3 Пояснительная записка (1207939), страница 5
Текст из файла (страница 5)
.
Рассчитанное по формуле (4.23) вероятное число повреждений n1 = 0,15 соответствует длине участка l0 = 10 км, тогда:
, (4.25)
.
Согласно проведенному расчету, вероятное число повреждений кабеля на данном участке намного меньше допустимого числа повреждений,
, следовательно, в применении грозозащитного троса в качестве защиты от молний, нет необходимости.
4.3 Определение величины расхода кабеля, затрачиваемого на реализацию подсистем внешних магистралей
Расход кабеля в процессе создания подсистемы внешних магистралей зависит от длины трассы и запасов на неровности местности, выкладки по форме котлованов и колодцев. Дополнительно в обязательном порядке учитывается расход на разделку концов кабелей в процессе проведения измерений оптических характеристик, установки оконечных коммутационных устройств и промежуточных муфт различного назначения.
Величина расхода оптических кабелей на основании норм РД 45.120-2000, пункт 12.10.1 в линейной части трассы принимается равным ее длине, умноженной на коэффициент увеличения, значения которого приведен в таб. 4.3.1.
Таблица 4.3.1. Коэффициент увеличения длины кабелей подсистемы внешних магистралей.
| Разновидность трассы | Оптические кабели |
| В грунте при прокладке механизированным способом | 1,02 |
| В грунте при прокладке ручным способом | 1,04 |
| В кабельной канализации | 1,057 |
| В коллекторе | 1,02 |
Расчетная длина кабелей в ВКР определяется из выражения:
, (4.26)
Где
– длина трассы.
Определяем длину кабеля проложенного механизированным способом, длина трассы составляет
км
км.
Определяем длину кабеля проложенного ручным и механическим способами, длина трассы составляет
км.
Определяем длину кабеля проложенного в кабельной канализации, длина трассы составляет
км.
4.3.1 Расчет строительной длины оптического кабеля
Для расчета строительной длины, проектируемого нами участка, необходимо представить все собранные данные по объектам вместе. Данные по каждому отдельному участку внесем в подробную таблицу. Результаты расчетов представлены в таблице 3.3.1.1
Таблица 4.3.1.1 Расчет строительной длины оптического кабеля.
| № п/п | Наименование | ед. изм | Кол-во |
| 1 | Протяженность трассы в зданиях, сооружениях: | км | 0,095 |
| 2 | Протяженность трассы в кабельной канализации: | км | 0,043 |
| 3 | Протяженность трассы в грунте, в том числе: | км | 2,803 |
| - автомобильная дорога | км | 0,055 | |
| 4 | Пересечение с естественными и искусственными преградами, в том числе: | шт | шт |
| - с водными объектами (реки, ручьи, овраги) | шт | 1 | |
| - с автодорогами | шт | 4 | |
| 5 | Способы прокладки кабеля: | км | 3,000 |
| - кабелеукладчиком | км | 2,611 | |
| - в траншею, разработанную механическим способом | км | 0,225 | |
| - в траншею, разработанную ручным способом | км | 0,076 | |
| - в помещении в гофрированной трубе | км | 0,062 | |
| - методом ГНБ | км | 0,026 | |
| 7 | эксплуатационный запас оптического кабеля | км | 0,022 |
| 6 | Потребное количество кабеля ОКБ-2/4(2.4)Сп-8(2)(7кН) | км | 3,160 |
| Данная таблица посчитана с учетом всех запасов кабеля. | |||
5 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ МАГИСТРАЛИ
Надежность работы ВОЛС - это свойство обеспечивать возможность передачи требуемой информации с заданным качеством в течение определенного промежутка времени.
Волоконно-оптическая линия связи может рассматриваться как система, состоящая из двух совместно действующих сооружений - линейного и станционного. Каждое из этих сооружений при определении надежности может рассматриваться как самостоятельная система.
В теории надежности применительно к ВОЛС используются следующие понятия:
-
отказ - повреждение на ВОЛС с перерывом связи по одному, множеству или всем каналам связи;
-
неисправность - повреждение, не вызывающее закрытие связи;
-
характеризуемое состоянием линии, при котором значения одного или нескольких параметров не удовлетворяют заданным нормам;
-
среднее время между отказами (наработка на отказ) - среднее время между отказами, выраженное в часах;
-
среднее время восстановление связи - среднее время перерыва связи, выраженное в часах;
-
интенсивность отказов - среднее число отказов в единицу времени (час);
-
вероятность безотказной работы - вероятность того, что в заданный интервал времени на линии не возникает отказ;
-
коэффициент готовности - вероятность нахождении линии в безотказном состоянии произвольно выбранный момент времени;
-
коэффициент простоя - вероятность нахождения линии в состоянии отказа в произвольно выбранный момент времени.
По теории надежности отказы рассматриваются как случайные события. Интервал времени от момента включения до первого отказа является случайной величиной, называемой «время безотказной работы». Интегральная функция распределения этой случайной величины, представляющая собой (по определению) вероятность того, что время безотказной работы будет менее , обозначается и имеет смысл вероятности отказа на интервале . Вероятность противоположного события – безотказной работы на этом интервале, рассчитывается по формуле:
. (5.1)
Удобной мерой надежности элементов и систем является интенсивность отказов (t), представляющая собой условную плотность вероятности отказов в момент t, при условии, что до этого момента отказов не было. Между функциями (t) и p (t) существует взаимосвязь:
. (5.2)
В период нормальной эксплуатации (после приработки, но еще до того, как наступил физический износ) интенсивность отказов примерно постоянна (t) .
В этом случае:
. (5.3)
Таким образом, постоянной интенсивности отказов, характерной для периода нормальной эксплуатации, соответствует экспоненциальное уменьшение вероятности безотказной работы с течением времени.
Среднее время безотказной работы (наработки на отказ) находят как математическое ожидание случайной величины «время безотказной работы»:
. (5.4)
Следовательно, среднее время безотказной работы в период нормальной эксплуатации обратно пропорционально интенсивности отказов определяется:
. (5.5)
где
- интенсивность отказов системы.
Оценим надежность некоторой сложной системы, состоящей из множества разнотипных элементов. Пусть р1 (t), р2(t), ..., рr(t) - вероятности безотказной работы каждого элемента на интервале времени 0 ... t, r - 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 вероятности называется последовательным), то вероятность безотказной работы системы в целом равна произведению вероятностей безотказной работы отдельных ее элементов
. (5.6)
где
- интенсивность отказов системы;
t - время безотказной работы.
Среднее время безотказной работы системы определяется формулой:
ч . (5.7)
К числу основных характеристик надежности восстанавливаемых систем относится коэффициент готовности. Он соответствует вероятности того, что элемент (система) будет работоспособен в любой момент времени:
. (5.8)
где
- среднее время восстановления элемента (системы).
Коэффициент готовности оборудования линейного тракта для внутризоновой линии максимальной протяженности Lмакс=1400 км должен быть больше 0,99.
Интенсивность отказов линейного тракта определяют как сумму интенсивностей отказов обслуживаемых и необслуживаемых регенерационных пунктов и кабеля:
(5.9)
где
- интенсивность отказов ОРП
- количество ОРП;
- интенсивность отказов НРП
- количество НРП;
- интенсивность отказов одного километра кабель
- протяженность магистрали, км.
В нашем случае расстояние между ОРП таково, что устанавливать НРП не требуется, поэтому расчет интенсивности отказов можно произвести по упрощенной формуле:
(5.10)














