Russian (CIS)English (United Kingdom)
ГлавнаяКонференцииТретья Международная конференция МГС → Доклад-проект МГС для мобильной связи
Доклад-проект МГС для мобильной связи
Пурцеладзе А.Р., Начальник управления обследований ООО "Связьтехсервис"

Идея применения МГС для установки антенн мобильной связи - внедрения МГС на рынок мобильной связи Украины родилась еще в 2006г. параллельно с внедрением данных конструкций в энергетике в качестве стоек опор высоковольтных линий. Реализация ее началась с информационной работы и маркетинговых исследований. В 2006 году в Николаевке (Крым, Украина) и в Кременце (Тернопольская обл., Украина) и в 2007 году в Николаевке были проведены две международные конференции, посвященные данной теме, в которых принимали участие специалисты проектных и подрядных организаций, представители операторов мобильной связи, представители предприятий энергетической отрасли.

На первой конференции нами впервые в Украине были представлены материалы по конструкциям МГС и варианты возможного применения их в энергетике и концептуально - в мобильной связи. Но, если на этот момент, применение МГС в энергетике не вызывало никаких сомнений с точки зрения технических возможностей обеспечения нормативных требований, то применение МГС в мобильной связи в качестве несущих конструкций оставалось под сомнением. Данное обстоятельство было обусловлено жестким ограничением по гибкости конструкции – отклонение оси стойки от вертикального положения при расчетных нагрузках не должно превышать 30' – для обеспечения стабильности сигнала релейной антенны. Данное затруднение могло быть решено путем увеличения толщины стенки конструкции, что привело бы к увеличению веса и, естественно, увеличению стоимости и так недешевых изделий. Из-за этого достаточно долго применение МГС для мобильной связи не было реализовано.

Тем не менее, разработки продолжались параллельно в двух отраслях в связи и в энергетике.

Со времени проведения первой конференции нашими специалистами было разработано более 50 типов опор в классе напряжения 110, 220 и 330 кВ, 5 из них были изготовлены на заводе «Гидромонтаж» (Московская обл., РФ) и прошли успешные испытания на полигоне ОРГРЭС (Хотьково, Московской области, РФ). Результаты проведенных испытаний опоры показали практически 100%-ю сходимость фактических показателей отклонений с расчетными показателями. Данный факт подтвердил правильность методики наших расчетов. А в связи с тем, что согласно действующим нормам, обязательным испытаниям подлежат только высоковольтные опоры классом напряжения 330 кВ и выше, разрабатывать и производить опоры ЛЭП до 330 кВ и антенные опоры, а также вносить изменения в конструктивные решения (адаптировать конструкции) допускается без испытаний.

Через некоторое время, после пересчета определенного количества вариантов, наши специалисты нашли решение проблемы излишней гибкости МГС для мобильной связи. Путем варьирования размера поперечного сечения (диаметра описанной окружности) конструкции, количества граней и толщины стенки, выбрали оптимальное соотношение этих величин при минимальной толщине стенки (а, следовательно, минимальном весе), которое при расчетных нагрузках обеспечивают необходимую жесткость - отклонение оси конструкции не более 30'.

Таким образом, мы решили главную проблему – нашли оптимальное конструктивное решение при минимальном весе, а, следовательно – минимальной конкурентной цене конструкции.

В результате, к августу - сентябрю 2008г. мы имели проверенную методику расчетов, предварительные конструктивные решения и были готовы к разработке и представлению на рынке антенных опор на базе МГС. Осталось лишь выяснить оптимальные технологические нагрузки, оптимальные высоты и прочие параметры, требующиеся от наших конструкций, что мы и делали все время с момента проведения первой конференции.

Ввиду простоты и лаконичности конструкции, напрашивалось решение по ее унификации (типизации, стандартизации), позволяющее легко адаптировать и применять ее в различных климатических условиях, обеспечивая максимальные возможности мобильным операторам по размещению технологического оборудования.

Мы неоднократно пытались свести вместе Заказчиков, Проектировщиков и Строителей для выработки единой концепции применения МГС для мобильной связи. При этом каждая из сторон высказывала свое мнение, идущее в разрез с мнением других сторон. Так как эти мнения и пожелания практически не пересекались, то для принятия решения необходимо было провести оптимизации конструкции МГС, провести прямую, максимально приближенную к пожеланиям всех трех сторон.

