Государственный комитет РФ по рыболовству Мурманский Морской Рыбопромышленный Колледжимени И.И. Месяцева Экономическое отделение Курсовая работа Создание ЛВС на предприятии в условиях Заполярья. Выбор кабеля и сетевых карт, предполагаемые затраты на установку.Группа АСОИ-210Студент Маслов Юрий Руководитель Перов Максим Алексеевич Дата защиты 12.02 Мурманск 2002 Содержание 1. Введение 2. Прокладки кабельных трасс 3. Неблагоприятные факторы 4. Метеорологические условия . 5. Защита кабелей 6. Сетевые устройства и средства коммуникаций 6.1 Витая пара 6.2 Коаксиальный кабель 6.3 Оптоволоконные линии 7. Выбор сетевых технологий и оборудования . 8. Расчет затрат на приобретение оборудования 9. Заключение . 10. Литература 1. Введение Монтаж и эксплуатация кабельных систем производятся в условиях, либо далеких от идеальных, либо осложненных отдельными неблагоприятными факторами.
Классическим примером тому могут служить промышленные объекты, хотя такие заказы и встречаются нечасто.
Однако если тенденции подъема отечественной промышленности наконец-то наберут силу, то на волне модернизации производства доля этого сектора рынка может заметно вырасти. Практически любая автоматизация производства повлечет за собой инсталляцию кабельной системы в производственных помещениях, что может привести к ряду проблем.
Неблагоприятные факторы, впрочем, могут иметь место не только на промышленных объектах, поэтому заказчику, как и инсталлятору, следует заранее готовиться к их преодолению. 2. Прокладки кабельных трассМногие отечественные промышленные объекты располагаются на значительной территории и имеют производственные помещения большой площади. В этих условиях основным магистральным решением для связи зданий является волоконная оптика.
Часто в цехах, где количество автоматизированных рабочих мест не превышает 2-3, абонентские розетки соединяются напрямую с центральным кроссом который находится обычно в административном здании. Прокладка осуществляется в каналах кабельной канализации. На предприятиях, как правило, она имеется, но часто занята трубами и кабелями различных служб, поэтому инсталляторам приходится согласовывать с ними свои действия и привлекать их для проведения различного рода работ.
Наличие на предприятиях собственной рабочей силы и производственных мощностей при далекой от максимальной загруженности позволяет использовать эти ресурсы при инсталляции кабельной сети и таким образом экономить на расходах. Имея соответствующую специализацию, предприятия нередко сами обеспечивают себя алюминиевыми коробами и трубами для прокладки трасс. Отделы связи крупных предприятий вполне профессиональны и при соответствующем обучении их специалисты без труда получают квалификацию, достаточную для того, чтобы они могли работать на том же уровне, что и специалисты инсталлятора.
Правда, должны учитывать склонность отечественных спецов ко всякого рода рационализаторству с помощью подручных средств. Если такому человеку сказать, что волоконно-оптический кабель нельзя изгибать, ронять или бить, но не упомянуть других возможных грубых воздействий, то ему вполне может придти в голову при случае их применить. Например случай из реальной практики, к постоянно застревающему в тесной канализации кабелю один такой рационализатор додумался привязать трос, при этом другой его конец накинули на буксировочный крюк грузовика и дали водителю отмашку Кабель был протянут за минуту, но легко понять, к каким последствиям привела такая самодеятельность.
В том, что касается прокладки кабельных трасс, промышленные объекты имеют как преимущества, так и недостатки по сравнению с офисными зданиями. Интерьер цеха, где во главу угла ставится не эстетика, а функциональность, не требует нежного с собой обращения, поэтому необходимость работать преимущественно по-живому т. е. на действующем объекте не влечет за собой таких проблем, как в офисе, где приходится учитывать дизайн отделки. Цеха, как правило, имеют высокие потолки, и даже при наличии в подпотолочном пространстве элементов других инфраструктур трубы, вентиляционные короба и др. все равно остается достаточно места для прокладки кабельных трасс.
Наличие высоких потолков в сочетании с большой площадью, правда, оборачивается тем, что монтажникам приходится работать в довольно непростых условиях высота, постоянное передвигание лестниц и т. д Дополнительно затрудняет работу то, что выполнять ее приходится, как правило, на действующем производстве, таким образом, монтаж проводится либо параллельно с производственным процессом, либо во внеурочное время.
Рисунок 1. Бумажный план цеха может не отражать реальной ситуации. Проектирование трасс в производственных помещениях часто требует особой тщательности и обязательного выезда на место для предварительного осмотра.
