35
Экономичность ВОК. Волокно изготовлено из кварца, основу которого
составляет двуокись кремния, широко распространенного, а потому недорогого
материала, в отличии от меди.
Длительный срок эксплуатации. Со временем волокно испытывает
деградацию и затухание в проложенном кабеле постепенно возрастает. Однако,
благодаря совершенству современных технологий производства оптических
волокон, этот процесс значительно замедлен, и срок службы ВОК составляет
примерно 25 лет.
Удаленное электропитание. В некоторых случаях требуется удаленное
электропитание узла информационной сети, но оптическое волокно не
способно выполнять функции силового кабеля. В этих случаях используют
смешанный кабель, когда наряду с оптическими волокнами кабель оснащается
медным проводящим элементом.
Волоконно-оптическая линия связи представляет собой волоконно-
оптический кабель, ответвительные муфты и оконечные устройства
(волоконно-оптические кроссы, мультиплексоры, медиаконвертеры,
трансиверы). Трассы прокладки кабеля могут быть как «воздушными» (по
опорам освещения, электропитания, линий электроснабжения транспорта или
просто по домам), так и подземными (в траншее, проектируемой либо
существующей телефонной канализации). Строительство линий связи ВОЛС, в
общем, включает в себя следующие основные виды работ:
Изучение технической документации.
Подготовку организации и проведения работ.
Разработку проекта проведения работ (технологический процесс).
Подготовительные работы.
Монтаж и наладку.
Приемо-сдаточные.
Область применения систем оказывает воздействие на проектирование,
монтаж ВОЛС. Среда и условия использования определяют тип кабеля
36
(внутренней прокладки, внешней прокладки, внешний самонесущий
оптоволоконный и другие). Основные этапы проектирования включают:
технико-экономическое обоснование (ТЭО);
техническое задание (ТЗ);
проектно-сметная документация;
заявка на технические условия подключения.
Проектирование волоконно-оптических линий связи осуществляется
согласно требованиям строительных норм и правил (СНиП), ведомственных
строительных норм (ВСН), отраслевых строительно-технических норм (ОСТН)
и других.
Проектирование ВОЛС требует учета большого количества факторов и
знания многих параметров для разработки оптимального проекта
Строительство, монтаж ВОЛС зависят от выбранного типа кабеля и
оборудования. Так на опорах монтируется внешний самонесущий со стальным
тросиком. В грунт и канализационные колодцы укладывается бронированный
влагостойкий. В помещениях используется с оболочкой, защищающей от
грызунов
Исходными данными для проектирования ВОЛС выступают:
1. Планируемая схема организации связи;
2. Карта-схема планируемой трассы прокладки ВОЛС, с
обозначенными, по возможности точками ответвлений, размещением муфт и
вводами в здания;
3. Фотографии, либо схемы вводов кабеля в здания;
4. Технические условия на прокладку волоконно-оптического кабеля
по опорам, телефонной канализации, в траншеях и по крышам домов;
5. Технические условия на ввод кабеля в здания, а также установку и
электропитание оконечного оборудования.
Приступая к работе над заказом, тщательно анализируется техническое
задание. И имея результаты анализа, а также зная длины участков и способы
прокладки оптоволокна, специалисты компании выполняют окончательную
37
детализацию по видам и конструкциям кабелей, типам оконечных разделочных
устройств и применяемом активном оборудовании. Проектирование волоконно-
оптических линий связи никогда не обходится без расчетов.
Разработка рабочей документации заключается в подготовке точных
рабочих чертежей, схем и таблиц, которыми будут руководствоваться
монтажники при проведении работ по созданию системы. Рабочая
документация обеспечивает привязку отдельных компонентов системы к
объекту, содержит чертежи, таблицы соединений и подключений, планы
расположения оборудования и проводок и другие аналогичные текстовые и
графические документы.
Рабочая документация дополняет и уточняет документацию
технического проекта. Для простых систем рабочая документация может не
разрабатываться.
В рабочей документации уточняются:
схемы прокладки кабельных трасс;
схемы размещения оборудования в коммутационных помещениях;
схемы подключений кабелей на панелях и кроссах;
схемы организации рабочих мест;
таблицы соединений.
Дополнительно разрабатываются :
протоколы согласования - отражают изменения схем прокладки
кабелей и расположения оборудования;
протоколы тестирования ВОЛС - документ необходимый для
проведения сертификации ВОЛС, представляет из себя таблицу с измерениями
функциональных параметров линий и каналов;
инструкция по эксплуатации ВОЛС - рекомендации по
поддержанию работоспособного состояния ВОЛС, перечень и сроки
гарантийного и сервисного обслуживания.