Проанализировав и осмыслив происходящее, мы отказались от идеи совместной разработки концепта, и приняли решение получить все пожелания Заказчиков и попытаться максимально полно удовлетворить их.

Для этого мы обратились к техническим специалистам ведущих операторов мобильной связи Украины с предложением определить технические требования к конструкциям, позволяющие применять ее в большинстве случаев. Хотя единого документа, о котором мы так долго мечтали, не получилось, но, собрав воедино разные пожелания и технические требования, мы смогли обобщить их, руководствуясь собственным опытом и интуицией, и приступить к дальнейшей работе.

Для решения проблемы применения МГС для мобильной связи нужно было понять, чего хотят Заказчики, что можно предложить, а что невозможно и по каким причинам. Оценить общую ситуацию на рынке, концепцию развития сетей в целом, и т.д.

То есть, мы увидели, что вопрос нужно решать комплексно и системно, а не от частностей к обобщению и унификации.

Мы начали проект (имеется в виду - Project - бизнес проект) внедрения МГС на рынке мобильной связи.

Первым делом для себя определили, что предлагать нужно готовый завершенный желательно универсальный продукт, приемлемый для большинства потребителей – операторов мобильной связи – в большинстве случаев. То есть, решили создать некоего «универсального солдата», способного решать поставленные задачи в любых условиях и в любой оперативной обстановке.

Таким образом, мы изначально задрали перед собой планку на довольно высокую отметку, замахнулись на разработку универсальной конструкции. Тут же возник сам собой вопрос, а кому она нужна? Ведь таковая – дорогого стоит! Да и задачи решать приходится все больше локальные и довольно ограниченного характера, в зависимости от региона и конкретных технологических целей. Значит нужно создать не столь универсальную, сколь быстро перенастраиваемую конструкцию или серию однотипных конструкций.

Отсюда логически вырисовалось направление дальнейшего движения (развития) нашего проекта.

Мы использовали получившиеся обобщенные технические требования и пожелания, приняли во внимание требования городских архитектурных учреждений с учетом современного дизайна и эстетики городской застройки, определили ценовую политику по аналогичным существующим конструкциям и сооружением и положили на одну чашу весов. На другую чашу положили наши поверенные расчетные инструменты, возможности современных технологий производства металлоконструкций и предыдущий опыт наших специалистов. Когда эти чаши уравновесились - получилось оптимальное на тот момент инженерное (конструктивное) решение - создание ни одного универсального изделия на все случаи жизни, а линейки или серии изделий.

Этим закончилась начальная стадия проекта - стадия принятия решения, и началась его дальнейшая реализация.

Была разработана первая линейка антенных опор, в которую вошли 3 типа опор: МГС-22, МГС-35 и МГС-35 усиленная, высотой 22 и 35 м соответственно.

Следующим ходом было принято решение: произвести пробную (опытную) партию конструкций и представить ее Потребителю. Для предварительного ознакомления с будущими конструкциями был издан альбом и разослан нашим старым партнерам – операторам мобильной связи, проектировщикам и подрядчикам.

Предстояло еще довольно много работы до момента воплощения идеи в жизнь - реализации проекта, что называется, «в металле».

Для выхода на рынок с конкурентоспособным предложением, мы должны были добиться соответствующего соотношения цены и качества. Должно признаться, что задача эта оказалась не из простых. За счет применения марочных сталей (сталь 345), достаточно дорогого техпроцесса производства, а также горячего оцинкования, стоимость изделий за единицу веса получилась существенно выше традиционных решетчатых конструкций. Даже принимая во внимание небольшой вес конструкций МГС, их общая стоимость, при равных прочностных и технологических показателях, с трудом получалась соизмерима со стоимостью решетчатых башен. Мачты на оттяжках мы в принципе в расчет не брали, так как это сооружения совершенно иного плана, требующие огромных земельных участков, и область их применения - необъятные степные просторы Неньки Украины с дешевой в недалеком прошлом землей, но которых становиться все меньше. И так, приняв за аналогию решетчатую башню, мы начали борьбу за право на жизнь.

