Разработка волоконно-оптической линии связи с временным уплотнением каналов

Длина помещения: A=8 м, ширина помещения: B=6м. Высота подвеса светильников над рабочей поверхностью: Hр=2.5м. Подставляются значения в формулу (5.3):



принимается L =2м.
Расстояние между параллельными рядами определяют по формуле (5.4):

(5.4)

принимается М = 2м.
Определяют число светильников по формуле (5.2):



Определяется количество светильников в одном ряду по формуле (5.5):

, (5.5)
где m – количество светильников в одном ряду;
А– длина помещения, м.
Подставляются значения в формулу (5.5):



Определяется количество рядов по формуле (5.6):

, (5.6)
где k– количество рядов;
Подставляются значения в формулу (5.6):



После этого уточняется число светильников с ЛЛ по формуле (5.7):

(5.7)


Световой поток светильника с ЛЛ определяют по формуле (5.8):

, (5.8)
где Фл.расч –расчетный световой поток, лм;
Ен - нормированная минимальная освещенность, лм;
Z – коэффициент минимальной освещенности, Z=1.1;
К - коэффициент запаса, К=1.5;
η - коэффициент использования светового потока ламп
Рассчитывается показатель помещения по формуле (5.9):

, (5.9)
где i – показатель помещений;
A и В –соответственно длина и ширина помещений, м;
Hp– высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
Подставляются данные в формулу (5.9):


Следовательно, значение коэффициента использования светового потока I =0.57.
Подставляются данные в формулу (5.8):



По полученному значению светового потока, подбираем лампы, учитывая, что в светильнике с ЛЛ берутся 2 лампы. В этом случае световой поток группы ЛЛ уменьшаем в 2 раза.
Соответственно =4342 лм. Используется для монтажа люминесцентных ламп ЛД 80 с параметрами: количество ламп в светильнике – n=2
Световой поток соответствует соотношению, рассчитанному по формуле (5.10):
(5.10)

Подставляются данные в формулу (5.10):


Определяют мощность, потребляемую осветительной установкой по формуле (5.11):

, (5.11)
где P – потребляемая мощность, Вт;
n – количество ламп в светильнике.
Подставляются данные в формулу (5.11):



- Для понижения монотонности труда оператором на рабочем месте проводятся:
соблюдение режимов труда и отдыха.
- Пожаробезопасность
Для предотвращения загорания всех приборов в целом от перегрева радиодеталей используются игольчатые радиаторы и теплопроводящая паста КПТ – 8, а также в корпусах приборов имеются отверстия и пазы для естественного воздушного охлаждения. В качестве защиты от короткого замыкания используются плавкие предохранители, имеющиеся во всех используемых приборах. Т.к. потребляемый ток прибора не превосходит 0.25А, в приборе необходимо использовать предохранители на 0.5А, т.е. с запасом в 2 раза.
В данном помещении обеспечен безопасный путь для эвакуации людей при пожаре и два выхода из здания. Помещение снабжено первичными средствами пожаротушения, согласно требованиям санитарных норм и телефоном. Предлагается установить самосрабатывающий огнетушитель ОСП-1, который предназначен для тушения пожаров в небольших помещениях без участия человека. Огнетушитель устанавливается в держателях. Это универсальное средство для пожаров, которое можно устанавливать над возможным очагом загорания на высоте от 0,1 до 2,6 м в зависимости от особенностей защищаемого объекта
Описание рабочего места приведено в соответствии. Имеет место выполнение работ стоя, категория работ – Лёгкая. Выполнение операций проходит в пределах досягаемости моторного поля в соответствии с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 [5.8]. Обеспечим оптимальное положение работающего, которое достигнем высотой рабочей поверхности (850-1200 мм) в зависимости от роста.
При работе двумя руками органы управления разместим так, что бы не было перекрещивания рук. Аварийные органы управления расположим в пределах зоны досягаемости моторного поля, при этом предусмотрим специальные средства опознавания и предотвращения их непроизвольного и самопроизвольного включения.
Средняя высота расположения средств отображения информации для женщин – 1320мм, для мужчин – 1410мм, для женщин и мужчин – 1365 мм.

