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光纖熔接技術方案范文1
2009年5月,在北京召開的“2009特高壓輸電技術國際會議”上,國家電網公司正式了“堅強智能電網”發展戰略。2009年8月,國家電網公司啟動了智能化規劃編制、標準體系研究與制定、研究檢測中心建設、重大專項研究和試點工程等一系列工作。
在2010年3月召開的全國“兩會”上,總理在《政府工作報告》中強調:“大力發展低碳經濟,推廣高效節能技術,積極發展新能源和可再生能源,加強智能電網建設”。這標志著智能電網建設已成為國家的基本發展戰略。
3M公司憑借著在通信行業和電力行業多年的豐富經驗,積極參與智能電網各個環節的試點及研討,將通信和電力線路上的成熟產品不斷融合,并著力于研發新的適應智能電網發展趨勢的新產品和新方案。
1 數字化變電站
隨著變電站的整體數字化進程,越來越多的變電站實現了無人值守,這對變電站內電力設備的狀態監控要求也越來越高,而視頻監控已成為變電站建設的標準配置。由于傳統光纖熔接方式在變電站內的使用存在多種限制,而光纖機械接續可以很好地解決這些問題。首先,位于高處的接續點,不適合攜帶光纖熔接機設備進行熱熔接續。其次,光纖熔接機操作時需要平整且足夠的放置空間,而高空作業時不具備這種環境。最后,接續點靠近電力設備,周圍存在強磁場,熔接機設備容易受影響。正是由于這些因素,光纖機械接續的操作方便和工具簡單且輕便等優點完全適合在數字化變電站的場景下使用。
圖1 光纖機械接續現場施工
2 配電自動化
與輸電線路的點對點的方式不同,配電線路分支復雜,經常遷改,節點繁雜,且同桿多回,因此輸電線路上點對點的接續引下方式無法適應配電線路上的應用。以廣東電網為例,從1998年開始大規模使用光通信技術,至2010年輸電網站點的光纖覆蓋率已經超過95%,然而配電網站點的光纖覆蓋率還不到5%。廣東電網從而嘗試著選擇適合配電網絡線路特點的成熟光傳輸技術,研究低成本和方便的架空配網線路上架設光纜的方式,以及光單元的絕緣和引下的解決方案。最后采用了EPON組網技術,使用OPPC光纜作為架空光纜,利用合適光纜接頭盒作為絕緣和引下的方案,并采用光線機械接續的產品從而形成通信網絡層到終端接入的全程解決方案。
圖2 光纖機械連接插座及保護盒現場施工
3 光纖復合中壓電纜應用
圖3 復合電纜戶內終端
圖4 復合電纜中間接頭
作為一種新型的集成了傳統電纜和傳統光纜技術的復合電纜,光纖復合中壓電纜的應用也將成為一種趨勢。但是傳統且成熟的電纜和光纜的操作方式在智能電網的建設中如何融合在一起,也決定了光纖復合中壓電纜大規模應用的實現速度。3M公司開發的復合電纜中間接頭和復合電纜戶內終端解決方案,在全國多個省市的試點中得到應用,使光纖復合中壓電纜的接續和成端的技術趨于成熟。在這里光纖的接續也是采用了光纖機械接續技術取代傳統的熔接方式。
4 光纖復合低壓電纜應用
根據國家電網公司對于電力光纖到戶智能小區的建設的要求,光纖復合低壓電纜將會大量應用于智能小區的光纖接入,為用戶提供智能抄表和寬帶接入的服務。根據3M公司在國內外積累的大量光纖到戶的實際經驗,為多地的電力光纖到戶試點建設提供了方案和產品,努力縮短線路施工周期,提高施工效率。例如在上海的某個電力光纖到戶的項目中,使用了大量的3M光纖現場連接器,一位沒有光纖經驗的施工隊員,不需要任何特殊工具,一周時間完成500個光纖連接器的施工并通過了驗收。
光纖熔接技術方案范文2
【關鍵詞】 光纜 不中斷業務 導纖 接續
1 背景
隨著經濟的發展、社會的進步,人們對數字電視業務質量提出了越來越高的要求。面對更穩定的數字電視增殖業務的挑戰,網絡質量的好壞已成為用戶選擇的重要依據。若廣播電視所提供的視頻業務的傳輸質量和傳輸的安全性難以保證,則很難想象如何去搶占市場、塑造品牌、延伸服務。為了提高市場競爭能力,對數字電視網絡的質量和安全性提出了更高的要求,而其關鍵在于網絡的建設。
