«Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики»
Специальность Многоканальные телекоммуникационные системы
ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА
(ДИПЛОМНАЯ РАБОТА)
Система электропитания автоматической телефонной станции ASB 501 04 R2
Содержание
|
Задание …………………………………………………..……………………. |
4 |
|
Отзыв руководителя………………………………………………………….. |
6 |
|
Показатели качества ВКР ……………………………………………………. |
8 |
|
Рецензия………………………………………………………….……………. |
9 |
|
Введение………………………………………………………………………. |
11 |
|
1 Первомайский нефтепромысел…………………………………………….. |
15 |
|
2 Общие сведения о системе станции ASB 50104………………………….. |
20 |
|
2.2 Структура системы станции………………………………………… |
22 |
|
2.2.1Функциональнаяструктура……………………………………... |
22 |
|
2.2.2 Аппаратная структура…………………………………………. |
24 |
|
2.2.3 Система управления……………………………………………. |
27 |
|
2.2.4 Линейные комплекты………………………………………...... |
28 |
|
2.2.5 Телефонные устройства……………………………………….. |
29 |
|
2.3 Система ACS…………………………………………………………. |
30 |
|
2.3.1 Общие сведения и структура………………………………….. |
29 |
|
2.3.2 Емкость нагрузки………………………………………………. |
31 |
|
2.4 Служебная система SES…………………………………………….. |
31 |
|
2.4.1 Общие сведения и структура………………………………….. |
31 |
|
2.4.2 Система управления……………………………………………. |
33 |
|
2.4.3 Коммутационная система……………………………………… |
33 |
|
2.4.4. Ступень группового искания…………………………………. |
34 |
|
2.4.5 Система ввода вывода…………………………………………. |
35 |
|
3 Оборудование, работающее с системой ASB 50104 в центральном узле связи…………………………………………………………………………… |
38 |
|
3.1 MINI-LINK 15 C……………………………………………………... |
38 |
|
3.2 Радио релейная система NERА……………………………………. |
37 |
|
3.3 Оптический мультиплексор Raisecom……………………………... |
38 |
|
3.4 Мультиплексор Т-501.622…………………………………………... |
38 |
|
3.5 Мультиплексор - Optimux 134 RAD………………………………... |
40 |
|
3.6 Блок ОГМ – 11……………………………………………………… |
40 |
|
3.7 Блок ОЛТ - E1……………………………………………………….. |
41 |
|
3.8 MEGATRANS – 3…………………………………………………… |
42 |
|
3.9 Оптический мультиплексор 100BASE-TX………………………… |
42 |
|
3.10 ВЕРБА – Т………………………………………………………….. |
43 |
|
3.11 Оборудование станции ASB 501 04………………………………. |
44 |
|
3.11.1 Общие сведения………………………………………………… |
44 |
|
3.11.2 Платы в составе магазинов……………………………………... |
45 |
|
4 Бесперебойное питание оборудования автоматической телефонной станции…………………………………………………………………………… |
51 |
|
4.1 Исходные данные………………………………………………………... |
53 |
|
4.2 Расчёт источника бесперебойного питания переменного тока………… |
54 |
|
4.3 Расчёт аккумуляторных батарей постоянного тока…………………….. |
57 |
|
4.4 Расчёт выпрямительного устройства…………………………………… |
57 |
|
4.5 Расчёт общей мощности потребляемой системой электропитания……. |
59 |
|
4.6 Расчёт заземляющего устройства………………………………………. |
63 |
|
4.7 Выбор автомата защиты………………………………………………… |
66 |
|
Заключение……………………………………………………………………….. |
68 |
|
Список использованных источников……………………………………………. |
69 |
|
Приложение А…………………………………………………………………….. |
71 |
|
Приложение Б……………………………………………………………………. |
72 |
|
Приложение В: Демонстрационный материал. …………………………………. |
73 |
Введение
Нефтяная промышленность сегодня - это крупный народнохозяйственный комплекс. Сырая нефть - самое продаваемое сырьё в мире. Нефть является сырьём для химической промышленности, используется в производстве синтетического каучука, спиртов, полиэтилена, полипропилена, искусственных тканей, моторных топлив, масел и смазок, а также строительных материалов (битумы, гудрон, асфальт), белковых препаратов.
Нефть - важнейший стратегический ресурс мировой экономики. Рост ее добычи оказывает огромное влияние на структуризацию национальных экономик, с одной стороны, задерживая их диверсификацию, а с другой, способствуя появлению новых отраслей промышленности, связанных с переработкой нефти. Потребление нефти в мировом масштабе постоянно растет. [1] По данным Мирового энергетического агентства (International Energy Agency), в ближайшие десятилетия - до 2030 г. потребление нефти возрастет до 7,1 млрд. т, при этом роль ее в мировом балансе останется определяющей.