5.3 Экологическая оценка тех процесса изготовления оптических разъемов
Экологическая оценка технологического процесса проектируемого прибора и разработка мероприятий.
При изготовлении контактного элемента влияние на атмосферу оказывают влияние пары ацетона. Вещество ацетон, относящееся к раздражающим веществам. Приведём ПДК в воздухе населенных мест данного вещества по ГН 2.1.6.695-98 [4.9]:

,

имеющее класс опасности “4” - малоопасное раздражающие - вызывающие раздражение дыхательного тракта и слизистых оболочек.
Для удаления загрязнения из воздуха, возможно использовать туманоуловитель марки УУП. Назначение этих туманоуловителей – тонкая очистка вентиляционных выбросов от пыли, туманов масел, органических растворителей и т.п. Произведём анализ технологического процесса изготовления кварцевого световода. При данном технологическом процессе основное воздействие оказывается на литосферу земли. Основной недостаток этого метода то, что происходит не полная химическая реакция осаждения SiO2 и GeO2. Постоянно в достаточно больших количествах выделяется мелкодисперсный порошок белового цвета состоящий из SiO2 + GeO2. Этот порошок чрезвычайно опасен.
Данные вещества относятся к 3 классу опасности – умеренно опасные вещества. К примеру, в результате влияния смеси этих веществ у человека приобретается болезнь рак горла – профессиональная болезнь стеклодувов. Здесь же, в ускоренном процессе, количество этого порошка гораздо больше. При производстве он покрывает оборудование мелкой пылью, которую трудно очистить. В природе же этот порошок вообще не перерабатываемый, ввиду его неорганического происхождения. После забора воздуха вентиляцией, необходимо применять цилиндрические пылеуловители, пылеосадочные камеры, вихревые пылеуловители
В результате действия пылеуловителей отработанный порошок после очистки может быть пущен во вторичное производство для изготовления труб-заготовок из чистого кварца - крайне дорогого продукта.
Кроме того, в этом технологическом процессе выбрасывается в атмосферу газ – хлор. Для решения проблемы обеззараживания воздуха и охраны безопасности труда, крайне необходимо применять качественную вентиляцию с большой кратностью воздухообмена до 10. В помещении, где находится производство необходимо использовать навесы для забора выделяющегося газа, а также SiO2. Для очистки выходящего воздуха от остатков газа можно использовать методы адсорбции, абсорбции и хемосорбции (химическая абсорбция).

6 Организационно-экономический раздел
При проведении расчётов использовались материалы ОАО «Дальняя связь».
6.1 Планирование технологической подготовки производства
Технологическая подготовка производства (ТПП) нового устройства состоит из научно-исследовательских работ, заканчивающихся изготовлением модели; опытно-конструкторских работ; созданием опытного образца, внедрение новой конструкции в производство.
6.1.1 Перечень этапов технологической подготовки производства
Конструкторская подготовка производства состоит из следующих этапов:
техническое задание;
техническое предложение;
эскизный проект;
разработка рабочей документации.
отладка и испытание;
корректировка документации.
Технологическая подготовка производства осуществляется в три стадии:
обеспечение технологичности конструкции;
разработка технологических процессов;
проектирование и изготовление технологической оснастки.
6.1.2 Определение трудоемкости и продолжительности каждого этапа
Определяется трудоемкость разработки рабочих документов.
а) определяется число чертежных листов, приведенных к формату А4;
б) определяются нормы времени на разработку рабочих документов (нормы времени зависят от группы сложности и новизны, а также от вида рабочих документов).
в) общая трудоемкость разработки документов (рабочих) определяется по формуле:
, (6.1)
где Ni – количество листов формата А4 данного вида документов;
ti – трудоемкость 1 формата.
Результаты расчетов сводятся в таблицу 5.1
Таблица 6.1 –Расчет трудоемкости на разработку рабочих документов.
№ Вид рабочих документов Группа сложности Группа новизны ti час Ni лист Тр.раб.д.
Час
1 Чертежи конструкций III Н-2 5 29 145 2 Текстовая документация III Н-2 6.5 29 188.5 3 Монтажные схемы II Н-2 4.8 13 62 4 Чертеж электрической принципиальной схемы I Н-1 2 13 29 5 Чертежные кабели I Н-1 2.1 3
6.3 ИТОГО: 87 430.8
Трудоемкость остальных стадий конструирования определяется по формуле:

, (6. 2)
где Тсi – трудоемкость выполнения i – ой стадии разработки опытного образца;
Т1i – трудоемкость выполнения ОКР первой группы сложности и новизны;
Ксл – поправочный коэффициент на сложность изделия;
Кпов – поправочный коэффициент на новизну изделия.

, (6. 3)
где m – число признаков сложности;
Кi – коэффициент усложнения.