對網絡進行實時有效的管理是提高網絡運行質量的重要環節,網絡規模的擴大,對網絡的管理提出了更高的要求。不僅可以大大提升網絡的傳輸容量,提高網絡的安全性和傳輸質量,還可以增強對網絡的管理,降低網絡的運行成本,從而在激烈的競爭環境中占據有利條件。
綜上所述,以業務驅動為導向,適時采用合理的技術,用較低的成本,建設一個寬帶高速、靈活高效、結構合理、質量保證、安全可靠的光傳送網,以適應企業戰略轉型的需要,是非常必要的。而光傳送網系統的割接問題一直是廣電工程人員需及時處理和特別注意的工作之一。
2 光纜瞬間中斷割接方案的制定
增設OA站點方案和增設REG站點方案的區別在于增設OA站點方案在光纜段落超過120KM的兩站點間增設光放站,增設REG站點方案是基于現有的網絡節點,對于超長段落設置中繼站保證信號傳輸?;谀壳暗墓饫w測試數據,采用增設OA站點方案。增設OA站點方案設備的建設成本及維護成本都低于增設REG站點方案,同時也提高網絡穩定性,在主設備的初級階段,允許在設備的各項指標參數均符合行業標準和企業標準的前提下選用增設OA站點方案進行,增設OA站點方案和增設REG站點方案的選擇也在初級階段根據實測光纜測試數據和廠家的設備性能進行最終確定。后期還會在交叉站點做設備升級,利用電交叉在交叉站點做靈活調度,這樣至網絡中心的路由有更多選擇,網絡結構保護性更好,波道分配擴展性更強。
由于客戶數字信號通過光傳送網傳送時可能需要3R中繼,因此,單個的管理域可進一步分割為不同的3R中繼段。通過不同的3R中繼段時OCh層網絡需要終結,具體3R的中繼功能由客戶數字信號到OCh適配的源端和宿端來實現,而客戶數字信號的是否需要終結取決于客戶信號的類型。
如果OCh客戶信號為OTUk信號,在進行3R時需要終結OTUk子層網絡,此時OCh和OTUk層網絡相互重合,即OTUk數字段構成一個3R中繼段。而對于其它OCh的數字客戶信號,如同步數字體系,則在進行3R時不需要終結客戶層網絡。
(1)割接時間的選定。每個系統在割接時被導纖2次,每次時間為2機房共同的導纖時間,大約為2秒左右,所以每個系統在瞬間中斷割接時中斷的時間為4秒左右?,F今所用光傳輸系統大多采用環保護方式或主備用保護方式(同一光纜中使用2個同樣系統互為備用,當一個出現問題時立即將業務倒換另一個上),事實上業務傳輸并未中斷。所以“瞬間中斷業務割接方式”也稱為“不中斷業務割接”方式。
(2)割接前應盡量將重要電路及無法保證的電路調至其他路由。割接前檢查網絡上通道是否正常。查看環回控制有無軟件環回,有無強行插入誤碼(如在某局本地網中,因人為因素強行插入誤碼,在該局插入B1,導致該局的下一個站點接受該局方向的線路出現信號劣化),有無強行插入AIS(如在某局本地網中,因人為因素在第一個AU―4的第40、41、42三個2M通道中強行插入AIS,在2M通道測試中發現無論怎樣測試,第40、4l、42三個通道都有AIS告警)。
(3)調纖預案。如果在割接過程中發生誤操作,引起纖芯中斷,必須快速的將斷纖重新接通。因此在割接點應備有光纖接續子若干,一旦發生斷纖情況,立即利用接續子將斷纖接回。同時利用制定好的應急調度方案,迅速將系統搶通。
(4)瞬間中斷割接儀表、工具參考安排:為防止工具漏帶現象的發生,接續、測試常用工器具及輔助工具應在儀表室詳細列出,在出發前要逐一檢查,確保所帶工具齊全且性能良好。1)FTB-100 OTDR2套用于光纖測試;2)聯絡通信工具2套用于2機房各1個;3)光功率計用于機房對纖用;4)光源用于機房對纖用;5)8M尾纖用于測試用;6)熔接機2套;7)發電機2臺熔接用于蓄電池電量不足時備用(含電源線);8)開纜工具一套(專用不間斷割接工具);9)熔接機電池一塊熔接用于主用電源。
3 電路調度、及具體割接步驟