Спрос на нефть всегда опережает предложение, поэтому в успешном развитии нашей нефтедобывающей промышленности заинтересованы практически все развитые государства мира [1].
Возрастающая ёмкость энергетических рынков ведет к формированию глобального энергетического пространства с общими правилами "игры", одним из влиятельных участников которого стала Российская Федерация, обладающая самыми большими доказанными запасами и прогнозными ресурсами первичных энергоносителей. В целом в расчете на душу населения ресурсный потенциал России в 2-2.5 раза превышает возможности США, в 6 раз - Германии, в 18-20 раз - Японии.
В 2013 году добыча нефти выросла до отметки в 90,8 млн. баррелей. В 2014, по оценке экспертов международного энергетического агентства достигнет отметки в 92 млн. баррелей в сутки. В 2020 г. составит, примерно 115 млн. бар. [2]
Повышается уровень зависимости Российской Федерации от экспорта нефти и газа, что выдвигает во главу экономической политики проблему реструктуризации национальной экономики несколькими путями.
Во-первых, путем развития на местах добычи нефти нефтеперерабатывающих производств, что должно привести к созданию основ комплексного использования сырьевых ресурсов.
Во-вторых, посредством развития других жизненно важных отраслей народного хозяйства, составляющих экономический базис национальной безопасности России. Являясь «локомотивами» экономического роста, с одной стороны, регионы представляют собой весьма уязвимую часть структуры российской экономики, поэтому вопрос о стратегии развития этих регионов сейчас приобретает огромное экономическое и политическое значение. [1]
Один из таких нефтедобывающих Российских регионов находится в западной части ской области в Первомайском районе. В этом районе, как и в некоторых других, уже начинают исчерпываться краткосрочные ресурсы наращивания добычи нефти. Это не значит, что они заканчиваются, однако, свидетельствует о том, что подобным нефтедобывающим регионам необходимы крупные инвестиции на геологоразведочные работы, замену устаревшего оборудования и внедрение прогрессивных инновационных проектов. Одной из важнейших составляющих процесса добычи, транспортировки и переработки нефти является наличие современной надёжной системы электросвязи.
В полной мере это относится к нефтепромыслу Первомайского района, где сети и системы связи, оснащённые современной телекоммуникационной аппаратурой, должны обеспечивать оперативный обмен данными, между центральной инженерной технической службой (ЦИТС) и объектами нефтепереработки в целях достижения наиболее полного и эффективного результата нефтедобычи, качественной переработки нефти, а также обеспечения максимальной безопасности персонала и окружающей среды.
В данной дипломной работе рассмотрены некоторые вопросы функционирования телекоммуникационной аппаратуры, обслуживающей систему связи Первомайского нефтепромысла.
Актуальность темы дипломной работы связана с наличием в стране большого количества подобных нефтепромыслов, нуждающихся в бесперебойной качественной системе связи. Данные региональные нефтепромыслы имеют сходную технологическую схему процессов добычи, транспортировки и обработки нефти, и следовательно, общие проблемы технологической электросвязи.
Объектом исследования дипломной работы является центральный узел связи (ЦУС), расположенный в населённом пункте Первомайский ской области.
Предметом исследования дипломной работы является телекоммуникационная аппаратура ЦУСа, в частности, автоматическая телефонная станция ASB 501 04 и система её электропитания.
Цель дипломной работы – разработка системы бесперебойного электропитания устройств ЦУСа, как одного из факторов, обеспечивающих надёжное и непрерывное функционирование систем связи Первомайского нефтепромысла.
Для достижения указанной цели поставлены следующие задачи:
- изучить схему организации связи Первомайского нефтепромысла;
- исследовать работу телекоммуникационного оборудования центрального узла связи Первомайского нефтепромысла и, в частности автоматической телефонной станции ASB 501 04;
- разработать схему бесперебойного электропитания Первомайского центрального узла связи;
- рассчитать и выбрать источники бесперебойного электропитания автоматической телефонной станции ASB 501 04 и другого оборудования центрального узла связи.
Дипломная работа состоит из введения, четырёх разделов и заключения.
Введение раскрывает актуальность, определяет объект, предмет, цель, задачи, раскрывает практическую значимость работы.
В первом разделе исследована схема организации связи Первомайского нефтепромысла.
Во втором разделе подробно рассмотрена автоматическая телефонная станция ASB 501 04 и принцип её работы.
