Дипломная работа (ВКР) — бакалавр, специалист на тему Проектирование волоконно-оптической линии связи для Омского региона.

Содержание:

Содержание Список используемых
сокращений. 4
Введение. 5
1. Анализ теоретических
аспектов построения волоконно-оптических линий связи. 8
1.1 Принципы построения
волоконно-оптических линий связи. 8
1.2 Исследование
архитектуры построения волоконно-оптических линий связи  12
1.2.1 Архитектура
«точка-точка». 12
1.2.2 Архитектура сети
«линия». 13
1.2.3. Архитектура сети
«звезда». 14
1.2.4 Транковая
архитектура ВОЛС.. 15
1.3 Классификация
оборудования, необходимого для построения ВОЛС.. 16
1.4 Организация управления
и мониторинга ВОЛС.. 20
2. Выбор трассы для
прокладки оптического кабеля. 24
2.1 Характеристика
оконечных пунктов. 24
2.2 Физико-географический
очерк по трассе ВОЛС.. 24
2.3 Обоснование
необходимости строительства кабельной линии. 24
3. Выбор системы передачи. 27
3.1
Обоснование и расчёт числа каналов. 27
3.2 Обоснование выбора
системы передачи. 30
3.3 Характеристика
выбранной системы передачи. 32
4. Расчёт характеристик
оптического волокна и выбор оптического кабеля. 36
4.1 Расчёт характеристик
оптического волокна. 36
4.2 Выбор типа оптического
кабеля. 38 4.3 Расчет длины
регенерационного участка и размещение НРП.. 41
5. Принцип организации
проектируемой сети. 44
5.1 Топология
проектируемой сети. 44
5.2 Структурная схема
организации связи. 44
6. Строительство ВОЛС.. 49
6.1 Технология
строительства ВОЛС.. 49
6.2 Прокладка оптического
кабеля. 49
6.4 Соединение оптического
кабеля и трубопровода. 50
6.4.1 Требования к
неразъемным соединениям ОК.. 52
6.4.2 Монтаж муфт и
оконечных устройств. 53
7. Обоснование
экономической эффективности проекта. 54
7.1 Расчет капитальных
вложений на строительство ВОЛС.. 54
7.2 Расчет годовых
эксплуатационных расходов. 55
7.3 Расчет доходов от
основной деятельности. 58
7.4 Расчет срока
окупаемости. 58
8. Обеспечение
безопасности жизнедеятельности при строительстве и монтаже ВОЛС.. 60
Заключение. 64
Список используемых
источников. 66

Введение:

В
современных условиях развития научно-технического прогресса постоянно растет
объем обрабатываемых информационных ресурсов. Результаты теоретических и
экспериментальных исследований, говорят о том, что рост объемов передаваемых
данных увеличивается пропорционально росту валового продукта. Данный факт
определяется требованиями расширения взаимосвязей между разнообразными звеньями
производственной деятельности и увеличением объемов информационных ресурсов в
самых различных сферах жизни человеческого общества. Сегодня стремительно
повышаются требования к качеству и скорости передачи данных, разрабатываются
новые современные сервисные предложения различных операторов связи.

Качественная
и стабильная связь требуется для оперативного управления сферами человеческой
деятельности, роста обороноспособности государства, удовлетворения культурных и
бытовых потребностей граждан.

В
настоящее время очень масштабное развитие и непосредственное применение
получает волоконная оптика. Значительные темпы роста данного направления на
мировом рынке превышают другие направления в области организации связи и
составляют примерно 40 % в год.

Отмечу
основные преимущества оптических кабелей. Наряду с экономией цветных металлов,
они обладают нижеприведенными достоинствами:

—
большая широкополосность, и, как следствие, возможность организации передачи
значительного потока данных;

— низкие
потери;

—
отличные массо-габаритные характеристики;

—
защищённость относительно внешних воздействий, а так же переходных помех;

—
безопасность эксплуатации (отсутствие искрения, а так же коротких замыканий).

Как
указывалось выше, основным преимуществом оптического волокна является  огромная пропускная способность. Время
показывает, что современные потребности человека постоянно увеличиваются,
причем, со скорость гораздо более высокой, чем можно предполагать. Два десятка
лет назад ВОЛC использовались, как правило, для организации
магистральных линий связи — для соединения городов, стран и континентов. На
сегодняшний день волоконно-оптические сети охватывает здания отдельных городов
и поселков, а так же широко применяются при организации сетей в конкретных
помещениях и офисах. Мощные 
многоуровневые современные системы связи используют очень сложные
"интеллектуальные" технические средства и компоненты и требуют
четкого контроля, а так же квалифицированного технического обслуживания.

Увеличение
потребностей в расширении пропускной способности полосы пропускания носит по
истине взрывной характер. Данный факт вынуждает разработчиков современных
систем связи формировать такие решения, которые располагают значительным
запасом пропускной способности, а так же позволяют увеличивать параметры
производительности сетей.

Тема
данной выпускной квалификаций работы – «Проектирование волоконно-оптической
линии связи для Омского региона».

Стоит
отметить, что в условиях Сибирского региона, который представляет собой
малонаселённые пространства, удалённые от основных телекоммуникационных
магистралей, существуют некоторые проблемы с организацией связи и передачей
данных.  Главная черта сибирских регионов
– низкая плотность населения и огромные пространства.

Цель
работы – разработка проектных решений по строительству волоконно-оптической
линии связи на исследуемом участке.