(1)電路調度、及具體割接步驟準備對纖及測試。機房1。儀表通電檢查后建立起機房之間和接續端的通信聯系。進行對纖及測試,以“機房2”為準,對纖順序按纖芯的顏色順序蘭、橙、綠、棕、灰、白、紅、黑、黃、紫、粉、本進行。機房2。儀表通電檢查,做好割接準備工作,接續端進入位置,建立起機房和接續端的通信聯系,為新介入光纜上盒。熔接組工作人員打開接頭盒,確認新光纜色譜與原有的是否一致。接續人員將接頭盒處光纜剝開,確定組別。對于單向倒換類型,源端與宿端的選擇器操作獨立的;對于雙向倒換類型,源端與宿端需要進行一定的協調確保兩端的橋接、倒換操作是一致的。雙向倒換需要使用APS信令通道進行協議報文交互。
(2)電路調度、及具體割接步驟割接接續盤纖。熔接開始時,機房二端配合將在用的1組蘭、橙光纖Ⅰ系統和2組蘭、橙光纖Ⅱ系統導到3組蘭、橙、綠、棕光纖,然后通知接續端開始割接1、2組,熔接組工作人員可以將接頭盒處光纜1、2組斷開。1、2組接續盤纖復測合格。
機房二端配合將3組蘭、橙、綠、棕光纖導回1組蘭、橙光纖,2組蘭、橙光纖,然后將3組的蘭、橙纖Ⅲ系統和4組的綠、棕纖Ⅳ系統導到1組的綠、棕、灰、白纖。通知接續端開始接續3、4組,3,4組接續盤纖合格后,機房二端配合將1組的綠、棕、灰、白纖導回原位置。
(3)電路調度、及具體割接步驟收尾瞬間割接。封盒后進行一次復測,看看是否有窩纖的現象,經現場確認、系統恢復后,撤離現場。如果割接的光纜是小對數的光纜或大對數光纜中進行分管割接,也可以將光纜束管剝開,再導纖后進行瞬間中斷接續。將蘭、橙光纖業務暫時導到灰、白上,蘭、橙、綠、棕接續完成后,將蘭、橙光纖業務導回,再接續灰、白纖,完成瞬間割接。
光纖熔接技術方案范文3
1 接續損耗的成因分析
光信號經光纖傳輸后,由于吸收、散射等原因引起光功率的減小,故光纖損耗是光纖傳輸的重要指標。實現光纖通信,一個重要的問題是盡可能地降低光纖的損耗。引起光纖傳輸損耗的主要原因可分為兩類,即接續損耗和非接續損耗。而光纖的接續損耗則主要包括光纖材料的本征因素造成的固有損耗和非本征因素造成的熔接損耗兩種。
1.1 固有損耗
1.1.1 吸收損耗
吸收損耗是光波通過光纖材料時,一部分的光能轉化成熱能,造成光功率的損失。造成吸收損耗的主要原因是光纖材料的本征吸收和制作光纖時光纖材料不純凈所產生的雜質吸收。
(1)本征吸收指光纖的基礎材料二氧化硅固有的吸收,不是雜質或者材料缺陷所引起的。
(2)雜質吸收指由于光纖材料的不鈍凈和晶體缺陷所產生的附加的吸收損耗,主要是材料中的金屬過渡離子和生產過程中的氫氧根離子使光的傳輸產生損耗。
1.1.2 散射損耗
散射是指光通過密度或折射率不均勻的透明物質時,除了在光的傳播方向以外,在其它方向也能看到光,這種現象稱為光的散射。在光纖中光的傳輸由于散射的作用而產生散射損耗,散射損耗主要由瑞利散射和結構缺陷散射兩部分組成。
1.2 熔接損耗
熔接損耗是由接續方式、接續工藝、和接續設備的不完善引起的,包括光纖模場直徑不同、光纖軸向錯位、光纖端面不完整或者端面不干凈、待熔接光纖的間隙不當、軸心(折角)傾斜以及工作人員操作水平、熔接參數的設置等可以人為避免的因素造成。
2 非接續損耗的成因分析
光纖傳輸中的非接續損耗主要包括彎曲損耗、其他施工因素與應用環境造成的損耗。
2.1 彎曲造成的損耗
光纖傳輸在整個系統處于線性狀態時,其傳輸阻力最小。為了減少對光纖的傳輸損耗,光纖都會保持水平狀態。而光纖處于彎曲狀態時,就會影響光纖的傳輸特性。由于光纖彎曲的程度不同,故將其產生的耗損分為宏彎曲損耗以及微彎曲損耗。
宏彎曲損耗指由于光纜的彎曲半徑沒有控制在施工建設技術要求以內,使得彎曲半徑大于光纜允許的動態彎曲半徑,導致傳輸信號失真。
微彎曲損耗產生的原因種類較多,總的來說,在光纖系統中,由于光纖表面的不規則、不平整部分受力不均,從而出現了光纜被覆、扭曲而形成的隨機性微彎損耗,以及受溫度影響而產生的熱脹冷縮微彎損耗。
2.2 應用環境或施工因素產生的損耗