Поправочный коэффициент Кпов устанавливают в зависимости от новизны проектируемого изделия (Кпов = 1,29). Расчет трудоемкости приведен в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Расчет трудоемкости конструкторской подготовки производства.
Наименование работ Трудоем. час. Ксл Кпов Общая трудоем. час Разработка технического задания 32,8 1,3 1,29 55 Разработка технического предложения 41 1,3 1,29 69 Разработка эскизного проекта 98,2 1,3 1,29 165 Разработка эскизов и чертежей на макеты 90,2 1,3 1,29 151 Изготовление макетов 32,8 1,3 1,29 55 Отладка и лабораторные испытания 32,8 1,3 1,29 55 Разработка технического проекта 139,4 1,3 1,29 234 Изготовление опытного образца 114,8 1,3 1,29 192 Отладка и испытание опытного образца 32,8 1,3 1,29 55 Корректировка документации 82 1,3 1,29 137 Итого 1168
Определим трудоемкость составления документации на механическую обработку. Для этого:
а) определяем группу сложности оригинальных деталей;
б) в соответствии с количеством наименований оригинальных деталей и их группой сложности определим трудоемкость составления документации.
Трудоемкость на конструкторскую подготовку составляет Ткп = 1598,8 ч.
Определение трудоемкости технологической подготовки производства,
количество оригинальных деталей Nориг.=13 шт.
Определим трудоемкость на детали первой группы сложности, данные занесем в таблицу 6.3.

Таблица 6.3 – Расчет трудоемкости на составление технологической документации
Технологическая документационная работа Норма времени на деталь в час в зависимости от группы сложности Количество оригинальных деталей, шт. Трудоемкость составления документации на мех. обработку, час Отработка конструкции детали на технологичность с внедрением предложений по улучшению конструкции 0.76 13 9.9 Разработка операционных карт в соответствии с ГОСТом 6.66 13 86.6 Разработка безтекстовых операционных карт в соответствии с ГОСТом 4.06 13 52.8 Разработка маршрутной карты в соответствии с ГОСТом 4.11 13 53.4 Вычерчивание эскизов 3.16 13 41.1 ИТОГО 243.8
Рассчитаем трудоемкость технологических разработок по сборке изделия 10% от трудоемкости разработки технологических процессов на механическую обработку:
(6. 4)
где Тсб и Тм – трудоемкость технологической подготовки производства на сборку и механообработку соответственно.
Определение трудоемкости проектирования и изготовления технологического оснащения включает ряд этапов.
а) Количество единиц оснастки определяется по формуле:

(6. 5)
где Koi – нормативное значение коэффициента технологической оснащенности;
Nz – общее количество наименований оригинальных деталей;
i – виды оснастки и инструмента;
Косн – поправочный коэффициент (0,9).
б) Определение трудоемкость конструирования каждого вида оснастки и инструмента; Результаты вычислений приводится в таблице 6.4.


Таблица 6.4 – Расчет количества единиц оснастки
№ Вид оснастки Кoi Nz Kосн Noi 1 Штампы всех видов 0,43 13 0,9 5 2 Прессформы 0,18 13 0,9 2 3 Формы литья кокиля 0,18 13 0,9 2 4 Приспособления, кондукторы 0,35 13 0,9 4 5 Прочие приспособления, в т.ч. для термообработки защитных покрытий 1,14 13 0,9 13 ИТОГО: 26
в) Определение трудоемкость изготовления каждого вида оснастки и инструмента.
Результаты вычислений приведем в таблице 6.5.
Таблица 6.5 – Расчет трудоемкости на конструирование и изготовление оснастки и инструмента
№ Вид оснастки и инструмента Трудоемкость конструирования оснастки и инструмента, час Кол-во единиц оснастки шт Общая трудоемкость изготовление оснастки, час 1 Штампы всех видов 36,81 5 184.1 2 Прессформы 141 2 282 3 Формы литья 141 2 282 4 Приспос. кондуктора 68 4 272 5 Пр. приспособления 65,5 13 851.5 ИТОГО: 26 1871.6

Рассчитывается общая трудоемкость по всем этапам КПП:

, (6. 6)
где Тр.раб.д.– общая трудоемкость разработки документов;
– трудоемкость выполнения i – ой стадии разработки опытного образца;
Тт.д – трудоемкость технологической документации;
Тсб - трудоемкость технологических разработок по сборке изделия;
Тосн- общая трудоемкость изготовления оснастки.



6.2 Расчет себестоимости и цены проектного варианта
6.2.1 Расчет сметы затрат на ТПП
Затраты по заработной плате (З’ТПП) для всех стадий технической подготовки производства определяются по формуле:

(6.7)
где – общая трудоемкость технической подготовки производства,
ТТПП = 3738.6час;
– среднемесячная заработная плата промышленно-производственного персонала, = 24500 руб;
– количество рабочих часов в месяц, = 165.58 ч.