Общая средняя стоимость на прокладку ВОЛС (под ключ) приведена
ниже (таблица 3).
38
Таблица.3
Стоимость услуг на прокладку ВОЛС
Волоконно-оптические линии связи
Стоимость, рублей
Менее 1 километра
от 45 000
1-5 километров
от 55 000
5-10 километров
от 70 000
более 10 километров
договорная
В процессе первоначального изучения объекта автоматизации, а именно
работы проектировщика, было составлено первоначальное описание
предметной области данной задачи. Предварительное изучение проекта
заказчика, т.е. технического указания (ТУ), позволило в дальнейшем
приступить к формированию необходимых функций и задач, выполняемых
проектируемой системой на основе выводов, сделанных, исходя из данных, а
так же требований к проектируемой системе, предъявляемых заказчиком [7],
[9].
Работа с проектом поделилась на 2 этапа: проектный и рабочий.
На проектном этапе знакомился с проектными документами, в них
входит:
1) Прокладывание маршрута кабеля из пункта А в пункт Б, на основе
спутниковых и инженерных карт, по условиям контракта с заказчиком.
2) Чертеж схемы прокладки котлована.
3) Расчет материальных затрат:
а) расчет длин кабеля, укладка кабеля осуществляется как по старым
коммуникациям (коллекторы, телефонные канализации), так и по вновь
создаваемым.
б) расчет количества необходимого оборудования для размещения
ВОЛС.
Рабочий этап.
Рабочая документация содержит все задачи, перечисленные в Проектной
документации, но уже согласованные и утвержденные заказчиком.
39
На исследуемом предприятии документация разрабатывается с
использованием программного обеспечения «AutoCAD 2016» специалистом-
проектировщиком, на базе операционной системы Windows 7. Компьютеры в
организации удовлетворяют требованиям, которые предъявляются к 64-х
битный версии ОС Windows 7 и к системе автоматического
проектирования «AutoCAD 2016».
Рекомендуемая конфигурация компьютера для установки 64-х битный
версии ОС:
ЦП с тактовой частотой ядра более 1 ГГц;
2048 Мб оперативной памяти;
видеокарта со 128 Мб RAM, поддержкой DX9 и WDDM;
более 20 Гб места на системном разделе;
поддержка загрузки с USB или наличие DVD-привода.
Системные требования к AutoCAD 2016
Поддерживаемые операционные системы:
Windows 7 и 8
Требования к компьютеру:
процессор: Intel Pentium 4.
оперативная память: 2 Гб RAM (рекомендуется 8 Гб RAM);
свободное место на диске: 6 Гб;
разрешение экрана: 1024 x 768 (рекомендуется разрешение 1600 x
1050 и выше) с цветовой палитрой True Color;
видеоадаптер Windows с поддержкой разрешения 1024 x 768 в
режиме True Color; совместимость с Direct3d 9 или DirectX 11 рекомендуется;
DVD-привод;
дигитайзер, совместимый с wintab;
системные принтеры с поддержкой HDI.
Требования к установленному программному обеспечению:
Windows Internet Explorer 9.0 (и выше);
Adobe Flash Player v10 и выше;
40
.NET Framework 4.5.
Вообще говоря, оболочка Windows оказала наиболее важное влияние на
CAD. Аппаратные средства для нее очень похожи на то, что требуется для
CAD. В какой-то мере Windows облегчает прикладным программистам процесс
создания пакетов CAD, освобождая их от забот о драйверах устройств и в
определенной степени об интерфейсе с пользователем. Одновременно
увеличивается интеграция функций из CAD в базовые операционные системы,
что естественным образом способствует стандартизации этих функций.
Программное обеспечение «AutoCAD 2016» - это отличное средство
автоматизации конструирования. В области создания технической
документации, справочников и инструкций по эксплуатации, ПО занимает
лидирующее положение. Располагает полным набором команд для
эффективного создания и редактирования рисунков. Есть специальные
инструменты для стандартизации и конвертирования рисунков. Рисунки, в том
числе трехмерные, можно распространять через Интернет. Обмениваться
данными и рисунками между AutoCAD и другими Windows – приложениями.
Прямо из интернета можно импортировать детали, узлы и полные чертежи в
текущий рисунок. AutoCAD - это открытая программа и есть целый ряд
возможностей адаптации программы к индивидуальным запросам.
Пользователь может настраивать панели инструментов. Изменять и
адаптировать файлы меню, что позволяет совершенствовать рабочую среду в
соответствии с представлениями и потребностями пользователя.
