Проектирование волоконно-оптических линий передач

Сохраняем ость кабеля –  свойство сохранять в заданных пределах электрические, оптические и механические параметры в течение срока транспортировки и хранения в условиях, оговоренных изготовителем (поставщиком) кабеля.

Долговечность кабеля – свойство сохранять работоспособное состояние до выхода одного или нескольких параметров кабеля за допустимые пределы при установленной системе технического обслуживания и ремонта.

Срок службы кабеля –  календарная продолжительность  работоспособного состояния кабеля с момента ввода в эксплуатацию до момента, при котором стоимость его технического обслуживания и ремонта становится сопоставимой со стоимостью строительства новой кабельной линии.

Показатели надёжности подразделяют на расчётные, экспериментальные, эксплуатационные и экстраполированные. Первые получают расчётным путём на основе теоретических моделей и предпосылок, вторые – в результате целенаправленного эксперимента, третьи – статистической обработкой данных об отказах и времени восстановления при эксплуатации, четвёртые – путём экстраполяции на другую продолжительность и другие условия эксплуатации. Расчётные и экспериментальные показатели более подходят для оценки надёжности строительных длин ОК, эксплуатационные и экстраполированные показатели – для определения надёжности КЛС и ВОЛП.

Требования к показателям  надёжности и готовности ВОЛП следует  формировать на основе следующих принципов:

- показатели надёжности – долговечность и срок службы – должны быть существенно больше срока окупаемости данной линии передачи и, как правило, составляют не менее 25 лет;

- на участках линии с различными условиями должны применяться разные марки ОК, соответствующие географическим, геологическим и климатическим особенностям трассы, но так, чтобы готовность однородных участков линий длиной 100 километров была практически одинакова;

- в исключительных случаях для участков трассы с особо тяжёлыми условиями, где обеспечение усреднённых показателей готовности требует очень высоких экономических затрат, допускается снижение коэффициента готовности, если оно компенсируется повышенными значениями коэффициента готовности на остальных участках линии;

- гарантированно обеспечить высокие показатели готовности можно взаимным резервированием линий связи различных типов (подземных, подвешенных на опоры высоковольтных линий, морских, радиорелейных и спутниковых);

- показатели надёжности и готовности элементов ВОЛП: муфт, оконечных устройств, цистерн, необслуживаемых регенерационных пунктов (НРП) должны быть не ниже показателей надёжности и готовности оптических кабелей;

- показатели готовности линии передачи следует задавать как общие – для канала связи, так и раздельные – для аппаратуры и для ВОЛП;

- в оптических кабелях следует предусматривать резервные оптические волокна; при проектировании ВОЛП и разработке мероприятий по повышению их надёжности и коэффициента готовности следует учитывать, что снижение плотности отказов увеличивает капитальные затраты, а снижение времени восстановления – эксплуатационные.

Среднее число (плотность) отказов ОК за счет внешних повреждений на 100 км. кабеля в год

 

m = 0,34

 

Интенсивность отказов  ОК за 1 час на длине трассы ВОЛП (L) определится как

 

                                            (7.1)

 

где  L – длина проектируемой магистрали;

8760 – количество часов в году

 

λ_о=0,34´120,0/8760^.100 = 4,66^.10^–6

 

Т_ок = 1/ λ_о                                                                              (7.2)

 

Т_ок = 1/ 4,66^.10^–6 = 0,21^.10⁶ часов

 

Коэффициент простоя

 

К_п=Т_вок /(Т_ок+Т_вок)                                          (7.3)

 

Подставляем значение в  формулу (7.3)

 

К_п=4,24/(0,21^.10⁶+4,24) = 20,1^.10⁶

Коэффициент готовности

 

К_г=Т_ок/(Т_ок+Т_вок )                                             (7.4)

 

Подставляем значение в  формулу (7.4)

 

К_г=0,89^.10⁶ /(0,89^.10⁶ +4,24) = 0,999995236

 

Полученные результаты сведем в сравнительную таблицу  показателей надежности.

