Опыт проведения проектных работ при телефикации крупных кабельных сетей коллективного телевизионного приема (КСКТП)
Провести расчеты кабельной сети, даже с учетом всех норм действующих стандартов, еще не означает правильное оформление и успешное согласование в "Связьэкспертизе".
Еще 5-6 лет назад достаточно крупные КСКТП могли строиться безо всяких проектов. Законодательство еще окончательно не сформировалось, Госсвязьнадзор после всяческих реконструкций и перестроек на ноги не встал, Закона о лицензировании и сертификации не было, кругом царила свобода, и человек, хоть немного разбирающийся в кабельном телевидении, совершенно спокойно мог построить кабельную сеть на 5-8 тысяч абонентов, только приблизительно рассчитав потери по трассе. При этом оборудование сети представляло собой смесь из достаточно дорогой головной станции, домовых усилителей и дешевых ответвителей. И никто не спрашивал, где он это оборудование взял, и имеется ли на него сертификат. Если читатель в этом сомневается, то авторы могут ознакомить его с конкретными примерами реализации таких "проектов".
Однако время шло, законодательная база в стране понемногу укреплялась, и без целого комплекта документов уже нельзя было начать вещание не только в среднем по населенности поселке или небольшом городе, но даже в кооперативном доме в Москве. К примеру, при строительстве телевизионной сети в 20-квартирном коттедже "крутого" коттеджного поселка могут потребовать не только проектную документацию, но и разрешение Госсвязьнадзора на использование оборудования, а также Исполнительную документацию для эксплуатирующей организации.
Сейчас кабельный оператор прежде, чем получить разрешение на строительство КСКТП, должен оформить массу документов, но главное, что у него должно быть — это лицензия, частотный план и проект. Не затрагивая первых двух документов остановимся на проекте.
Вообще-то в разработке проекта, как это ни покажется странным, принимают участие двое: Проектировщик и Заказчик. И от их взаимодействия во многом зависит качество проекта и количество препятствий при его реализации. Хотя существует целый ряд нормативных документов [1-4], которые, казалось бы, исключают возможность всякого "свободомыслия" и в соответствии с которыми проекты разных КСКТП должны быть одинаковыми, как блины, испеченные к масленице. Однако на практике этого никогда не бывает. Все проекты получаются разными. И определяется это во многом Заказчиком и его требованиями и пожеланиями.
Вообще-то, к сожалению Проектировщика, нет единого документа, определяющего и полностью регламентирующего структуру и содержание проекта. Есть методическое руководство по проектированию крупных коллективных сетей (к сожалению, значительно устаревшее, не отражающее современные реалии и с большим количеством ошибок), есть ГОСТ 28324 – 89 (новый стандарт так по настоящее время и не утвержден), есть масса строительных СНиПов (мало пригодных по факту), но единого документа, где было бы написано, что проект должен содержать, например, 12 глав и 41 параграф, а в каждом из параграфов изложено то-то и то-то — нет. Для проектировщика, с одной стороны, это хорошо — есть свобода выбора. Но, с другой стороны, "Связьэкспертиза" всегда может сказать, что такой-то вопрос в проекте не освещен и вернуть его на доработку...
Вернемся к проекту. Итак, кабельный оператор получил в Главгоссвязьнадзоре лицензию на вещание и начал думать, как строить сеть. Разрешение на строительство сети дает опять тот же Главгоссвязьнадзор после представления ему проекта, прошедшего экспертизу в ГП "Связьэкспертиза". Правда, некоторые наиболее решительные операторы начинают строительство, не дожидаясь не только заключения "Связьэкспертизы", но и выполнения самого проекта. Действительно, если оборудование выбрано, то готовить основание под спутниковые антенны, тянуть магистральный и домовые кабели (а трассы прокладки, как правило, известны) можно и без проекта. Однако дальше уже при сложной сети без проекта не обойтись. Вот теперь нужно идти к Проектировщику.