Рассчитываются общие денежные затраты на ТПП (при средне доле з/платы в ней 26,5 %):

(6.8)


Затраты на ТПП на единицу продукции:

(6.9)
где NГ – годовой объем продукции, шт.;




6.2.2 Расчет материальных затрат
Материальные затраты равны стоимости материалов и покупных изделий с учетом транспортных расходов.
Производится расчёт стоимости материалов и покупных изделий в таблице 6.6
Таблица 6.6 – Расчет стоимости материалов и покупных изделий.
№ Название затрат Цена, руб 1 Кварцевый световод 3000 2 Материал оболочки 800 3 Устройство стыковки волокон 1200 4 Оптико-электронные блоки 1700 5 Соединитель для оптового волокна 258 6 Селективно-оптический ветвитель 1150 7 Фотодиод RD 1375 контроля излучения 540 8 Прочее 1300 Итого 9948
Определяются транспортно-заготовительные расходы – Ст. Они составляют 5% от стоимости основных и покупных материалов:

Ст= Ктз∙ СМ , (6.10)
Ст = 5%∙9948 =497,40руб

Таким образом, затраты на основные материалы и покупные изделия с учётом стоимости транспортно-заготовительных расходов составляют:

СМ = 9948+497.40= 10445.4 руб

Рассчитываются затраты на основную заработную плату для 100 приборов:

СОСН = Ткпп∙ЗС.Ч. (6.11)

Среднечасовая зарплата инженера составит: 126.8 руб.
Среднемесячная норма рабочего времени в 2010г. 165.58 руб.

СОСН =3738.6∙126.8=474054.48 руб.

Рассчитывается зарплата на единицу изделия:

СОСН:100=474054.48:100=4740.54 руб.

Рассчитывается дополнительная заработная плата:

, (6.12)


Отчисления на социальные нужды:

ССЦ = (СОСН+)∙36% (6.13)
ССЦ =(4740.54+711.08)∙36%=1417.42 руб.

Цеховые расходы:

СЦР = СОСН ∙120% (6.14)
СЦР=4740.54∙120%=5688.65 руб.

Общезаводские расходы:

СЗР = СОСН 70% (6.15)
СЗР = 4740.54∙70%=3318.38 руб.

Внепроизводственные расходы:

СВН= ()∙5% (6.16)
СВН= (10445.4+4740.54+711.08+1417.42+10473.38+5688.65+3318.38)∙5%= =36794.85∙5%=1839.74руб.

Полная себестоимость находится суммированием всех расходов:

(6.17)
СП=10445.4+2336.4+350.5+698.6+2803.7+1635.5+913.5=38634.59руб.

Таблица 6.6-Калькуляция себестоимости
№ Статьи расходов Проектный прибор (руб) 1 Материальные затраты 10445.4 2 Зарплата основных производственных рабочих 4740.54 3 Затраты на дополнительную зарплату производственных рабочих15% 711.08 4 Затраты на отчисление на единый социальный налог 26% 1417.42 5 Расходы на освоение подготовки производства 60% 10473.38 6 Цеховые расходы 120% 5688.65 7 Общезаводские расходы 70% 3318.38 8 Затраты на внепроизводственные расходы 5% 1839.74 9 Себестоимость 38634.59
Цена - это денежное выражение стоимости товара. Цена определяется по выражению:

Цп= СП+30%∙СП (6.18)
Цп=38634.59+30%∙38634.59=50224.97руб.
Сб=49200 руб
Пб=9840 руб
Цб= Сб+20%∙Сб (6.19)
Цб= 49200+9840=59040руб







6.3 Определение экономической эффективности и технико-экономических показателей проекта
Годовой экономический эффект – разность приведенных затрат по базовому и проектному вариантам.
Годовой экономический эффект определяется по формуле:

, (6.20)
где - годовой экономический эффект, руб.;
СБ и СП –себестоимость единицы продукции по обоим вариантам, руб.;
К'Б и - К'П – удельные капитальные вложения(в расчете на единицу продукции) по обоим вариантам, руб., при использовании базового и нового средства труда в расчете на объем продукции, производимой с помощью нового средства труда; так как они незначительны, то приводится цена единицы соответственно базового и нового средства труда (принимаем их равными нулю);
Ен - нормативный коэффициент экономической эффективности Е=0.15;
NГ- годовой объем выпуска изделий по проекту, шт.
Экономическая эффективность − определяется отношением полученной прибыли к затратам.
Экономическая эффективность проектного прибора определяется по формуле:

, (6.21)
где ПП – годовая проектная прибыль продукции, руб.;
КП – сумма капитальных вложений в производственные фонды, руб.;
КП = 3863460руб.


Экономическая эффективность базового прибора определяется по формуле:

, (6.22)
где ПБ –годовая проектная прибыль продукции, руб.;
КБ – сумма капитальных вложений в производственные фонды, руб;
КБ = 4920000 руб.