Поясним это на примере см. Рисунок 1 . Предположим, что инсталлятор имеет в своем распоряжении бумажный план цеха. Если бы он исходил исключительно из плана, то оптимальным решением стало бы размещение телекоммуникационных центров и разводка трасс так, как это представлено в упрощенном виде в варианте а. В этом случае телекоммуникационные центры располагались бы в имеющихся в цехе отдельных помещениях, и радиус их действия охватывал бы всю рабочую зону цеха. На самом деле план не отображает элементы различных вспомогательных инфраструктур, находящиеся в подпотолочном пространстве дело не только в небрежности, даже официальные чертежи могут не содержать таких деталей. В итоге после прокладки кабельных трасс кратчайшим путем от ТЦ1 до точки G оказывается хитрая ломаная линия, длина которой заметно превышает положенные по стандарту 90 м на практике реальная кабельная трасса может изгибаться не только в двух, но и в трех измерениях. Такие же проблемы, в принципе, могут возникнуть и в офисных зданиях, но в производственных помещениях они обостряются до предела в силу значительных расстояний, насыщенной инфраструктуры вспомогательных служб, а также трудности выбора места для телекоммуникационного центра, так как внутренняя планировка цехов практически никогда не меняется, и передвигать станки ради прокладки кабельной трассы никто не будет.
Последнее обстоятельство, впрочем, несколько упрощает процесс проектирования системы и позволяет в критических случаях отступать от принципов СКС, правда, в ущерб гибкости системы. Как правило, заказчик заранее знает, в течение какого срока он планирует эксплуатировать агрегаты, к которым привязаны рабочие места порты. Очевидно, что вероятность перемещения рабочих мест в случае, скажем, металлопрокатного цеха просто ничтожна.
Вместе с тем статичность внутренней планировки производственных помещений не должна обманывать.
При появлении новых рабочих мест месторасположение телекоммуникационных центров может опять приобрести критическое значение, поскольку, даже если все длины трасс от центра до рабочих мест укладываются в стандарт, новые рабочие места могут оказаться вне зоны его охвата и потребовать прокладки новых трасс так, как показано на рисунке очевидно, что в цехе нет смысла заранее создавать такую же плотность портов, как в офисе. Отсюда мы можем сделать вывод о необходимости разработки плана развития информационной и, соответственно, кабельной инфраструктур производственных помещений с учетом перспектив ближайшего будущего и недопустимости создания решений на скорую руку, лишь бы сразу все заработало довольно-таки распространенное стремление руководителей промышленных предприятий, потому что, даже несмотря на невысокую плотность портов, масштабы потенциальных переделок, в частности из-за статичности планировки, могут оказаться слишком велики.
Не меньшую важность имеют вопросы проектирования магистральных трасс между зданиями, так как в этом случае промахи и недочеты имеют куда более серьезные последствия.
Нередко руководители предприятий в целях экономии времени и средств стремятся отказаться от архитектуры типа звезда для магистралей между зданиями, так как они предпочитают последовательное соединение ввиду его меньшей стоимости.
Однако при обрывах такая топология приводит к гораздо более серьезным последствиям, чем звезда особенно на предприятиях, где часто что-то раскапывают или строят. Также неоправданно желание сэкономить за счет подвода кабеля для наружной прокладки прямо к главному кроссу и отказа от соответствующего оборудования для точки ввода в здание, особенно если в итоге придется дотягивать к кроссу еще несколько тяжелых шлангов. Энергию лучше тратить не на уговоры сделать побыстрее и попроще, а на анализ обстановки с точки зрения неблагоприятных факторов. 3. Неблагоприятные факторыНаличие большого количества неблагоприятных факторов характерно далеко не для всякого производства.
Современные производственные линии, как правило, максимально герметичны, бесшумны и экологически чисты, поэтому особых проблем они не создают. К сожалению, отечественная промышленность вооружена далеко не по последнему слову техники, и даже при модернизации производства зачастую старые элементы производственного цикла продолжают использоваться параллельно с новыми.
Это нередко создает на объектах причудливые сочетания техногенных факторов, осложняющих инсталляцию и эксплуатацию кабельных систем.