熱熔保護熱縮問題產生的損耗。一部分是由于熱熔保護管的質量問題導致的;另一部分是由于熔接機加熱時所設置的加熱參數不符合技術標準,導致熱熔保護管變形或者有氣泡產生,并且熱縮管的不干凈也會使光纖在熱熔時損傷接續點。
光纖的不規范上架引起的損耗。在其上架進行松管管綁過程中,容易出現急彎問題,導致錯位現象,也將增大光纖傳輸損耗。
直埋光纜不規范引起的損耗。在施工前,施工人員對預埋的深度缺乏科學的計算,當光纜填埋太淺會使光纜在重物碾壓下受損。
3 減少光纖傳輸損耗的措施
3.1 減少接續損耗的措施
3.1.1 選擇特性一致的優質光纖
在同一條線路中使用的裸纖需要統一化,保證光纖的特性匹配,使模場直徑產生的傳輸損耗降到最低。
3.1.2 光纖線路應整盤配置敷設
在配盤時應整盤配置,并注意接頭的數量。在敷設過程中,應嚴格按照纜盤的端別和編號順序放置,減少損耗值。
3.1.3 遵循光纖熔接技術標準進行接續
相關人員在熔接過程中應科學操作,并使用光時域反射儀對光纖熔接進行監控和測量,對于熔接測量結果超出誤差范圍的地方應重新熔接,保證光纖的熔接質量。
3.1.4 制備優質的光纖端面
優質光纖端面應當平整、無缺損、無毛刺并且端面與軸線的傾角應小于0.3度;在光纖端面制備的工序中應當使用優質切割刀,正確切割。
3.1.5 保證適宜的接續環境
在切割時保持接續部位、材料和工具的清潔;避免在潮濕和多塵的環境中作業,切割后光纖不可以長時間暴露在空氣中,防止光纖的接頭受潮。
3.1.6 保證活動連接器的清潔
在施工和維護的過程中要注意適配器與插頭的清潔度,避免適配器與插頭由于灰塵和污物產生的散射損耗。
3.1.7 選用優質的活動連接器
所選連接器的性能應符合要求,即插入損耗在0.3dB/個以下,附加損耗應小于0.2dB/個。
3.2 減少非接續損耗的措施
(1)在光纖電纜敷設施工和運維工作時,通過采取光纖電纜的防護措施(防雷,防電,防腐蝕,防機械損傷等),加強光纜的防護。
(2)禁止使用劣質,彎曲變形的熱縮套管,避免在熱縮的過程中產生內部應力,導致損耗增加。
(3)當光纖電纜敷設時,速度不應過快,光纖電纜敷設距離不宜過長,光纖電纜敷設過程中應選擇最佳路線敷設布置方案,盡量避免讓光纜受到各種外力侵擾。
(4)當光纖電纜敷設時應控制計算好布放長度,且預留長度合理。使光纖保持合理的彎曲半徑,減少整個線路的附加損耗。
(5)光纖通信工程施工完畢后,應總結施工經驗,加強維護工作,提高光纖通信工程質量。
4 結語
在分析了光纖傳輸產生的損耗機理的基礎上,定性地分析各種因素引起的損耗類型的不同點。因此在保證系統的安全性、可靠性和穩定性的前提下,積極改善和優化光纖通信網絡傳輸性能,降低光纖線路傳輸損耗,提高其傳輸質量,對光纖通信傳輸系統的常見問題進行有效的分析和解決,是光纖通信傳輸網絡的重要工作且具有重要的意義。
光纖熔接技術方案范文4
關鍵詞:網絡綜合布線;教學方案;有限資金;構建實驗室
中圖分類號:TP393-4
網絡綜合布線是一門新興的網絡實踐課程。隨著這些年通訊自動化、樓宇自動化、辦公自動化等智能化建筑概念的提出和實施,做為智能化建筑、社區乃至城鎮基礎的結構化綜合布線已形成了一套擁有自我系統和理論的學科,并逐步走進了大學和高職的課堂。由于這是一門新興的課程,關于他的教學和實驗室組建方式大家都在進行初步的探索。下面筆者將結合我校在組建和教學過程中遇到的問題進行初步的探討。
1 在實驗教學中存在的問題
1.1 資金問題
這是一個大問題。做為一門需要教學實驗的課程,資金是一個繞不開的話題。實驗器材需要錢,實驗耗材也需要錢??墒亲鰹橐粋€發展革新速度飛快地學科,相關設備的更換速度是驚人的。也許昨天還投入不菲的設備,過幾年就會面臨淘汰的尷尬局面。而眾所周知的是,新科技設備通常是昂貴的。舉個簡單的例子,一臺國產光纖融接機需要2萬元,而一臺進口的同類設備則需要5萬元。這還僅僅是一臺設備。面對這樣一門課程,需不需要投入,值不值得投入,能不能投入對每一個學校都是需要仔細思考的問題。