В такой жесткой ценовой ситуации нам предстояло предпринимать меры по экономии на каждом этапе реализации проекта.

Одним из неблагоприятных факторов изначально был тот, что на территории Украины нет ни одного производителя, имеющего технологическое оборудование, необходимое для производства МГС нашей конструкции. То есть, мы изначально были вынуждены ориентироваться на зарубежного производителя со всеми вытекающими отсюда ценовыми последствиями…

Следующий малоприятный момент. Конструкции имеют значительный габарит и тонкостенное трубчатое коническое сечение, что влечет за собой неудобства транспортировки. Следовательно, чтобы избежать «перевозки воздуха», нужно было оптимизировать как саму конструкцию МГС, так и транспортную схему, схему упаковки и погрузки, и адоптировать эти схемы под конкретного производителя.

Также, предстояло выбрать место складирования и перевалки изделий.

Теперь хочу остановиться чуть подробнее на этих этапах реализации проекта.

Рынки сбыта

Первым делом мы оценили, на сколько конструкции МГС вообще востребованы на рынке мобильной связи. Для этого были проведены маркетинговые исследования рынков Украины, России и восточной Европы. Выяснилось, что, не взирая на достаточно развитую сеть мобильной связи, постоянно происходит ее развитие: введение новых стандартов, уплотнение сети, улучшения покрытия и пр. Это влечет за собой устройство новых базовых станций и преимущественно в городской черте или пригороде, где, в первую очередь, наиболее приемлемыми становятся малогабаритные в плане и эстетически привлекательные конструкции. А это, как раз, и есть МГС. Таким образом, мы решили, что проект имеет все шансы быть реализованным.

Производство

Нами рассматривались три варианта размещения заказов на производство:
- опытный завод «Гидромонтаж», Московская обл., РФ;
- «Домодедовский завод металлоконструкций», Московская обл., РФ;
- завод «Kromiss-Bis», Польша.

Изначально мы были ориентированы на завод «Гидромонтаж», который ввиду выгодного территориального расположения может обеспечивать рынок России и Украины, и завод «Kromiss-Bis», который может быть ориентирован как на Украину, так и восточную Европу. Мы заранее сертифицировали в Украине продукцию завода «Гидромонтаж», а «Kromiss-Bis» к этому моменту уже имел украинский сертификат соответствия на свою продукцию.

После проведения предварительных переговоров с производителями, выяснения ценовой политики, уточнения технических возможностей, согласования сроков производства и поставки конструкций, выяснилось следующее. Продукция «Домодедовского завода металлоконструкций» не была сертифицирована в Украине, заниматься ее сертификацией было некогда, да и незачем. «Гидромонтаж» в этот момент оказался перегружен заказами от энергетиков, и мы не стали отвлекать уважаемых коллег своим заказом в виде первой небольшой пробной партии МГС. Поэтому для производства пробной партии выбор был сделан в пользу польского производителя – «Kromiss-Bis», который к этому моменту имел возможность выполнить наш заказ в приемлемые сроки и с достаточно приемлемым соотношением цена/качество. Был заключен долгосрочный контракт (с учетом перспектив развития проекта) на изготовление по нашему проекту и поставку МГС на сумму 2 млн. долларов США. И в начале апреля 2008г. первая партия наших конструкций в количестве 9 штук (МГС-35 – 7 штук, МГС-35усиленная – 1 штука и МГС-22 – 1 штука) готовая к приемке по качеству и отгрузке лежала на складе завода «Kromiss-Bis» в г. Хшанове в 50-ти километрах от Кракова.


Транспорт

Следующая дилемма возникла еще в момент согласования контрактных условий поставки - выбор схемы поставки. Традиционно принято, что металлоконструкции на большие расстояния выгоднее транспортировать водным или железнодорожным транспортом. Однако в нашем случай, ж/д транспорт исключался в силу ограниченности габаритов ж/д вагона. Наших конструкций могло бы разместиться в нем 4 – 5 штук. Более того, осевые размеры секций и вагона совпадают с внутренним габаритом вагона – 12м, а загрузка по весу составила бы порядка 10 тонн – колоссальный недогруз. Не факт, что такую схему погрузки железная дорога согласовала бы, а если бы и согласовала, то пришлось бы оплачивать тариф, скорее всего, по грузоподъемности вагона. Далее, перевозка ж/д транспортом в нашем случае предполагала бы дополнительные перевалки изделий («Kromiss-Bis» не имеет своих ж/д подъездных путей) - дополнительные расходы и лишние повреждения конструкций. Водный транспорт вообще исключался. Он начинает быть эффективным при перевозках партий металла хотя бы от 1000 тонн на существенные расстояния, также предполагает дополнительную перевалку и удачное (логичное) расположение портов. В нашем случае все критерии - не в нашу пользу.

