Министерствоинформационных технологий и связи РФ
УРАЛЬСКИЙТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
ГОУ ВПО Сибирскогогосударственного университета связи и информатизации телекоммуникаций иинформатики.
Курсовой проект
ПРОЕКТИРОВАНИЕМКЛС
Альбом 031.072. КП
Екатеринбург 2010
Министерствоинформационных технологий и связи РФ
УРАЛЬСКИЙТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ СВЯЗИ И ИНФОРМАТИКИ
ГОУ ВПО Сибирскогогосударственного университета связи и информатизации телекоммуникаций иинформатики.
ТЕХНИЧЕСКОЕЗАДАНИЕ
ДЛЯ КУРСОВОГОПРОЕКТИРОВАНИЯ
по дисциплине: «Направляющие системы электросвязи»
на тему: «Проект строительства МКЛС Оренбург-Уральск»
студента 4 курса МЕ-72 группы
Плишкина Михаила Юрьевича
ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ
Вариант 022
Число каналов 6800
Температура грунта tmin = -20 C, tmax = +100 C
Сопротивление грунта rгр= 240 Ом·м
Температурная зона 2
Интенсивность грозодеятельности Т = 40 ч/год
При выполнении курсового проекта должны быть представлены
ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
Введение. Проектирование МКЛС. Расчет МКЛС.
Организация строительства МКЛС. Заключение. Списоклитературы.
Графическая часть
Конструкция кабеля. Ситуационная схема трассы.
Устройство сложного перехода.
Дата выдачи 18.09.2006 срок окончания 23.10.2006
Руководитель Комаров Ю.З.
Содержание
Введение… 3
1. Характеристика проектируемогоМКЛС… 4
1.1 Выбор и характеристика кабеляи системы передачи… 4
1.2 Выбор характеристики трассы… 6
1.3 Размещение усилительныхпунктов… 8
2. Расчет МКЛС… 10
2.1 Расчет параметров передачи… 10
2.2 Расчет вероятностиповреждения кабеля молнией… 13
2.3 Расчет надежностипроектируемой МКЛС… 13
3. Организация строительства МКЛС… 16
3.1 Ведомость объема работ… 16
3.2 Устройства сложных переходов… 16
3.3 Техника безопасности… 17
4. Смета на строительство МКЛС… 19
Заключение… 21
Список литературы… 22
/>/>/>/>/>Введение
Уральск – центр Уральской области. Расположен на правомберегу реки Урал.
Ж.д. станция на линии Саратов – Илецк. Пристань на рекеУрал. Есть аэропорт.
Население – 157 тыс. жителей.
Оренбург- центр Оренбургской области. Расположен на рекеУрал. Узел ж.д. линий на Актюбинск, Орск. Население – 400 тыс. жителей.
Так как эти города являются крупными промышленными ииндустриальными центрами, возникла необходимость проектирование МКЛС междуними.
/>/>/>/>/>1. Характеристика проектируемого МКЛС
/>/>/>/>
1.1 Выбор и характеристика кабеля и системы передачи
Для организации 6800 каналов ТЧ необходимо использоватькоаксиальный магистральный кабель типа КМБ-4 и две системы передачи К-3600. Напервом этапе будет задействовано 6810 каналов ТЧ, а в резерве для дальнейшегоразвития останется 390 каналов ТЧ.
На рисунке 1 показана конструкция кабеля КМБ-4, а втаблице 1 и 2 приведены основные характеристики кабеля системы передачи К-3600.
/>
Рисунок 1.– Кабель КМБ-4: 1–симметричная четверка; 2–коаксиальнаяпара типа 2,6/9,5; 3–поясная изоляция; 4–свинцовая оболочка; 5–подушка; 6–двебронеленты.
