Проектирование и оптимизация распределительных сетей абонентского доступа г.Санкт-Петербурга Центрального района PON G.984.2

Реферат
Задание на проектирование
Введение
1. Виды пассивных оптических сетей, Главные принципы их работы
1.1 Волокно в сетях доступа
1.2 Принцип действия PON
1.3 Стандарты PON
1.4 Оптические параметры сетей PON
1.5 Проектирование оптимальных сетей
2. Характеристика муниципальных объектов, предполагаемых к охвату сетью
2.1 Определение набора предоставляемых услуг
3. Выбор типа аппаратуры в центральном офисе и на другом конце ветви PON. Выбор пассивных оптических компонентов
3.1 Постановка задачи
3.2 Волокно до многоквартирного дома – FTTB
3.3 GPON - оборудование широкополосного доступа Terawave
3.4 Области использования
3.5 Terawave GPON – центральный узел
3.6 TW-124G – серия абонентских узлов GPON для дома
3.7 TW-500 – серия абонентских узлов GPON для многоквартирного дома
3.8 TW-124E/F/V – серия абонентских узлов для дома
3.9 Система сетевого управления TMS
3.10 Выбор активного оборудования и аппаратуры
3.10.1 Выбор станционного OLT-оборудования и аппаратуры
3.10.2 Выбор оборудования и аппаратуры ONT
3.11 Выбор пассивного оборудования и аппаратуры
3.11.1 Оптический распределительный шкаф (ОРШ)
3.11.2 Оптические распределительные коробки (ОРК)
3.11.3 Этажные распределительные коробки
4. Выбор трассы прокладки кабеля
4.1 "Крышная" система прокладки ВОЛС
4.2 Главные области использования "крышных" МВКС
4.3 «Крышный» кабель
4.4 Монтажное оборудование
4.5 Технология прокладки
5. Схема магистрального участка пассивной оптической сети
5.1 Прокладка кабеля в зданиях
6. Разводка кабелей по домам
6.1 Схема распределительной сети типового подъезда
6.2 Подключение абонентов многоквартирных жилых домов по оптическому кабелю
6.2.1 Первый дом
6.2.2 Второй дом
6.2.3 Третий дом
6.2.4 Четвертый дом
6.3 Выбор кабеля
7. Расчет бюджета потерь на самый протяженной ветви. Расчет запаса системы на развитие
7.1 Затухание сигнала
7.2 Расчеты затухания
7.3 Расчёт затухания для максимально отдалённого дома
7.4 Оптимизация сети по затуханию
7.5 Организация строительства сети
7.6 Определение отношения сигнал/шум
7.7 Расчет надежности системы
10. Мероприятия по безопасности и надежности жизнедеятельности
10.1 Анализ характеристик объекта проектирования и трудовой деятельности
10.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению
10.3 Мероприятия по технике безопасности и надежности
10.4 Мероприятия по пожарной безопасности и надежности
10.5 Мероприятия по обеспечению БЖД в условиях чрезвычайных ситуаций
10.6 Требование по электробезопасности и надежности
11 Технико-экономические расчеты
11.1 Расчет капитальных затрат
11.2 Расчет доходов от услуг Triple play
11.3 Расчет затрат на производство услуг
11.4 Расчет основных экономических показателей, характеризующих эффективность капитальных вложений
Заключение
Список литературы

изм. Кол-во Кросс ШКОН-КПВ-640(20) с кронштейном и органайзером (корпус) шт. 1 Модуль кроссовый откидной К-16SC-16SC/APC-16SC/APC шт. 1 Модуль кроссовый откидной К-24SC-24SC/APC-24SC/APC шт. 16 Разветвитель РО-1х32-PLC-SM/3.0-1.0м-SC/APC шт. 12 Коробка этажная ШКОН-ММ/2-2Л10РС (до 10 соединителей Fibrlok Splice) шт. 96 Соединитель ОВ механический Fibrlok II 2529-AS шт. 384 Патчкорд ШОС-S7/3.0-SC/APC-SC/APC-40,0 м-AC (1xG.657) шт. 192 Розетка абонентская ШКОН-ПА-1-SC/APC шт. 384 Кабель 12 модулей по 4 волокна 12х4хG657 м 1400  6.3 Выбор кабеля
Для построения оптической сети доступа применяются одномодовые волокна в ВОК с расширенным диапазоном рабочих длин волн по рекомендации G.652D, которые позволяют применять для работы дополнительный интервал между 1310 и 1550 нм и обладают пониженным затуханием на "пике воды", что весьма важно. Главные требования к одномодовому волокну по рекомендации G.652D приведены в табл.5.1
Таблица 6.6 - Характеристики волокон по Рекомендации G.652D
Параметры ВОК рек. G.652 D Коэффициент затухания, дБ/км 1310 нм 1550 нм ≤0,40 ≤0,25 Коэффициент хроматической дисперсии, пс/нм*км не более, в интервале длин волн: 1285….1330 нм 1530….1565 нм ≤3,5 ≤18 Поляризиционно-модовая дисперсия (PMD), пс/√км ≤0,2 Длина волны отсечки ≤ 1260
В тоже время допускается применение волоконно-оптического кабеля по рекомендации G.657A, В с улучшенными изгибными характеристиками.
