книги / Направляющие системы электросвязи. Т. 2 Проектирование, строительство и техническая эксплуатация

УДК 621.395.73 ББК 32.889

Н27

Ав т о р ы: В. А. Андреев, А. В. Бурдин, Л. Н. Кочановский,

Э.Л. Портнов, В. Б. Попов

Н27 Направляющ ие системы электросвязи: Учебник для ву­ зов. В 2-х томах. Том 2 — Проектирование, строительство и техническая эксплуатация / В. А. Андреев, А. В. Бур­ дин, Л. Н. Кочановский и др.; Под ред. В. А. Андреева. — 7-е изд., перераб. и доп. — М.: Горячая линия—Телеком, 20Ю. — 424 с.: ил.

ISBN 978-5-9912-0141-4.

Рассмотрены основные вопросы проектирования направляющих си­ стем электросвязи (НСЭ), регламентируемые действующей норматив­ но-технической документацией. Даны практические рекомендации по выбору транспортных технологий, изложены требования к типам опти­ ческих волокон и другим НСЭ, применяемым на трансконтиненталь­ ных, 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 кабе­ лей связи (КС) в кабельной канализации, в грунте, подвеске на опорах,

а также монтажные работы и измерения, проводимые при строитель­ стве НСЭ. Изложены вопросы технической эксплуатации, аварийно-

восстановительных работ и основные положения по обеспечению на­ дежности работы НСЭ. Приведены общие принципы проектирования

строительства и эксплуатации кабельных линий с металлическими жи­ лами, а также принципы построения структурированных кабельных систем, их проектирование, строительство и эксплуатация.

Для студентов вузов связи и информатики.

Б Б К 32.889

Предисловие

На сегодняшний день в России новые магистральные, внутри­ зоновые 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 ли­ ниях высокого напряжения. На железных дорогах оптические кабе­ ли подвешиваются на опорах контактной сети и автоблокировки, а на линиях высокого напряжения — на опорах ЛЭП. Кроме того, в по­ следние годы в городах и районных центрах достаточно широко ста­ ла применяться подвеска оптических кабелей на опорах городского электрохозяйства (опоры трамвайного и троллейбусного транспор­ та, опоры освещения).

С использованием ОК развиваются локальные кабельные сети и сети кабельного телевидения, вычислительных, банковских и внут­ риобъектовых 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 передава­ емой информации. Удовлетворение потребности в большой пропуск­ ной способности на момент реализации проекта, а также дальнейшее стратегическое планирование указывают на необходимость использо­ вания 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

и в будущем. При этом емкость (число оптических волокон) оптиче­ ских 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.

Вусловиях интенсивности роста информационных технологий особую актуальность приобретают вопросы проектирования, строи­ тельства и технической эксплуатации ВОЛП.

Всвязи с изложенным выше во второй части учебника «Направ­ ляющие системы электросвязи» основное внимание уделено проекти­ рованию, строительству и технической эксплуатации ВОЛП. Кроме того, рассмотрены вопросы проектирования, строительства и эксплу­ атации медных кабелей, в том числе кабелей для цифровых систем

передачи для структурированных кабельных систем.

Материал учебника соответствует основным требованиям ново­ го Государственного образовательного стандарта высшего професси­ онального образования, принятого в 2002 году.

Авторы выражают благодарность инженеру кафедры линий свя­ зи и измерений в технике связи ГОУ ВПО «ПГАТИ» С.А. Гаврюшину за помощь в подготовке учебника к изданию.

Проектирование волоконно-оптических линий передачи

1.1. Общие положения

Во многом разработка проектов ВОЛП осуществляется анало­ гично проектированию линий передачи, использующих кабели связи с металлическими жилами, но, вместе с тем, имеет ряд особенностей, присущих только данным объектам, которые обусловлены специфи­ кой оптической связи [2-4, 8, 9].

При разработке проектной документации необходимо руковод­ ствоваться законодательством и нормативными документами Россий­ ской Федерации, постановлениями и решениями Правительства и Ми­ нистерства информационных технологий и связи, а также иными го­ сударственными документами по проектированию и строительству. В соответствии с принятыми нормами разработкой проектов могут за­ ниматься только предприятия, имеющие соответствующие лицензии.