Характерные для промышленных объектов неблагоприятные факторы окружающей среды можно условно разделить на климатические, химические и электромагнитные. Последние в свою очередь подразделяются на проблемы, связанные с наводкой и шумами, и вопросы гальванической развязки. Наводки и шумы от оборудования могут быть очень большими, особенно если оборудование старое. Например, устаревшая вентиляционная установка с непрерывно искрящим двигателем создает вокруг себя фон, сравнимый с фоном от целого цеха современного оборудования.
Включение выключение особо мощных установок или же агрегатов целого цеха в моменты завершения и начала рабочих смен приводит к всплескам электромагнитного излучения. Впрочем, иногда даже самое современное, стерильное медицинское оборудование может создать немало проблем. Диагностика мозга, например, осуществляется с помощью так называемого ЯМР-томографа, аббревиатура в названии которого расшифровывается как ядерный магнитный резонанс. Во время выхода на рабочий режим установка создает вокруг себя весьма мощное и хаотичное электромагнитное поле. Этот всплеск длится недолго, но создает очень сильные наводки.
В производственных помещениях, по сравнению с офисной средой, гальваническая развязка приобретает особо актуальное значение. Часто помещение приходится разделять на гальванически независимые зоны на уровне горизонтальной разводки, причем гальваническую развязку оказывается возможным реализовать только при помощи волоконно-оптических линий.
Такое решение стоит сегодня недешево в частности, из-за дороговизны активного оборудования, но на промышленных объектах разница потенциалов между удаленными зонами или даже этажами одного и того же здания может составлять сотни вольт, при этом ток между ними может достигать 50 ампер четыре ампера способны приварить пробник к кабелю, а 30 ампер - это рабочий ток в трамвайных двигателях. Волоконная оптика вообще является панацеей от всевозможных электромагнитных проблем, но высокая стоимость полностью оптических решений заставляет заказчика использовать ее только на магистралях, применяя для горизонтальной разводки медный кабель.
Использование STP для защиты от наводок представляется вполне логичным, но оно бывает осложнено трудностями заземления проводки на промышленных объектах. Поэтому инсталляторы предпочитают применять на промышленных объектах неэкранированные кабели.
Чтобы экран выполнял свою функцию, экранированный кабель должен быть заземлен, но сделать это в условиях гальванического хаоса весьма и весьма непросто, поэтому сочетание кабеля типа UTP и металлических коробов также металлических труб, металлизированных гофрорукавов и проч. используется на промышленных объектах намного чаще. Опыт отечественных инсталляторов свидетельствует, что подобное сочетание весьма эффективно на производстве и не вызывает, как правило, никаких нареканий.
Тот же опыт, впрочем, показывает, что использование STP также вполне реально, несмотря на проблемы с заземлением, так как в принципе они решаемы, хотя это и требует определенных трудозатрат, в частности измерения потенциалов на довольно большой территории. Справедливости ради следует сказать, что применение STP может быть обусловлено не только желанием заказчика или инсталлятора, но и невозможностью применения наружных металлических коробов. Например, при наличии в воздухе цеха разъедающих металлы веществ срок жизни алюминиевых коробов оказывается очень коротким. Такая губительная для металла концентрация веществ характерна не только для химического производства при наличии утечек кабель, пожалуй, ничто не спасет, да никто и не согласится монтировать систему в таких условиях, но и для пищевой промышленности, где используются различные вещества от лимонной кислоты до поташа т. е. весь спектр pH , причем они часто разливаются по котлам по старинке - из бака черпаком.
Очевидно, что при такой технологии капли и пары соответствующих растворов попадают в воздух и затем конденсируются на стенах и коробах.
Фон pH при этом в одной и той же точке может меняться несколько раз за день. Даже если в итоге он оказывается нейтральным что далеко не обязательно, это не значит, что действие агрессивных сред компенсируется. Если алюминий последовательно протравливать то щелочью, то кислотой, он продержится не очень долго. В таких условиях металл оказывается менее стойким, чем люди. Все-таки рабочие носят спецодежду, да к тому же на них самих конденсация не происходит, и, наконец, они в конце рабочего дня могут принять душ. Без учета проблем с заземлением стоимость решения на базе STP в таком случае не превысит стоимость решения с UTP, так как более высокая цена кабеля и компонентов компенсируется более низкой стоимостью трасс пластиковые короба вместо металлических, гофрошланги вместо труб и т. д Агрессивной средой может быть и выхлопы автомобильного двигателя. Если, например, на станциях техобслуживания газы отводятся в надеваемый на выхлопную трубу рукав, то на складах готовой или промежуточной продукции крупных предприятий такие меры редко применяются.
