Проект реконструкции кабельной магистрали на участке Ленинск Амурзет

--PAGE_BREAK--
5.3 Расчет норм на качественные характеристики групповых трактов       ЦСП


Нормы для ввода трактов в эксплуатацию используются, когда каналы и тракты, образованные аналогичным оборудованием систем передачи, уже имеются на сети и прошли испытание на соответствие долговременным нормам. Нормы технического обслуживания используются при контроле в процессе эксплуатации трактов и для определения необходимости вывода их из эксплуатации при выходе контролируемых параметров за допустимые пределы.

Оперативные нормы на показатели ошибок основаны на измерении характеристик ошибок за секундные интервалы времени по двум показателям [9]:

-         коэффициент ошибок по секундам с ошибками (ESR);

-         коэффициент ошибок по секундам, пораженными ошибками (SESR).

(ESR) – это отношение числа EST(секунда с ошибками) к общему числу

            секунд в период готовности в течение фиксированного интервала

            измерений;

(SESR) – это отношение числа SEST(период в одну секунду, содержащий

             30 % блоков с ошибками) к общему числу секунд в период

              готовности в течении фиксированного интервала измерений.

Измерения показателей ошибок для оценки соответствия оперативным нормам могут проводиться как в процессе эксплуатационного контроля, так и при закрытии связи с использованием специальных средств измерений.

Для оценки эксплуатационных характеристик должны использоваться результаты измерений лишь в периоды готовности канала или тракта, интервалы неготовности из рассмотрения исключаются.

Контроль показателей ошибок в каналах или трактах для определения соответствия оперативным нормам может производиться в эксплуатационных условиях за различные периоды времени — пятнадцать минут, один час, одни сутки, семь суток. Для анализа результатов контроля определяются пороговые значения S1 И S2 числа  ESи SESза период наблюдения.

При вводе в эксплуатацию линейного тракта цифровой системы передачи измерения должны проводиться с помощью псевдослучайной цифровой последовательности с закрытием связи, при этом проверка производится в два этапа.

Если за период наблюдения Т (рисунок 5.3) по результатам эксплуатационного контроля получено число ESили SES, равное S, то:

при S S2 — тракт не принимается в эксплуатацию,

при S£S1 — тракт принимается в эксплуатацию,

при S1

Расчет пороговых  значений производится в следующем порядке (расчет будем  производить для первичного цифрового сетевого тракта и для линейного

тракта):

-       определяется среднее допустимое число ESи SESза период наблюдения:

RPO
=Д·Т·В,                                                   (5.14)

где      Д — суммарное  значение  доли  общей  нормы,  при L=124 км, значение Lокругляем   до   значений   указанных  в  таблице  4.4 [9], исходя  из таблицы при L£150, Д=0,039; 

           Т — период наблюдения в секундах;

 В— общая   норма  на  данный  показатель  берем  из   таблицы  4.1 [9];

-       определяется  пороговое  значение   BISOза  период  наблюдения  Т
                                      ,                                             (5.15)
где       k
— коэффициент, определяемый назначением эксплуатационного

                 контроля,  берем  из  таблицы 4.6 [9], при  вводе  в эксплуатацию

                 k=0,1.     

-       определяются пороговые значения S1и S2 по формулам:
                                            ,                                          (5.16)

                                            ,                                          (5.17)

                                            .                                          (5.18)

На первом этапе измерения проводятся с помощью псевдослучайной цифровой последовательности в течении пятнадцати минут. Если наблюдается хоть одно событие ES  или SES  или  наблюдается  неготовность,  то  измерение повторяется  до двух раз. Если в течение  и  третьей  попытки  наблюдались  ES  или SES, то надо проводить локализацию неработоспособности.

 Если первый этап прошел успешно, то проводится испытание в течение одних суток.

Производим расчет пороговых значений для первичного цифрового сетевого тракта.
 ,

 ,

 ,

 ,

 ,

 ,

 ,

 ,

 ,

 .
Расчет пороговых значений для линейного тракта аналогичен предыдущему, результаты расчетов сведем в таблицу 5.1.
    продолжение
--PAGE_BREAK--Таблица 5.1
Вид тракта
ESR SESR
RPO

ВISO

G

S1

S2

RPO

BISO

G

S1

S2

ПЦСТ

67,4

6,74

5,19

1,55

11,93

3,4

0,34

1,1



1,44

ЛЦТ

126,4

12,64

7,11

5,53

19,75

3,4

0,34

1,1



1,44





6 ПОВЕРОЧНЫЙ РАСЧЕТ АППАРАТНЫХ СРЕДСТВ
В качестве поверочного расчета, произведем расчет чувствительности приемника излучения (ПИ).