Исходя
из цели работы, в процессе ее выполнения необходимо решить следующие задачи:

— исследовать
принципы построения волоконно-оптических линий связи;

—
произвести исследование архитектуры построения волоконно-оптических линий связи;

—
произвести классификацию оборудования, необходимого для построения ВОЛС;

—
рассмотреть организацию управления и мониторинга ВОЛС;

—
исследовать характеристику оконечных пунктов;

—
привести физико-географический очерк по трассе ВОЛС;

— дать
обоснование необходимости строительства кабельной линии;

—
произвести выбор трассы на загородном участке;

—
произвести обоснование и расчёт числа каналов;

—
произвести обоснование выбора системы связи;

— дать
характеристику выбранной системы связи;

—
произвести расчёт характеристик оптического волокна и выбор оптического кабеля;

—
произвести расчет длины регенерационного участка и размещение НРП;

—
определить структуру и топологию проектируемой сети;

— дать
рекомендации по организации строительства ВОЛС;

—
разработать вопросы обеспечения безопасности жизнедеятельности при
строительстве и монтаже ВОЛС.

Объект
исследования – проектируемая волоконно-оптическая линия связи.

Предмет
исследования – поиск оптимальных технических решений в процессе проектирования
волоконно-оптическая линия связи.

Методы
исследования выпускной квалификационной работы:

—
исследование литературы в сфере проектирования ВОЛС;

— метод
классификации;

— метод
анализа.

В ходе написания настоящей выпускной
квалификационной работы предполагается изучить большой объем теоретической
информации, которая будет необходима для дальнейшей трудовой

Заключение:

После
возникновения и последующего развития линий связи, появился новый, очень
эффективный способ коммуникаций между абонентами. Изначально сети и системы
связи использовались, как правило, для научных целей, однако, затем они стали
применяться во все областях человеческой деятельности. Основная масса сетей при
этом существовала обособленно друг от друга, решая конкретные задачи для
отдельных групп пользователей.

Системы
связи сегодня являются основой развития человеческого общества. Спрос на
различные услуги связи — от телефонной связи до предоставления широкополосного
доступа в сеть Интернет — стабильно увеличивается. Данный аспект формирует
выдвижения новых требований, предъявляемых к современным сетям связи,
пропускной способности систем связи, надежности и гибкости систем связи.
Общепризнанным фактом является утверждение о том, что реализация потребностей
человеческого общества в получении необходимых информационных ресурсов возможна
сегодня на базе применения волоконно-оптических систем и линий связи.

Сегодня
волоконно-оптические линии связи широко применяются повсеместно, поэтому анализ
данной тематики является в высшей степени актуальной.

В
выпускной квалификационной работе получены нижеприведенные результаты.

Подробно
изучен район проектирования, особенности климатических условий проектирования,
обоснована необходимость строительства ВОЛС на исследуемом участке.

Разработана
схема организации связи, на которой указаны оконечные и промежуточные пункты,
оборудование, установленное в этих пунктах.

Рассмотрены
методы прокладки, монтажа и измерений ВОЛС, вопросы по охране труда и технике
безопасности, а так же воздействие на окружающую среду.

Проведен
расчет значений основных экономических показателей, которые указывают на
высокую эффективность реализации данного проекта.

В
процессе проектирования:

—
произведен выбор трассы строительства ВОЛС;

—
произведен выбор необходимого оборудования и оптических кабелей;

—
разработана схема организации связи;

—
проработаны вопросы строительства и монтажа ВОЛС;

—
проанализирована методика измерения основных параметров ВОЛС;

—
обоснована экономическую эффективность разработанного проекта;

—
рассмотрены вопросы безопасности жизнедеятельности.

Таким
образом, проектируемая ВОЛС является целесообразной и отвечает современным
требованиям.

По
завершению работы необходимо отметить, что все поставленные задачи выполнены,
цель работы в полной мере достигнута.

Фрагмент текста работы:

1.
Анализ теоретических аспектов построения волоконно-оптических линий связи

1.1 Принципы
построения волоконно-оптических линий связи Тематика,
связанная с волоконной оптикой, как отдельное направление техники,
сформировалась в начале 50-х годов двадцатого века. В это время промышленностью
выпускались тонкие волокна из разнообразных прозрачных материалов (например,
стекло, кварц). Ранее были сделаны предположения о том, что если необходимым
образом выбирать оптические характеристики внутренней и наружной среды
оптического волокна, то луч света, который введен через торец кабеля в его
сердечник, будет распространяться исключительно по нему, отражаясь при этом от
оболочки кабеля. Даже в том случае, когда волокно будет изогнуто, луч света
будет удерживаться внутри сердечника кабеля.

Световой
луч, попав непосредственно в оптическое волокно, способен распространяться по
произвольным криволинейным траекториям в зависимости от положения оптического
волокна. Отмечу, что имеет место полная аналогия с протеканием по кабелю
электрического тока. Именно поэтому оптическое волокно называют светопроводом
(световодом). Волокна из стекла или кварца, толщина которых всего в 2–3 раза
превышает толщину человеческого волоса, являются очень гибкими и прочными. Хотя,
стоит отметить, что световоды, производимые в 50-х годах были недостаточно
прозрачными. При длине 5-10 м световой сигнал в них поглощался практически
полностью.

По
современным меркам волоконная оптика или ВОЛС (Волоконно-Оптические Линии
Связи) имеет совсем недавнюю историю. Однако использование света для передачи
информации имеет более давние традиции.

Использование света для передачи сообщений в современном понимании
телекоммуникаций началось в 1790-х с изобретением во Франции оптического
телеграфа. К середине 19-го века общая протяженность линий равнялась 5000 км.
Во второй половине 19-го столетия телеграф Морзе полностью вытеснил оптический