1.2 安全問題
這也是一個絕對不能忽視的因素。我們現在面對的學生是90后,他們活潑、聰明、激情四射、異想天開,在各個方面都彰顯著自己飛揚的青春。但是在紀律方面還是要遜色一籌。而紀律恰恰是實驗課所不能或缺的。強電、弱電、沖擊鉆、豎井、穿線、絕塵等等這些都是網絡綜合布線這門課程所要遇到的場景。不守紀律,突發奇想輕則導致設備損毀,重則會危害自己或他人的生命。那么,如何在教授這門課的過程中,安全的安排學生做好實驗也是我們需要仔細思考的另一個問題。
2 實驗教學方案構建措施
筆者的指導思想:抓大放小,聯系學生實驗課堂實際情況,合理利用資金
目前各大院校開設的網絡綜合布線課程大都包括:(1)概述;(2)傳輸介質;(3)工程設計;(4)方案編制;(5)施工技術;(6)工程管理;(7)系統測試;(8)故障診斷;(9)驗收與鑒定這九個重要的部分。其中(2)(5)(7)(8)這四個教學部分基本必須使用實驗設備;而(6)(9)還可能需要到施工現場進行體驗;剩下的其它部分則是以理論內容為主。
有的院校在開設課程之初,由于資金困難,條件所限,只好采用放大理論教學,犧牲教學實踐的方法來節約資金。可這樣下來課程無異于是脫離了試管和燒杯的化學課——學生聽起來枯燥無味,無法理解,而老師也講的是口干舌燥,疲憊不堪。最終很難說學生是否掌握了這門課程。與之對應的是,確實有學校資金雄厚能夠舍得投入大額資金建立實驗場所。先不論此法是否值得大家學習,僅場所利用率這一項就不是筆者這些只有幾個專業班級的學校比得上的。因此對于上述兩種方法我校都無法完全借鑒。
如何使用有限的資金,使得學生既能做好實驗又能提高設備的利用率就成為了處于類似狀況的兄弟院校所要解決的一個課題。在此以筆者的實踐和分析試給大家提供一個思路。
首先,筆者從實驗器械的價格入手進行分析和考慮。
網絡綜合布線課程實驗器械大致包括傳輸介質類(如五類、超五類雙絞線、同軸電纜、光纖、接頭、配線架、交換機等),實驗工具類(如各類線鉗、沖擊鉆、鉆頭、光纖冷切刀、光纖熔接機等),模擬環境設備(水平布線墻、垂直干線墻等),以及安全設備和檢測設備。其中傳輸介質類基本屬于耗材,本身價格也不貴,完全可以根據實驗要求適量買進。實驗工具類的大部分亦都屬于比較耐用的耗材,價格也相對可以接受,對采購資金來說也基本不能構成什么壓力。但是,實驗工具類的光纖熔接機、模擬環境設備以及檢測設備的一部分設備則相對較貴。對于這些設備,課程實驗需要根據不同的情況進行安排。
舉例來說:
(1)光纖熔接機可以說是實驗器械中最貴的設備,可是卻不是必須的設備。這是因為對學生來說,從其操作方法和步驟上來看,光纖熔接機的操作方法和步驟有很多地方與使用光纖冷切刀進行光纖端接的操作方法和步驟是類似的。而從價格來說,光纖冷切刀是光纖熔接機的百分之一左右。因此只要在學生熟悉了光纖冷切刀的操作方法和步驟后再進行光纖熔接機的操作方法和步驟的視頻教學,那么即使將來走上工作崗位遇到光纖熔接機,他們也能夠很快掌握。
(2)模擬環境設備的價格也相對不菲,對于這種設備所采用的策略是自己動手豐衣足食。訂購一套適合實驗室空間的模擬環境設備是昂貴的,但是使用廉價的建材自己帶領學生構建相關的設備卻是廉價的、可行的。且通過構建這些設備還可以讓同學們熟悉實驗工具的用法,達到一舉兩得的效果。
(3)檢測設備中昂貴的設備。對于這部分設備,目前筆者還沒有好的辦法,但本著用操作步驟相近的廉價設備替代昂貴設備(像光纖冷切刀與光纖熔接機這樣)或租用設備的原則,還是可以達到既能節省了資金,同時又讓同學們增強了實踐練習的目的地。
其次,筆者從實驗器械的利用率上進行分析和考慮。
