САНКТ –  ПЕТЕРБУРГСКИЙ 

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

Кафедра «Электрическая связь»

КУРСОВОЙ  ПРОЕКТ:

 
 
 

Волоконно-оптические линии связи 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВЫПОЛНИЛ: ст. 04-АТ-644                                                ПРОВЕРИЛ:

                         Чигарев В.В.                                             ВИНОГРАДОВ В.В. 

САНКТ –  ПЕТЕРБУРГ

2008 г 

Содержание.

1. Задание на проект и исходные данные.
2. Выбор типа кабельных линий связи на проектируемом участке.
3. Выбор емкости и марки проектируемых кабелей, распределения в них оптических волокон и электрических цепей.
4. Организация связи и цепей автоматики на кабельной магистрали.
5. Выбор трассы кабельной линии и устройство переходов через преграды.
6. Выбор способа прокладки оптических и электрических кабелей связи.
7. Составление скелетной схемы кабельных линий связи на перегоне.
8. Составление монтажных схем ответвлений от магистрального оптического и электрического кабелей связи.
9. Расчет влияний тяговой сети переменного тока на симметричные цепи кабельной линии связи.
10. Расчет параметров оптического кабеля.
11. Источники и приемники оптических излучений.
12. Расчет длины регенерационного участка на ВОЛС.
13. Расчет разрывного усилия оптических волокон.
14. Расчет усилий тяжения оптического кабеля при его прокладке в кабельной канализации.
15. Охрана труда при строительстве и техническом обслуживании ВОЛС.
16. Локальный сметный расчет.
17. Приложения.
18. Список использованной литературы.

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1. Задание на проект и исходные данные.
1. На заданном двухпутном участке железной дороги А-К (рис.1)с электротягой переменного тока напряжением 27 кВ предусмотреть строительство двухкабельной магистрали, а на однопутном ответвлении Д-Н с автономной тягой однокабельной.

 
 

 

                        Рис.1

2. Предусмотреть организацию магистральной и дорожной связи с использованием одноволновой аппаратуры STM-1.
3. Предусмотреть организацию отделенческой связи с использованием аппратуры ТЛС-31 .
4. Число основных каналов:

На участке А-К

Магистральная -4000

Дорожная           -3200

Отделенческая  -480

На участке Д-Н

Магистральная и  дорожная -3100

Отделенческая                         -210

5. Для работы систем АТ и ОТС предусмотреть использование физических цепей.
6. Расстояния между осями станций :

А-Б  -8км, Б-В  -11км, В-Г  -11км, Г-Д  -18км, Д-Е  -11км, Е-Ж  -10км, Ж-З  -7км, З-И  -6км, И-К  -9км, Д-Л  -10км, Л-М  -10км, М-Н -22км.

7. Высотные отметки места ответвления:

Подошвы насыпи  - 5,4м

Головки рельса      -6,2м

Ширина реки          -160м

8. Данные к расчету электромагнитных влияний тягового тока на низкочастотные цепи автоматики и связи.

Проводимость грунта  (σ)-40мСм/м

Коэффициент экранирования  рельсов (S_p)-0,50

               Коэффициент защитного действия  оболочки кабеля (S_k)-0,07

              Расчетная длина сближения кабельной  цепи связи (l_p)-19км

             Число поездов одновременно находящихся  в пределах плеча питания тяговой  сети  (m) -5

             Расстояние от тяговой подстанции  до начала цепи связи 0,4км

9. Данные к расчету параметров оптического кабеля, источников и приемников  оптического излучения:

λ,мкм -1,310

n1        -1,470

n2        - 1,466

d,мкм  -8,8

tgδ        5-10^-12 

K_pдбмкм⁴/км  -0,90

∆λ,нм     -1,0

B(λ),пс/нмкм    -8

М(λ),пс/нмкм  -(-5)

Фотон/бит   -3000

P₁,дБм         -(-8)

Глубина трещины(С),нм  -22

10. Трасса подземной кабельной канализации:

 

 

11. Данные к  расчету усилия тяжения оптического  кабеля:

W -  0,36кГ/м; µ-  0,4; l₁-250м;  Ѳ₁ иβ₀ – 0,15рад;  l₂ – 500м;  β₁ – 1,57рад;  l₃-70м;             β₂ – 1,57рад;  l₄ -200м;  Ѳ₂ – 0,15рад;  l₅ – 90м;Ѳ₃ – 0,4рад;  l₆ – 110м;  F – 3kH 
 
 
 

2. Выбор типа кабельных линий  связи на проектируемом  участке.

На проектируемом  участке А-К я выбираю двухкабельную магистраль связи, с прокладкой высокочастотного симметричного кабеля в полиэтиленовые трубы, а оптический кабель с подвеской на опорах контактной сети. На однопутном участке Д-Н с автономной тягой я выбираю однокабельную магистраль связи с применением комбинированного кабеля связи, с прокладкой его в полиэтиленовые трубы. По оптическому кабелю будут поданы магистральная, дорожная и отделенческие связи, а по симметричным электрическим парам ОТС и АТ.

3. Выбор емкости и марки проектируемых кабелей, распределения в них оптических волокон и электрических цепей.

Оптический  кабель.

Число волокон в проектируемом оптическом кабеле равно:

n=n₁+n₂+n₃+n₄

n₁=число волокон для STM-1

n₂= число волокон для для ТЛС-31

n₃ =число волокон для для резерва (4 волокна)

n₄ =число волокон для для коммерческого использования (4 волокна) 
 

n₁===7,62≈8 

n₂=2=2=2 

n=8+2+4+4=18

Итого, для организации магистральной, дорожной, отделенческой связи с учетом резерва и коммерческого использования необходимо 18 оптических волокн. Этим требования удовлетворяет оптический кабель :

Кабель диэлектрический  самонесущий с наружной оболочкой  из полиэтилена, с наружными покровами из арамидных нитей, внутренней оболочкой из полиэтилена; шесть оптических модулей с номинальным наружным диаметром 2,4 мм, скрученных вокруг стеклопластикового прутка; 24 стандартных одномодовых волокна (Рек. МСЭ-Т G.652):

Таблица 1.Распределение оптических волокон  в магистральном оптическом кабеле связи 
 
 
 
 
 
 
 

 
 

Электрический кабель для организации  оперативно-технологической  связи 

Для ОТС я выбираю  высокочастотный магистральный  кабель МКПАБ 7*4*1,05+5*2*0,7+1*0,7 , магистральный железнодорожный с кордельно-трубчатой полиэтиленовой изоляцией в алюминиевой оболочке предназначается для прокладки вдоль железных дорог, электрофицированных по системе постоянного и переменного тока, при сооружении новых железнодорожных линий, вторых путей и других объектов строительства. Выбор высокочастотного кабеля связан с возможностью уплотнения цепями HDSL в диапазоне частот до 250 кГц, также цепи обеспечивают передачу дистанционного питания промежуточной аппаратуры напряжением постоянного тока до 1000 В. Кабели 7*4 имеют четыре высокочастотные четверки и три низкочастотные четверки, пять сигнальных пар и одну сигнальную жилу. Число физических цепей, согласно техническому заданию, равно 13, поэтому выбирается кабель 7*4. Так как по заданию число цепей должно быть 5(АТ) и 8 (ОТС), то сигнальные жилы не используются. 

Таблица 2.Распределение четверок  и сигнальных пар в кабеле МКПАБ 7*4*1,05+5*2*0,7+1*0,7 

 

Таблица 3. Распределение оптических волокон и четверок в комбинированном кабеле.