Следовательно



Определяются эксплуатационные расходы. Основными элементами, входящими в состав эксплуатационных расходов является:
Фонд заработной платы обслуживающего персонала с учетом отчисления на социальные нужды (З), руб.;
Сумма амортизационных отчислений, предназначенных на капитальный ремонт и модернизацию (А), руб.;
Затраты на электроэнергию (Сэ), руб.;
Затраты на текущий ремонт (Р), руб.;
Таким образом, суммарные эксплуатационные расходы находятся по формуле:

И2= СОСН +А+ Сэ +Р (6.23)

Рассчитывается фонд заработной платы обслуживающего персонала с учетом отчисления на социальные нужды:

, (6.24)
где Зср- среднечасовой заработок работающего i-ой категории, руб.;
n- количество категорий работающих(2 чел.);
Fi- годовой фонд времени работающих, час.

СОСН =84.9∙165.58∙12∙2=337385.81руб.

Рассчитаем фонд дополнительной заработной платы:

= СОСН∙15% (6.25)
=337385.81*15%=50607.87руб.

Отчисления на социальные нужды:

ССЦ = СОСН + ∙36% (6.26)
ССЦ =337385.81+50607.87∙26%=100878.36 руб.

Определим затраты на электроэнергию:
, (6.27)
где F–годовой эффективный фонд времени работы аппаратуры(без учета потерь времени на отладку и ремонт), час;
Му- установочная мощность аппаратуры, 2.6 кВт;
Φ - коэффициент интенсивного использования мощности(равен 0.9);
Цэ – цена 1кВт-час электроэнергии.

Сэ=

Рассчитаем затраты на текущий ремонт оборудования:

, (6.28)
где НР – норматив затрат на ремонт (может быть принят в пределах от 2 до 5%). Принимается равным 4%.




Затраты на амортизацию оборудования определяется по формуле:

, (6.29)
где - цена оборудования, руб.;
- годовая норма амортизации, составляет 10%;
- время использования оборудования, мес.
Расчет затрат на амортизацию оборудования приведен в таблице 5.9

Таблица6.9 - Расчет затрат на амортизацию оборудования
№ п/п Наименование электроприбора и оборудования (полное) Цена единицы прибора или оборудования, руб. Время использования оборудования, мес. (дн.) Норма амортизационного оборудования,% Сумма амортизационных отчислений, руб. 1 Компьютер 22150 3(57) 10 184.59 2 Сварочный аппарат 28300 3(57) 10 235.84 3 Прессформы 78000 3(57) 10 650.00 4 Формы литья 21400 3(57) 10 178.34 Итого: 1245.77
Итого затраты на амортизацию оборудования составляют 1245.77 руб.

Таблица 6.10 – Расчет эксплуатационных расходов.
№ Элементы затрат Базового варианта, руб Проектного варианта, руб 1 Затраты на основную и дополнительную зарплату 562590.84 387993.68 2 Затраты на отчисление на единый социальный налог 146273.62 100878.36 3 Затраты на электроэнергию 123894.25 155001.60 4 Затраты на текущий ремонт оборудования 17356.80 11970.60 5 Амортизация основных фондов 23042.16 14949.24 6 Прочие расходы 10% 87315.76 67079.35 Итого 960473.43 737872.83
Итого затраты на эксплуатационные расходы составляют 737872.83 руб.

Таблица 6.11 - Основные технико-экономические показатели проекта
№
п/п Наименование
показателей Единицы
измерения Базовый
вариант Проектный
вариант 1 Годовой объем
продукции шт. 100 100 - 2 Срок службы кол-во лет 10 10 - 3 Трудоемкость на ТПП час. - 3738.6 - 4 Затраты на ТПП на единицу продукции руб. - 10473.38 - 5 Себестоимость ед. продукции руб. 49200 38634.59 79 6 Прибыль на единицу продукции руб. 9840 11590.38 117 7 Цена единицы продукции руб. 59040 50224.97 85 8 Годовые эксплуатационные
расходы руб.
960473.43
737872.83 82 9 Экономическая
эффективность руб. 0,2 0,3 150 10 Годовой
экономический
эффект руб. 1056539

6.4 Оценка эффективности предполагаемых мероприятий
Исходя из полученных расчётов основных технико-экономических показателей данного проекта и увеличение годового экономического эффекта в размере1056539 руб. (при 100 единиц продукции), можно сделать вывод, что проектирование нового устройства контроля подсоединений к волоконно-оптическим линиям связи экономически оправдано.

