В последнее время наиболее популярным методом строительства ВОЛС становится вариант подвески ВОК на опорах ЛЭП энергетиков, опорах контактной сети и ЛЭП автоблокировки железнодорожного транспорта, а также на опорах осветительной сети и наземного электрического транспорта. В своем дипломном проекте я выбрал тип прокладки - подвесной, выбор сделан благодаря приемуществам указанным ниже. Проектируемая линия Уфа - Казань будет осуществлена вдоль автомагистрали на опорах ЛЭП (длина магистрали составляет 525 км). Таким образом при моделировании ВОЛС я имел запас в 25 км. Подвеска ВОК осуществляется на уже установленных опорах и не требует тщательной предварительной подготовки трассы прокладки, поэтому более технологична и проста, чем прокладка в грунт. Опыт строительства ВОЛС МПС РФ показывает, что стоимость строительства с использованием подвески ВОК обходится на 30-35% дешевле, чем при строительстве с прокладкой ВОК в грунт, при этом сроки строительства сокращаются в 2,5-3 раза. Особенность применения ВОК для подвески на опорах заключается в способности кабеля к упругому продольному растяжению до 1,5% без возникновения нагрузок на оптическом волокне. Для строительства ВОЛС методом подвески кабеля на опорах железнодорожного транспорта используется только диэлектрический самонесущий ВОК. Во время эксплуатации данный кабель испытывает значительные колебания температуры, скорости ветра и осадков, вибраций, что предъявляет определенные требования к технологии подвески. Одним из главных является принцип ограничения механических воздействий на оболочку, на растяжение ВОК, сдавливающие нагрузки, а также углы поворота трассы ВОК. Технология подвески ВОК должна обеспечить сохранность покрытия оболочки кабеля при протяжке от повреждений.

Современная технология подвески ВОК предусматривает два этапа:

подготовительный этап, включающий в себя обшестроительные работы, замену дефектных и поврежденных опор, установку дополнительных опор, заказ и приобретение специальных кронштейнов крепления ВОК в соответствии с типами, указанными в проекте, кронштейнов для крепления запасов кабеля и оптических муфт, узлов анкеровки.

на втором этапе, связанном непосредственно с подвеской ВОК, осуществляются: крепление кронштейнов на опорах; крепление на кронштейнах технологических роликов для протяжки трос-лидера, а затем с помощью его и кабеля; замена роликов на специальные натяжные или поддерживающие зажимы и крепление кабеля; монтаж муфт; устройство анкеровок и крепление запасов ВОК; подключение кабеля к кроссовому оборудованию; измерение и паспортизация пассивной части ВОЛС. Все работы по подвеске ВОК на опорах выполняются в соответствии с действующими правилами и нормами, а также техническими условиями, заложенными в проектах.

При строительстве ВОЛС методом подвески на опорах высоковольтных линий связи также применяют:

оптический кабель малого диаметра, который с помощью специальных механизмов наматывается с определенным шагом намотки на фазный провод или грозозащитный трос;

встроенный в грозотрос специальный оптический кабель (как правило, используется только при реконструкции высоковольтной линии с заменой грозотроса);

подвеска оптических кабелей к стальному канату (тросу), натянутому между столбовыми опорами на консолях;

подвеска кабеля с встроенным тросом на консолях специальной конструкции.

В любом из этих способов подвески ВОК должны обеспечиваться заданные оптические параметры в течение всего срока службы (на менее 25 лет).

Экономическая часть

Современные транспортные системы для увеличения пропускной способности оптических линий используют многоканальные мультиплексоры. Мультиплексоры помогают сэкономить значительные средства, обеспечивая передачу информации на различных длинах волн по одной линии и делая тем самым ненужным прокладку новых оптоволоконнных линий.

Стоимость волоконно-оптической сети сегодня составляет десятки и сотни миллионов рублей, и при ее создании требует решать более 50 разноплановых технических и организационных задач, которые должны быть координированы во времени и иметь гарантированное материально-техническое обеспечение. Поэтому успех выполнения проекта сети зависит, прежде всего, от организации работ. Нарушение организационной структуры выполнения проекта резко снижает качество работы.