Конструкция оптического кабеля должна сочетаться с методами прокладки и условиями окружающей среды. В настоящем проекте предусматриваются кабели для прокладки в кабельной канализации и кабели для прокладки внутри здания.
От АТС до жилого комплекса кабель производства ДПН-096-T16-06-30,0/0,6
Рисунок 6.12 - Схематичное изображение кабеля ДПН: 1 - Центральный силовой диэлектрический элемент; 2 - Оптическое волокно; 3 - Оптический модуль; 4 - Кордель; 5 - Полимерная лента с водоблокирующим покрытием; 6 - Полиэтиленовая внутренняя оболочка; 7 - Гидрофобный гель; 8 - Стальная гофрированная лента с полимерным покрытием; 9 - Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение
Для внутридомовой разводки применяются кабели ДБН-Н-06-06Е01, Acome HPC1626 CT 6x6хG.652D и Acome HPC1625 48хMCP1хG657.
Рисунок 6.13 - Схематичное изображение кабеля ДБН-Н: 1 - Центральный диэлектрический элемент; 2 - Оптическое волокно; 3 - Кабель ОБН; 4 - Скрепляющая лента из синтетического материала; 5 - Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение; 6 - Кордель
В тоже время для внутридомовой разводки применяются кабели ОБГ-Н-01-01Е01.
Рисунок 6.14 - Схематичное изображение кабеля ОБГ: 1 - Оптическое волокно в буферном покрытии; 2 - Силовой элемент из высокомодульных прядей; 3 - Наружная оболочка из материала, не распространяющего горение
Расчет бюджета потерь на самый протяженной ветви. Расчет запаса системы на развитие
7.1 Затухание сигнала
Под затуханием сигнала понимают уменьшение его оптической мощности при распространении по оптическому волокну. Затухание измеряется в дБ/км. На затухание света в волокне в основном влияют такие факторы как потери и затраты на поглощение и затраты на рассеивание. Поглощение в оптическом волокне может быть собственным и примесным. Собственное поглощение обусловлено поглощением кварца в инфракрасной (ИК) и ультрафиолетовой (УФ) областях спектра, а примесное - наличием примесей в волокне. Среди примесей, вызывающих наибольшее затухание, выделяют ионы OH (гидроксильные группы). Из-за малых (микроскопических) изменений плотности и, следовательно, изменений показателя преломления материала волокна свет, распространяющийся в определенном направлении, может распределяться (рассеиваться) в разных направлениях, в том числе и в обратном. Это приводит к появлению рассеянного излучения и, следовательно, к потерям. Даже при отсутствии затухания за счет поглощения в волокне всегда будет присутствовать затухание, обусловленное рэлеевским рассеянием, которое составляет приблизительно 0,16 дБ/км на длине волны 1550 нм.
Дополнительное затухание может быть вызвано макроизгибами (с радиусом изгиба >> 1 мм) и микроизгибами (с радиусом изгиба < 1 мм), а в тоже время радиоактивным излучением. Эти факторы, приводящие к дополнительному ослаблению сигнала, обязаны быть минимизированы или полностью исключены при разработке конструкции кабеля и при последующей его прокладке и монтаже.
7.2 Расчеты затухания
Выбор системы трасмиссии определяет максимально допустимое затухание между передатчиком и приемником.
Так называемый бюджет затухания представляет собой сумму всех потерь, которые возникают на участке оптической сети доступа между передатчиком и приемником. Рассмотрим следующие источники потерь:
 Полное затухание в оптическом волокне. Оно зависит от коэффициента затухания волокна (дБ/км) на определенной длине волны и от его полной длины (км).
 Полные потери в сростках. Они зависят от потерь в каждом сростке (дБ) и от их общего числа.
 Полные потери в соединителях. Они зависят от потерь в каждом соединителе (дБ) и от их общего числа.
 Потери в разветвителях волокон. Эти потери зависят от коэффициента разветвления и возрастают примерно на 3,5 дБ каждый раз, когда сигнал делится пополам.
Из всего вышесказанного должно, что максимально допустимые потери или бюджет затухания не имеют возможность превышать некоторой величины. Следовательно, и длина линии, и коэффициент разветвления в тоже время ограничиваются бюджетом затухания. Должно заметить, что в пассивной оптической сети потери разветвления часто имеют значительную величину и имеют возможность превышать половину бюджета затухания.