從經濟學角度上來講,一件物品在單位時間內的使用率決定了這件物品使用成本的高低。舉例來說,假設有一臺光纖熔接機A和一個擁有10個專業班級的高職院校B,(在此設定中,任意一個學年內,B通過合理的安排都能使每個班級充分利用A來進行實驗。)那么A在B的利用率為每10個班級1學年。而對于只有1個專業班級的高職院校C來說,A的利用率為每1個班級1學期,如果A的有效使用壽命為5年(包含使用損耗和技術損耗,其中主要是技術損耗),價格為20000元,那么相當于B需要為每個實驗班級在A上每年投資20000/(5*10)=400元。而C需要為每個實驗班級在A上每年投資20000/(5*1)=4000元。當然這個例子為了讓讀者看的比較明顯而舉得略微有些極端,但它也真實的反映出不同學校的使用成本的問題。那就是——要想節約投資成本,就需要加大試驗設備的使用率。有了這個結論我們可以對試驗設備的采購作出如下安排:
(1)設備能得到充分利用的,可以考慮買進。比如說一次性耗材和多門其他課程都可以使用的設備。
(2)價格相對便宜又可以長時間不被淘汰的設備,可以考慮買進。如各類線鉗、沖擊鉆、光纖冷切刀、配線架、接合型管槽等。
(3)不得不買,無法避開的設備,買進。如安全設備。
最后,剩余的其他設備可以采用租用和觀摩的方式來讓同學們完成實踐。
3 總結
總之,以抓大放小,聯系學生實驗實際情況,合理利用資金為指導思路,通過考量實驗器械的價格和使用成本進行仔細分析的方法,把實驗器材分成購買,租用,觀摩,自制等幾大類后,是能夠以較少的資金來搭建一個相對完善的實驗室的。
參考文獻:
[1]陳學平.網絡綜合布線與實訓[M].化學工業出版社,2011.
[2]譚愛平.網絡綜合布線與測試課程教改研究[J].計算機教育,2010(24).
光纖熔接技術方案范文5
【關鍵詞】光纖環網 高寒地區 升級改造
阿爾哈達礦業,全稱錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司,公司位于錫林郭勒盟東烏珠穆沁旗滿都寶力格蘇木,駐地距旗政府所在地235公里,在滿都寶力格蘇木東35公里處,礦區總面積為20.71平方公里。公司所在地處于高海拔和中、高緯度帶的內陸地區,自然條件較為惡劣。氣候特征為冬季受蒙古高壓控制寒冷風大,夏季水熱同期,極端最低氣溫-43.6℃,年平均氣溫0.7℃。
光纖環網結構是為了防止光纖網絡中任何一條連接線斷掉,影響連接中的一個區域所帶來的網絡安全隱患,它能防止一處連接發生故障而影響整體網絡,使網絡處于冗余模式。在阿爾哈達礦業弱電系統建設工程中,采用光纖環網為主干分布式集中數字通訊系統,它可以將礦區內的網絡傳輸、視頻監控及通訊系統在統一編碼信號的光纖通信格式下,通過網絡在中心管理平臺上進行集中管理和控制,可方便地實現對重要部位有效的分段監控管理。
1 存在的問題
公司原有豎井3座(1#、2#、東探井),斜井2條(1#斜井、2#斜井)、通風井1座(3#豎井),1500t/d處理能力選廠1個。根據生產所需,建設完成的光纖環網結構為:【中心機房東探井區域倉庫區域選廠區域2#斜井區域1#區域2#區域3#區域變電所區域中心機房】。其中包含公司辦公區中心機房到各單位的網絡、固話及視頻監控的回傳。
隨著生產能力的逐漸提高,公司對采掘及選礦車間進行了改造,原來的1#、2#、3#已經停用,新建設主井、副井、措施井斜坡道、東風井、西風井及新選廠,合計成為豎井3座(新建主井、新建副井、東探井),斜井2條(1#斜井、2#斜井)、通風井2座(東風井、西風井),措施井1個(措施井斜坡道)、1500t/d處理能力選廠2個。
2 方案措施
(1)將原變電站-3#-2#-1#-2#斜井的光纜線路取直,重新熔接成為變電站-2#斜井。
(2)將原老選廠-2#斜井的光纜線路重新敷設、熔接,更改為老選廠-新選廠-2#斜井。
(3)在2#斜井新敷設約300米的光纜直接到新建主井。
(4)將公司機房-110KV變電站的光纜線路重新敷設、熔接,更改為公司機房-新建副井-110KV變電站。
(5)在公司倉庫新敷設約600米的光纜直接到1#斜井。