Типовая структура цены волоконно-оптической линий связи, которую сегодня часто строят вдоль автомагистрали или полотна железной дороги, имеет следующее распределение средств (в процентах).

К прокладке ВОЛС по опорам прибегают в тех случаях, когда использовать прокладку в канализации или траншейным методом нецелесообразно (либо невозможно). При строительстве внутризоновых и магистральных оптических сетей получило распространение использование оптического кабеля в грозозащитном тросе - это самый удобный и надежный способ подвески ВОЛС на ЛЭП напряжением 110 кВ и более. На внутризоновых и местных линиях применяется также подвеска самонесущего кабеля с креплением на нижнем траверсе. Этот вариант используется как на ЛЭП напряжением 110 кВ и выше, так и на воздушных линиях менее высокого напряжения (10 кВ и ниже) наряду с низковольтными линиями, линиями освещения, опорами контактных сетей железных дорог.

К числу достоинств прокладки ВОЛС по опорам можно отнести сокращение сроков строительства наряду со снижением капитальных и эксплуатационных затрат (необходимость отвода земель и согласований с заинтересованными организациями отсутствует), уменьшение масштабов возможных повреждений в местах городской застройки и промзонах, а также независимость от типов почвы.

И хотя воздушная прокладка оптических кабелей существенно проще подземной, нужно отметить и такие недостатки прокладки ВОЛС по опорам, как сокращение срока службы из-за влияния окружающей среды, подверженность повышенным механическим напряжениям при неблагоприятных погодных условиях, а также сложности расчета при воздействии нагрузок в различных условиях эксплуатации.

Для прокладки ВОЛС методом подвески к опорам в населенных пунктах часто используют подвеску оптоволоконного кабеля к стальному тросу, который натягивается между опорами на консолях. Применяется также подвеска оптоволоконного кабеля со встроенным тросом на консолях специальной конструкции.

При подвеске оптоволоконного кабеля к стальному тросу каждая консоль крепится к опоре с помощью специальных шурупов. С учетом нормальной стрелы провеса высота установки консолей должна быть такова, чтобы расстояние от уровня земли до самой нижней точки кабеля составлял 4,5 м и более. К тросу оптоволоконный кабель крепится с помощью подвесов, выполненных из оцинкованной тонколистовой стали. Такие подвесы должны свободно перемещаться по стальному тросу и плотно охватывать оптоволоконный кабель.

В случае подвески оптоволоконного кабеля, в который встроен несущий трос, применяется стандартная электросетевая арматура и поддерживающий зажим. Для натяжного крепления самонесущего оптоволоконного кабеля применяют спиральные зажимы (перемонтаж спиральных натяжного и поддерживающего зажимов запрещен).

Как упоминалось выше, среди недостатков прокладки ВОЛС по опорам - сложность расчета всех нагрузок, действующих на воздушно-кабельный переход. Что касается расчета несущего троса, то он включает расчет фактической силы натяжения в условиях эксплуатации (она не должна превышать предельной прочности троса на разрыв) и расчета расходуемой длины троса. Такие характеристики троса, как его предельная прочность на разрыв и удельный вес указываются в технической документации производителя. При расчете натяжения троса необходимо учитывать все составляющие нагрузки, способные повлиять на его растяжение в реальных условиях, следовательно, нужно подсчитать его полную весовую нагрузку. Ведь в самом худшем случае трос может растянуться под действием вертикальной составляющей нагрузки (собственный вес троса, вес кабеля и крепежной конструкции, а также вес намерзающего зимой льда). Кроме того, нагрузка на трос может увеличиваться под действием горизонтальной составляющей нагрузки (силы ветра). Таким образом, расходуемую длину троса нужно рассчитывать с учетом провеса, а он способен меняться в зависимости от колебаний силы натяжения и температуры.

Учитывать последнее нужно и при выборе конструкции соединительной муфты а также размера и конструкции сплайс-кассеты. Колебания температуры приводят к изменению длины кабеля. Это может привести или к появлению макроизгибов в сплайс-кассете.