Но вначале следует выбрать оборудование. Это в доперестроечные времена было просто. Емкость сети известна, головная станция СГ – 100 или BHG, кабель магистральный РК 75 11 – 11С, домовой четверка, ответвители ОМы и РА-шки. Сейчас же на российском рынке представлено более десятка производителей, готовых представить оборудование любого уровня качества и цены. Поэтому Заказчику перед началом строительства приходится оценивать как свои финансовые возможности, так и возможности будущих абонентов. Он должен четко представлять, через какой срок вложенные в строительство сети средства окупятся. И поэтому Заказчик сделает не один круг, обходя фирмы, поставляющие или производящие оборудование. Как правило, крупные фирмы-поставщики имеют свои проектные отделы. Они могут выполнить проект на любом оборудовании, но, естественно, предпочитают проектировать на "своем". При этом Заказчику могут предоставляться определенные льготы. После того, как Заказчик выбрал оборудование, начинается собственно проектирование.
Первый его этап – согласование ТЗ. Это важнейший этап и для Заказчика, и для Проектировщика, т.к. именно в ТЗ определяется, что собственно должен сделать Проектировщик, какую информацию для этого должен предоставить Заказчик и какую часть работ по проекту должен выполнить он сам. Полный проект, кроме собственно технических решений, предлагаемых Проектировщиком, включает целый ряд документов, которые, как правило, оформляет сам Заказчик. В принципе все эти документы может получить Проектировщик. Но, например, направлять в Тюмень людей для согласования проектных решений с местным Глав-АПУ из Москвы или С.-Петербурга для Заказчика влетит в немалую копеечку. Поэтому целый ряд документов, согласующих проектные решения с местными органами власти, Заказчик получает сам. К важнейшим из этих документов можно отнести следующие Разрешение местной администрации на строительство сети. Разрешение органов эксплуатации зданий на размещение элементов КСКТП в зданиях. Разрешение местных органов по надзору за архитектурными сооружениями на установку элементов КСКТП на зданиях. Разрешение местных органов экологической охраны (бывшая Госкомприрода). Разрешение руководства местной электросети на выделение необходимых мощностей и подключение для питания оборудования КСКТП. Лицензию Заказчика на право предоставления услуг по трансляции ТВ-программ по сети кабельного телевидения, уточняющего территорию, условия и вид деятельности оператора.
Кроме того, может потребоваться согласование проектных решений еще с рядом местных организаций: Госпожнадзором, Инспекцией по лифтам и другими.
Хорошо, если проект КСКТП является составной частью проекта вновь строящегося здания или комплекса зданий. В этом случае согласование со всеми вышеперечисленными организациями берет на себя генподрядчик.
Если привести в данной статье техническое задание, а тем более Проект полностью, то они как раз займут весь объем справочника. Поэтому ниже излагаются кратко только основные положения ТЗ и Проекта.
Техническое задание включает Общие требования и Технические требования.
В общих требованиях указываются: Зона действия КСКТП. Предварительная расчетная емкость сети. Место размещения центральной головной станции (ГС). Основной тип используемого оборудования (фирмы-производители). Способ осуществления электропитания оборудования КСКТП. Перечень документации, представляемой Заказчиком. Порядок согласования вопросов, рассматриваемых в проекте с органами местной администрации. Перечень нормативных и руководящих документов, используемых при разработке проекта. Ситуационный план населенного пункта, в котором строится КСКТП. Топологическое расположение объектов в масштабе 1:1000. Экспликация приведенных на плане объектов. Указание, кто разрабатывает частотный план конвертации каналов.