Другой фактор, ограничивающий длину оптической линии связи и максимальную скорость трасмиссии - это дисперсия.
Однако при расчете допустимого расстояния для системы трасмиссии в оптической сети доступа обычно учитывают только бюджет затухания, т.к. именно затухание, а не дисперсия представляется главным ограничивающим фактором.
Нужно проводить расчеты полного затухания для каждого отдельного волокна (линии) и сравнивать результаты с максимально допустимым затуханием. Эти расчеты проводятся на стадии проектирования оптической сети доступа.
7.3 Расчёт затухания для максимально отдалённого дома
Таблица 7.1 - Результаты расчета
Расчёты затухания Единица измерения Длина волны, нм Тип волокна: G.652 ITU-T D 1310 1550 1 2 3 4 5 1 Коэффициент затухания волокна дБ/км 0,4 0,25 2 Хроматическая дисперсия пс/нм км 3,5 18 3 Длина линии км 1,3 1,3 4 Вносимое волокном затухание дБ 0,68 0,38 5 Средние потери в сварке дБ 0,1 0,05 6 Количество сварок шт. 7 7 7 Суммарные потери в разъемных соединителях дБ 6,3 6,3 8 Эксплуатационный запас дБ 3 3 9 Средние потери в соединителях дБ 0,3 0,3 10 Количество соединителей шт. 4 4 12 Потери разветвления 1:64 дБ 22 22 13 Потери разветвления 1:32 дБ 17,5 17,5 14 Потери разветвления 1:2 дБ 1,8 1,8 15 Общие потери в линии связи дБ 23 22,23 16 Допустимые потери дБ 26 26 17 Остаточный запас по затуханию дБ 2,97 3,77
7.4 Оптимизация сети по затуханию
При проверочном расчете правильного выбора длины участка регенерации руководствуются двумя параметрами: суммарным затуханием регенерационного участка и дисперсией оптического волокна (ОВ).
Если исходить из затухания с учетом всех потерь, имеющих место в линейном тракте, то расчетная формула длины регенерационного участка выглядит следующим образом:
  (7.1)
Здесь: Эп - энергетический потенциал ВОСП, дБ, определяемый как Эп=Рnер - Рnр и указываемый в технических характеристиках ВОСП (для аппаратуры - Эп=38дБ) ;
a - коэффициент затухания оптического волокна, дБ/км;
nрс - количество разъёмных соединителей (их количество равно 2, они установлены на вводе и выводе оптического излучения в ОВ);
aрс - потери в разъёмном соединителе, дБ;
nнс - количество неразъёмных соединителей на участке регенерации,
анс - потери в неразъёмном в соединителе, дБ;
аt - допуск на затухание потерь оптического волокна с изменением температуры;
аВ - допуск на затухание потерь, связанных с ухудшением характеристик компонентов регенерационного участка (источники излучения - кабель - приёмники излучения) со временем.
Величина Эп характеризует необходимый перепад уровней для нормальной работы аппаратуры, а остальные члены в скобках формулы (4) - суммарные потери участка регенерации.
Расчёт проводится для самого длинного участка регенерации. Сначала определяется количество строительных длин на участке регенерации:
  (7.2)
где lc - строительная длина кабеля (строительную длину возьмем lc=2км).
Общее количество строительных длин для участка регенерации определяет количество неразъёмных соединителей:
  (7.3)
Величина a задана в исходных данных для выбранного кабеля: a=0,3 дБ/км. Значения величин анс и арс выбираем исходя из значений потерь в разъемных и неразъемных соединителях для разных типов ОВ (табл.6 методического указания [1]): анс =0,3…0,5 дБ; арс=0,5…1,5 дБ (исходя из того, что возможно старение соединений будем полагать анс =0,4 дБ; арс=1 дБ).
Допуски на температурные изменения параметров ВОСП при ΔТ=10ºС: at=2 .
Для определения допуска на потери от старения во времени нужно определить комбинацию источников излучения передатчика и приемника. Эта комбинация определяется согласно заданному энергетическому потенциалу Эп, дБ и скорости трасмиссии в линии В, МБит/с выбранной аппаратуры. Так у нас определена следующая комбинация источников излучения передатчика и приемника – ЛД + pin ФД (при данной скорости трасмиссии в линии, только токая комбинация обеспечивает передачу энергетического потенциала 38 дБ, что и указано в данных аппаратуры). Следовательно, допуски на потери от старения во времени элементов aВ=4…5дБ (возьмем aВ=4дБ ).
Проверяем условие (8.3):
 км
 км
55 км < 64км – т.е. условие выполняется.