Основные положения технологии подвески волоконно-оптического кабеля (ВОК)

Современная технология подвески ВОК предусматривает два этапа:

Подготовительный этап, включающий в себя обшестроительные работы, замену дефектных и поврежденных опор, установку дополнительных опор, заказ и приобретение специальных кронштейнов крепления ВОК в соответствии с типами, указанными в проекте, кронштейнов для крепления запасов кабеля и оптических муфт, узлов анкеровки.

На втором этапе, связанном непосредственно с подвеской ВОК, осуществляются: крепление кронштейнов на опорах; крепление на кронштейнах технологических роликов для протяжки трос-лидера, а затем с помощью его и кабеля; замена роликов на специальные натяжные или поддерживающие зажимы и крепление кабеля; монтаж муфт; устройство анкеровок и крепление запасов ВОК; подключение кабеля к кроссовому оборудованию; измерение и паспортизация пассивной части ВОЛС. Все работы по подвеске ВОК на опорах выполняются в соответствии с действующими правилами и нормами, а также техническими условиями, заложенными в проектах.

При строительстве ВОЛС методом подвески на опорах высоковольтных линий связи также применяют:

Оптический кабель малого диаметра, который с помощью специальных механизмов наматывается с определенным шагом намотки на фазный провод или грозозащитный трос;

Встроенный в грозотрос специальный оптический кабель (как правило, используется только при реконструкции высоковольтной линии с заменой грозотроса);

Подвеска оптических кабелей к стальному канату (тросу), натянутому между столбовыми опорами на консолях;

Подвеска кабеля с встроенным тросом на консолях специальной конструкции.

Экономическая часть

Управление проектом ~ 1-3 %

проектирование ~ 1-3 %

оборудование, включая системную интеграцию в единую сетевую структуру + стоимость оптического кабеля ~ 75 %

строительство ВОЛС ~ 6 - 10 %

создание центра управления и службы эксплуатации ~ 8 - 10 %

обучение ~ 1- 2 %

непредвиденные (прочие) расходы ~ 2 - 4 %

В общем случае, дополнительно нужно учитывать расходы на таможенные пошлины ~ 5-20 %, оплату налогов ~ до 20% от стоимости оборудования и расходы на эксплуатацию сети, которые в первый год могу составлять до 10 %.

Подчитаем стоимость проектируемой линии.

Длина волоконно-оптической линии равна 550 км, скорость передачи информации 2.5Гбит/с (STM-16).

Оборудование - 8-ми канальная транспортная система WL8 - компании Сименс.

Оптический кабель - ОКЛЖ - самарской компании, использующее различные типы волокон компании Корнинг.

Так как в дипломном проекте была показана возможность проектировать линию связи при использовании как стандартного одномодового волокна, так и при использовании одномодового NZDSF волокна, то и стоимость проекта подчитаем для двух типов волокон.

Стоимость оптического кабеля:

при использовании стандартного одномодового волокна SMF28 фирмы Корнинг 1 км оптического кабеля будет стоить - 90 000 рублей. Вся линия в 550 км будет стоить 90 000*550 = 49 500 000 руб. Один модуль МКД (волокна компенсирующего дисперсию) будет стоить - 200 000 рублей, потребуется 4 модуля, т.е. - 800 000 рублей. Используем модуль фирмы Корнинг DCM-95.

при использовании одномодового NZDSF волокна LEAF тм фирмы Корнинг 1 км оптического кабеля будет стоить - 120 000 рублей. Вся линия в 550 км будет стоить 120 000*550 = 66 000 000 руб.

Оборудование - транспортная система WL8 компании Сименс будет стоить ~ 9 000 000 руб.

Общая стоимость оборудование + оптический кабель будет составлять в:

1-ом случае - 59 300 000 руб.,

2-ом - 75 000 000 руб.

Как было сказано выше стоимость оборудования ВОЛС составляет примерно 75 % от всех затрат строительства проекта.

59 300 000 - 75 %

Себестоимость - 100 %

Себестоимость = (59 300 000 * 100)/ 75 = 79 000 000 руб.

75 000 000 - 75 %

Себестоимость - 100 %

Себестоимость = (75 000 000 * 100)/ 75 = 100 000 000 руб.

