Направляющие системы электросвязи

            В. I. Лидреев, *. I. Блин,
            1.1. KmaillCKNN, 3.1. lopim, I. Б. flllll



Направляющие системы электросвязи

Юм 2. Проектирование, строительство и техническая эксилуатация

Рекомендовано Гэсударственным образовательным учреждением высшего профессионального образования
«Московский технический университет связи и информатики» (МТУСИ) в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальностям 210404 - «Многоканальные телекоммуникационные системы», 210406 - «Сети связи и системы коммутации», 210401 - «Физика и техника оптической связи»,
210403 - «Защищенные системы связи» направления
210400 - «Телекоммуникации».
Регистрационный номер рецензии 165 от 30.10.2008 г.




Москва Горячая линия - Телеком 2010

УДК 621.395.73
ББК 32.889
     Н27

     А в т о р ы: В. А. Андреев, А. В. Бурдин, Л. Н. Качановский, Э. Л. Портнов, В. Б. Попов
Н27 Направляющие системы электросвязи: Учебник для вузов. В 2-х томах. Том 2 — Проектирование, строительство и техническая эксплуатация / В. А. Андреев, А. В. Бурдин, Л. Н. Кочановский и др.; Под ред. В. А. Андреева. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Горячая линия—Телеком, 2010. — 424 с.: ил.
     ISBN 978-5-9912-0141-4.
       Рассмотрены основные вопросы проектирования направляющих систем электросвязи (НСЭ), регламентируемые действующей нормативно-технической документацией. Даны практические рекомендации по выбору транспортных технологий, изложены требования к типам оптических волокон и другим НСЭ, применяемым на трансконтинентальных, региональных, городских сетях связи, а также на сетях доступа. Изложена методика инженерного расчета параметров линейного тракта НСЭ, в том числе со спектральным разделением каналов. Рассмотрены технологические особенности строительства НСЭ при прокладке кабелей связи (КС) в кабельной канализации, в грунте, подвеске на опорах, а также монтажные работы и измерения, проводимые при строительстве НСЭ. Изложены вопросы технической эксплуатации, аварийновосстановительных работ и основные положения по обеспечению надежности работы НСЭ. Приведены общие принципы проектирования строительства и эксплуатации кабельных линий с металлическими жилами, а также принципы построения структурированных кабельных систем, их проектирование, строительство и эксплуатация.
       Для студентов вузов связи и информатики.
                                                  ББК 32.889









ISBN 978-5-9912-0141-4 (T. 2)      © В. А. Андреев, А. В. Бурдин,
                               Л. Н. Кочановский, Э. Л. Портнов, В. Б. Попов, 2010 © Научно-техническое издательство «Горячая линия—Телеком», 2010

        Предисловие








    На сегодняшний день в России новые магистральные, внутризоновые и межстанционные линии связи ГТС Министерства связи и массовых коммуникаций РФ строятся только с использованием волоконно-оптических кабелей (ОК). Оптические кабели получили широкое применение также на железнодорожном транспорте и на линиях высокого напряжения. На железных дорогах оптические кабели подвешиваются на опорах контактной сети и автоблокировки, а на линиях высокого напряжения — на опорах ЛЭП. Кроме того, в последние годы в городах и районных центрах достаточно широко стала применяться подвеска оптических кабелей на опорах городского электрохозяйства (опоры трамвайного и троллейбусного транспорта, опоры освещения).
    С использованием ОК развиваются локальные кабельные сети и сети кабельного телевидения, вычислительных, банковских и внутриобъектовых систем. Достаточно широкое применение ОК находят на сетях широкополосного абонентского доступа.
    В последние годы активно проводятся работы по строительству волоконно-оптических линий передачи (ВОЛП) вдоль газопроводов и нефтепроводов. Большие работы по строительству ВОЛП проводят также операторы сотовой связи. Переход операторов сотовой связи на технологию 3G характеризуется взрывным ростом объема передаваемой информации. Удовлетворение потребности в большой пропускной способности на момент реализации проекта, а также дальнейшее стратегическое планирование указывают на необходимость использования на транспортных сетях аппаратуры спектрального разделения каналов (CWDM и DWDM). Технология спектрального разделения каналов получает успешное внедрение у многих операторов России.
    Потребности в оптических кабелях в России в последние годы резко возросли. Наблюдаемая тенденция роста будет продолжаться

