Построение автоматизированной системы анализа оптических рефлектограмм - Дипломная работа

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к дипломному проекту (работе)В данном дипломном проекте описывается создание системы автоматизированного анализа оптических рефлектограмм, созданного на базе портативного рефлектометра серии KIWI-7000 , предназначенного для работы в таких операционных системах как Windows, Linux и МСВС.Основной целью проекта является создание модуля мониторинга оптоволоконных сетей для рефлектометров серии KIWI-7000, который будет использоваться в системе контроля оптических волокон. Актуальность разрабатываемой системы обуславливается ростом использование волоконнооптических линий связи в различных областях телекоммуникаций, а следовательно и в необходимости контроля качества передачи данных и их безопасность. В частности такая необходимость появилась у вооруженных сил Российской Федерации, в рамках контракта с которой и создается система. К самым значимым можно отнести отсутствие конкуренции среди отечественных производителей оборудования, а в оборонно-промышленном комплексе оборудование иностранных производителей использовать нельзя, следовательно вооруженные силы нуждаются в такой системе.Существует два основных способа определения потерь в оптоволоконных линиях - это оптические тестеры, позволяющие только определять полные потери в линии, кроме того для использования оптических тестеров необходим доступ к обоим концам кабеля, что делает невозможным применение тестеров на магистральных линиях, либо оптические рефлектометры - куда более функциональные приборы, позволяющие собрать информацию о состоянии каждого участка волокна и всех неоднородностях. Релеевское рассеяние и инфракрасное поглощение зависят от длин волн, рассеивание уменьшается с увеличением длины волны, а поглощение наоборот - увеличивается. В настоящее время выделяют некоторое количество «окон» прозрачности волокон - некоторых диапазонов длин волн, в которых у волокна проявляется наилучшее пропускание света. В SM (single mode) волокне длина волны отсечки немного меньше 1310 нм и SM волокно поддерживает одномодовый режим не только на 1550 нм, но и на 1310 нм. Контроль величины потерь в строительных длинах оптических кабелей и в сварных соединениях волокон важен не только для минимизации полных потерь в линии, но еще и потому, что он позволяет, хотя и косвенно, судить о надежности линии, срок службы которой около 25 лет.На представленной на рисунке (2.1) рефлектограмме можно наблюдать постепенное уменьшение уровня обратного рассеяния при увеличении длины волокна. Мы же, ориентируясь по рефлектограмме можем сделать вывод что длина данного волокна 26 км и затухание в нем 5 Дб. Из рефлектограммы на рисунке (2.2) мы можем получить длину, затухание, и определить состояние дальнего конца волокна. Все просто - это отражение отражения. т.е импульс, который дошел до конца волокна, отразился от него и вернулся обратно к коннектору рефлектометра, отразился от коннектора орбатно в волокно, снова дошел до конца волокна, отразился и был интерпретирован рефлектометром как отражающее событие на двойной длине волокна. При определенных настройках рефлектометра такие отражения видны и на тройной и на четверной, и более длинах волокна. практический интеререс представляет только первой отражение, на двойной длине волокна, оно позволяет сделать однозначный вывод о состоянии дальнего конца волокна.В состав оборудования входит мощный рефлектометр, который осуществляет постоянные измерения качества волокна, оптический переключатель на 8, 16 или 32 порта, который позволяет производить измерения сразу на нескольких волоконах. Программное обеспечение Fiber Guardian позволяет выполнять самые необходимые в мониторинге оптических волокон функции : · определить длину оптического кабеля (начало и конец линии) · определить местонахождение и качество сварных соединений (предельно допустимые значения потерь на сварке зависят от типа сети, для городских ВОЛС обычно не более 0,2 DB) · определить местонахождение и качество оптических коннекторов (предельные значения допустимых величин отражения и потерь зависят от типа сети, типа коннектора и полировки ферулы; обычно отражения не более - 45 DB, потери не более 0,2 DB)Приказ ректора НИУ ВШЭ об утверждении тем дипломных работ от “__ ” ________ 2015 г. №Функциональным назначением программного обеспечения является автоматический анализ рефлектограмм, полученных рефлектометром серии KIWI-7000 и основанный на этом мониторинг оптических волокон Windows, Linux и МСВС.1).Проведение анализа, получаемого с рефлектометра байт-кода с целью дальнейшего построения графической рефлектограммы. 2).Получение возможных характеристик оптических волокон, таких как длина волокна, уровень сигнала и общие потери. Обнаружение оптических событий на рефлектограмме и получение их характеристик. 5).Мониторинг оптических волокон, а именно проведение постоянных измерений и сравнение новых рефлектограмм со старыми, с целью получения своевременной информации о проблемах на оптической трассе, а так же отслеживания деградации волокна.

Содержание

1. Специальная часть

1.1 Введение и актуальность работы

1.2 Постановка задачи

1.3 Системы мониторинга ВОЛС

1.3.1 Рефлектометрия волоконнооптических линий связи

1.3.2 Рефлектограммы ВОЛС. Их анализ и расшифровка

1.4 Существующие на рынке решения

1.5 Разработка технического задания

1.5.1 Основания для разработки

1.5.2 Назначение разработки

1.5.3 Требования к программе

1.5.4 Стадии и этапы разработки

1.6 Разработка программного модуля

1.6.1 Средства разработки и языки программирования

1.6.2 Описание процесса разработки

1.7 Результаты работы программных модулей

1.8 Расчет надежности

1.8.1 Описание методов расчета надежности программного обеспечения

2. Конструкторско-технологическая часть

2.1 Выбор модели технологического процесса разработки программного обеспечения

2.1.1 Общие сведения

2.1.2 Модели и методологии технологического процесса разработки программного обеспечения

2.1.3 Выбор модели разработки

2.2 Поэтапный процесс разработки программного обеспечения

2.2.1 Методика работы

2.2.2 Подробное описание процесса разработки

2.3 Испытание и отладка программных модулей

2.3.1 Инструменты отладки программного кода

2.3.2 Методика отладки программных модулей

2.4 Документирование и сопровождение программного обеспечения в соответствии с положениями ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 9294-93

2.4.1 Общие сведения о ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 9294-93

2.4.2 Стратегия документирования

2.4.3 Планирование документирования

3. Экология и охрана труда

3.1 Общие положения и требования охраны труда к организации рабочих мест

3.2 Вредные факторы, воздействующие на пользователя ЭВМ

3.3 Определение оптимальной освещенности при работе с ЭВМ

3.4 Обеспечение пожарной безопасности при работе оператора ЭВМ

Заключение

1. Специальная часть

В данном дипломном проекте описывается создание системы автоматизированного анализа оптических рефлектограмм, созданного на базе портативного рефлектометра серии KIWI-7000 , предназначенного для работы в таких операционных системах как Windows, Linux и МСВС.