Таблица 1. Характеристика кабеля КМБ-4Характеристика Значение Сопротивление внутреннего проводника, Ом/км 2,7 Электрическое сопротивление изоляции, МОм/км 10000 Испытательное напряжение, В 3700 Коэффициент затухания, дБ/км 10,465 Температурный коэффициент затухания, 1,96.10-3 Строительная длина, м 500
Таблица 2. – Характеристика системы передачи К-3600Характеристика Значение Число каналов ТЧ 3600 Линейный спектр частот, кГц 812-17600 Длина усилительного участка при tср г=8оС, км 3+0,075 Максимальное расстояние между ОУП, км 186 Максимальная длина связи, км 1500
/>/>/>/>/>1.2 Выбор характеристики трассы
Трасса проектируемой МКЛС проходит вдоль автомобильнойдороги Оренбург – Илек – Уральск, что обеспечивает возможность использованияавтотранспорта в процессе строительства и эксплуатации МКЛС. Трасса располагаетсяс левой стороны дороги, что обуславливает наименьшее количество препятствий.
В таблице 3 приведена характеристика трассы, а на рисунке2 показана схема трассы
Таблица 3. Характеристика трассыПоказатели Количество Всего В том числе ОП1-ОУП2 ОУП2-ОП3 Протяженность, км 283 154 129 Местность, км открытая 140 85 55 лесистая 113 60 53 заболоченная 30 9 21 Переходы через дороги, переход Автомобильные 1 1 - железные 2 1 1 Переходы через реки, переход несудоходные 2 2 - судоходные 2 1 1
/>/>/>/>/>1.3 Размещение усилительных пунктов
Протяженность трассы проектируемой МКЛС составляет 283 километров, а допустимое расстояние между обслуживаемыми усилительными пунктами (ОУП) для системыпередачи К-3600 не должно превышать 186 км. Следовательно, в населённом пункте Илек необходимо разместить ОУП2. При этом длина секции ОП1-ОУП2 равна 154 км, ОУП2-ОП3-129 км. Число необслуживаемых усилительных пунктов (НУП) для каждой секции ОП-ОУПопределится расчётом по методике [4].
Среднегодовая температура грунта tср г определяется поформуле (1.1):
/>
где tmax= +10оС, tmin= -2 оС.
/>
Коэффициент затухания при среднегодовой температурегрунта α, дБ/км определится по формуле (1.2).
/>
где α20=10,465 дБ/км,
αα=1,96.10-3 – температурный коэффициентзатухания.
/>
/>
Номинальная длина усилительного участка, км длясреднегодовой температуры грунта lуу определится по формуле (1.3).
/>
где lуу8=(3+0,75) км
/>
Число усилительных участков nуу для каждой секции ОП-ОУПопределяется по формуле (1.4).
/>
Для секции ОП1-ОУП2: />.
Для секции ОУП2-ОП3: />.
Следовательно на секции ОП1-ОУП2 разместится 51усилительный участок длиной lуу= 3.02 км. На секции ОУП2-ОП3 разместится 43 усилительных участков длиной lуу =3 км.
Число НУП для секции ОП1-ОУП2 равно 50, а на секцииОУП2-ОП3 – 42.
/>/>/>/>2. РасчетМКЛС
/>/>/>/>/>
2.1 Расчет параметров передачи
2.1.1 Расчет производится по методике [5] для крайней исредней частоты линейного спектра системы передач К-3600 с целью сравнениярассчитанных значений параметра передач с нормативами.
2.1.1 Активное сопротивление коаксиальной пары R, Ом/кмопределяется по формуле (2.1):
/>
где
f – расчетная частота, кГц,
f1=812 кГц,
f2=9200 кГц,
f3=17600 кГц,
da – диаметр внутреннего проводника, da=2,6 мм,
db – диаметр внешнего проводника, db=9,5 мм
/>, Ом/км
/>, Ом/км
/>, Ом/км
2.1.3 Индуктивность коаксиальной пары L, Гн/кмрассчитывается по формуле (2.2):
/>
/>
/>
/>
2.1.4 Емкость коаксиальной пары С, Ф/км определяется поформуле (2.3).