в виду небольшого веса конструкций и большого их объема,

Таким образом, выбор был сделан в пользу автотранспорта. Полуприцеп европейского стандарта («Еврофура») имеет объем более 80 м2 при длине 13,6 м, грузоподъемность - 20 - 22 тонны, что соизмеримо с осевым размером секций, с объемом и весом наших конструкций в целом. Такие показатели транспортного средства вполне отвечали нашим требованиям и позволили произвести упаковку секций конструкции телескопически, вкладывая их друг в друга, как одноименные (одного размера), так и меньшие в большие. Полученные таким образом «матрешки» вписались в габарит полуприцепа, и мы добились максимальной загрузки транспорта, чем избежали лишних транспортных расходов («перевозки воздуха»). Выбрав такую транспортную схему, мы также исключили дополнительную перевалку и получили возможность доставки конструкций без перегрузки непосредственно на склад или строительную площадку.

Таким образом, решив и согласовав с производителем все технические и организационные вопросы, мы в апреле 2008г. поставили первую партию антенных опор.









Складирование и монтаж

Первую партию конструкций мы складировали на Броварской экспериментально-производственной базе ОАО УкрНИИ Проектстальконструкция им. В.Шимановского в г. Бровары под Киевом. Данное место на наш взгляд наиболее оптимальное с точки зрения удобства для Заказчика (штаб квартиры практически всех мобильных операторов находятся в Киеве) и равноудаленности этого места почти от всех регионов Украины. Здесь же на территории был произведен экспериментальный монтаж первой конструкции МГС-35, на который были приглашены представители Заказчиков, Производителя и проектных организаций. Этот монтаж (также как и испытания энергетических опор в Хотьково) подтвердил правильность расчетов технологического процесса, начиная от устройства фундаментов и заканчивая монтажом металлоконструкций. Практическим путем мы подтвердили эффективность простоту, универсальность и надежность, как самих конструкций, так и схемы их монтажа.






























Движемся дальше

Эксперимент удался, расчеты подтвердились. Но проверка практикой на то и существует, чтобы дать почву для новых теоретических разработок. Так вышло и у нас. Уже в процессе монтажа первого экспериментального сооружения в Броварах, у нас начали возникать новые идеи по усовершенствованию конструкций и дальнейшей их унификации. К завершению монтажа практически уже сформировалась новая идея. Через несколько недель эта идея практически оформилась в новые конструктивные решения. Было принято решение (и на сегодняшний день оно уже реализовано) линейку конструкций трансформировать в некий конструктор, состоящий из минимального числа деталей, но при этом позволяющий собирать максимальное количество изделий. На базе ране созданных МГС, изменив некоторые размеры и параметры секций, мы получили набор взаимозаменяемых элементов, позволяющий сооружать конструкции, обеспечивающие размещение фазового центра антенн на отметках от 20 до 35 м с шагом в практически 1 м, но при этом - с внутренней прокладкой фидеров, что не было реализовано ранее.


Зачем нужно?

Принимая во внимание все вышеизложенное, с учетом всех трудностей и особенностей проектирования, изготовления и даже транспортировки данных конструкций, может возникнуть закономерный вопрос: а зачем, в общем-то, это все нужно. Ведь есть традиционные опробованные конструкции, вполне удовлетворяющие требованиям и задачам радио-планирования, вполне понятные по цене, по качеству, по монтажу и эксплуатационным характеристикам. Зачем заново изобретать велосипед? Можно кратко сказать так: да, это тот же велосипед, но с моторчиком.

Вот на этом «моторчике» хочу остановиться поподробнее.