Заключение
В проекте решены задачи:
1. Разработана функциональная схема ВОЛС.
2. Предложен алгоритм и разработана программа расчёта оптимальной длины участка ретрансляции в среде Matlab.
3. Проведен расчёт длины участка ретрансляции с использованием графических средств среды Matlab
2. Осуществлен выбор оптико-электронных компонентов.
3. Представлена конструкция ввода модуля излучения
4. Решены поставленные технологические задачи, а также задачи обеспечения безопасности жизнедеятельности и экономическое обоснование проекта.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» дипломного проекта проведен анализ опасных и вредных факторов и возможных чрезвычайных ситуаций, возникающих при проведении исследования. Наиболее опасными факторами являются: повышенный уровень шума; недостаточная освещенность рабочей зоны, повышенные значения напряжения в электрической цепи, а также повышенная пожароопасность. Сделана экологическая оценка техпроцесса проектируемых разъемов. Разработаны меры безопасности с целью защиты атмосферы: использование туманоуловителей УУП, применение вентиляции, пылеосадочных камер.
Исходя из полученных расчётов основных технико-экономических показателей данного проекта, можно сделать вывод, что проектирование нового устройства контроля подсоединений к волоконно-оптическим линиям связи экономически оправдано.
Таким образом, поставленные в проекте задачи решены.

Список использованных источников

Скляров О.К.. Волоконно-оптические сети и системы связи. – М.: СОЛОН-Пресс, 2004 .
ЛиствинА.В., Листвин В.Н., Швырков Д.В.. Оптические волокна для линий связи, М.: «Лесар», 2003.
Портнов Э.Л. Оптические кабели связи. М.-Телеком -2002.
Лазерные источники излучения. Каталог-справочник. Часть 3, М.: Изд-во «ЛАС», 2006.
Фриман Р. Волоконно-оптические системы связи. М.: Техносфера, 2004.
Справочник конструктора оптико-механических приборов. – Под ред. В.А. Панова. – Л.: Машиностроение, 1980 .
1. Гауэр Дж. Оптические системы связи. – М.: Радио и связь, 1989.
Убайдуллаев Р.Р. Волоконно-оптические сети. – М.: Эко-Трендз, 2001.
Иванов А. Б. Волоконная оптика: компоненты, системы передачи, измерения. – М.: Комп. Сайрус системс, 1999.
Стерлинг Дж. Техническое руководство по волоконной оптике. – М.: ЛОРИ, 2001.
Дмитриев А.Л. Оптические системы передачи информации: Учебное пособие.- СПб: СПбГУИТМО, 2007. - 96 с.
Нурмухамедов Л.Х., Кривошейкин А.В Оптоволоконные устройства и системы: Учебное пособие.- СПб.: СЗТУ, 2005. -94 с.
Нурмухамедов Л.Х. Создание систем передачи цифровой синхронной иерархии со скоростями 155; 622Мбит/с; 2,4Гбит/с // Системы и средства телекоммуникаций.-1992.-Вып.4.-С. 3-8.
Яременко Ю.И. Применение оптических систем передачи в сетях связи //Радиоэлектроника и телекоммуникации. -2005. -№ 1(37). -C. 45-52.
Dmitriyev A., Nurmukhamedov L. Volume Holograms in the Optical-Fiber Data Transmission Systems //Telecomm. and Radio Engineering. 1995. -49(12). –C. 9-15.
Нурмухамедов Л.Х., Коган С.С., Соловьев В.М. Цифровые соединительные волоконно-оптические линии для систем кабельного телевидения // Электросвязь. -1992. - № 5. -С. 19-22.
Нурмухамедов Л.Х., Принцев Е.В. Анализ перспектив применения ВОК в сетях интегрального обслуживания // Средства связи. -1989. -Вып.3. –С. 20-24.
Кривошейкин А.В. Системы передачи и соединительные линии на ОК. Труды НТК «ВО системы и сети связи» // М.:НТОРЭС им. Попова. -2004.
Красюк Б.А., Корнеев Г.И. Оптические системы связи и световодные датчики. Вопросы технологии. – М.: Радио и связь, 1985.
Григорьев В.А. Измерительные преобразователи параметрического типа. – СПб: изд-во СПбГУ, 1999.
Фотоиндуцированные волоконные решетки показателя преломления и их применения. http://gratings.fo.gpi.ru