(6)在公司倉庫新敷設約1800米的光纜經斜坡道788中段到斜坡道728中段。
(7)在東探井新敷設約500米的光纜直接到東風井。
(8)在公司大門口新敷設約300米的光纜直接到西風井。
改造后的光纖環網結構為:【中心機房東探井區域倉庫區域老選廠區域新選廠區域2#斜井區域變電所區域副井區域中心機房】。
改造完成的光纖環網結構示意圖如圖1所示。
3 效益分析
在礦山單位的信息化建設中,光纖環網作為不可或缺的傳輸媒介,發揮著越來越重要的作用。該升級改造項目全部為該公司技術人員自主完成,光纖環網及相關信息化系統的升級改造,累計節約施工費用約120萬元。
參考文獻
[1]付文俊.KJF2000煤礦安全監控系統與井下工業光纖環網接入技術的設計[J].煤礦安全雜志社,2011.
作者簡介
潘磊(1985-),男,山東省平邑縣人。大學本科學歷?,F為錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司網絡主管助理工程師,主要從事有色金屬礦山信息自動化管理及維護工作。
苗傳雨(1969-),男,山東省沂南縣人。大學本科學歷?,F為錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司機械主管助理工程師,主要從事有色金屬礦山機械管理工作。
孫勝亮(1989-),男,黑龍江省勃利縣人。大學本科學歷?,F為錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司機械技術員助理工程師,主要從事有色金屬礦山機械管理工作。
孫福亮(1962-),男,山東省龍口市人。錫林郭勒盟山金阿爾哈達礦業有限公司電氣主管員電氣工程師,主要從事有色金屬礦山電氣設備維護使用與管理工作。
光纖熔接技術方案范文6
【關鍵詞】 FTTH終端接續 現場組裝光纖活動連接器 預制成端蝶形引入光纜 回波損耗 測試
Review of the Technology and Products based on Terminal Connection of FTTH Liu Jian1,Hong Mei2,Chen Shaoxian3(1、Guangdong Research Institute of China Telecom Co., Ltd.,Guangdong Guangzhou 510630,China;2、China Telecom Corporation,Beijing 100032,China;3、China Telecom Group Guangdong Telecom Corporation Information Technology Laboratory,Guangdong Guangzhou 510630,China)
Abstract: The technological development about terminal connection of FTTH was described. The application status,performance comparison and the existing problems about the products, such as field-mountable optical fiber connectors and pre-terminated bow-type optical cables were analyzed. The optical return Loss (ORL) test methods and the rationality of technical specifications based on the pre-terminated bow-type optical cable were also suggested.