Исходя из полученных значений величин арс, анс, аt, аВ, определим затухание участка регенерации ару
, (7.4)
ару = 0,3×55+1×2+0,4×27+2+4 = 35,3 дБ
Сопоставим величину ару и энергетический потенциал Эп. В этом случае должно выполняться условие:
, (8)
35,3 дБ< 38 дБ, следовательно, длина участка регенерации выбрана верно.
Правильность выбора длины регенерационного участка lру нужно в тоже время проверить с учётом дисперсионных свойств оптического волокна.
Максимальная длина регенерационного участка с учётом дисперсии ОВ выбирается из условия
, (7.5)
где В - скорость трасмиссии информации, бит/с;
s - среднеквадратичное значение дисперсии выбранного оптического волокна, с/км.
Для одномодовых оптических волокон задается нормированная среднеквадратичная дисперсия sн, нс/(нм×км) или пс/(нм×км).
Величина s определяется в этом случае по формуле:
, (7.6)
где К =10 –12 в случае sн [ пс/(нм×км)], К = 10 -9 в случае sн [нc/(нм×км)], Dl - ширина полосы оптического излучения в нм. Для светодиодов Dl = 25-40 нм, для лазерных диодов Dl = 0,2-0,5 нм. В нашем случае:
Dl = 0,2 нм (задана в исходных данных),
sн = 3,5 пc/(нм×км) (с учетом наихудшей дисперсии кабеля ОКЛ),
тогда К=10-12 и получаем
s =10-12×0,2×3,5= 0,7×10-12 с/км
lру £ 0,25/(0,7×10-12×41,2416×106), км
55 км < 866 км
Значит, условие выполняется.
ПОМ – передающий оптический модуль
ПРОМ – приемный оптический модуль
ОС-Р – разъемный оптический соединитель
ОС-Н – неразъемный оптический соединитель
ОК – оптический кабель
7.5 Организация строительства сети
В распределительную сеть PON входит участок сети от оптического распределительного шкафа (ОРШ) к этажным оптическим распределительным коробкам (ОРК) в домах. Схемы распределительной сети содержат решения по домовой прокладке оптических кабелей, по размещению ОРШ и ОРК непосредственно в жилых домах.
Распределительная сеть PON в дипломной работе рассмотрена на примере схемы распределительной сети жилого квартала.
Процент охвата технологией PON в общей сложности во всем квартале - 90%, в первом корпусе - 90,78 % во втором корпусе - 96,97 %, в третьем корпусе - 80 %. Что обеспечит возможность подключения практически любой квартиры квартала.
7.6 Определение отношения сигнал/шум
Отношение сигнал/шум или вероятность ошибки, отводимые на длину регенерационного участка для цифровой волоконно-оптической системы связи определяется по формуле:
(7.7)
где - вероятность ошибки, приходящаяся на 1 км оптического линейного тракта (для магистральной сети 10-11, для внутризоновой 1,67·10-10, для местной 10-9). Для расчетов возьмем наибольший регенерационный участок lру =2 км
Для проектируемой ВОЛС:
7.7 Расчет надежности системы
По теории надежности отказы рассматриваются как случайные события. Интервалом времени от момента включения до первого отказа представляется случайной величиной, называемой «время безотказной и надежной работы».
Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной и надежной работы будет менее t, обозначается и имеет смысл вероятности отказа на интервале 0…. Вероятность противоположного события - безотказной и надежной работы на этом интервале - равна:
. (7.8)
Удобной мерой надежности элементов и систем представляется интенсивность отказов , представляющая собой условную плотность вероятности отказов в момент , при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями и существует взаимосвязь.
. (7.9)
В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна . В этом случае:
. (7.9)
Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной и надежной работы с течением времени.
Среднее время безотказной и надежной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной и надежной работы».
час-1 . (7.10)
Следовательно, среднее время безотказной и надежной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов:
(7.11)
Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов.
Пусть , ,… - вероятности безотказной и надежной работы каждого элемента на интервале времени 0…t, n- 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 и надежной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной и надежной работы отдельных ее элементов:
, (7.12)
где - интенсивность отказов системы, час-1;
- интенсивность отказа i-го элемента, час-1.
Среднее время безотказной и надежной работы системы определяется:
, час. (7.13)
К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых систем относится коэффициент готовности, который определяется по формуле:
, (7.14)
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 имеется возможность применять 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. В этом случае полученные данные обязаны сопоставляться с показателями надежности для соответствующего типа сети: местная, внутризоновая, магистральная.
коэффициент готовности оборудования и аппаратуры линейного тракта для магистральной линии максимальной протяженности = 2км 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:
, (7.15)
где - интенсивности отказов НРП и ОРП;
- количество НРП и ОРП;
- интенсивность отказов одного километра кабеля;
L - протяженность магистрали.