ГОСТ 12.0.003-74*. ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.
ГОСТ 12.0.005-88. ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
ГОСТ 12.1.038-82. ССБТ. Электробезопасность. ПДУ напряжений и токов.
ГОСТ 12.4.011-89 Средства защиты работающих. Общие требования.
ГОСТ 12.1.004-91. ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования.
НПБ 105-03. Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности. - М.: ГУ ГПС МЧС РФ, 2003.
ГОСТ 12.2.007-75. ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности.
Правила устройства электроустановок. ПУЭ-98 Минэнерго СССР. – М.: Энергоатомиздат, 2000.
СНиП 2.04.05-91. Отопление, вентиляция и кондиционирование. - М.: ЦИТП Минстрой РФ, 2002.
СНиП 23-05-95* Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования. – М.:Минстрой РФ, 2003.
Безопасность жизнедеятельности. Практикум (сборник практических занятий для технических специальностей) Часть1/ И. Г. Гетия, С. И. Гетия, В. Н. Емец. Под ред. Гетия И.Г. – М.:МГУПИ, 2010.
Безопасность жизнедеятельности: Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др. Под общ.ред. С.В. Белова. 5-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2005.
Грачева К.А., Захарова М.К., Одинцова Л.А. и др. Организация и планирование машиностроительного производства (производственный менеджмент): Учебник. Издательство Высшая школа, 2003.
Методические указания по сбору материалов на преддипломной практике и выполнению организационно-экономического раздела дипломных проектов. Соснина С.А., Титков А.М., Козырева Е.А., – М: МГАПИ, 2004.










Приложение

История развития и обзор аналогов

Дата Способ передачи, расстояние Затухание, скорость Античные времена Свет костров 107 дБ/км Венеция, ХI век Специальные зеркала 105 дБ/км Франция, ХVIII век Оптический телеграф 230 км за 15 мин, (Париж – Лиль) 1950 г. Оптическое волокно (ОВ) 103 дБ/км 1966 г. ОВ, Ч.Као, Ч.Хокхэм Теория 4дБ/км 1970 г. ОВ, Р.Маурер 20дБ/км 1972 г. ОВ, лабораторный образец 4 дБ/км 1980 г. ОВ, λ = 0,85 мкм 3 дБ/км 1983 г. ОВ, λ = 1,3 мкм 0,35 дБ/км 1985 г. ОВ, λ = 1,55 мкм 0,2 дБ/км ВОСП 1970 г. 3 км 2 мбит/с 1981 г. 40 км 2 Гбит/с 1982 г. 200 км без ретрансляторов Отечественные ВОСП 1980 г. Ленинград, 2,5 км без регенераторов 8,448 Мбит/с Зеленоград, 5,5 км 4 регенератора 8,448 Мбит/с 1986 г. Ленинград – Волховстрой, 120 км 8,448 Мбит/с 1989г. Ленинград – Сосновый бор 34 Мбит/с Сети SDH 1994 г. Трансокеанские, 5 – 7 тыс. км В настоящее время ОАО «Ростелеком» STM - 1 155 Мбит/с STM - 4 622 Мбит/с STM - 16 2,5 Гбит/с STM -64 10 Гбит/с














Технико-экономические показатели


№
п/п Наименование
показателей Единицы
измерения Базовый
вариант Проектный
вариант 1 Годовой объем
продукции шт. 100 100 - 2 Срок службы кол-во лет 10 10 - 3 Трудоемкость на ТПП час. - 3738.6 - 4 Затраты на ТПП на единицу продукции руб. - 10473.38 - 5 Себестоимость ед. продукции руб. 49200 38634.59 79 6 Прибыль на единицу продукции руб. 9840 11590.38 117 7 Цена единицы продукции руб. 59040 50224.97 85 8 Годовые эксплуатационные
расходы руб.
960473.43
737872.83 82 9 Экономическая
эффективность руб. 0,2 0,3 150 10 Годовой
экономический
эффект руб. 1056539