Опять-таки, тот факт, что люди работают в подобных условиях, ни о чем не говорит, поскольку степень и продолжительность воздействия на них и абонентские розетки заметно отличаются.
Иными словами, производство с вполне приемлемой для человека средой может на практике оказаться насыщенным различными комбинациями неблагоприятных для кабельных систем факторов - фон от оборудования, агрессивные среды и вдобавок различные вариации климата - прохладные цеха, горячие цеха, холодильники, размораживатели и проч. Постоянный температурный режим в цеху может привести к тому, что помещение начинает дышать. Если цех связан с окружающей средой, т. е попросту говоря, двери и ворота в нем регулярно открываются и закрываются подвоз сырья или, наоборот, вывоз готовой продукции, и внутри при этом поддерживается постоянная температура, то заметная разница температур внутри и снаружи может привести и к перепадам давления в момент открытия закрытия ворот.
При наличии в цеху телекоммуникационного шкафа, где давление более инерционно, он может при избыточном относительном давлении снаружи втягивать внутрь, через места подвода кабелей, атмосферу цеха, а она, как мы убедились, может быть достаточно агрессивна.
Кстати, даже при отсутствии в атмосфере помещения вредных веществ, часто образующийся на границе теплого и холодного воздуха туман приводит к повышению влажности воздуха.
В общем и целом, вопросы герметизации шкафа и в первую очередь кабельных подводов не следует игнорировать никогда, но в такой ситуации - в особенности. Не стоит, правда, считать, что неблагоприятные климатические условия представляют собой исключительно техногенный фактор, родная природа способна и не на такое. 4.
При работе внутри зданий никаких особых проблем, кроме характерных для... Не следует забывать, что морозостойкому кабелю придется работать не то... Большой температурный градиент приводит к разрыву волокна а, дополните... е. Рисунок 2 .
Впрочем, грызуны, при всей их пронырливости всего лишь животные, руков... Волоконно-оптический кабель с кевларовыми волокнами в наружной оболочк... Кроме того, своим внешним видом волоконно-оптический кабель для внутре... Невозможность применения кабеля в этих целях обнаруживается, естествен... 6.
В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара... Такой кабель не вызывает трудностей при прокладке. Правда если из строя выйдет хаб, его отказ затронет все подключенные ч... Внешнее воздействие помех практически отсутствует. 7.
. Топология типа звезда представляет собой более производительную структ... Основным преимуществом такой сети является её устойчивость к сбоям, во... Наиболее экономичным будет построение сети на основе витой пары. Выбор сетевых технологий и оборудования.
Цена за ед руб. Сервер 1 17558 17558 Сетевые адаптеры D-Link DFE-538TX 25 544 13600 Се... Расчет затрат на приобретение оборудования. Выезд специалиста к заказчику 1 250 Прокладка кабеля по плинтусу, 1м 1... .
Заключение Особенность нетипичных условий заключается в том, что они именно нетипичны, и описать или смоделировать все сочетания неблагоприятных факторов не представляется возможным.
Поэтому я постарались раскрыть наиболее часто встречающиеся проблемы и дать некоторое представление о том, как сочетание различных факторов может создать комплексную проблему. Заказчикам следует постараться оценить обстановку на своих объектах с максимальной точностью, чтобы снабдить инсталлятора адекватной информацией.
Догадаться о возможных неприятностях людям со стороны непросто, и для них далеко не очевидно то, к чему хозяева давно привыкли.
Нужное решение можно найти почти всегда, правда, при этом учиться приходится зачастую на своих, а не на чужих ошибках.
Следует также отметить, что при работе в экстремальных условиях не последнюю роль играет готовность производителя поделиться своим опытом по преодолению сложных ситуаций и или пойти навстречу заказчику.
В условиях достаточно острой хотя бы с точки зрения количества производителей на рынке конкуренции это в их интересах, и данное обстоятельство можно и нужно использовать. 10.
Литература 1. Новиков Ю. В Локальные сети архитектура, алгоритмы, проектирование, издательство ЭКОМ, 2000 г. 2. С. В. Назаров, Локальные вычислительные сети, 1994 г. 3. Богуславский Л. Б Дрожжинов В. И Основы построения вычислительных сетей для автоматизированных систем, Энергоатомиздат, 1990 г. При подготовке данного материала были использованы следующие Интернет сайты www.osp.ru www.citforum.ru www.computerra.ru www.ixbt.com kgg.moldline.net www.ecolan.ru www.techno.spb.ru obmencd.h1.ru.