А так как кабельная магистраль не содержит НРП, то интенсивность отказов НРП не учитываем.
Средняя по России интенсивность отказов 1 км оптического кабеля равна =3,8810-7 час-1. Согласно техническому описанию, наработка на отказ мультиплексора аппаратуры FlexGain A2500 Extra равна 20 годам или 175200 часов, откуда интенсивность отказов будет равна .Значения необходимых для расчетов параметров возьмем из таблицы 7.2
Таблица 7.2 - Показатели надежности
Показатели надёжности ОРП Кабель на 1 км Интенсивность отказов , 1/ч 0,610-7 3,8810-7 Время восстановления повреждения,tв, ч 0,5 3,0 .
Определим среднее время безотказной и надежной работы линейного тракта:
.
Вероятность безотказной и надежной работы в течение суток часа:
.
В течение недели часов:
.
В течение месяца часов:
.
Рассчитаем коэффициент готовности. Предварительно найдем среднее время восстановления связи по формуле:
,ч (7.16)
где - время восстановления соответственно НРП, ОРП и кабеля.
.
Теперь найдем коэффициент готовности:
.
Расчёты вероятности безотказной и надежной работы занесём в таблицу 7.3
Таблица 7.3 - Данные расчета вероятности безотказной и надежной работы
Вероятность безотказной и надежной работы Интервал времени t, ч 0 24 168 720 Р(t) 1 0,9998 0,937 0,756 В результате расчетов имеется возможность сделать вывод, что проектируемая магистральная сеть связи способна выполнять заданные функции с необходимым качеством.
 Мероприятия по безопасности и надежности жизнедеятельности
10.1 Анализ характеристик объекта проектирования и трудовой деятельности
Целью данного дипломного проекта представляется рассмотрение вопросов предоставления мультисервисных услуг в квартале. Объект реализации проекта представляется самостоятельной законченной разработкой структурированной кабельной сети, созданной с целью организации подключения абонентам качественных услуг широкополосного доступа к сети Internet , IP-HD-телевидения телефонии. Сеть рассчитана на бесперебойное функционирование 24 часа в сутки. Источником электропитания для оборудования и аппаратуры, используемого при строительстве сети PON, будет являться городская электрическая сеть.
Распределительные кабели будут проложены в действующей телефонной канализации. Подземная канализация данной разновидности представляет собой совокупность трубопроводов, шахт, колодцев и иных смотровых устройств, предназначенных для затягивания кабелей связи в образуемые каналы монтажа этих кабелей и их последующего эксплуатационного обслуживания.
При прокладке распределительных кабелей самый часто встречающейся операцией представляется монтаж и герметизация муфт на кабелях связи. Это дает основание более подробно рассмотреть технологические процессы, встречающиеся при выполнении строительно-монтажных работ, а именно:
 затягивание кабеля в канализацию;
 работа в подземных смотровых устройствах;
 монтаж кабелей в существующей канализации;
 измерения и испытания кабеля.
При рассмотрении видов работ, нужно отметить, что при строительстве и эксплуатации линии связи все работы обязаны проводиться только специалистами необходимых категорий. К числу работ повышенной опасности относятся:
 Погрузочно-разгрузочные работы.
 Прокладка, монтаж, магистральных и распределительных кабелей в смотровых устройствах подземной кабельной канализации, опасных с точки зрения возможности поступления газа.
 Монтаж кабеля с полиэтиленовой оболочкой вызывает выделение вредных газов, оказывающих токсичное воздействие на организм человека.
 Монтажные работы в кабельной канализации, такие как сварка, требуют определённого светового обеспечения в соответствии с санитарно-техническими нормами.
 Возможность поражения электротоком.
Проанализировав условия, методы и способы прокладки, учитывая анализ трудовой деятельности и производственной среды, имеется возможность выделить следующие задачи:
 при прокладке и монтаже кабеля применять более современную технику;
 свести ручной труд до минимума;
 обеспечить своевременную доставку специалистов, необходимой техники, инструментов и приборов;
 должным образом обеспечить условия труда.
Для обеспечения оптимальных мероприятий по охране труда ниже будут рассмотрены вопросы эргономического обеспечения, техники безопасности и надежности и пожарной профилактики. Общие руководства по охране труда осуществляет Министерство связи Российской Федерации. Работу и контроль выполнения мероприятий по охране труда организует подотдел Министерства связи Российской Федерации.
Разработанный проект содержит оборудование, представляющее потенциальную опасность для здоровья человека.