Подчитаем срок окупаемости проектируемой линии:

Цена одного канала STM-16 за час равен - 600 руб. Подчитаем за сутки: 600 * 24 = 14 400 руб. Так как линия 8-ми канальная: то за сутки - 115 200 руб.

Подчитаем сумму за год: 155 200 * 365 ? 42 000 000 руб.

Учтем, что система постоянно не загружена на 100 %. Подчитаем сумму при загруженности системы на 80 %, отсюда

42 000 000 - 100 %

За год - 80 %

За год = (42 000 000 * 80) / 100 ? 33 000 000 руб.

Из полученных результатов делаем вывод, что проектируемая мною линия в 1-ом случае окупит себя примерно за 2,5 года, во 2-ом случае примерно за 3 года.

Как было сказано выше нужно учитывать таможенные пошлины при ввозе оборудования, оплату налогов - до 20 % от стоимости всей системы, расходы на зарплату обслуживающему персоналу, расходы на экплуатацию сети, которые в первый год могут составлять до - 10 %.

С учетом выше перечисленного срок окупаемости увеличивается примерно в два раза т. е. будет составлять 5 и 6 лет соответственно в первом и втором случае.

Техника безопасности

В качестве техники безопасности при моделировании ВОЛСВ на ЭВМ, можно использовать эргономику рабочего места оператора ЭВМ.

Рабочее место оператора должно отвечать определенным требованиям, обеспечивать максимальную комфортабельность условий работы за компьютером, способствовать сохранению работоспособности и хорошего самочувствия в течение дня.

Рабочее место оператора ЭВМ включает:

Монитор является основным звеном безопасности в настольной вычислительной системе. Плохой монитор может стать вполне реальной угрозой здоровью человека. В тоже время монитор высокого качества благодаря высоким техническим данным и низкому уровню электромагнитных излучений повышает продуктивность работы, предотвращает зрительное утомление, усталость и головные боли. Монитор должен отвечать требованиям по размеру видимой части экрана, разрешению, частоте смены кадров, мультичастотности, экранному покрытию и настройке экрана. Частота регенерации кадров не менее 75 Гц при оптимальном для каждого класса разрешении. Монитор должен полностью удовлетворять стандартам MPRII, TCO и требованиям безопасности, установленным ГОСТ Р50948-96 " Средства отображения информации индивидуального пользования", по уровню переменных электромагнитных и электростатических полей.

клавиатура и манипулятор "мышь"

Клавиатура является основным устройством ввода и от ее конструктивной особенности зависит, как бистро устанет оператор и, следовательно, производительность труда. Недостатком клавиатуры является быстрая утомляемость кисти руки при длительной работе, так как кисть находится все время в подвешенном состоянии, что создает нагрузку на мышцы предплечья.

Особое внимание специалистов в области эргономики привлекает - манипулятор типа "мышь". Недостатком всех манипуляторов "мышь" является то что при каждом поднятии руки и повторяющемся ее удержании над каким-нибудь предметом предплечье испытывает значительную нагрузку. На рынке имеются подвижные опоры для кистей, перемещающиеся вместе с руками. Эти опоры размещаются так, чтобы кисти свободно с них свисали, что снижает нагрузку на предплечье и снижает утомляемость.

рабочий стол и кресло

Рабочая мебель при работе с компьютером играет важную роль в создании оптимальных условий работы человека. Грамотное ее использование позволяет снизить степень утомляемости, повысить работоспособность, производительность труда, концентрацию внимания.

Компьютерная мебель должна быть удобной, прочной надежной, и иметь аккуратный вид. При этом конструкция и размеры стола и кресла должны способствовать оптимальной позе оператора, при которых выдерживаются определенные угловые соотношения между "шарнирными" частями тела. Правильная поза (следовательно, и правильное функционирование организма) поможет сохранению здоровья и воспрепятствует симптомов синдрома компьютерного стресса, а также симптома постоянных нагрузок.

Выводы

Только правильное соблюдение требований и мероприятий по оптимизации труда оператора ЭВМ позволяет сохранить не только нормальную работоспособность, но и самое главное - здоровье.