Приемниками излучения  называют устройства, преобразующие оптическую энергию в электрическую, которая  затем подвергается  обработке электронными схемами приемного оптоэлектронного модуля (ПРОМ). Идеальный приемник излучения должен:

-       точно воспроизводить форму принимаемого сигнала;

-       обеспечить максимальную мощность электрического сигнала в своей нагрузке при заданной мощности оптического сигнала;

-       не вносить дополнительного шума в принимаемый сигнал;

-       обладать большим динамическим диапазоном;

-       иметь небольшие размеры, высокую надежность, малую стоимость, низкие питающие напряжения.

В ВОСП в качестве ПИ используются фотодиоды (ФД), к которым предъявляются следующие основные требования [11]:

-       высокая чувствительность;

-       требуемые спектральная характеристика и широкополосность;

-       низкий уровень шумов;

-       требуемое быстродействие;

-       большой срок службы.

Основным параметром ПРОМ является  чувствительность –  минимальная средняя во времени мощность сигнала на входном полюсе, при которой обеспечивается требуемое значение коэффициента ошибок.

Чувствительность ПРОМ зависит от параметров приемника излучения (ФД, ЛФД) и шумовых показателей предусилителя. По этой причине к схемотехнике входных каскадов ПРОМ предъявляются специфические, зачастую противоречивые требования: минимальный уровень шумов в заданной полосе пропускания (для заданной скорости) при широком динамическом диапазоне [10].

В этой связи малошумящие предварительные усилители для ПРОМ выполняют по двум основным схемам:

— высокоимпедансный   ( с  большим   входным   импедансом     R
вх
®

¥
,

     Свх
®
0),рисунок 6.1;

-       трансимпедансный (с отрицательной обратной связью с помощью

               резистора Roc), рисунок 6.2.

В высокоимпедансном усилителе для снижения уровня шума добиваются высокого входного сопротивления (метод простой противошумовой коррекции). Это неизбежно сужает динамический диапазон и полосу пропускания усилителя. Для ее восстановления используют корректор АЧХ, который в цифровых системах называют выравнивателем. Во второй схеме для расширения полосы пропускания используют параллельную отрицательную обратную связь. Полоса пропускания расширяется за счет снижения динамического входного сопротивления усилителя. Трансимпедансный усилитель уступает высокоимпедансному по шумам, но зато обладает более широким динамическим диапазоном.

В аппаратуре ОТГ-32Е, в качестве оборудования линейного тракта, применяется плата оптического стыка (ПОС) в которой используется p-i-n-ГЕТ модуль типа ПРОМ 364.

ПРОМ преобразует оптический сигнал, поступающий на его вход, в электрический сигнал в коде СMI  и усиливает последний с минимальным уровнем шумов.

 Приемный оптический модуль, ПРОМ 364, выполнен в единой конструкции внутри которого содержится р-i-nфотодиод (марки ФД-110) и предварительный усилитель–корректор, разработанный по схеме высокоимпедансного усилителя, на малошумящем транзисторе КТ3102А. Параметры фотодиода ФД-110 и транзистора КТ3102А приведены в таблицах 6.1 и 6.2 соответственно.

Таблица 6.1

Параметры p-i-nфотодиода ФД-110

Область спектральной чувствительности,

0,4…1,9

Токовая чувствительность,

0,4

Темновой ток не более,

65

Время отклика,

10

Емкость перехода,

4

Рабочее напряжение, В

8


Таблица 6.2

Параметры n-p-nтранзистора КТ3102А

Статистический коэффициент усиления тока, b

100

Обратный ток коллектора Iко,

0,5

Минимальный коэффициент шума,

1,5

Максимальный коэффициент усиления по мощности Кр,

12,0

Емкость коллекторного перехода Сб/к,

6

Емкость эммитерного перехода Сб/э,

1,0

Динамическое входное сопротивление rб¢б,

50



С достаточной для инженерных расчетов точностью чувствительность ПРОМ можно вычислить по формуле [10]:
,                                               (6.1)
где        — эквивалентная мощность шума ПРОМ, А2.

Если Y
=1, то значение P
, полученное из (6.1), называют пороговой чувствительностью. При Y
=6значение P
0  соответствует  коэффициенту  ошибок .

Чувствительность ПРОМ можно также выразить в децибелах:
.                                    (6.2)
При расчете будем считать, что АЧХ ПРОМ будет иметь вид ФНЧ типа Баттерворта второго порядка, т. е. I
1
=
I
3
=1,11 А; См =1 пФ; Т=300
°
К.

Расчет начинаем с определения суммарной емкости на входе предусилителя:
.        (6.3)
Далее определяем оптимальное по шумам значение тока коллектора, при котором минимизируется вклад шумов вследствие токов базы и коллектора в суммарный шум [10]:
     (6.4)
где      К – постоянная Больцмана, К =

   В — скорость передачи информации, бит/с;

b— статистический коэффициент усиления тока;

q— заряд электрона, q
= 

Нагрузочное сопротивление определяем по формуле:
      (6.5)
где      IT
— темновой ток, А;

r
б
¢

б— динамическое входное сопротивление транзистора, .

Выбираем ближайший номинал R
Н
=30 .