В Технических требованиях рассматриваются: Возможности кабельной сети коллективного телевизионного приема: максимальную нагрузочную способность, стандарты и системы цветности трансляции, частотный план трансляции, источники принимаемых сигналов – спутники, наземные телецентры. Требования к волоконно-оптическим линиям связи: длина оптических магистралей, топология построения сети, число транслируемых каналов, места установки оптических приемников, возможность резервирования оптических жил кабеля, типы используемого оптического оборудования, трассы прокладки оптического кабеля, необходимость мониторинга ВОЛС и коаксиальных магистралей. Требования к коаксиальным сетям: типы используемых коаксиальных кабелей, условия их прокладки – в канализации или с воздушной подвеской, типы магистральных, субмагистральных и домовых усилителей, типы магистральных и абонентских ответвителей и разветвителей, возможные места установки магистрального и домового распределительного оборудования. Требования к параметрам прямого канала: полный частотный диапазон, уровни сигналов на выходах абонентских ответвителей или абонентских розеток, отношение сигнал/шум на выходе ГС и абонентского ответвителя, уровень интермодуляционных искажений 2-го и 3-го порядков на выходах абонентских ответвителей при трансляции максимального числа каналов, неравномерность амплитудно-частотной характеристики канала. Требования к параметрам обратного (реверсного) канала: частотный диапазон, уровни сигналов на входах оптических передатчиков и выходах оптических приемников, отношение сигнал/шум в зависимости от используемых типов цифровой модуляции, неравномерность АЧХ и разброс уровней сигналов. Требования к антенному оборудованию: место установки эфирных и спутниковых антенн, максимальная длина кабеля снижения, при необходимости — место установки канальных антенных усилителей. Требования к головному оборудованию: обычно указывается марка головной станции, предполагаемой к использованию. Если марка ГС заранее не определена, то задаются требования к параметрам сигнала на выходе ГС: отношение сигнал/шум, максимальный выходной уровень, неравномерность АЧХ в канале и по диапазонам и др. Кроме того, в технические требования входят исходные данные для сметного расчета и технико-экономического обоснования.
Как правило, в ТЗ имеется пункт, в соответствии с которым оно может дополняться в ходе проектирования.
Итак, используя исходные данные, имеющиеся в ТЗ, Проектировщик приступает к проектированию.
Рабочий проект(краткое описание)
В состав рабочего проекта в обязательном порядке, согласно СНиП 11-01-95, должны входить следующие разделы:
Ведомость рабочего проекта. Отражаются все разделы, входящие в рабочий проект. Ведомость ссылочных и прилагаемых документов. Отражаются все нормативные документы, в соответствии с которыми оформляется рабочий проект и все имеющиеся разрешения, согласования и т.п.
Общая пояснительная записка. В пояснительной записке в краткой форме приводятся основные результаты проектирования, а именно: основные технические решения, результаты расчета численности и квалификационного состава работающих, данные по электропотреблению и способах электроснабжения и электропитания, сведения очередности строительства, технико-экономические показатели и т.п.
Общие указания. Согласно ГОСТ 21.101-97, в общих указаниях приводят основание для разработки документации, запись о том, что рабочие чертежи выполнены в соответствии с действующими нормами, правилами и стандартами, и другие необходимые указания.
Основные технические решения. Основные технические решения, согласно РТМ.6.030-1-87, должны содержать: общие данные, зону действия КСКТП, планы сетей телевидения, расчетные схемы, планы размещения оборудования головной станции, антенных сооружений, сети телевидения, электропитания, узлы установки оборудования и т.д., чертежи конструкции крепления мачт, наружные сети телевидения.
Если проект состоит из нескольких подразделов, логично разделить его на функционально разделенные части, например по очередности строительства: антенное оборудование, головное оборудование, волоконно-оптическая часть магистральной распределительной сети, коаксиальная часть распределительной сети, домовая распределительная сеть. При оформлении крупных КСКТП допускается объединение чертежей планов сетей телевидения и расчетных схем. Расчет прямого и реверсного канала допускается приводить как в одном, так и в разных комплектах чертежей. В соответствующих разделах приводятся спецификации оборудования.
К чертежам антенного или головного оборудования можно приложить таблицу с качественными характеристиками каждого из транслируемых каналов.
При строительстве крупной КСКТП при большом числе магистральных и домовых усилителей для расчета качественных параметров удобно воспользоваться топологической картой распределительной сети. К расчетной схеме КСКТП можно приложить результаты расчетов КСКТП в виде таблицы выходных параметров:
При разработке проекта КСКТП с применением дистанционного питания усилительного оборудования удобно воспользоваться "Картой энергетической загрузки" с указанием напряжения питания и тока транзита.