В состав оборудования и аппаратуры проекта входят:
источники бесперебойного питания (ИБС);
активное коммутационное оборудование;
оптоволоконные трансиверы и конвертеры;
Питание ИБС и активного оборудования и аппаратуры производится от сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Оптоволоконные трансиверы и конвертеры генерируют монохроматическое остронаправленное излучение с длиной волны ( = от 1260 до 1690 нм.
Возможные воздействия на организм человека имеют возможность быть следующие:
оптическое излучение непосредственно из лазера, а так же из ОВ; возможность поражения электрическим током.
10.2 Мероприятия по эргономическому обеспечению
Эргономика при строительстве и эксплуатации линейных сооружений связана с производительностью и качеством работ.
Монтаж кабельных линий выполняется кабельщиками-спайщиками, прошедшими специальный курс обучения и имеющими опыт работы. Как правило, каждую отдельную линию монтирует одна бригада (звено из двух, трёх человек).
Прокладку кабеля в настоящем проекте предполагается осуществлять с применением разнообразных средств механизации, что полностью исключает тяжёлый физический труд.
Для освещения кабельных колодцев в данном проекте применяются электрические фонари и электролампы на напряжение не выше 12 В с питанием от аккумуляторных батарей. Так как не исключена возможность появления в колодце опасного газа, для освещения применяются герметичные светильники.
Для обеспечения высокого качества монтажа (для монтажа оптических кабелей нужно обеспечить постоянство температуры окружающей среды (не ниже -10°С), относительную влажность воздуха (не более 80%), чистоту рабочего места, отсутствие сквозняков), а в тоже время работоспособности дорогостоящих приборов применяется специальная монтажно-измерительная лаборатория на базе автомашины с кузовом закрытого типа ГАЗель - "ЛИОК", позволяющая монтажникам и измерителям выполнять сложные работы при соответствующих условиях, освещении (300 лк и дополнительном 1000 лк), и приточно-вытяжной вентиляции. Машина оборудована специализированным рабочим местом для 2-х монтажников (монтажный стол со всеми необходимыми приспособлениями) и местом для измерительной техники и соответствующих специалистов.
Рисунок 10.1 - 1 - Кузов; 2 - Шкаф для одежды; 3 - Приточно-вытяжная вентиляция; 4 - Футляр для медицинской аптечки; 5 - Переговорное устройство (рация); 6 - Щиток управления отопителем; 7 - Огнетушитель ОУ-2; 8 - Диван; 9 - Стул вращающийся; 10 - Стол монтажный; 11 - Шкаф для приборов; 12 - Блок питания; 13 - Щит автоматической защиты; 14 - Крепление бухты кабеля; 15 - Ввод “земля”; 16 - Трап - лестница; 17 - Шанцевый инструмент; 18 - Светильник местного освещения; 19 - Элементы крепления электроагрегата; 20 - Элементы крепления роликов натяжных малых; 21 - Элементы крепления ролика натяжного большого; 22 - Элементы крепления FSM-30 (40); 23 - Элементы крепления НР-37717; 24 - Элементы крепления стола раскладного; 25 - Электрогрелки
Для сидения технического персонала предусмотрены вращающиеся стулья с регулировкой по высоте. В холодное время года салон машины отапливается. Освещение в салоне естественное (через окно) и искусственное. Освещенность должна быть не менее 300 люкс, в соответствий со СНиП 23-05-95.
Питание всех электропотребителей осуществляется от передвижной электростанции малой мощности AБ-1. Отопление в холодное время года осуществляется бензоотопителем типа ОВ-ЗО, расположенным в передней части кузова. Машина снабжена бачком с питьевой водой, рукомойником, газовой плитой и аптечкой. Рабочее место имеет принудительную вентиляцию для удаления вредных примесей, возникающих при пайке кабеля. Скорость отсасывания воздуха должна быть не менее 07 м/с.
Вышеуказанные организационные и технические меры, направленные на эргономическое обеспечение, удовлетворяют заданным требованиям, так как снижают физическое и нервное напряжение технического персонала, улучшают условия труда, а значит, повышают его эффективность.
10.3 Мероприятия по технике безопасности и надежности
Прокладку кабеля и монтажные работы должно начинать только после выполнения мероприятий по технике безопасности и надежности. Проект должен быть согласован со службами подземных коммуникаций.
Работники, выполняющие работы на кабельных линиях связи обязаны быть обеспечены специальной одеждой, специальной обувью (резиновыми сапогами) и другими средствами индивидуальной защиты.
Перед началом работ по монтажу кабеля в колодце кабельной канализации нужно выполнять требования безопасности и надежности:
- установить ограждения и предупредительные знаки;
проверить колодец на отсутствие взрывоопасных и ядовитых газов
провентилировать колодцы;
откачать воду, при наличии ее, и просушить колодец;
установить освещение и т. п.