Эквивалентную мощность шума ПРОМ определяем по формуле [10]:
     (6.6)
где

          (6.7)
             (6.8)
           (6.9)
Отсюда по формулам (6.1) и (6.2) находим чувствительность ПРОМ:
,

Исходя из пункта 6.3 уровни на входе 0РП и ОП2 составляют (-11,82) и (-12,76 ), отсюда видно, что полученное значение чувствительности ПРОМ, позволят осуществлять работу ВОСП с выбранным типом фотодиода и биполярным транзистором.


7 ОРГАНИЗАЦИЯ СЛУЖЕБНОЙ СВЯЗИ И ТЕХОБСЛУЖИВАНИЯ
В аппаратуре ОТГ-32Е применена впервые разработанная система сигнализации и обслуживания, работящая как автономно, так и от управляющих ЭВМ центров технического обслуживания (ЦТО). Основным блоком системы сигнализации и обслуживания является блок УСО-01. В дополнение к блоку УСО-01 может использоваться блок ТСО-11. Блок УСО-01 может взаимодействовать с 99-ю блоками (один ряд стоек аппаратуры), блоки УСО-01 двух соседних рядов могут резервировать друг друга.

Система сигнализации и обслуживания обеспечивает:

-         контроль исправности оборудования, локализацию неисправностей и отображение аварийных состояний;

-         контроль установления соединений по соединительным линиям;

-         возможность определения телефонной нагрузки;

-         управление блокировкой и разблокировкой соединительных линий;

-         организацию и управление каналами служебной связи;

-         управление системой телеконтроля;

-         измерение достоверности линейных сигналов электросвязи технического обслуживания (ЦТО)

-         прием управляющих команд от ЦТО и их выполнение.

В систему сигнализации и обслуживания входят:

-         блок УСО-01;

-         сигнальный рядовой транспарант ТСП-01;

-         платы контроля и сигнализации КС, расположенные в блоках ТСО-11, блоки контроля регенераторов КР, расположенные в контейнерах НРП.

Параметры усилителя служебной связи:

-         максимальный коэффициент усиления на частоте 1000   — 40 ;

-         диапазон коррекции АЧХ на частоте 300   — 10 ;

-         диапазон коррекции АЧХ на частоте 3400   — 20 .

Отображение аварийных состояний с локализацией их в большинстве случаев с точностью до платы (ТЭЗа) производится на индикаторах блока УСО-01. Кроме того, блок, в котором возникло аварийное состояние, отмечается загоранием находящегося на нем светодиода.

Аварийные состояния отображаются также на рядовом сигнальном транспаранте ТСР-01, имеющем две красные лампы — ЛП и ЛО и белую лампу — ЛС. Аварийные состояния могут также отображаться на общестанционном табло, имевшем помимо трех сигнальных ламп, звонок.

При появлении аварийного состояния загораются лампы ЛП и ЛО, при нажатии кнопок отключения звонка (или при вводе команды «00») лампа ЛО гаснет, при появлении в это время другого аварийного состояния лампа ЛО загорается скова и т.д. Загорание лампы ЛО сопровождается включением звонка.

При превышении допустимого числа блокировок МСЛ загораются лампы ЛП, ЛС и ЛО, лампа 10 гаснет как к в предыдущем случае при нажатии кнопок отключения звонка.

Все лампы гаснут автоматически после устранения аварийных состояний.

Прием вызова по каналу служебной связи сопровождается загоранием ламп ЛС и ЛО.

Блоки системы для обеспечения локализации неисправностей, помимо сигнальной информации, передаваемой в блок УСО-01, выдаст следующие аварийные сигналы:

-         экстренный аварийный сигнал (ЗАС),

-         приоритетный аварийный сигнал (ПАС);     

-         индикация аварийного состояния (СИАС),

-         сигнал «извещение».

Экстренный аварийный сигнал (ЭАС) отображается на индикаторах блока УСО-01 и на транспаранте ТСР-01 немедленно по возникновении аварийного состояния.

Приоритетные аварийные сигналы (ПАС) передаются постоянным током через специальные двухпроводные стыки между блоками в направлении блоки ОЛТ-11 (КЛТ-11) — блок АЦО-11-—блоки ОСА-13, запрещая выдачу аварийных сигналов последующими блоками в случае неисправности в предыдущем блоке. Приоритетный аварийный сигнал между блоками АЦО-11 и ОСА-1З выполняет функции сетевого аварийного сигнала (САС), т.е. сигнала, блокирующего работу МСЛ при аварии в системе. В блоке АЦО11 предусмотрена возможность передачи ПАС «вверх» по ступеням иерархии и приема ПАС «снизу». Эта возможность может быть реализована при работе блока АЦО-11 в ЦСП высших ступеней иерархии.

Цепи ПАС в блоках гальванически развязаны с помощью оптронов.

Сигнал индикации аварийного состояния (СИАС) передается символом «1» втактовых интервалах временного спектра.