Предисловие

и в будущем. При этом емкость (число оптических волокон) оптических кабелей возрастает. Так, если в 2005 году наибольшим спросом пользовался 16-волоконный кабель, то в 2006-2008 годах чаще стали использоваться 24-, 32-, 48-, 96- и 144-волоконные кабели. Спрос на ОК с большим количеством оптических волокон продолжает расти.
    В условиях интенсивности роста информационных технологий особую актуальность приобретают вопросы проектирования, строительства и технической эксплуатации ВОЛП.
    В связи с изложенным выше во второй части учебника «Направляющие системы электросвязи» основное внимание уделено проектированию, строительству и технической эксплуатации ВОЛП. Кроме того, рассмотрены вопросы проектирования, строительства и эксплуатации медных кабелей, в том числе кабелей для цифровых систем передачи для структурированных кабельных систем.
    Материал учебника соответствует основным требованиям нового Государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования, принятого в 2002 году.
    Авторы выражают благодарность инженеру кафедры линий связи и измерений в технике связи ГОУ ВПО «ПГАТИ» С.А. Гаврюшину за помощь в подготовке учебника к изданию.

Глава 1

        Проектирование волоконно-оптических линий
        передачи





    1.1. Общие положения

    Во многом разработка проектов ВОЛП осуществляется аналогично проектированию линий передачи, использующих кабели связи с металлическими жилами, но, вместе с тем, имеет ряд особенностей, присущих только данным объектам, которые обусловлены спецификой оптической связи [2-4, 8, 9].
    При разработке проектной документации необходимо руководствоваться законодательством и нормативными документами Российской Федерации, постановлениями и решениями Правительства и Министерства информационных технологий и связи, а также иными государственными документами по проектированию и строительству. В соответствии с принятыми нормами разработкой проектов могут заниматься только предприятия, имеющие соответствующие лицензии.
    До начала проектирования необходимо выполнить все инженерные изыскания в соответствии с государственными и ведомственными нормативными актами. Для обеспечения надлежащего качества проектирования все проекты по строительству ВОЛП, независимо от источников финансирования, форм собственности и принадлежности, подлежат государственной экспертизе. По поручению заказчика представители проектных организаций вправе принимать участие в защите разработанной ими проектной документации в экспертных инстанциях. Утверждаются проекты только после получения положительного экспертного заключения.
    Проектные организации должны осуществлять авторский надзор за строительством ВОЛП с целью обеспечения соответствия строительных, технологических и технических решений, предусмотренных проектом.

Глава 1

    Проект — это комплексный технико-экономический документ, в котором техническая и экономическая стороны строительства неразрывно связаны. Проект на строительство ВОЛП должен содержать обоснование того, что, где и в какой очередности необходимо строить для сокращения сроков ввода в эксплуатацию объекта и получения наилучших результатов при наименьших затратах.
    Проектные решения разрабатываются с учетом новейших достижений науки и техники с тем, чтобы строящаяся линия ко времени ее ввода в эксплуатацию была технически передовой и имела высокие технико-экономические показатели.
    ВОЛП являются дорогой и сложной частью системы электросвязи. На них приходится до 60... 70 % общих капиталовложений на сооружения связи. Поэтому при проектировании ВОЛП особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса расходов на строительство и эксплуатацию линии.
    Требования и нормы, предъявляемые к ВОЛП, вытекают из принципа построения единой сети электросвязи (ЕСЭ) и генеральной схемы развития связи страны. При этом должны соблюдаться рекомендации и нормы МСЭ-Т на каналы передачи информации.
    Основанием для выполнения работ по проектированию является задание на проектирование — техническое задание (ТЗ), которое выдается организацией-заказчиком.
    При проектировании ВОЛП учитывают следующие положения.
    Последовательность проектирования — от общего к частному. Сначала решаются вопросы обоснования экономической целесообразности и необходимости ВОЛП в целом, а затем осуществляется детализация по отдельным вопросам и устройствам.
    Вариантность проектирования. Рассматривается несколько вариантов решений, и на основе технико-экономического анализа выбирается наиболее приемлемый.
    Использование типовых проектов. Это существенно снижает стоимость выполнения проекта.
    Обоснование целесообразности и необходимости сооружения ВОЛП, выбор наиболее предпочтительного варианта решения осуществляется на основе технико-экономического обоснования (ТЭО). Стоимость строительства на стадии ТЭО определяется по укрупненным показателям. При этом ТЭО разрабатывается на комплекс сооружений ВОЛП в целом (линию, станцию, НРП, аппаратуру и т.п.).
    Проект на строительство ВОЛП включает в себя задание на проектирование, технический проект и рабочие чертежи. При двухстадийном проектировании вначале, на первой стадии, разрабатывается