Ведь вся разработка мероприятий по оптимизации условий труда оператора ЭВМ предназначена для предотвращения неблагоприятного воздействия на человека вредных факторов, сопровождающих работы с видеодисплейными терминалами и персональными электронно-вычислительными машинами.

Состав работ.

протяжка диэлектрического трос лидера;
протяжка ВОК;
закрепление ВОК на стойках в исходном положении.

Используемая техника и оборудование.

Оборудование для подвески ВОК.

Кабельный транспортер.
Лебедка.
Динамометр.
Ролики раскаточные.
Чулок.
Вертлюг.
Соединители троса.
Лидер трос.

Возможно Вас заинтересует: «Как определить максимально возможную длину пролёта при подвесе кабеля»

Оборудование для монтажа муфт и производства измерений.

Оптический рефлектометр.
Сварочный аппарат.
Комплект инструментов для разделки кабеля и монтажа муфт.
Ноутбук.

Вспомогательное оборудование.

Авто лаборатория на базе ГАЗ 66.
Автовышка (АГП или АП).
Комплект лестниц.
Измерительная лаборатория на базе УАЗ-469.
Радиостанции портативные.
Оптотелефоны.
Схема последовательности технологического процесса подвески ВОК.

1 Этапы подвески кабеля:

1 Установить кронштейн на заданной отметке и вставить концы хомутов в отверстия в кронштейне. Наживить гайки на резьбовую часть хомутов.

2 Затянуть гайки крепления с кронштейном.

3 Отрегулировать горизонтальное крепление кронштейна.

4 Подвесить раскаточный ролики поводок на нём, закрепить низ поводка на стойке.

5 Перейти к следующей стойке и осуществить с той же последовательностью монтаж очередного кронштейна.

6 Протяжка трос-лидера на анкерном участке.

2 Схема последовательного технологического процесса протяжки трос-лидера.

1 Растормозить катушку и отмотать трос-лидер на длину, достаточную для стыковки трос-лидера с поводком, закрепленным на укладочном ролике первой стойки.

2 Состыковать трос-лидер с поводком и протянуть его через укладочный ролик.

3 Притормаживая катушку с небольшим натяжением, протянуть трос-лидер до следующей стойки.

4 Повторить операции, выполненные при протяжке трос-лидера первой стойки, и протянуть трос-лидер через раскаточный ролик второй стойки, во время протяжки трос-лидера через раскаточный ролик трос-лидер удерживается в натянутом положении. При протяжке трос-лидера по необходимости заменять катушки.

5 Повторить операции по всем стойкам анкерного участка

6 После протяжки по всему анкерному участку трос-лидер закрепляется на крайних стойках в натянутом состоянии, обеспечивая габариты его до земли.

3 Подвеска ВОК на стойках:

1 С помощью кабельного зажима “чулок” ВОК состыковывается с трос-лидером. Во время стыковки необходимо следить за тем, чтобы трос-лидер находился в натянутом состоянии и не нарушались габариты, с другой стороны анкерного участка трос лидер соединяется с тяговой машиной (лебедкой).

2 Производится протяжка ВОК по всем роликам со скоростью до 30 м/мин. Координация действий по растормаживанию барабана и одновременному включению тяговой машины осуществляется по радиосвязи. Одновременно проводится наблюдение за прохождением кабеля по роликам.

3 После протяжки ВОК от его конца у барабана отматывается технологический запас.

4 В конце технологического запаса устанавливается зажим и ВОК анкеруется на стойку. Технологический запас в соответствии с проектом сматывается в бухту и закрепляется на стойке.

5 После анкеровки ВОК натягивается до усилия, превышающего табличное значение на 10%, выдерживается в этом состоянии 5-10 мин. На месте промежуточной анкеровки наносится метка кабель ослабляется, устанавливается поддерживающий зажим, затем ВОК снова натягивается, а поддерживающий зажим анкеруется на стоке.

6 Технологический процесс повторяется на всех местах анкеровки.

7 После установки последнего анкерного зажима тяговая машина отсоединяется от ВОК, который затем сматывается в бухту и закрепляется на стойке.