Приемники СИАС имеются в блоках АЦО-11 и ОСА-13. Прием СИАС не вызывает появления ЭАС и индицируется блоком УСО-01 по запросу (команда «01»). Прием СИАС запрещает выдачу ЭАС при нарушениях в работе приемной части блоков. В блоке АЦО-11 имеются передатчики СИАС, которые передают его «вниз» во всех цифровых каналах при возникновении аварии или приеме СИАС «свер­ху». При пропадании сигналов от блоков ОСА-13 блок АЦО-11 передает СИАС в КИ16 на противоположную станцию.

Сигнал «Извещение» передастся на противоположную станцию из блоков АЦО-11 и ОСА-13 при возникновении в них аварийных состояний. Прием сигнала «Извещение» не вызывает появления ЭАС и индицируется блоком УСО-01 по запросу.
8 РАСЧЕТ НЕОБХОДИМОГО ОБОРУДОВАНИЯ
В состав оконечного и промежуточного оборудования входят устройства, обеспечивающие функционирование информационного тракта, сервисных систем (телеконтроль, служебная связь).

При расчете необходимого оборудования следует учесть показатели рассчитанные в предыдущих пунктах. Рассчитанная длина регенерационного участка превышает длины между ОП-ОРП-ОП (пгт.Ленинское – п.Биджан 72 км, п.Биджан — пгт.Амурзет 76 км), при расчетной Lрег=102,5 км [п.5.1]. Следовательно, нет необходимости закупать НРП и платы дистанционного питания ДП-13, что экономит расходы и время на реконструкцию кабельной магистрали.

Рассчитаем количество необходимого оборудования в ОП-1 Ленинск, В начале определим количество двухмегабитных потоков:

,

где       Nобщ — общее число требуемых каналов.

Исходя из этого, нам потребуется оборудование для организации 8x2. В качестве каналообразующего оборудования выбираем ОГМ-30, которое может организовать 30 каналов ТЧ в 2 поток, следовательно, нам потребуется восемь комплектов ОГМ-30.

Многофункциональный мультиплексор ОГМ-30 с возможностью гибкого конфигурирования предназначен для формирования первичных цифровых потоков со скоростью передачи 2048 .

Далее  рассчитаем  необходимое  оборудование для  вторичного группообразования:

.

Следовательно, нам потребуется один мульдекс (МДВ4) для образования двух вторичных цифровых потоков.

Плата МДВ4 предназначена для объединения первичных потоков со скоростью 2112  в четыре групповых потока со скоростью 8592  на передаче и обратного преобразования на приеме.

Так же, нам потребуется для образования третичного цифрового потока один мульдекс (МДТ).

Плата мульдекса третичного МДТ предназначена для:

-         асинхронного преобразования входных цифровых потоков 8448   к скорости, кратной тактовой частоте следования группового сигнала 8592  на передаче и обратного преобразования на приеме;

-         объединения четырех цифровых потоков со скоростью 8592  в групповой поток со скоростью 34368  на передаче и разделения на четыре цифровых потока на приеме;

-         формирования импульсов тактовой частоты 34368 ;

-         формирования синхросигнала;

-         ввода-вывода служебной информации;

-         осуществления контроля за работой оборудования ОТГ-32.

Кроме того, нам потребуется следующие платы:

АСП — плата асинхронного сопряжение предназначена для сопряжения двух передающих и двух приемных каналов вторичного временного группообразования (ВВГ);

ПОС — плата оптического стыка предназначена для преобразования электрического сигнала в оптический;

УСО-1 — унифицированное сервисное оборудование, предназначено для организации сервисного обслуживания, телеконтроля и служебной связи комплекса аппаратуры ЦСП;

КС — плата контроля и сигнализации предназначена для сбора информации о состоянии ОТГ-32Е и передачи ее в универсальное сервисное оборудование УСО-01;

ВП-10 — блок вторичного питания предназначен для электропитания оконечного оборудования с заземленным плюсом напряжением (60,48,24)В.

Вышеперечисленные платы устанавливаются в одноразрядный съемный каркас БНК-1, который предназначен для установки и эксплуатации в составе каркасов СКУ.

Аналогично произведем расчет для ОП-2, результаты расчетов представлены в таблице 8.1.

Произведем расчет необходимого оборудования для ОРП. В с.Биджан, будет организован переприем для одного тракта 8448 на ОП-2. В ОТГ-32Е качестве оборудования переприема, вместо платы МДВ-4 устанавливается плата МДВ-4-01 и вместо плат АСП, плата ВС2.

ОСП-02 – оборудование световых подключений.

Плата МДВ-4-01 – мульдекс вторичный, предназначен для организации ввода цифрового потока 8448.