До начала проектирования необходимо выполнить все инженер­ ные изыскания в соответствии с государственными и ведомственны­ ми нормативными актами. Для обеспечения надлежащего качества проектирования все проекты по строительству ВОЛП, независимо от источников финансирования, форм собственности и принадлежно­ сти, подлежат государственной экспертизе. По поручению заказчи­ ка представители проектных организаций вправе принимать участие в защите разработанной ими проектной документации в экспертных инстанциях. Утверждаются проекты только после получения поло­ жительного экспертного заключения.

Проектные организации должны осуществлять авторский надзор за строительством ВОЛП с целью обеспечения соответствия стро­ ительных, технологических и технических решений, предусмотрен­ ных проектом.

6 Г л а в а 1

Проект — это комплексный технико-экономический документ, в котором техническая и экономическая стороны строительства нераз­ рывно 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 дости­ жений 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 электро­ связи. На них приходится до 60... 70 % общих капиталовложений на сооружения связи. Поэтому при проектировании ВОЛП особое внимание должно быть обращено на уменьшение удельного веса рас­ ходов на строительство и эксплуатацию линии.

Требования и нормы, предъявляемые к ВОЛП, вытекают из принципа построения единой сети электросвязи (ЕСЭ) и генераль­ ной схемы развития связи страны. При этом должны соблюдаться рекомендации и нормы МСЭ-Т на каналы передачи информации.

Основанием для выполнения работ по проектированию являет­ ся 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 целесообраз­ ности и необходимости ВОЛП в целом, а затем осуществляется де­ тализация по отдельным вопросам и устройствам.

Вариантность проектирования. Рассматривается несколько ва­ риантов решений, и на основе технико-экономического анализа вы­ бирается наиболее приемлемый.

Использование типовых проектов. Это существенно снижает стоимость выполнения проекта.

Обоснование целесообразности и необходимости сооружения ВОЛП, выбор наиболее предпочтительного варианта решения осу­ ществляется на основе технико-экономического обоснования (ТЭО). Стоимость строительства на стадии ТЭО определяется по укруп­ ненным 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 про­ ектирование, технический проект и рабочие чертежи. При двухста­ дийном проектировании вначале, на первой стадии, разрабатывается

технический проект, в котором излагаются все основные технические решения и ТЭО, а после его утверждения, на второй стадии, раз­ рабатываются рабочие чертежи. В случае одностадийного проекти­ рования 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 необ­ ходимо выполнять требования ГОСТ Р21.1703-2000 [3].

1.2.Задание на проектирование

иисходные данные

Основным документом, регулирующим правовые и финансовые отношения, взаимные обязательства и ответственность сторон при разработке проекта, является договор (контракт), заключаемый за­ казчиком с проектной или проектно-строительной организацией, дру­ гими юридическими и физическими лицами, которые имеют лицен­ зию на данный вид деятельности. Неотъемлемой частью договора является задание на проектирование.

Проектная организация как генеральный проектировщик, а в необходимых случаях и субподрядные специализированные органи­ зации (комплексные проекты) вправе принимать вместе с заказ­ чиком участие в разработке задания на проектирование. Зада­ ние на проектирование утверждается заказчиком проекта и, в слу­ чае необходимости, согласовывается с заинтересованными организа­ циями.

В задании на проектирование ВОЛП в соответствии с [5, 6] ука­ зываются общие вопросы и основные (объемные) требования. К об­ щим вопросам относят:

•основание на проектирование;

•наименование и назначение проектируемой ВОЛП;

•вид строительства (новое строительство или реконструкция дей­ ствующей ВОЛП);

•проектная мощность;

•срок начала и окончания строительства;

•источник финансирования;

•заказчик проекта;

•проектная организация, генпроектировщик;

•стадийность проектирования;

•строительно-монтажная организация, генподрядчик;

•режим работы объекта.