Во третьем разделе исследована телекоммуникационная аппаратура ЦУСа, работающая вместе с ASB 50104,
Во четвёртом разделе выполнены расчёты бесперебойного электропитания автоматической телефонной станции ASB 501 04 и других устройств центрального узла связи.
Во заключении подведены итоги выполненной работы, сформулированы окончательные выводы по рассмотренной теме.
Список использованных источников содержит 18 работ российских специалистов по телекоммуникации и системам электропитания аппаратуры связи, включая учебно-методическую литературу Поволжского государственного университета телекоммуникаций и информатики, правила устройства электроустановок и другую нормативно-техническую литературу.
Рис. 1.1- Схема организации связи
Схема организации связи изображённая на рис. 2.1, более крупную схему можно посмотреть в приложении А. На данной схеме видим что объекты газовой и нефтепереработки, такие как Зайкино, Гаршино, Росташи, Тюльпан, а так же узел связи компании ОАО "Рос-Телеком" связываются с центральным узлом связи Первомайский, со станцией МD110 (Modular Digital) в дальнейшем ASB 50104. Так же перечисленные промыслы, линиями связи соединяющиеся с городами Бузулук, Бугуруслан, Сорочинск, . В районах перечисленных городах тоже имеются нефтяные промыслы, но подробно их рассматривать, в данной дипломной работе нет необходимости.
Упомянутые ниже узлы связи (УС) в месте с УС в пос. Первомайский, предоставляют услуги связи компании "Роснефть" и сторонним организациям.
Связь между центральным узлом связи (ЦУС) в г. Бузулук и ЦУС в пос. Первомайский, осуществляется по радио релейному каналу. В городе Бузулук, находится офисное здание, организации ОАО "нефть", где располагается центральная инженерно-техническая служба.
Узел связи (УС) "Бобровка", к Первомайскому нефтепромыслу отношение не имеет. Он находится в Бузулукском районе.
УС "Нефтяник" находится в пос. Монолит. Это частный сектор Первомайского района. Цифровая автоматическая телефонная станция (ЦАТС) М 200, в данном узле, предоставляет услуги связи физическим лицам пос. Монолит.
УС "Гаршино", не обслуживаемый расположен в административном здании населённого пункта Гаршино. В линейно аппаратном помещении установлено: радиорелейная станция "Nera", обеспечивающая поток Е1 и предназначена для организации внутризоновой связи между АТС в ЦУС п. Первомайский и АТС в ЦУС г. Бузулук, а также для организации информационных потоков передачи данных со скоростью 2 Мбит/с, мультиплексор UMUX предназначенный для организации каналов тональной частоты 0,3-0,34 кГц с двух проводным или четырёх проводным окончанием.
Между УС "Зайкино" и ЦУС "Первомайский" проложен кабель МКС (междугородный кабель симметричный). В настоящее время для обеспечения надёжной связи кабеля МКС достаточно. Но в 5015 году планируется его замена на оптическую линию, так как у неё больше пропускная способность и оптический кабель гораздо надёжнее. Узел связи является не обслуживаемым. Оборудование обеспечивающее связь на УС Зайкино ИКМ - 30 и ИКМ - 15, организует поток Е1 и Е1/2. Кроме ИКМ установлено оборудование гибкого мультиплексирования ОГМ - 11, для согласования цифровых потоков Е1 с АТС ASB50104, ту же функцию ОГМ-11 выполняет в УС "Блок-бокс" и в УС "Гаршино". Базовая станция GR 500 стандарта Smart-Trank II, в УС "Зайкино", в УС ЗГПП "Тюльпан", в УС "Гаршино", и в УС "Блок-бокс" обеспечивает постоянной радиосвязью стационарные и мобильные объекты в радиусе до 30 км, в диапазоне УКВ 146-174 МГц. Сам промысел "Зайкино" находится в близи населённого пункта "Ленинский". На территории промысла эксплуатируется установка подготовки нефти (УПН) и установка поддержания пластового давления (ППД), нужная для выдавливания нефти из природного пласта, так как обнаруженные залежи нефти в этом районе иссекают то инвестиции в модернизацию процессов переработки нефти считаются не выгодными. Оборудования по контролю за переработкой нефти в основном устаревшее, так как установка, построена самой первой из всех существующих в Первомайском районе.