Если Вы живете в деревне, далеко не ездите и никуда не спешите, Вам вполне достаточно старого велосипеда. Если же Вы живете в современном городе, Вы на старом велосипеде как минимум никуда не успеете, а то и не доедете вообще. То есть, с нынешними стесненными городскими условиями, с нынешней стоимостью земли и проблемами ее отвода даже за немалые деньги, где Вы развернетесь с традиционной решетчатой башней или мачтой на оттяжках? Я уж не говорю об эксплуатационных свойствах решетчатых конструкций. Данная тема обсуждалась на прежних конференциях: постоянное регламентное обслуживание, обследование с подъемом наверх, контроль болтовых соединений, регулировка оттяжек и пр. Далее, старые решетчатые конструкции, чем дальше, тем чаще, ввиду своей малой эстетичности, будут резать глаз согласующим учреждениям, что будет ограничивать их применение. Сооружения же на базе МГС занимают в плане порядка 1,0 - 1,5 м2, (равного класса решетчатая башня - порядка 10 м2, мачта с учетом оттяжек - более 50 м2) и легко вписываются в городскую застройку, а также могут совмещать параллельно дополнительную функциональную нагрузку: осветительная арматура, опора контактной сети электротранспорта и пр. Возможны варианты компоновки с маскировкой, при которых антенное оборудование будет совершенно скрыто от глаз «эстетов» например, радио-прозрачным фонарем (кожухом, колпаком – назовите, как хотите), а конструкция в целом будет выглядеть несущим сооружением каких-либо городских инженерных сетей.




В эксплуатационном плане МГС не требуют практически никакого обслуживания - практически отсутствуют эксплуатационные расходы: практически отсутствуют болтовые соединения силовых несущих элементов, отсутствуют места сбора влаги и усиленного коррозионного воздействия, отсутствуют элементы решетки подверженные деформации под воздействием агрессии среды и т.д.

Подвести итог можно перечнем основных преимуществ МГС:
- компактность (для установки требует участка земли не более 1,5 м2) - расширяет возможности применения в стесненных городских условиях и уменьшает расходы на земельный участок;
- эстетичность - упрощает согласования и легализацию;
- адаптивность (позволяет совмещать несколько функциональных нагрузок) - упрощает согласования и легализацию;
- простота, быстрота и легкость монтажа - уменьшает расходы Заказчика на устройство новой или реконструкцию существующей базовой станции;
- низкие эксплуатационные расходы - уменьшает расходы Заказчика на обслуживание базовой станции;
- универсальность - рекомендована к применению во всех климатических условиях Украины.

Экономическая целесообразность

Для оценки экономической целесообразности применения МГС в качестве антенных опор не будем углубляться в особо точные расчеты - это дело экономистов и сметчиков. Достаточно будет сопоставить основные макроэкономические показатели с точностью «плюс-минус трамвайная остановка». Также, сравнивать МГС будем с решетчатой башней, так как легко видно, что мачты на оттяжках не выдерживают конкуренции по занимаемой площади (вполне достаточный критерий), а конструкции на базе бетонных стоек не только не выдерживают никакой критики, но и не соответствуют по предельным отклонениям, прочности и долговечности никаким нормам.

И так, приступим.

Стоимость конструкций.

Изначально, к моменту проведения 1-й конференции, по предварительным расчетам стоимость МГС, приведенная к единице веса, существенно превышала стоимость традиционных решетчатых конструкций. Ориентировочно соотношение было до 40000 грн. за тонну МГС против 8000 - 10000 грн. за тонну решетчатой конструкции. Разница ощутимая.

К моменту поставку 1-й партии МГС из Польши и в настоящий момент (благодаря бесконечным поднятиям цен на украинский металл) эта разница стала гораздо меньше, а с учетом веса МГС и аналогичной решетчатой башни, стоимости практически сравнялись.

На сегодняшний день МГС-35 весом до 2,2 тонны стоит порядка 70000 грн. со склада в Броварах. То есть, до 32000 за тонну. Соизмеримая решетчатая башня нашей разработки весит порядка 5,5 тонн (и это очень скромный вес – у иных авторов встречаются конструкции гораздо более тяжелые), за тонну такой конструкции с учетом оцинкования придется заплатить порядка 14000-15000 грн., следовательно - 77000 - 82500 грн. за всю конструкцию, округлим до 80000грн. То есть, 70000 против 80000 в пользу МГС.