Основные (объемные) требования включают:

•состав проектируемого оборудования (может быть указано на­ звание оборудования и фирмы, его поставляющей);

•требования по схеме организации связи на проектируемом на­ правлении;

•район, пункт, площадка строительства, помещения для разме­ щения оборудования;

•электроснабжение и электропитание запроектированного обору­ дования;

•особые условия проектирования (перечень технических вопросов, которые необходимо решить в процессе проектирования);

•требования к архитектурно-строительным решениям (если в про­ екте предусматривается строительство или реконструкция поме­ щений для размещения оборудования);

•основные технико-экономические показатели проектируемого объекта;

•требования по выполнению требований ГО и СОРМ.

Задание на проектирование подписывается специалистами, при­ нимавшими участие в его составлении, утверждается и скрепляет­ ся печатью заказчика.

Приведенный состав задания на проектирование по необходимо­ сти может в процессе проектирования уточняться и корректировать­ ся применительно к местным условиям.

Заказчик проекта должен выдать исполнителю проекта (в объ­ еме и сроки, указанные в договоре) необходимые для проектирова­ ния исходные материалы. А именно: данные по ранее проведенным изысканиям; техническую документацию на оборудование; данные о наземных и подземных коммуникациях по трассе ВОЛП и др. За­ казчик проекта может поручить подготовку перечисленных матери­ алов проектной или изыскательской организации, указав это в до­ говоре.

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 чис­ ле и на перспективу;

•исходные целевые нормы на цифровые каналы и тракты;

•требуемые показатели надежности ВОЛП в зоне действия опе­ ратора связи.

1.3. Состав рабочего проекта

Проект на строительство ВОЛП состоит из следующих основ­ ных 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 перечисляют­

ся основные документы, которые являются основанием для разра­ ботки проекта. Указывается место проектируемой ВОЛП в маги­ стральной, внутризоновой или местной сети связи, ее мощность, ви­ ды передаваемой информации, очередность строительства и состав пусковых комплексов. Дается характеристика трассы проектируе­ мой ВОЛП, размещение промежуточных и оконечных пунктов. При­ водятся сведения о рассмотренных вариантах выбора трассы и ре­ зультаты технико-экономического обоснования принятого варианта. Кратко излагаются принятые проектные решения по отдельным раз­ делам проекта.

К ОПЗ прилагаются следующие документы: утвержденное за­ дание на проектирование; технические условия и письма заинтере­ сованных организаций по решению конкретных вопросов (например, технические условия на пересечение продуктопроводов); утвержден­ ные протоколы технических совещаний по решению вопросов, возни­ кающих в процессе проектирования; копии лицензий на право предо­ ставления услуг связи заказчиком проекта, копии лицензий на право проведения проектных работ; копии деклараций и сертификатов со­ ответствия принятого в проекте оборудования и других материалов.

Линейные сооружения. В этом разделе приводится характе­ ристика 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 горизонтально­ направленного бурения и т.п.). Здесь же приводятся данные о типе и местоположении муфт, местах установки контрольно-измерительных

10 Г л а в а 1

пунктов (КИП), а также ряд других технических вопросов, касаю­ щихся строительства линейно-кабельных сооружений (ЛКС) ВОЛИ.

В разделе по линейным сооружениям приводятся рабочие чер­ тежи с указанием длин кабеля по участкам трассы, прокладывае­ мого разными способами (например, кабелеукладчиком, в кабельной канализации, механизированным способом, вручную и т.п.). На ра­ бочих чертежах приводятся согласования с организациями, с под­ земными 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, экс­ плуатирующих подземные сооружения, с целью уточнения их места прохождения, глубины залегания на местности. В проекте оговари­ вается, 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 коммуника­ ций, 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 обнаружен­ ных сетей от повреждения. При невозможности установления при­ надлежности сетей следует вызвать на трассу представителей район­ ного отдела архитектуры и местной администрации. При выполне­ нии работ по прокладке кабеля в земле, рытье траншей, котлованов вблизи действующих подземных сооружений обязательным являет­ ся 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 за­ проектированное оборудование линии передачи и дается обоснование его выбора, рассматриваются меры по увеличению пропускной спо­ собности (например, применение оборудования уровня STM-4 с по­ следующей заменой на оборудование уровня STM-16, или же приме­ нение системы со спектральным разделением каналов с увеличением по потребности числа используемых оптических несущих). Здесь же разрабатывается схема организации связи, определяются объем обо­ рудования и его размещение, рассматриваются вопросы организации