Связь между ЦУС "Первомайский" и УС ЗГПП "Тюльпан" (Зайкинское газоперерабатывающее предприятие) осуществляется по радио релейному каналу. На УС ЗГПП "Тюльпан" так же как и на УС Первомайский, располагается станция ASB 50104, но меньшего объёма. Расположен УС в административном здании п. Тюльпан. На предприятии газовой переработки природный газ проходит ряд этапов по очистке и сжижению, затем по трубопроводу уходит на терминал заправки, где отгружается в железнодорожные цистерны для транспортировки. Связь на территории предприятия нужна для согласования работы инженерно-технических работников, и эксплуатационного персонала. Осуществляется связь посредствам переносных радиостанций, которые имеются на каждом объекте предприятия. На территории предприятия имеется химическая лаборатория. Персонал периодически производит оценку газовых проб и осуществляет замеры степени загрязнения окружающего воздуха. Так же функционирует лаборатория персонала, подрядной организации, обслуживающая контрольно измерительное оборудование, позволяющее вести контроль за технологическим процессом. Кроме радиостанций, на объектах имеется стационарный телефон. Телефонная связь нужна для своевременного устного сообщения об аварии или о какой либо другой чрезвычайной ситуации, а так же для раздачи указаний или распоряжений руководствующего персонала рядовым рабочим. Из этого напрашивается вывод: связь необходима для поддержки контроля за технологическим процессом, не только на ЗГПП "Тюльпан" но и других промыслах.
Персонал отвечающий за контрольно измерительное оборудование и автоматизацию технологического процесса есть на всех промыслах Первомайского района.
Необслуживаемый УС "Блок-бокс", осуществляет ретрансляцию потока 4 Е1 по оптической линии передачи. УС расположен в 6 км от ЦУС Первомайский. В линейно аппаратном боксе находится оптический кросс для коммутации оптических волокон кабеля ОКЛК (Оптический кабель предназначенный для эксплуатации при повышенных требованиях устойчивости к механическим воздействиям, в грунтах всех категорий) .
Между ЦУС «Первомайский» и УС Ростоши проведена оптическая линия связи, поток Е1. Сделано это потому что узел связи "Росташи" является самым значимым нефтепромыслом в Первомайском районе. На обработку, с нефтяных промыслов Гаршино, Зайкино, а также с нефтяных скважин, нефть по трубопроводам, приходит именно на Росташи, на дальнейшею обработку. Кроме этого на промысле получают стабильный бензин, который по трубопроводу уходит на терминал заправки.
Нефть прошедшая этапы обработки, на промысле Росташи, является одной из самой чистой в ской области. По трубопроводам её экспортируют в города соседних областей. На территории промысла Росташи, расположен административно бытовой комплекс где, располагаются помещения для руководствующего, инженерно-технического и для обслуживающего персонала.
Переработка продуктов топливно-энергетического комплекса, такие как, газ и нефть это очень ответственный процесс требующий квалифицированных специалистов и для того что бы нужная информация, в нужное время и в нужном объёме поступала к руководящему либо к обслуживающему персоналу, важно обеспечить качественную связь.
Информация, которая передаётся по каналам связи это в основном телефонные переговоры и электронная почта по сети интернет, так же имеет место трансляции видео изображений, посредствам IP камер.
Из всех узлов связи изображённых на схеме организации связи был выбран для рассмотрения, центральный узел связи "Первомайский", так как офис персонала обслуживающего оборудование связи на узлах "Гаршино", "Зайкино", "Росташи", "Блок бокс", располагается в здании УС "Первомайский". Этот узел является центральным.
При рассмотрении оборудования связи в центральном узле "Первомайский", была обнаружена станция ASB900 производителя Ericsson. При её изучении было обнаружено что она слишком маленькая по объёму подключаемых абонентов, и не достаточно гибкая для использования в производственных учреждениях. Вместо неё была выбрана для рассмотрения станция ASB 50104 R2, того же производителя с коммерческим названием MD 110.
В системе станции ASB50104 абонентам предоставляются следующие возможности:
- сокращённый набор на общие и индивидуальные номера. Абоненты и телефонистка устанавливает связь набирая сокращённый номер, который станция автоматически переводит в полный номер и передает его в пункт назначения. Это позволяет персоналу оперативно связываться с инженерно технической службой и между нефтепромыслами.
- автоматический дополнительный вызов. В случае занятости вызываемого абонента, при отсутствии ответа и если исходящие соединительные линии заняты, вызывающий абонент А может инициировать наблюдение занятого абонента B и автоматически дозвонится ему, сразу после его освобождения.
- переключение вызова и сопровождающийся вызов. Сюда входит:
а) общее переключение вызова;
б) индивидуальное переключение вызова;
- c) переключение при отсутствии ответа;
д) переключение при занятости абонента;
е) сопровождающий вызов;
ж) обход переключения вызова.
- перехват вызова. Включает в себя групповой и индивидуальный перехват.
- конференцсвязь;
- наведение справки в течении разговора.
- тарификация разговора.[4]