/>
где
ε=1,1 – эквивалентная диэлектрическая проницаемостьизоляции коаксиальной пары.
/>
2.1.5 Проводимость изоляции определяется по формуле(2.4).
/>
где tg δ=0,6.10-4 –тангенс угла диалектическихпотерь
/>
/>
/>
2.16 Коэффициент затухания определяется по формуле (2.5).
/>
/>
/>
/>
2.1.7 Фазовый коэффициент определяется по формуле (2.6):
/>
/>
/>
/>
2.1.8 Волновое сопротивление коаксиальной парыопределяется по формуле (2.7):
/>
/>
/>
/>
2.1.9 Фазовая скорость распространения в коаксиальнойпаре определяется по формуле (2.8):
/>
/>
/>
/>
2.1.10 Рассчитанные значения параметра передачи кабеляКМБ-4 в линейном спектре частот системы передачи К-3600 сведены в таблицу 4.
Таблица 4. Параметры передачи кабеля КМБ-4Параметр Значение на частоте, кГц 812 9200 17600 R, Ом/км 36,9 124,2 171,8 L, Гн/км 2,664.10-4 2,613.10-4 2,607.10-4 C, Ф/км 4,716.10-8 4,716.10-8 4,716.10-8 G, Сим/км 0,144.10-4 1,635.10-4 3,128.10-4 α, дБ/км 2,137 7,299 10,136 β, рад/км 18,07 202,79 387,55 Z, Ом 75,16 74,44 74,35 V, км/с 0,282.106 0,285.106 0,285.106
Рассчитанное значение параметров передачи кабеля КМБ-4 вспектре частот системы передачи К-3600 соответствует нормативом.
/>/>/>/>
2.2 Расчет вероятности повреждения кабеля молнией
Расчет производится по методике [6]. с целью определениянеобходимости защиты кабеля от грозовых разрядов. Защита магистральных кабелейот грозовых разрядов предусматривается, если вероятное число повреждений кабеляна 100 км. трассы в год превышает 0,2 (более 1 повреждения в 5 лет).
Вероятность повреждения кабеля молнией n на 100 км трассы при заданной интенсивности грозодеятельности Т и электрической прочности изоляциикабеля Uпр определится по формуле (2.9).
/>
где
n0=0,14 – вероятность повреждения кабеля молнией присредней интенсивности грозодеятельности 36 часов в год и электрическойпрочности изоляции 3000 В, определенная по графикам для удельного сопротивлениягрунта ρгр=240 Ом.м для сопротивления металлических покровов кабеля КМБ-4R2=1,3Ом.км,
T=40 часов/год
Uпр=3000 В
/>
Защита кабеля не требуется, так как n не превышает 0,2
2.3 Расчет надежностипроектируемой МКЛС
Расчет надежности проектируемой МКЛС производится посреднестатистических значений интенсивности отказов λср и временивосстановления tв ср, полученных из опыта эксплуатации МКЛС аналогичныхпроектируемой. С целью получения ожидаемых значений проектируемой МКЛС.
Интенсивность отказа линейного тракта системы передачиК-3600 определяется по формуле (2.10)
/>
/>
Время наработки на отказ линии связи Тлс, ч определяетсяпо формуле (2.11).
/>
/>
Среднее время восстановления линейного тракта tвлс, ч,определяется по формуле (2.12):
/>
где
tвк =4,75 ч – среднее время восстановления связи на одномкм кабеля;
tвоп = 0,5 ч – среднее время устранения повреждения наОП;
tвоуп = 0,5 ч – среднее время устранения повреждения наОУП;
tвнуп = 4,0 ч – среднее время устранения повреждения наНУП.
