеграции с международными телекоммуникационными компаниями. И в этом важном процессе роль Регионального содружества в области связи - одного из первых отраслевых межгосударственных объединений, образованных на постсоветском пространстве, становится еще более значимой.

«Казахтелеком» продолжает создание в крупных городах страны транспортной телекоммуникационной сети на основе волоконно-оптических линий связи и новейшей технологии систем передачи SDH. Продолжается реализация проекта национальной акционерной компании «Казахтелеком» по созданию национальной информационной супермагистрали, которая охватит цифровыми потоками все областные центры и крупные города Казахстана и обеспечит транзит международных информационных потоков. Коммуникационная индустрия Казахстана находится на качественно новом этапе развития, который определяется геополитическим положением республики, происходящими в стране социально-экономическими преобразованиями.

Огромная территория страны способствует развитию спутникового ТВ - телевидения без границ. Большим подспорьем в этом направлении является казахстанский космодром «Байконур» -центр по запуску космических ракет. Благодаря спутниковому ТВ системы «Жарык» («Свет») стало возможным передавать телепрограммы из северной и южной столиц во все регионы Казахстана, а также охватывать периферийным вещанием часть России, Узбекистана, Китая, Монголии. Спутниковая система «Жарык» дает возможность охватить общенациональным вещанием свыше 90% населения республики.

В июне 2006 году был запущен первый казахстанский спутник «Казсат-1». Однако из-за сбоя в компьютерной системе он, к сожалению, был потерян. Уже «Казсат-2» был запущен в середине 2011 года, который обеспечит республику спутниковой связью, а также цифровым телевидением и радиовещанием. Данный спутник предназначен для отечественного вещания и телекоммуникационной связи. А с запуском «Казсат-3» страна не будет зависеть от иностранных операторов связи. Казахстан выделит на создание третьего спутника в 2011-2013 годах 24 млрд. тенге [2].

Первые сети кабельного телевидения на территории страны стали создаваться в конце 1980-х годов. В настоящее время на территории республики услуги кабельного телевидения предлагают 146 операторов сетей кабельного телевидения, в основном в областных центрах и в крупных городах страны. В стране идет бурное развитие системы кабельного телевидения, где абонентам этого вида вещания предоставлено свыше 100 каналов. В марте 2003 года в Казахстане была создана Ассоциация операторов кабельного ТВ. Крупнейшие игроки кабельного   ТВ   в   Казахстане:-АО «Алма-ТВ»,

Холдинг «Alem Communications», куда входят сети: Digital TV (Алматы ), G-Media ( Павлодар), «Сека-тел» (Актау, Астана, Алматы) и еще 5 компаний в городах: Тараз, Актау, Жанаозень, Уральск, Актюбинск; Icon TV, «Казахтелеком» и iDTV.

Важнейшим приоритетом для Казахстана является переход страны на цифровое вещание к 2015 году, что обусловлено общемировыми тенденциями - Международным Союзом Электросвязи в рамках соглашения «Женева-2006» переходным периодом (2007-2015гг.) для внедрения цифрового вещания. Выбор определенного стандарта (японский, американский и европейский) определяется индивидуально каждой страной. Сроки отключения аналогового сигнала (от 5 до 16 лет) каждая страна определяет самостоятельно. Многие государства, Казахстан в том числе, предпочли европейский стандарт по его следующим показателям: низкая 
стоимость приемного оборудования, унифицированность для эфирного, спутникового, кабельного и мобильного вещания, высокая помехоустойчивость и качество ТВ-сигнала, многопрограммность, возможность организации дополнительных услуг (передача данных, видео по запросу), возможность создания одночастотных сетей.