ВС2 — плата вторичного стыка предназначена для размещения узлов, предназначенных для обеспечения стандартных стыков цепей передачи и приема вторичного цифрового сигнала.
Таблица 8.1

Наименование

ОП-1

ОРП

ОП-2

Единица измерения

Общее количество

Оборудование ОТГ-32Е в составе:

Плата АСП

Плата МДВ-4

Плата МДТ

Плата КС

Плата ПОС (l=1,55 )

Плата ВП-10

Плата ВС-2

Плата МДВ-4-01

Оборудование ОСП-02

Оборудование ОГМ-30

Оборудование УСО-01

СКУ-01

ЗИП в составе:

Плата АСП

Плата МДВ-4-01, МДВ-4

Плата МДТ

Плата ВП-10


4

1

1

1

1

1
1

8

1

1
2

1

1

1


2
2

1

2

2

2

2

1

4

1

1
1

1

1


2

1

1

1

1

1
1

4

1

1
1

1

1

1


шт.

-

-

-

-

-

-
-

к-т.

-

-
шт.

-

-

-


8

2

4

3

4

4

2

2

3

16

3

3
3

3

3

3

Так же, для обслуживания и ремонта оборудования необходимо приобрести: 1. Ваттметр оптический ОМЗ-98, для измерения мощности оптического излучения, выпускаемый ГНИИПИ г. Нижний Новгород.

2. Измеритель затухания оптический (полевой) «ОЧКО-55», для измерения затухания линейного оптического кабеля с одномодовыми волокнами, выпускаемый ГНИИПИ г. Нижний Новгород.

3. Прибор «МОРИОН-Е100» предназначен для контроля работоспособности аппаратуры связи с PDHи ее взаимодействия с АТС по стыку Е1, выпускаемый ОАО «Морион».
9 РАСЧЕТ НАДЕЖНОСТИ КАБЕЛЬНОЙ МАГИСТРАЛИ
Надежность линейного тракта проектируемой ЦСП (цифровой системы передачи) оценим по следующим показателям:

-         отказ — повреждение на ВОЛС с перерывом связи по одному, множеству или всем каналам связи;

-         неисправность — повреждение, не вызывающее закрытие связи, харак­теризуемое состоянием линии, при котором значения одного или нескольких параметров не удовлетворяют заданным нормам;

-         среднее время между отказами (наработка на отказ) — среднее время между отказами, выраженное в часах;

-         среднее время восстановления связи — среднее время перерыва связи, выраженное в часах;

-         интенсивность отказов — среднее число отказов в единицу времени ();

-         вероятность безотказной работы — вероятность того, что в заданный ин­тервал времени на линии не возникнет отказ;

-         коэффициент готовности — вероятность нахождения линии в безотказ­ном состоянии произвольно выбранный момент времени;

-         коэффициент простоя — вероятность нахождения линии в состоянии от­каза в произвольно выбранный момент времени.

Под надежностью системы следует понимать ее способность выполнять заданные функции с заданным качеством в течение некоторого промежутка времени в определенных условиях. Изменение состояния системы, которое влечет за собой потерю указанного свойства, называется отказом. Система передачи относится к восстанавливаемым системам, в которых отказы можно устранять. По теории надежности отказы рассматриваются как случайные события. Интервалом времени от момента включения до первого отказа является случайной величиной, называемой «время безотказной работы».

Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее , обозначается и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0…. Вероятность противоположного события – безотказной работы на этом интервале – равна:
                                         .                                      (9.1)
Удобной мерой надежности элементов и систем является интенсивность отказов , представляющая собой условную плотность вероятности отказов в момент , при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями  и существует взаимосвязь.
                                      .                                        (9.2)
В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна . В этом случае:
                                            .                                         (9.3)
Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.

Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы»
                    час-1 ,                     (9.4)
Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов:

                                               .                                                (9.5)
Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть , , …… — вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0…,  — количество элементов в системе. Если отказы отдельных элементов происходят независимо, а отказ хотя бы одного элемента ведет к отказу всей системы (такой вид соединения элементов в теории надежности называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов:
                      ,                         (9.6)
где      — интенсивность отказов системы, час-1;

  — интенсивность отказа  элемента, час-1.

Среднее время безотказной работы системы определяется:
   час.                                      (9.7)
К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых систем относится коэффициент готовности, который определяется по формуле:
,                                              (9.8)
где      — среднее время восстановления элемента (системы).

Он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени.

Линейный тракт, в общем случае, состоит из последовательно соединенных элементов (кабель, НРП, ОРП — обслуживаемый регенерационный пункт), каж­дый из которых характеризуется своими параметрами надежности, и отказы в первом приближении происходят независимо, поэтому для определения надежности магистрали можно использовать приведенные выше формулы.

В нашем случае линейный тракт состоит из последовательно соединенных участков кабеля и мультиплексоров (ОРП). При проектировании ВОЛС должна быть рассчитана ее надежность по показателям: ко­эффициент готовности и наработка на отказ. При этом полученные данные должны сопоставляться с показателями надежности для соответствующего типа сети: местная, внутризоновая, магистральная. Коэффициент го­товности оборудования линейного тракта для внутризоновой линии макси­мальной протяженности = 1400  должен быть больше 0.99, наработка на отказ должна быть более 350 часов (при времени восстановления ОРП или око­нечного пункта (ОП) менее 0.5 часа и времени восстановления оптического ка­беля менее 10 часов).

