Микропроцессорные системы электрической централизации с применением оптоволоконных кабелей связи на железных дорогах Украины
Loading...
Date
2018
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Дніпропетровський національний університет залізничного транспорту імені академіка В. Лазаряна, Дніпро
Abstract
RU: Целью статьи является анализ существующих видов оптоволоконных линий, оценка достоинств и недостатков, возникающих при их обслуживании, и определение направления в модернизации линий связи железных дорог Украины.Выполнен анализ существующих микропроцессорных систем железнодорожной автоматики на Украине, в частности на Приднепровской железной дороге.Научная новизна: усовершенствованы формулы для определения увеличения коэффициента затухания в волоконно-оптических линиях за счет учета коэффициента, зависящего от длины и амплитуды микро и макроизгибов.Установлено, что увеличение числа микроизгибов на единицу длины волоконно-оптической кабельной линии приводит к увеличению затухания до 0,445 дБ/км при числе изгибов 20. Дополнительное затухание не должно превышать собственное затухание волокна более чем на 40…50 %. Следовательно, при нормированном затухании 0,5…1 дБ/км и длине волны 1,31 мкм для одномодового волокна число микроизгибов на единицу длины не должно превышать девяти (десяти).Также по результатам моделирования можно сделать вывод, что при увеличении шага скрутки от 12 до 30 мм дополнительное затухание уменьшается от 0,1 до 0,021 дБ/км, что не превышает допустимые значения.Оценены параметры надежности волоконно-оптических линий, применяемых на Приднепровской железной дороге.
UK: Метою роботи є аналіз існуючих видів оптоволоконних ліній, оцінка переваг та недоліків, що виникають при їх обслуговуванні, та визначення напрямку при модернізації ліній зв'язку залізниць України.Виконано аналіз існуючих мікропроцесорних систем залізничної автоматики на України, зокрема на Придніпровській залізниці.Наукова новизна: удосконалені формули для визначення збільшення коефіцієнта загасання в волоконно-оптичних лініях за рахунок урахування коефіцієнта, що залежить від довжини і амплітуди мікро і макровигинів.Встановлено, що збільшення числа мікровигинів на одиницю довжини волоконно-оптичної кабельної лінії призводить до збільшення загасання до 0,445 дБ / км при числі вигинів 20. Додаткове загасання не повинне перевищувати власне загасання волокна більш ніж на 40 ... 50 %. Отже, при нормованому загасання 0,5 ... 1 дБ / км і довжині хвилі 1,31 мкм для одномодового волокна число мікровигинів на одиницю довжини не повинно перевищувати дев’яти (десяти).Також за результатами моделювання можна зробити висновок, що при збільшенні кроку скрутки від 12 до 30 мм додаткове загасання зменшується від 0,1 до 0,021 дБ / км, що не перевищує допустимі значення.Оцінені параметри надійності волоконно-оптичних ліній, які застосовуються на Придніпровській залізниці.
EN: The aim of paper is an analysis of the existing types of fiber-optical lines, an evaluation of the advantages and disadvantages arising at the maintenance of its and determination of the direction in the modernization of Railway lines in Ukraine.The analysis of the existing microprocessor systems of railway automatics is carried out for the Railways of Ukraine in particular on the Pridneprovsky Railway.Scientific novelty is improving the formulas for determining the increase in attenuation coef-ficient in fiber-optic lines by taking into account the special coefficient depending on the length and amplitude of micro- and macrobends.It has been established that an increase of the number of microbends per unit length of a fiber-optic cable line leads to raise in attenuation to 0.445 dB / km with the number of 20 bends. The additional attenuation must not exceed the intrinsic attenuation of the fiber by more than 40 ... 50 %. Therefore, normalized attenuation is 0.5 ... 1 dB/km at the wavelength 1.31 μm for a sin-gle-mode fiber. The number of microbends per unit length should not exceed nine (ten).Also, according to the simulation results, we can conclude that with an increase in the twist pitch from 12 to 30 mm, the additional attenuation decreases from 0.1 to 0.021 dB / km, which does not exceed the allowable values.The reliability parameters of fiber-optic lines are estimated for the Pridneprovsky Railway.
UK: Метою роботи є аналіз існуючих видів оптоволоконних ліній, оцінка переваг та недоліків, що виникають при їх обслуговуванні, та визначення напрямку при модернізації ліній зв'язку залізниць України.Виконано аналіз існуючих мікропроцесорних систем залізничної автоматики на України, зокрема на Придніпровській залізниці.Наукова новизна: удосконалені формули для визначення збільшення коефіцієнта загасання в волоконно-оптичних лініях за рахунок урахування коефіцієнта, що залежить від довжини і амплітуди мікро і макровигинів.Встановлено, що збільшення числа мікровигинів на одиницю довжини волоконно-оптичної кабельної лінії призводить до збільшення загасання до 0,445 дБ / км при числі вигинів 20. Додаткове загасання не повинне перевищувати власне загасання волокна більш ніж на 40 ... 50 %. Отже, при нормованому загасання 0,5 ... 1 дБ / км і довжині хвилі 1,31 мкм для одномодового волокна число мікровигинів на одиницю довжини не повинно перевищувати дев’яти (десяти).Також за результатами моделювання можна зробити висновок, що при збільшенні кроку скрутки від 12 до 30 мм додаткове загасання зменшується від 0,1 до 0,021 дБ / км, що не перевищує допустимі значення.Оцінені параметри надійності волоконно-оптичних ліній, які застосовуються на Придніпровській залізниці.
EN: The aim of paper is an analysis of the existing types of fiber-optical lines, an evaluation of the advantages and disadvantages arising at the maintenance of its and determination of the direction in the modernization of Railway lines in Ukraine.The analysis of the existing microprocessor systems of railway automatics is carried out for the Railways of Ukraine in particular on the Pridneprovsky Railway.Scientific novelty is improving the formulas for determining the increase in attenuation coef-ficient in fiber-optic lines by taking into account the special coefficient depending on the length and amplitude of micro- and macrobends.It has been established that an increase of the number of microbends per unit length of a fiber-optic cable line leads to raise in attenuation to 0.445 dB / km with the number of 20 bends. The additional attenuation must not exceed the intrinsic attenuation of the fiber by more than 40 ... 50 %. Therefore, normalized attenuation is 0.5 ... 1 dB/km at the wavelength 1.31 μm for a sin-gle-mode fiber. The number of microbends per unit length should not exceed nine (ten).Also, according to the simulation results, we can conclude that with an increase in the twist pitch from 12 to 30 mm, the additional attenuation decreases from 0.1 to 0.021 dB / km, which does not exceed the allowable values.The reliability parameters of fiber-optic lines are estimated for the Pridneprovsky Railway.
Description
Т. Сердюк: ORCID 0000-0002-2609-4071
Keywords
волоконно-оптический кабель, телекоммуникация, длина волны, микроизгибы, макроизгибы, коэффициент готовности, волоконно-оптичний кабель, телекомунікація, довжина хвилі, мікровигини, макровигини, коефіцієнт готовності, fiber-optical cable, telecommu-nication, wavelength, microbends, macro-bends, inherent availability, КАТ
Citation
Микропроцессорные системы электрической централизации с применением оптоволоконных кабелей связи на железных дорогах Украины / Т. Н. Сердюк, В. В. Лысюк, М. А. Мищенко, А. Ю. Журавлёв, К. Н. Сердюк, А. В. Кузнецова // Електромагнітна сумісність та безпека на залізничному транспорті. – 2018. – № 15. – С. 88–95. – DOI: 10.15802/ecsrt2018/171944.