%расчёт длины ретрансляционного участка;
Ped=1e-10;%Допустимая вероятность;
%ошибки на всю магистраль;
lm=1000; %км;Общая протяжённость магистрали;
lk=1.05*lm;% длина кабеля;
ncan=10;%число каналов;
Ccan=100000;%бит/с;скорость передачи в канале;
C =ncan*Ccan;%скорость уплотнённого канала;
Pm=50;%мВт;Выходная мощность регенератора;
Pn=4.78e-3;% мВт, Пороговая мощность Pн;
Lamda=1.55e-12;%км Длина волны;
deltanju=100e9;%Гц Полуширина спектра излучения;
alfa=0.22;% дБ/км Коэффициент затухания;
Dx=17;%17Пс/(км*нм) =с/(км*км); Хроматическая дисперсия;
Lcd=5;%км Строительная длина ОК;
ap=0.3;%дБ/км Потери в разъёмных соединениях;
an=0.05;%дБ/кмПотери в неразъёмных соединениях;
azap=3;%дБ Эксплуатационный запас по затуханию;
csveta=3e5;% км/сек Скорость света в вакууме;
k=0.5;% Относительная полуширина гаусовского импульса;
B=0.7;% Относительная полуширина импульса на входе регенератора;
a=0.1;
T=0.15;%коэффициент уменьшения относительной ширины;
%глаз-диаграммы из-за неточности стробирования;
lp=zeros(1,25);% обнуление используемого в расчёте массива;
Pe=zeros(1,25);% обнуление используемого в расчёте массива;
Ped1=zeros(1,25);% обнуление используемого в расчёте массива;
Yn=10*log10(Pn);
tT=1/(2*C);
for i=1:1:10;%пошаговое изменение длины ретрансляционного участка;
if i== 1 lp(i)=115; % начальная длина;
else lp(i)= lp(i-1)+1;
end;
k1(i)=sqrt(1+(1+(2*pi*deltanju*k*tT)^2)*Lamda^4*Dx^2*lp(i)/(4*pi^2*csveta^2*k^4*tT^4));% формула
% (3.2);
ad(i)=10*log10(k1(i));%формула (3.4);
Ym=10*log10(Pm*(1-a));%формула (3.12);
Sn(i)=Ym-Yn-2*ap-2*ad(i) - azap - lp(i)*(alfa+an/Lcd);%формула (3.12);
for q=-3:1:3;
L=(1-a)*2*exp(-(T-2*q)^2/(2*B^2));%формула (3.10);
end;
L=L+(1-a)*2*exp(-T^2/(2*B^2));%формула (3.10);
x(i)=L*(10^(Sn(i)/10))/2;%формула (3.9);
Pe(i)=0.4*(exp(-0.5*x(i)^2))/x(i);%формула (3.9);
Ped1(i)=Ped*lp(i)/lk;%формула (3.14);
end;
% plot (lp,Pe)
% figure
% plot(lp,Ped1)
plot (lp,Pe,lp,Ped1) % вывод на график левой и правой
%частей трансцедентного уравнения(3.13);
K1=1.15;
lpd= ((2*pi*csveta*k^2*tT^2)/(Lamda^2*Dx))*sqrt((K1^2 -1)/(1+(2*pi*deltanju*k*tT)^2))










37


100



490

770

620

580

550

475

f , Гц

1022

1019

1016

1013

1010

107

104

101

1 ТГц

1 ГГц

1 МГц

1 кГц

Космическое излучение

Гамма-лучи

Рентгеновские лучи

УФ свет

Видимый свет

ИК свет

1 Гц

Радары

Телевидение и УКВ-диапазон

Короткие волны

Средние волны

Звуковые частоты

Длинные волны


Инфразвуковые частоты


Фиолетовый

Синий

Голубой

Зелёный

Желтый

Оранжевый

Красный

УФ

ИК

390

455

Рис. 2.1. Электромагнитный спектр

λ, м

108

10-16 

λ, нм

1024

Рис. 2.2. Зависимость дистанции передачи L от частоты при заданной ширине полосы пропускания

100 200 400 600 800

МГц

40




Волокно 4 ГГц(км

10

20

30

f

L, км

Рис. 2.4. Зависимость затухания от частоты сигнала (1, 2, 3 – металлические
кабели: 1 - витая медная пара, 2 - тонкий коаксиал, 3 – толстый коаксиал;
4, 5 – градиентное ОВ: 4 - =0,85 мкм, 5- =1,3 мкм; 6, 7 - одномодовое ОВ: 6 - =1,3 мкм, 7- =1,55 мкм)

105 106 107 108 109 1010 1011 1012 f, Гц

1. 2. 3. 4. 5. 6.

7.

20

15

10

5

дБ/км

В

Рис. 2.5. Прохождение света из среды n1 в среду n2 при n1> n2 (а - Θп < Θпкр , б - Θп = Θпкр, в - Θп > Θпкр)

а

б

n1




п

пр

отр

п

n2

отр

пр

п

отр

n1>n2

в

n2

n2

n1

n1

810

810


n2 =1,46

n1 = 1,48

n2 =1,46


Рис. 2.6 ПВО в 3-слойной планарной структуре

4.

4б


2max

1

1

2

2

3

3

4а

n1

n2

n2

Рис. 2.7 ПВО в ОВ (лучи 1, 2, 3 – направляемые лучи, 4а – луч оболочки; 4б – излучаемый луч)

n2

n1


n

0

a

r


n2


n1


n


0


a


r

Рис. 2.8,а. Ступенчатый Рис. 2.8,б. Градиентный
профиль n(r) профиль n(r)

n (r)

q = 1

q = (

q = 2

n1

n2

r

0

a

Рис. 2.9 Профили показателей преломления градиентных ВС
( q = ( соответствует ступенчатому профилю)

Рис. 2.10 Ход лучей в градиентном ОВ

1

2

3

n2

n2


n1 (r)

Рис. 2.11 Моды в ступенчатом световоде (а, б – направляемые моды, а – мода низкого порядка, б – мода высокого порядка; в – оболочечная мода, г – вытекающая мода)

г

а

б

в

n1

n2

n2