К управлению механизмами допускаются специально подготовленные лица, имеющие соответствующие удостоверения. При выполнении работ вблизи линий электротрасмиссии учитываются допустимые минимальные расстояния от подъёмных механизмов до ближайшего провода электротрасмиссии 1,5-9 метров в зависимости от напряжения линии.
При выполнении работ на улице весь личный состав бригады надевает ярко-оранжевые сигнальные жилеты во избежание наезда дорожного транспорта.
По обе стороны колодцев, в которых производится работа,
обязаны быть установлены ограждения-барьеры. Если колодец находится на проезжей части дороги, ограждения устанавливают навстречу движения транспорта на расстоянии не менее 10-15 м.
Все перевозимые строительные материалы (трубы, барабаны с кабелем и т.д.) при транспортировке тщательно укрепляются. Перевозить в кузове машины рабочих вместе с находящимися там материалами запрещается.
При производстве работ работникам находиться в зоне возможного смещения, падения или опрокидывания грузов запрещается.
Перед началом работы в колодце, производится инструктаж бригады, с вручением наряда-допуска. Для открывания крышек колодцев пользуются ломиками и крючками из цветного металла, что исключает возникновение искры от удара по крышке люка, а в тоже время возможность взрыва, если в колодце находится взрывоопасный газ. После открытия колодцы проверяются с помощью газоанализатора и специального индикатора на наличие взрывоопасных или ядовитых газов. Независимо от наличия или отсутствия газа, колодцы обязательно вентилируются, открываются в тоже время люки смежных колодцев. В случае обнаружения газа, должно вызвать службу газа. Колодцы вентилируются во время прокладки и сварки кабеля. Спуск в колодцы разрешается по деревянной приставной лестнице. На каждом работнике, опускающемся в колодец, должен быть надет спасательный пояс с лямками и надёжно закреплённой прочной верёвкой или специальный костюм с вшитыми в него лямками и каска. Около колодца, в котором ведётся работа, должен находиться дежурный, в обязанности которого входит наблюдение за состоянием работников, находящихся в колодце.
Для освещения подземных смотровых устройств обязаны применяться переносные электрические светильники напряжением не свыше 12 В или ручные электрические (аккумуляторные) фонари. При затягивании кабеля в канализацию первоначально обеспечивается устойчивость барабана с кабелем, исключающая его самопроизвольное движение. Трос лебёдки проверяется и смазывается. На расстоянии 1 метра от места работ по линии движения тягового троса устанавливаются ограждения с предупредительными знаками, обеспечивающие безопасность ведения работ, движения пешеходов и транспорта. Во время затягивания кабелей запрещается находиться у изгибов троса и прикасаться голыми руками к движущемуся кабелю или тросу. Все Главные работы выполняются в брезентовых рукавицах, особенно при смазке кабеля техническим вазелином.
При работах, связанных с прокладкой кабеля по стенам зданий, нужно пользоваться исправными деревянными или металлическими лестницами, подмостями и автовышками (при наружных работах). Лестницы обязаны быть прочными и надёжными. Дерево, применяемое для изготовления лестниц, должно быть выдержанным и сухим, сучковатость в нём не допускается. Ступени деревянных лестниц и стремянок обязаны быть прочно вставлены в выдолбленные отверстия в тетивах. Расстояние между ступенями должно быть 250 мм. Тетивы обязаны скрепляться стяжными болтами через каждые 2 метра, а в тоже время под верхней и нижней ступенями. Применять лестницы и стремянки со ступенями, нашитыми гвоздями, без их предварительной врезки запрещается. Нижние концы приставных лестниц обязаны иметь упоры в виде острых стальных наконечников при установке на грунте, или резиновые башмаки при установке на полу, асфальте и т.п. Общая длина (высота) приставной лестницы должна обеспечивать рабочему возможность работать стоя на ступени, находящейся на расстоянии не менее 1 метра от верхнего конца лестницы. Длина лестницы не должна превышать 5 метров.
При монтаже оптического кабеля нужно помнить и неукоснительно следовать инструкциям по технике безопасности и надежности. Разделка кабеля осуществляется режущим инструментом. Режущие поверхности и острые кромки обязаны быть направлены в сторону, противоположную телу работающего, чтобы избежать травмы при случайном срыве инструмента с обрабатываемой поверхности. Пальцы рук, удерживающие обрабатываемый предмет, обязаны находиться на достаточном удалении от режущих кромок.
Скалывание волокон нужно осуществлять специальным устройством - скалывателем. Данное устройство обеспечивает легкость скалывания, а так же может иметь специальную емкость для сбора микрочастиц оптического волокна образующихся при скалывании. Короткие осколки и обрезки волокон обязаны быть собраны и помещены в специальную коробку. Должно заботиться о том, чтобы осколки не оставались на столе, одежде или где-нибудь, откуда они имеют возможность проникнуть под кожу человека.