Интенсивность отказов линейного тракта определяют как сумму интенсивностей отказов НРП, ОРП и кабеля:
                   ,                        (9.9)
где          — интенсивности отказов НРП и ОРП;

— количество НРП и ОРП;

— интенсивность отказов одного километра кабеля;

— протяженность магистрали.

А так как кабельная магистраль не содержит НРП (согласно п.5.1), то интенсивность отказов НРП не учитываем.

Согласно [14], средняя по России интенсивность отказов 1  оптического кабеля равна =3,88´10-7 час-1. Согласно техническому описанию, наработка на отказ мультиплексора аппаратуры ОТГ-32Е равна 10 годам или 87600 часов, откуда интенсивность отказов будет равна .

Значения необходимых для расчетов параметров возьмем из таблицы 9.1

Таблица 9.1

Наименование элемента

ОРП

Кабель

, 1/ч

10-7

3,88´10-7(на 1)

, ч

0,5

10.0

 
.
Определим среднее время безотказной работы линейного тракта:
.
Вероятность безотказной работы в течение суток :

.

В течение месяца :

.
В течение года :

.

Рассчитаем коэффициент готовности. Предварительно найдем среднее время восстановления связи по формуле:
,               (9.10)
где       — время восстановления соответственно НРП, ОРП и

кабеля.
.
Теперь найдем коэффициент готовности:
.
В результате расчетов можно сделать вывод, что проектируемая кабельная магистраль, способна выполнять заданные функции с необходимым качеством.
    продолжение
--PAGE_BREAK--10 РАСЧЕТ ТЕХНИКО — ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
10.1 Расчет капитальных затрат
Капитальные затраты на организацию кабельной магистрали в общем случае включают затраты на [13]:

-    линейно – аппаратные цеха, КЛАЦ;

-    оборудование НРП,КНРП;

-    линейные сооружения,КЛИН;

-    технические задания,КЗД;

-    оборудование ЭПУ,КЭПУ.

Для нашей магистрали:

-    затраты на технические сооружения НРП и ЛАЦ отсутствуют, так как оборудование будет размещаться в существующих зданиях;

-    затраты на ЭПУ  также не рассчитываются, т. к. будут использоваться существующие электропитающие установки узлов связи.

Смета капитальных затрат оборудования ЛАЦ определяется с учетом затрат на тару и упаковку, транспортных затрат, заготовительно-складских затрат, затрат на монтаж и настройку оборудования. При этом в стоимость оборудования укрупнено включается стоимость неучтенного оборудования в размере 10 %. Тара и упаковка рассчитывается  по укрупненным показателям Гипросвязи в размере 0,3 % от стоимости оборудования. Транспортные расходы также   по  укрупненным  показателям  Гипросвязи   рассчитываются в размере 13,1 % от стоимости оборудования. Заготовительно-складские расходы берутся укрупнено в размере 5,5 % от суммы предыдущего итога. Расходы на монтаж и настройку с учетом накладных расходов и плановых накоплений, берутся укрупнено в размере 23,9 % от предыдущего расхода.
Таблица 10.1

Наименование оборудования

ОП1

ОРП

ОП2

ЗИП

Цена за ед.,



Цена за ед., .

Всего,

.

Оборудование ОТГ-32Е в составе:















Плата АСП

4

2

2

3

308

8316

91476

Плата МДВ-4

1



1

3

360

9720

34020

Плата МДТ

1

2

1

3

368

9936

69552

Плата КС

1

1

1



285

7695

23085

Плата ПОС (l=1,55 )

1

2

1



1350

36450

145800

Плата ВП-10

1

2

1

3

263

7101

49707

Плата ВС-2



2





300

8100

16200

Плата МДВ-4-01



2





360

9720

34020

Оборудование ОСП-02

1

1

1



517

13956

41868

















ОГМ-30

8

4

4



4306

116262

1860192

















УСО-01

1

1

1



978

26406

79218

















СКУ-01

1

1

1



270

7290

21870



Итого:

2467008



Стоимость неучтенного оборудования

%

10



246700,8

Итого:

2713708,8

Тара и упаковка

%

0,3



8141,12

Транспортные расходы

%

13,1



355495,85

Итого:

3077345,77

Заготовительно-складские расходы

%

5,5



169254,02

Итого:

3246599,79

Монтаж и настройка оборудования

%

23,9



775937,35

Итого:

4022537,14


Капитальные затраты на линейные сооружения определяется путем составления сметы. Потребность в кабеле при строительстве магистрали определяется общей длиной трассы с учетом норм запаса на оптический кабель в размере 2 %. В смету также включается тара и упаковка (0,3 %), транспортные расходы (13,1 %),  заготовительно-складские расходы, а также строительно-монтажные работы (с учетом транспортировки кабеля по трассе, накладных расходов и плановых накоплений), которые для оптического кабеля рассчитываются укрупнено в размере 60 % от предыдущего итого.