Площадь и стоимость земельного участка.

Для установки МГС необходима площадь порядка 1,0 - 1,5 м2, для решетчатой башни - порядка 10 м2. Разница в 6 - 10 раз. Допустим, что стоимость (или рента) земельного участка зависит от его площади нелинейно, загрубим показатели вдвое. Следовательно, стоимость (или рента) все равно будет отличаться минимум в 3 раза в пользу МГС.

Сроки и стоимость строительно-монтажных работ.

Устройство фундаментов (трех или четыре штук) под решетчатую башню приблизительно в 3 или 4 раза дольше и дороже, чем под МГС. Срок набора проектной прочности фундаментов одинаков. Монтаж металлоконструкций решетчатой башни занимает минимум 5 рабочих дней без учета монтажа АФУ. Монтаж МГС занимает максимум 2-3 рабочих дня с учетом монтажа АФУ. Использование грузоподъемной техники. Для решетчатой башни: 0,5 дня - выгрузка на площадке, 1 день посекционный или укрупненный монтаж. Для МГС: 0,5 дня - выгрузка на площадке и состыковка секций на земле, 0,5 дня (фактически не более 2-х часов) - монтаж полностью собранной конструкции с установленными АФУ и ходовой лестницей (или FABA).

Опять видим преимущество МГС по фундаментам в 3 - 4 раза, по металлоконструкциям - в 2 - 3 раза, по грузоподъемной технике в 1,5 раза.

Эксплуатационные расходы.

По регламенту в штатном порядке высотные конструкции подлежат осмотру 2 раза в год (весной и осенью) и контролю по ряду показателей. Для решетчатых конструкций: вертикальность, коррозионные повреждения, состояние болтовых соединений, погнутости и разрушения элементов конструкции, состояние заземления и пр. Для МГС достаточно двух показателей: вертикальность и состояние заземления, так как остальные просто отсутствуют. Теоретически возможно появление налета коррозии и не более - конструкция практически лишена очагов ее образования. Далее можно грубо усреднено представить стоимость регламентного ремонта или техобслуживания решетчатой башни на сегодняшний день. Допустим, еще раз подчеркиваю - очень грубо, что раз в пять лет на одно сооружение будет достаточно порядка 30000 – 50000 грн. Для МГС эта цифра стремиться к 0. То есть, трудозатраты и время на проведение регламентных осмотров, стоимость регламентных ремонтов и обслуживания - опять в пользу МГС.

В результате представленных выше оценочных расчетов мы получили существенное преимущество в пользу МГС как по временным, так и по финансовым показателям (которые, в общем-то, между собой связаны). Подобные расчеты приводились уже в материалах 1-й конференции, и даже на тот момент, учитывая существенную дороговизну самих конструкций МГС, через незначительный срок эксплуатации эти сооружения сравнивались с традиционными решетчатыми конструкциями и приносили явный экономический эффект. Сейчас же, с учетом представленной выше ценовой ситуации, таковой эффект только увеличивается и, более того, начинает быть ощутимым с первого момента работы над новым сайтом - с землеотвода или аренды земли, с согласования архитектурных решений. Далее продолжается экономия на каждом этапе.

Резюме

Подводя итог всему сказанному, хочу еще раз, уважаемые коллеги, обратить Ваше внимание, что МГС не есть панацея, это даже не новые модные конструкции. Забудьте об этом. Естественно, могут возникнуть ситуации, могут так сложиться внешние факторы, при которых применение МГС не целесообразно (допускаю - даже невозможно). Так вот, МГС - не панацея, МГС - это новый проект, новый стиль, новый универсальный инструмент, новый метод решения старых проблем, новое средства достижения главной цели - обеспечения мобильной связи. Ведь главное - видеть цель и не видеть препятствий! А при использовании МГС, препятствия, в большинстве случаев, рушатся сами собой.

 





Сейчас 63 гостей онлайн
Применение полимерных стоек, как опор ВЛ, в ближайшие 10 лет:
 
Locations of visitors to this page