Сварочный аппарат при сварке нужно заземлять, все подключения и отключения прибора нужно осуществлять при снятом напряжении питания. В устройстве должна быть предусмотрена индикация включения напряжения питания и индикация подачи высокого напряжения. Устройство должно быть снабжено блокировкой подачи высокого напряжения на электроды при открытой крышке узла во время установки оптического волокна.
Сварочные аппараты используют для формирования электрической дуги высокое напряжение, которое представляется опасным для жизни, а дуговой разряд между электродами может привести к возгоранию горючих газов и паров легковоспламеняющихся жидкостей, поэтому нужно перед началом работ проверить помещение газоанализатором, на недопустимое содержание легковоспламеняющихся газов в помещении.
Сварка и проверка оптического волокна происходит с применением лазеров, что предоставляет опасность для человека. Неиспользуемые соединители и концы волокон обязаны быть закрыты. Нельзя смотреть на торцы волокна или соединителя. Передаваемое по световоду излучение находится вне видимого диапазона длин волн, однако может привести к необратимым повреждениям сетчатки глаза. По этой же причине запрещено направлять излучения лазера на человека.
Рекомендуется в тоже время устанавливать на оптических распределительных панелях и в шкафах, содержащих волоконно-оптическое оборудование, знак, предупреждающий о возможном лазерном излучении (форма и цвет знака указаны в ГОСТ Р12.4.026-2001). Общие требования по безопасности и надежности при разработке и эксплуатации лазерных изделий изложены в ГОСТ Р 50723-94.
При работе в монтажно-измерительной автомашине нужно соблюдение техники безопасности и надежности при работе с высоким напряжением. К работе с устройством для сварки оптических волокон допускаются лица, прошедшие вводный инструктаж по технике безопасности и надежности на рабочем месте с последующей проверкой знаний и имеющие группу по электробезопасности и надежности не ниже III.
Кабельные шкафы внутри помещений обязаны устанавливаться и крепиться к полу или стене в таких местах, чтобы не мешать движению людей. Двери шкафов обязаны свободно открываться.
После того как будет установлено, что на тросах и кабелях линий связи и проводного вещания (радиофикации) отсутствует постороннее напряжение выше 1000 В, с помощью индикатора низкого напряжения нужно убедиться, что на тросах и кабелях связи и проводного вещания (радиофикации) отсутствует в тоже время и постороннее напряжение ниже 1000 В. Пользоваться только одним индикатором низкого напряжения типа ИНН - 1 для установления наличия постороннего напряжения на тросах и кабелях связи и проводного вещания (радиофикации), имеющих пересечения с линиями электротрасмиссии напряжением выше 1000 В запрещается.
Опасность поражения электрическим током может возникнуть в результате нарушения правил эксплуатации механизмов с электродвигателями, различных электроинструментов, удлинителей, а в тоже время случайного прикосновения без защитных средств к токоведущим частям или металлическим нетоковедущим частям, в случае «пробоя на корпус». Опасность поражения электрическим током не уменьшается при использовании в работе неиспытанных или с просроченным сроком очередного испытания защитных средств. Степень опасности и возможность поражения электрическим током в значительной мере зависит от того, каким образом произошло прикосновение человека к металлическим частям электроустановок, находящимся под напряжением, или к проводникам электротрасмиссии.
К основным мерам защиты относятся:
Средства коллективной защиты.
Защитное заземление (OLT, сварочного аппарата и т. д).
Применение малых напряжений.
Применение изоляции.
Применение защитных средств
Запрещается подключать переносные токоприемники любой мощности к электросети методом «наброса».
При проведении работ должно соблюдать комплекс мероприятий по охране труда и технике безопасности и надежности в соответствии с требованиями действующих нормативных правил:
ПОТ РО-45-009-200. Правила по охране труда при работах на линейных сооружениях кабельных линий трасмиссии;
ПОТ РО-45-005-95. Правила по охране труда при работах на кабельных линиях связи и проводного вещания;
ПОТ РО-45-007-96. Правила по охране труда при работах на телефонных станциях и телеграфах;
СниП 12-03-2001 и СниП 12-04-2002. Техника безопасности и надежности в строительстве. 1,2 части;
ГОСТ Р 50571-94. Требования по обеспечению безопасности и надежности. Защита от поражения электрическим током;
ГОСТ Р 50723-94. Лазерная безопасность. Общие требования безопасности и надежности при разработке и эксплуатации лазерных изделий;
САНиПИН 5804-91. Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров;
10.4 Мероприятия по пожарной безопасности и надежности
Опасность пожара возникает при скоплении газов в колодцах. При ко