Проектирование волоконно-оптических линий передачи

7

технический проект, в котором излагаются все основные технические решения и ТЭО, а после его утверждения, на второй стадии, разрабатываются рабочие чертежи. В случае одностадийного проектирования сразу разрабатывается технорабочий проект, включающий все основные решения технического проекта и рабочие чертежи. На практике в основном используется одностадийное проектирование. Для обеспечения высокого качества проектной документации необходимо выполнять требования ГОСТ Р21.1703-2000 [3].

    1.2. Задание на проектирование и исходные данные

    Основным документом, регулирующим правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон при разработке проекта, является договор (контракт), заключаемый заказчиком с проектной или проектно-строительной организацией, другими юридическими и физическими лицами, которые имеют лицензию на данный вид деятельности. Неотъемлемой частью договора является задание на проектирование.
    Проектная организация как генеральный проектировщик, а в необходимых случаях и субподрядные специализированные организации (комплексные проекты) вправе принимать вместе с заказчиком участие в разработке задания на проектирование. Задание на проектирование утверждается заказчиком проекта и, в случае необходимости, согласовывается с заинтересованными организациями.
    В задании на проектирование ВОЛП в соответствии с [5, 6] указываются общие вопросы и основные (объемные) требования. К общим вопросам относят:
  • основание на проектирование;
  • наименование и назначение проектируемой ВОЛП;
  • вид строительства (новое строительство или реконструкция действующей ВОЛП);
  • проектная мощность;
  • срок начала и окончания строительства;
  • источник финансирования;
  • заказчик проекта;
  • проектная организация, генпроектировщик;
  • стадийность проектирования;
  • строительно-монтажная организация, генподрядчик;
  • режим работы объекта.

Глава 1

    Основные (объемные) требования включают:
  • состав проектируемого оборудования (может быть указано название оборудования и фирмы, его поставляющей);
  • требования по схеме организации связи на проектируемом направлении;
  • район, пункт, площадка строительства, помещения для размещения оборудования;
  • электроснабжение и электропитание запроектированного оборудования;
  • особые условия проектирования (перечень технических вопросов, которые необходимо решить в процессе проектирования);
  • требования к архитектурно-строительным решениям (если в проекте предусматривается строительство или реконструкция помещений для размещения оборудования);
  • основные технико-экономические показатели проектируемого объекта;
  • требования по выполнению требований ГО и СОРМ.
    Задание на проектирование подписывается специалистами, принимавшими участие в его составлении, утверждается и скрепляется печатью заказчика.
    Приведенный состав задания на проектирование по необходимости может в процессе проектирования уточняться и корректироваться применительно к местным условиям.
    Заказчик проекта должен выдать исполнителю проекта (в объеме и сроки, указанные в договоре) необходимые для проектирования исходные материалы. А именно: данные по ранее проведенным изысканиям; техническую документацию на оборудование; данные о наземных и подземных коммуникациях по трассе ВОЛП и др. Заказчик проекта может поручить подготовку перечисленных материалов проектной или изыскательской организации, указав это в договоре.
    Исходными данными для проектирования ВОЛП являются:
  • схема организации связи;
  • технические характеристики оборудования и кабелей различных производителей, включая оценки их надежности и стоимости;
  • требуемая пропускная способность линии передачи, в том числе и на перспективу;
  • исходные целевые нормы на цифровые каналы и тракты;
  • требуемые показатели надежности ВОЛП в зоне действия оператора связи.