Некоторые проектные организации выполняют специальный раздел "Инструкция по монтажу", в котором приводятся общие требования по монтажу кабелей и оборудования, указания по монтажу антенн с расчетом ветровой нагрузки, требования по мерам безопасности и установке антенн, порядок установки мачт, указания по установке спутниковых антенн с расчетом ветровой нагрузки. А также расчет каната (троса) при воздушной прокладке кабеля для наихудшего случая с определением его запаса прочности и наибольшего провиса кабеля с учетом климатических воздействий (перепад температур и нагрузки от намерзшего льда) и ветровых нагрузок. Приводятся варианты крепления каната (троса) при воздушной прокладке кабелей, чертежи узлов установки телевизионного оборудования, эскизы по монтажу кабелей в радиочастотные разъемы, и т.д.
Технологические решения. Фактически при проектировании КСКТП не выполняются. Основные решения приводятся в общей пояснительной записке.
Организация и условия труда работников. Управление производством и предприятием. Кратко описываются способы управления и контроля КСКТП. Приводится численный и квалификационный состав работающих эксплуатирующей организации.
Архитектурно-строительные решения. Выполняется при отсутствии помещения для размещения ГС, при необходимости доработки помещения ГС до требуемых норм, при проектировании закладных устройств для установки антенн и трубостоек воздушных линий связи, при необходимости усиления конструкции кровли для крепления антенно-фидерных устройств и трубостоек и т.д. При использовании уже существующих помещений, трубостоек и т.д. приводятся акты их обследования и заключения о возможности их использования.
Организация строительства. Разрабатывается в соответствии со СНиП "Организация строительного производства". Приводится календарный план строительства, расчет количества и квалификационный состав трудящихся.
Охрана окружающей среды. Разрабатывается в соответствии с нормативными актами, регулирующими природоохранную деятельность.
Сметная документация. Составляется в соответствии с положениями и формами, приводимыми в нормативно-методических документах Минстроя РФ, содержит краткую пояснительную записку, сводные, объектные и локальные сметные расчеты.
Эффективность инвестиций. Приводятся основные технико-экономические показатели, рассчитываются чистая прибыль предприятия, рентабельность, фондоотдача и т.п.
Проиллюстрируем все вышеизложенное результатами расчетов двух диаметрально противоположных по требованиям Заказчиков проектов КСКТП, примерно одинаковых по числу абонентов и топологии застройки.
Ниже представлены результаты расчетов (указаны индикативные мелкооптовые цены — при приобретении оптового оборудования они могут быть снижены), полученные в ходе выполнения реальных проектов КСКТП небольших городов в различных регионах России: Подмосковье, Поволжье, Кемеровская область. Все проекты реализованы, прошли "Связьэкспертизу" и приняты в эксплуатацию "Связьнадзором". Сети относительно небольшие – порядка 10 000 абонентов. Это достаточно типовые проекты: одни из многих, выполненных ЗАО "В-Люкс". ТЗ на системы характерны для большинства средних кабельных сетей. Во всех сетях предполагается прием и трансляция как спутниковых, так и "эфирных" программ. Во всех сетях предусмотрен прием и трансляция как минимум трех цифровых программ, поскольку количество российских программ, вещаемых со спутников в аналоговой форме, невелико, а наземные ретрансляторы обеспечивают трансляцию всех общегосударственных программ только в крупных городах.
Два проекта (варианты 1 и 2) выполнены до августовского кризиса 1998 г., и два — после него. Причем у последних Заказчики разные: один — полугосударственное предприятие "Электросвязь", располагающее значительными средствами. Второй – частный кабельный оператор в небольшом городе Кемеровской области, стесненный в средствах.
Первые три варианта проектов – это проекты сетей, полностью готовых к предоставлению интерактивных услуг. Все они гибридные, так как топология городов не позволяет полностью охватить все жилые районы только коаксиальным кабелем. Поэтому порядок затрат на одного абонента в вариантах 1и 3 примерно одинаков. Резко выделяются в большую и меньшую сторону варианты 2 и 4. Вариант 2 — это проект сети для небольшого подмосковного города. Заказчиком выступала городская администрация. Предполагалось, что сеть будет насыщена большим числом каналов, и учитывая, что она должна охватить весь город, было решено в качестве головной станции выбрать профессиональную станцию KARIN. Все представленные материалы касаются только центрального участка сети. В дальнейшем предполагалось расширять сеть. Вследствие своих высоких технических параметров эта станция позволяет сформировать сигналы высокого качества при большом числе каналов и высоком уровне интерактивного сервиса. Однако стоимость ГС KARIN выше стоимости других станций, и при относительно небольшом числе абонентов в сети затраты на одного абонента оказываются большими. Следует учесть, что по своим параметрам ГС KARIN предназначена для работы в сетях с числом абонентов более 50-100 тысяч! Естественно, при этом ее удельная стоимость не превысит $2-3 на абонента даже при 50-канальной комплектации. То же самое можно сказать и относительно других компонентов, в первую очередь элементов оптического тракта, существенно повышающих стоимость оборудования.