 

 

Таблица 7.1 – Показатели надежности

Показатель	Требуемые нормы	Полученные величины
Ток	>2050 часов	210000 часов
Кг	>0,9998	0,999995236

 

Полученные величины К_г и Т_ок удовлетворяют требуемым нормам.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8 Расчет технико–экономических показателей эффективности проектируемой ВОЛП Павлодар – Лебяжье

 

 

В данном дипломном проекте рассматривается вариант проектирования зоновой сети связи, объединяющей между собой город Павлодар р. ц. Лебяжье на базе аппаратуры синхронной цифровой иерархии (СЦИ) и волоконно–оптических линий передачи (ВОЛП).

Трасса имеет протяженность L = 120 км, число рассчитанных телефонных каналов Nтлф.=112 (это соответствует 4Е1 потокам), число потоков предназначенных для аренды – 25 потоков Е1. Выбрана технология прокладки кабеля – кабелеукладчиком, кабеля марки ОКЛСт – 02. В качестве системы передачи выбран синхронный мультиплексор STM – 4 WaveStar AДМ16/1 фирмы “Lucent”.

Использование волоконно – оптических кабелей в проекте позволит увеличить в первую очередь количество каналов связи, качество связи, а также увеличить протяженность регенерационных секций.

В дипломном проекте для обоснования  его экономической эффективности необходимо произвести расчеты показателей абсолютной экономической эффективности и эффективности инвестиций.

 

8.1 Расчет капитальных затрат

 

Капитальные затраты на организацию  кабельной магистрали включают затраты на:

• оборудование линейно–аппаратных цехов;
• линейные сооружения;
• оборудование электропитающих устройств.

Затраты на технические здания (ЛАЦ) в данном проекте не учитываются  так как для размещения оборудования системы передачи используются существующие технические помещения.

При оценке капитальных затрат учитываются цены заводов–изготовителей в долларах, пересчет на рубли осуществляется по курсу доллара: 1$=150.

Сметная стоимость оборудования (капитальные  затраты) определяются с учетом затрат на тару и упаковку оборудования, транспортных затрат и заготовительно–складских расходов. Транспортные расходы на доставку оборудования до места в данном проекте рассчитываются, укрупнено в размере 13,1% от стоимости оборудования и измерительных приборов.

Расходы на монтаж и настройку оборудования можно определить по аналогичным объектам строительства в размере 13% от стоимости оборудования.

Расчеты капитальных затрат на оборудование системы передачи приведены в  таблице 8.1

Таблица 8.1 – Смета капитальных затрат на систему передачи

№ п/п	Наименование затрат	Кол–во, ед.	Сметная стоимость, тг.
			За единицу	общая
1	Шкаф ETSI 2200 мм	2	59556	119112
	Мультиплексор ADM 16/1:
2	Полка мультиплексора	2	90470	180940
3	Плата преобразователя питания  (PT– stnd)	4	45448	181792
4	Плата системного контроллера (SC)	2	98300	196600
5	Плата кросс–соединений 64/32 (CC 64/32)	4	89310	357240
6	Плата 63х2 Mbit/s (PI–E1/63)	6	107562	645372
7	Плата STM–4 (L4.2)	6	90847	545082
8	Плата доступа к 32х2 Mbit/s 120 Ом. реле защиты (PB–32–120Prot)	6	39088	234528
9	Панель предохранителей и сигнализации	2	17196	34392
10	Служебная связь:
11	EOW System V2 with User Manual Eng.	2	69538	139076
12	Telephone set	2	5480	10960
13	cable set for WaveStar ADM16/1	2	8074	16148
14	Кросс DDF «Krone»	2	65255	130510
15	Оптический кросс	2	8077	16154
16	Программное обеспечение	2	12070	24140
17	Набор инструмента	2	40846	81692
18	Документация	2	8000	16000
19	Блоки вентиляторов	2	6350	12700
Итого				2942438
Стоимость неучтенного  оборудования, %		10		294244
Итого				3236682
Тара и упаковка, %		0,3		9710
Транспортные расходы, %		13,1		424005
Итого				3670397
Заготовительно–складские расходы, %		5,5		201872
Итого по разделу А				3872269
Раздел Б. Монтаж и  настройка  оборудования, %		13,0		503395
Всего по смете (А+Б)				4375664
Всего по смете в тыс. тенге				4375,7