Смета затрат на линейные сооружения представлены в таблице 10.2
    продолжение
--PAGE_BREAK--Таблица 10.2 Наименование работ или затрат
Единица измерения

Количество единиц

Сметная стоимость,  руб.

единицы

общая
Раздел А. Приобретение кабеля
Стоимость кабеля

км

148

18952

2804896

Итого:

2804896

Тара и упаковка

%

0,3



8114,68

Транспортные расходы

%

13,1



367441,38

Итого:

3180452,06

Заготовительно-складские расходы

%

5,5



174924,86

Итого по разделу А:

3355376,92
Раздел Б. Строительно-монтажные работы
Строительно-монтажные работы

%

60



2013226,15

Итого по разделу Б:

2013226,15

Всего по смете (А+Б):

5368603,07



Структура капитальных затрат представлена в таблице 10.3.

Таблица  10.3

Наименование затрат

Сумма,     тыс.руб

Процент к общей сумме

Капитальные затраты на оборудование ЛАЦ, КЛАЦ

3355376,92

38,5

Капитальные затраты на линейные сооружения, КЛИН

5368603,07

61,5

                                                           Итого:

8723979,99

100



10.2 Расчет доходов от услуг связи
Расчет доходов от услуг будем вести исходя из предоставления технических средств связи (в данном случае — каналов) в течение года. По проекту система передачи имеет двести сорок каналов.

При определении доходов исходит из того, что доходы предприятия получает от количества исходящих каналов (50 % от общего числа каналов). При расчете будем исходить из того, что количество разговорных каналов 95 % от общего числа каналов и 5 % арендных каналов.

Доходы от арендных каналов рассчитываем по формуле:
,                             (10.1)
где        — количество арендуемых каналов;

  — средний доход от одного арендуемого канала, по ЕАО
=1 ;

t — количество часов в году.

Количество разговорных каналов делится на количество каналов для населения (77 %) и  количество каналов для организаций (23 %).
   (10.2)
где     
Nнас — количество каналов для населения;

Nраз/кан — среднее  количество разговоров   на   канал   (для  зоновой   сети

              6200  раз/кан);

tраз/кан — средняя продолжительность разговора, минут;

Nнас — средний тариф за одну минуту разговора, равный для населения

         пяти рублям.

Количество каналов для организаций делится на количество каналов для хозрасчетных организаций (50 %) и количество каналов для бюджетных организаций (50 %).
           (10.3)
где      Nхр -количество каналов для хозрасчетных организаций;

tраз/хр — средняя продолжительность хозрасчетных разговоров, минут;

 
Tхр — средняя такса для хозрасчетных разговоров, .
Величину общих доходов рассчитываем по формуле:
      (10.5)
Рассчитанная величина доходов увеличивается на 10 %, в которые входят доходы от услуг не определяемые прямым счетом при проектировании и прочие расходы.

Если длина проектируемого участка существенно отличается от средней протяженности связи, учитываемой через средне доходную таксу, то определение доходов в расчете на проектируемых участок производится по формуле:
.                      (10.6)




Таким образом, годовой доход от проектируемой линии связи составляет 3112730 руб.
10.3 Расчет численности производственных работников
Для определения численности работников по обслуживанию проектируемого участка производится расчетом  производственного персонала:

-         по обслуживанию систем передачи в ЛАЦ;

-         по обслуживанию линейных сооружений.

Так как аппаратура устанавливается в действующих ЛАЦ, то для ее обслуживания существующий штат доукомплектовывается.

На узлах, где будет установлено оконечное оборудование, к штатному расписано добавляются три электромеханика.

На каждые 150-200 километров магистрали создается центр технической эксплуатации в составе:

-         один инженер;

-         два электромонтера;

-         один водитель.

Итого для обслуживания магистрали потребуется десять человек.
10.4 Расчет эксплуатационных расходов
Годовые эксплуатационные расходы включают в себя:

-         годовой фонд оплаты труда;

-         отчисления на социальные нужды;

-         материальные затраты;

-         амортизационные отчисления на полное восстановление основных производственных фондов;

-         прочие расходы.

Годовой фонд оплаты работников, обслуживающих проектируемый объект, рассчитывается по формуле:




,              (10.7)
где      Ч — численность работников;

З — среднемесячная заработная плата, по АО «ТТК» ЕАО равная

1700  руб.;

Ктер —  территориальный коэффициент.

Отчисления на социальные нужды определяются в процентах от годового фонда оплаты труда (38,5 %, из них 28,5 % в Пенсионный фонд, 5,4 %  в Фонд социального страхования, в Фонд занятости –1,5 %.
.                 (10.8)
Материальные затраты включают:

-         затраты на материалы и запчасти;

-         расходы на электроэнергию со стороны для производственных нужд.