Проектирование волоконно-оптических линий передачи

9


    1.3. Состав рабочего проекта

    Проект на строительство ВОЛП состоит из следующих основных разделов:
  • общая пояснительная записка;
  • линейные сооружения;
  • станционные сооружения;
  • электротехнические сооружения;
  • охрана окружающей среды, охрана труда, техника безопасности, противопожарные мероприятия;
  • организация строительства;
  • сметная документация.
    Общая пояснительная записка (ОПЗ). В ОПЗ перечисляются основные документы, которые являются основанием для разработки проекта. Указывается место проектируемой ВОЛП в магистральной, внутризоновой или местной сети связи, ее мощность, виды передаваемой информации, очередность строительства и состав пусковых комплексов. Дается характеристика трассы проектируемой ВОЛП, размещение промежуточных и оконечных пунктов. Приводятся сведения о рассмотренных вариантах выбора трассы и результаты технико-экономического обоснования принятого варианта. Кратко излагаются принятые проектные решения по отдельным разделам проекта.
    К ОПЗ прилагаются следующие документы: утвержденное задание на проектирование; технические условия и письма заинтересованных организаций по решению конкретных вопросов (например, технические условия на пересечение продуктопроводов); утвержденные протоколы технических совещаний по решению вопросов, возникающих в процессе проектирования; копии лицензий на право предоставления услуг связи заказчиком проекта, копии лицензий на право проведения проектных работ; копии деклараций и сертификатов соответствия принятого в проекте оборудования и других материалов.
    Линейные сооружения. В этом разделе приводится характеристика трассы ВОЛП с подробным описанием ее участков. Для каждого участка указываются марки и емкость прокладываемых оптических кабелей (ОК), в частности количество модулей, тип и количество оптических волокон (ОВ) в модуле и т.п., технологии его прокладки с детальным описанием методов перехода подземных коммуникаций (например, пересечения автодорог, железных дорог закрытым способом — методом прокола, методом горизонтальнонаправленного бурения и т.п.). Здесь же приводятся данные о типе и местоположении муфт, местах установки контрольно-измерительных

Глава 1

пунктов (КИП), а также ряд других технических вопросов, касающихся строительства линейно-кабельных сооружений (ЛКС) ВОЛП.
    В разделе по линейным сооружениям приводятся рабочие чертежи с указанием длин кабеля по участкам трассы, прокладываемого разными способами (например, кабелеукладчиком, в кабельной канализации, механизированным способом, вручную и т.п.). На рабочих чертежах приводятся согласования с организациями, с подземными коммуникациями которых проектируемая кабельная линия имеет пересечения или сближения. На рабочих чертежах делается отметка о необходимости вызова к месту перехода или сближения до начала работ по прокладке кабеля представителей организаций, эксплуатирующих подземные сооружения, с целью уточнения их места прохождения, глубины залегания на местности. В проекте оговаривается, что точное расположение коммуникаций в местах сближений и пересечений должно быть установлено строительной организацией в присутствии представителей эксплуатации трассовыми приборами.
    Производство работ в охранных зонах действующих сетей без письменного разрешения запрещается.
    В проекте декларируется, что в случае обнаружения коммуникаций, не указанных в проекте, или обозначающих их знаков земляные работы должны быть приостановлены, а на место работ необходимо вызвать представителей заказчика и организаций, эксплуатирующих обнаруженные сети, и принять меры по предохранению обнаруженных сетей от повреждения. При невозможности установления принадлежности сетей следует вызвать на трассу представителей районного отдела архитектуры и местной администрации. При выполнении работ по прокладке кабеля в земле, рытье траншей, котлованов вблизи действующих подземных сооружений обязательным является предварительное шурфование.
    Также в этом разделе оговариваются требования к персоналу, который может быть допущен к выполнению отдельных видов работ, предусмотренных проектной документацией на ЛКС ВОЛП.
    Станционные сооружения. В этом разделе указывается запроектированное оборудование линии передачи и дается обоснование его выбора, рассматриваются меры по увеличению пропускной способности (например, применение оборудования уровня S ГМ-4 с последующей заменой на оборудование уровня STM-16, или же применение системы со спектральным разделением каналов с увеличением по потребности числа используемых оптических несущих). Здесь же разрабатывается схема организации связи, определяются объем оборудования и его размещение, рассматриваются вопросы организации