Полная противоположность варианту 2 является вариант 4. Это проект классической коаксиальной сети, рассчитанной на 24 канала. Дальнейшее увеличение числа каналов (и организация обратного канала) в ближайшее время не планируется. Поскольку одним из основных условий Заказчика была минимизация стоимости оборудования, то в качестве ГС была предложена станция CSE 3200, позволяющая сформировать 24 аналоговые программы или 12 цифровых пакетов, а в качестве магистральных усилителей использовать усилители GLV 865. Это позволило снизить затраты на одного абонента до $10,5. При этом качественные параметры сигнала у абонента полностью соответствуют требованиям ГОСТ. Полученное значение удельных затрат можно считать предельным значением, при котором сеть еще обеспечивает необходимые параметры сигнала на абонентском отводе. При дальнейшем снижении затрат качество сигнала значительно ухудшается.
Следует отметить, что несмотря на свою простоту сеть, построенная по 4-му варианту, при необходимости может быть переоборудована в интерактивную — без существенного увеличения затрат. Все домовые усилители, заложенные в проект, имеют пассивный реверсный канал. Субмагистральные усилители GLV 865 при необходимости комплектуются активными вставками реверсного канала. При этом их рабочая полоса может быть изменена от 30 до 55 МГц. Удельные затраты на абонента при модернизации усилителей возрастут незначительно (на $0,6-0,9 на абонента). Параметры сигнала в реверсном канале в этом случае будут определяться характеристиками домовых ответвителей и кабеля.
Что касается вариантов 1 и 3, то, как уже отмечалось выше, все сети спроектированы с учетом дальнейшей активизации реверсного канала. Параметры и режимы работы магистральных усилителей, магистральных и домовых ответвителей выбраны с учетом функционирования в интерактивной сети. Оптический кабель имеет несколько жил как для резервирования, так и для реверсного канала. В приведенных результатах стоимость оптических передатчиков и приемников реверсного канала, а также активных вставок реверсного канала в магистральных усилителях в расчеты не включена. Однако если провести расчеты с учетом стоимости компонентов реверсного канала, то окажется, что полная активизация сети не приведет к существенному увеличению удельных затрат.
Естественно, стоимость сети определяется не только стоимостью оборудования. Значительную ее часть составляют работы по монтажу и настройке аппаратуры. Однако определить величину этих затрат весьма затруднительно.
Представленные проекты (за исключением варианта 4), реализованы на оборудовании фирмы Hirschmann. Вариант 4 не был реализован, так как разработка проекта была закончена накануне 17 августа 1998 г., а после этого объемы финансирования значительно уменьшились, и строительство сети на некоторое время было приостановлено.
Все проекты получили положительное заключение ГП "Связьэкспертиза", а построенные сети были приняты в эксплуатацию региональными управлениями Госсвязьнадзора.
Литература 1.ОСТН-600-93. Отраслевые строительно-технические нормы на монтаж сооружений и устройств связи, радиовещания и телевидения. Минсвязи России, Москва, 1994 г. 2.Сборник нормативных документов по крупным системам коллективного приема телевидения. Москва, "Прейскурантиздат", 1989 г. 3.СНиП 11.01-95. Инструкция о порядке разработки, согласования, утверждения и составе проектной документации на строительство предприятий, зданий и сооружений. Минстрой России, Москва, 1995 г. 4.ГОСТ 28324-89 (СТ СЭВ 6423-88). Сети распределительные приемных систем телевидения и радиовещания. Классификация приемных систем, основные параметры и технические требования.