Затраты на материалы и запчасти определяются укрупнено по удельному весу данных затрат на аналогичных предприятиях в размере 1,5 % от  стоимости оборудования.
.                                (10.9)
Расходы на электроэнергию со стороны для производственных нужд определяются  в зависимости от  потребляемой  мощности  и  тарифа за один кВт × час.  Мощность потребляемую оборудованием, определяем по формуле:
                    (10.10)
где      N — количество единиц оборудования;

W — мощность потребляемая единицей оборудования (таблица 2.1), кВт;

t — время действия в год в часах;

h — КПД электропитающей установки (h»0,8).

Отсюда :
,                       (10.11)
где      Т — тариф за 1 квт×час, по ЕАО равный для организаций 50 копеек.

Амортизационные отчисления на полное восстановление основных  фондов определяются исходя из сметной стоимости основных фондов и норм амортизации на полное восстановление, по формуле:
  ,                   (10.12)
где       Фосн лац  —  сметная стоимость оборудования ЛАЦ, тыс. руб;

Фосн лин — сметная стоимость линейных сооружений, тыс. руб;

 плац — норма амортизации для ЛАЦ, = 6,7 %;

 плин  -норма амортизации для линейных сооружений, = 5,6 %.

Прочие расходы определяются в размере 10 % от суммы рассчитанных ранее затрат.

Результаты расчета всех статей затрат на производство услуг связи приведена в таблице 10.4.

Таблица 10.4

№

Наименование статей затрат

Сумма затрат, тыс. руб. в год

Структура затрат в % к итогу

1

Годовой фонд оплаты труда

326,4

27,4

2

Отчисления на социальные нужды

125,6

10,54

3

Затраты на материалы и запчасти

60,34

5,06

4

Затраты на электроэнергию

0,2628

0,02

5

Амортизационные отчисления

570,15

47,87

Итого:

1082,75



6

Прочие расходы

108,27

9,11

Всего по смете:

1191,034

100


10.5 Расчет основных экономических показателей
В заключении производим расчет основных экономических показателей, которые характеризуют эффективность капитальных вложений.

Расчетные формулы, результаты расчета экономических показателей приведены в итоговой таблице 10.5
Таблице 10.5

Наименование показателей

Условные обозначения

Расчетная формула

Количество

Протяженность трассы, км

L



148

Количество каналов

N



240

Капитальные затраты,   руб.

K



8723979,99

Удельные капитальные затраты:

— на канал;  руб,

— на канала – км; руб.

Kуд

Kуд (кан)

Kуд (кан-км)



K/N

K/(N×L)



36349,9

0,25

Эксплуатационные расходы, руб.

Э



1191034

Удельные эксплуатационные расходы:

— на канал; руб,

— на канала – км; руб.

Эуд

Эуд (кан)

Эуд (кан-км)



Э/N

Э/(N×L)



4962

33,53

Доходы от основной деятельности,  руб.

Д



3112730

Прибыль, руб.

П

Д-Э

1921696

Численность штата, ед.

М



10

Коэффициент экономической эффективности капитальных вложений

E

П/К

0,22

Фондоотдача, тыс.руб/чел.

Фо



0,36

Фондовооруженность, тыс.руб/чел.

Фв



872,4

Срок окупаемости капитальных вложений, лет

T

К/П

4,5

Вывод:

    При сравнении с нормативными показателями Р  100%  и  Ток = 4,5лет, можно сделать вывод, что данная кабельная магистраль является высокорентабельным и быстроокупаемым.

Для увеличения эффективности капитальных вложений можно расширить предоставляемые услуги связи посредством ввода в действие оставшихся незадействованными каналов и предоставление их в аренду различным предприятим, а так же населению.
11 ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ И ЭКСПЛУАТАЦИИ КАБЕЛЬНОЙ МАГИСТРАЛИ
Кроме общих вопросов соблюдения техники безопасности (правила экс­плуатации электроустановок, ведения погрузочно-разгрузочных работ, пожаробезопасности и т.д.) при строительстве и эксплуатации волоконно-оптических систем передачи необходимо соблюдать специфические требования техники безопасности, которые и будут рассмотрены в данной главе.
11.1 Меры безопасности при прокладке кабеля
Условия труда работающих на строительстве складываются под воздейст­вием факторов вредных и опасных. Вредные — приводят к профессиональным за­болеваниям, опасные — к травматизму.

При строительстве ВОЛС проводят работы по прокладке кабеля как с ис­пользованием средств механизации, так и вручную [1].

В рабочих чертежах на прокладку кабеля на планах расположения трассы кабеля должны указываться опасные места производства работ: пересечения с газопроводами, нефтепроводами и другими продуктопроводами, с силовыми кабелями и магистральными кабелями связи, а также производиться предупреждающие надписи об осторожности проведения работ,    продолжение
--PAGE_BREAK--