Но это программа, не предназначенная для какой-то одной конкретной
области проектирования. Возможности программы можно существенно
расширить за счет интегрированных средств программирования и
существующих программных интерфейсов. Её возможности используются
отраслевыми приложениями – специальными приложениями для механики,
офисного оборудования, электроники, промышленного оборудования и т.д.
В станцию автоматизированного проектирования проектировщика
входят: принтер, МФУ, сетевое соединение, доступ к Интернету, цифровые
41
планшеты и другие периферийные устройства, которыми управляет
операционная система Windows.
В процессе работы над проектом, проектировщик берет данные по
длинам отрезков кабеля между муфтами и количество самих муфт из
проектировочных карт. Для дальнейшей закупки и прокладки кабеля
необходимо знание полной длины кабеля и технологического запаса. Данные
расчеты указываются в пояснительной записке к документации [1],[2].
Основные недостатки применяемого без данной программы расчета
длины кабеля:
1. в данный момент с использованием калькулятора и расчетных
формул при большом объеме информации появляется частые ошибки из-за
невнимательности, усталости (человеческий фактор),
2. затрата продолжительного времени на расчет (от 30 минут до 3
часов).
От этого снижается производительность труда. Исходя из описанных
недостатков, использование программы автоматического расчета сократит
время вычислений, в среднем с 2 часов, до 5 минут, что позволит сократить
издержки рабочего времени специалиста проектировщика, и поднимет общую
производительность труда.
1.3. Анализ существующих разработок и выбор стратегии
автоматизации
1.3.1. Анализ существующих разработок для автоматизации
задачи
В наше время довольно трудно представить себе город, в котором
бы не было интернета. А где интернет там и ВОЛС. В связи с этим
актуальность проблем связанных с правильным расчетом расчета кабеля
ВОЛС для проектировщиков не вызывает сомнений.
Для повышения эффективности расчета кабеля ВОЛС для
проектировщиков возникает вопрос о разработки программного
42
обеспечения. Программ по этой задаче, в открытом доступе, не нашлось. А вот
похожие по расчету программы мы рассмотрим.
1) Программа «Расчет электрических нагрузок жилых домов и
летних домиков садовых товариществ v.1.0.0» предназначена для расчета
электрических нагрузок жилых домов и летних домиков садовых
товариществ. Исходными данными для расчета являются: количество
квартир ; тип квартир; количество лифтов; мощность одного лифта;
этажность жилого дома. В результате полученные расчеты: нагрузка квартир
дома (кВт); нагрузка лифтов дома (кВт); нагрузка всего дома (кВт);
удельная нагрузка на квартиру (кВт); коэффициент спроса для лифтов;
удельная нагрузка на лифт (кВт). (рис. 19).
Рис. 19 «Расчет электрических нагрузок жилых домов и
летних домиков садовых товариществ v.1.0.0»
Программа «Cable v2.1» позволяет: рассчитать сечение проводника
(кабеля или провода) по заданным значениям мощности и тока;
рассчитать ток и мощность по сечению проводника и выбрать
соответствующий автомат защиты и УЗО.
Есть также таблицы на основе данных ПУЭ: выбора мощности, тока
и сечения проводника для медной и алюминиевой жилы; выбора сечения
проводника, тока, максимальной мощности нагрузки и токовых
43
характеристик автомата защиты; токовой нагрузки на провода и шнуры
(рис.20).
Рис. 20 «Cable v2.1»
Программа “CaclSec” подбирает кабели и провода по нагрузке и,
наоборот, рассчитывает нагрузку в зависимости от различных факторов:
марка кабеля; материал изоляции; максимально допустимая температура
проводящей жилы; металлическая оболочка; число жил; число кабелей в
фидере; температура окружающей среды; способ прокладки; режим
нагрузки; сечение. Также на панели «Нагрузка» рассчитывается мощность
и величина тока в зависимости друг от друга, а также различных
параметров: напряжения, коэффициента мощности, рода тока и фазности
(рис.21)
44
Рис. 21 «CaclSec»
Программа «Аврал ver.3.0.1» разработана для расчета токов
короткого замыкания (КЗ) в электрических сетях до 1000 Вт и
предназначена для использования проектировщиками сетей
электроснабжения, а также эксплуатирующим персоналом сетей. Она
позволяет произвести расчет периодической и апериодической
составляющей тока, ударного тока, термически эквивалентного тока для
всех видов КЗ, а также проверить аппараты защиты на отключение
минимального тока короткого замыкания (рис.22).
Рис. 22 «Аврал ver.3.0.1»