/>3,23 ч
Коэффициент готовности линии связи КГЛТ определяется поформуле (2.13):
/>
/>
Коэффициент простоя линии связи КП определяется поформуле (2.14):
/>
/>
Рассчитанные ожидаемые значения параметров надежностипроектируемой МКЛС могут быть использованы для оценки качества обслуживанияМКЛС в процессе ее эксплуатации.
/>/>/>/>3. Организациястроительства МКЛС
/>/>/>/>
3.1 Ведомость объема работ
Таблица 5.–Ведомость объема работ.Вид работы Объем Разметка трассы, км 283 Подготовка кабеля, км 288,66
Прокладка кабеля, км
механизированное
в траншеи
канализация
259,8
20
8,86 Разработка траншеи в ручную, км 20
Устройство сложных переходов,
через реки
через дороги
4
3 Разработка котлованов под НУП, шт. 92 Установка НУП, шт. 92 Разработка котлованов под муфты, шт. 474 Монтаж муфт, шт. 658 Наличие усилительных участков, ус. уч. 94 Комплекс контрольных измерений, ус. уч. 94
/>/>/>/>3.2 Устройствосложных переходов
На линии связи Оренбург — Уральск существует несколькопересечений с автомобильными, железными дорогами и с несудоходными реками.
Способ устройства переходов через железные и шоссейныедороги – горизонтальное бурение грунта.
Способ устройства переходов через несудоходные реки –использование кабелеукладчика или плавучих средств.
На рисунке 3 показан способ устройства перехода черезжелезные дороги.
/>
Рисунок 3. — Устройство перехода на пересечении сжелезной дорогой.
3.3 Техника безопасности
3.3.1 Погрузочно-разгрузочные работы:
подростки до 16 лет к переноске тяжестей не допускаются;
подростки от 16 до 18 лет и женщины допускаются кпогрузке и разгрузке только навалочных, штучных грузов и пиломатериалов;
предельные нормы при переноске тяжелей для девушек от 16до 18 лет – 10 кг, юношей от 16 до 18 лет – 16 кг, для женщин старше 18 лет – 20 кг, для мужчин старше 18 лет – 60 кг.
все погрузочно-разгрузочные работы должны выполняться врукавицах, при работах с пылящими материалами пользуются защитными очками иреспираторами;
перевозка рабочих в кузове автомобиля с погруженнымбарабаном или на транспорте запрещается.
Земляные работы:
производство земляных работ в зоне расположения кабелей,газопроводов и других подземных коммутаций допускается только с письменногоразрешения организации, эксплуатирующей эти сооружения;
работы должны производиться под наблюдением прораба илимастера;
при обнаружении газа в траншее или котловане работыдолжны быть немедленно прекращены, а люди выведены из опасной зоны.
3.3.3 прокладка кабеля:
прокладка кабеля кабелеукладчиком разрешается научастках, не имеющих подземных сооружений;
обслуживающему персоналу запрещается находиться накабелеукладчике или в кузове автомашины во время транспортировки;
при прокладке кабеля вручную на каждого рабочего долженприходиться участок кабеля с массой не более 35 кг;
при подноске кабеля к траншее на плечах или руках всерабочие должны находиться по одну сторону от кабеля;
перевозить барабаны с кабелем через замерший водоем можнотолько при толщине льда не менее 0.5 м;
размотка и разноска кабеля осуществляется на той стороневырубленной во льду траншеи, которая ниже по течению;
не разрешается скопление работников (более 10 человек) водном месте на краю, пробитого льда.
монтаж кабеля
к спаечным работам допускаются лица не моложе 18 лет;
особое внимание должно быть уделено к выполнениютребований по безопасному обращению с паяльными лампами и газовыми горелками;
клеящие составы необходимо хранить в закрывающейсяпосуде, нельзя допускать попадания клея на кожу или зону дыхания;
руководитель работы дает распоряжение приступить к работетолько после личной проверки отсутствия напряжения на кабеле;
/>/>/>/>