Потребность в кабеле при строительстве  магистрали определяется общей длинной  трассы с учетом 2% запаса (на оптический кабель). Стоимость строительно–монтажных работ в дипломном проекте рассчитывается укрупнено для оптического кабеля – в размере 30% от затрат на приобретение кабеля, с учетом всех наценок.

Расчет капитальных затрат на линейные сооружения приведен в таблице 8.2.

Таблица 8.2 – Смета капитальных затрат на линейные сооружения

Наименование  затрат	Кол–во единиц	Сметная стоимость, тг.
		За единицу	Всего
А. Приобретение кабеля:
Кабель  ОКЛСт–02,км	114	32,0	3648
Итого			3648
Тара и упаковка, %	0,3		10,9
Транспортные расходы, %	13,1		477,9
Итого			4136,8
Заготовительно–складские, %	5,5		227,5
Итого по разделу А			4364,3
Б. Строительные и монтажные  работы, %	50		2182,2
Всего по смете (А+Б)			6546,5

 

Капитальные затраты на электропитающие  устройства составляют 1,1% от стоимости линейных сооружений

 

К_ЭПУ=0,011´К_ЛС=0,011´6546537=72,0 тыс. тг

 

Общие капитальные затраты рассчитываются по формуле

 

                                     (8.1)

 

К_ОБЩ=4375664+6546537+72012=10994,2 тыс. тг.

 

Результаты капитальных затрат сведены в таблице 8.3

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 8.3 – Расчет капитальных затрат на проектируемую ВОЛП

Наименование капитальных затрат	Сумма капитальных затрат, тыс. тг	Структура капитальных затрат в % к итогу
1 Система передачи	4375,7	39,8
2 Кабельная линия	6546,5	59,5
3 ЭПУ	72,0	0,7
Всего	10994,2	100,0

 

8.2 Расчет доходов от услуг связи

 

Доходы (Д) рассчитываются укрупнено  по количеству предоставляемых услуг  связи ( ) и средней доходной таксе по видам услуг связи ( )

 

                                                (8.2)

 

 Доход от аренды телефонных каналов составит

 

 

где – средний доход от одного арендуемого канала за год,

 – число телефонных каналов,  сдаваемых в аренду.

 

Количество арендованных каналов ( )

 

                                     (8.3)

 

где – удельный вес арендуемых каналов 11%;

 – количество рассчитанных телефонных каналов, равно 112 каналов.

 

 

тыс. тг в год.

 

Количество телефонных разговорных  каналов ( )

 

 

где – удельный вес (доля) телефонных каналов 89%

 

 каналов.

 

Количество входящих ( ) и количество исходящих ( ) каналов рассчитывается по формуле

 

                             (8.4)

 

  где , – удельный вес вводящих и исходящих каналов, используемых для предоставления услуг телефонной связи, равны 50%;

 

каналов.

 

 Количество исходящих внутризоновых разговоров в год составит

 

                      (8.5)

 

 где – среднее количество разговоров на 1 канал в год;

  – удельный вес исходящего обмена на внутризоновые направления, равен 55%.

 

 разговоров в год.

 

 Количество исходящих внутризоновых разговоров от населения рассчитается по формуле

 

                                     (8.6)

 

 где – удельный вес разговоров, предоставляемых населению ( )

 

 разговоров в год.

 

Доходы от населения

 

 

где

Подставляем значение

 

 тыс. тг.

 

Количество исходящих внутризоновых разговоров от предприятий составит