Key words: terminal connection of FTTH, field-mountable optical fiber connector, pre-terminated bow-type optical cable, optical return loss, test
一、引言
2010年,工信部、國家發改委等七部委聯合下發《關于推進光纖寬帶網絡建設的意見》,提出2011年城市用戶及農村用戶的寬帶接入將分別實現8M及2M以上。2013年國務院“寬帶中國”戰略及實施方案,將“寬帶中國”計劃正式上升為我國國家戰略。今年年初,工信部公布了2015年寬帶戰略的年度目標:新增光纖到戶覆蓋家庭8000萬戶,新增1.4萬個行政村通寬帶,城市寬帶到達20M,部分大城市實現100M,推動一批城市率先成為“全光網城市”。 在上述政策的積極引導下, FTTH(光纖到戶)建設得到了大規模的投入,終端接續產品的需求量越來越大。
本文闡述了近年來FTTH終端接續技術的發展,從各類端接產品在現網上的應用情況、性能比較、存在問題等方面進行了總體分析。根據預制成端蝶形引入光纜的應用和測試情況,結合各運營商編制的技術規范書、YD/T1272系列光纖活動連接器的行業標準以及YD/T 1997.3-2015《通信用引入光纜 第3部分:預制成端光纜組件》等相關技術標準,詳細論證了該產品回波損耗的測試方法和指標要求的合理性。
二、FTTH終端接續技術
FTTH終端接續是指在用戶端進行光纖末端連接的過程。從技術上來講,FTTH用戶端所使用的光纖接續方式分熱熔和冷接兩種。
熱熔是傳統的光纖接續方式,采用有源熔接設備對光纖進行加熱熔接之后,再利用熱縮套管對光纖實施保護。熱熔技術早已大量應用在干線、城域匯聚光纜、戶外光纜施工中,其熔接之后的節點插入損耗小,回波損耗大,可靠性高,技術已經非常成熟。但是由于大部分FTTH用戶端受施工環境所限,操作空間狹小,用戶接入箱體的空間也有限,如果仍然使用傳統的有源熔接機進行光纖接續,其施工效率和簡便性就大為降低。因此,在FTTH終端接續時采用的熱熔型現場組裝光纖活動連接器,雖然從原理上來講跟傳統的熱熔方式沒什么區別,但其配套專業的熱熔機小巧,功能方面也設計得便于進行現場操作。
冷接是以非熔接的機械方式通過光耦合實現光纖或光纜固定接續,這種物理接續技術主要是靠V型槽和匹配液來實現的,其成本低,安裝速度快。也就是說,采用冷接的出發點是以光纖機械接續取代熔接機、以光纖插頭的現場制作,取代工廠制作的定長尾纖/跳線,以提高裝維效率。目前,在用戶端應用的冷接產品有預置型現場組裝光纖活動連接器、直通型現場組裝光纖活動連接器。
三、FTTH終端接續產品
近年來FTTH建設如火如荼地進行著,但由于用戶端接續不可避免地存在操作空間小、施工環境差、裝維人員數量和技能不足、室內末端光纖維護困難等現實因素,裝維人員經常反饋終端接續產品的組裝成功率低、損耗大、易斷纖,影響了業務的正常開通。光纖接續質量的好壞對通信鏈路的影響、對用戶感知的影響越來越大。近幾年來,運營商一直在努力尋求既能提高施工效率,又能保證接續質量的用戶端光纜接續方式。
下面分別對各FTTH終端接續產品投入現網的應用情況、性能指標和存在問題進行分析和比較。
3.1 現場組裝光纖活動連接器
3.1.1機械型現場組裝光纖活動連接器
冷接產品方面,運營商早期選用的是3M、藤倉等國外公司的預置型現場組裝光纖活動連接器。2008年開始,國內出現了第一代的直通型現場組裝光纖活動連接器。2010年起,銷售、生產預置型現場組裝光纖活動連接器的廠家漸漸增多。2012年,某電信運營商進行預置型現場組裝光纖活動連接器的第一次集采招標,參與廠家就超過了100個。
無論是直通型還是預置型現場組裝光纖活動連接器,投入現網應用后的效果并未能達到運營商的預期。究其原因,除了部分產品本身質量確實未達標,組裝后可靠性得不到保證外,還有一個原因就是這類產品需要由裝維人員現場組裝后投入使用,組裝的質量受到產品結構特殊性、工藝一致性、操作通用性、供貨廠家培訓及時性、裝維人員技術能力和自身素質等因素的綜合影響,導致產品的一次組裝成功率、產品的穩定性達不到要求。
隨著市場競爭日益激烈,產品的價格急速下降。例如,預置型現場組裝光纖活動連接器的價格從最初的六七十元一個到現在十幾元、甚至幾元都可買到。在這種情況下,廠家對產品成本的控制必然會加強,產品性能,尤其是穩定性和可靠性要得到進一步提升是比較困難的。
2013年,參與該運營商集采投標的預置型現場組裝光纖活動連接器廠家雖不如2012年那么踴躍,但仍超過80家。到了2014年,參與集采投標的廠家不足40家,數量已經急劇下降了。
3.1.2熱熔型現場組裝光纖活動連接器
伴隨著對現場組裝光纖活動連接器使用效果的質疑,2013年,熱熔型現場組裝光纖活動連接器開始推向市場。由于之前市場需求不大,國內廠家真正投入研發的并不多,相當一部分廠家是仿韓國日新的。熱熔型快速連接器現場組裝時,大多數需要比預置型的連接器多切割一個光纖端面,還需要借助熔接機進行對接熱縮,該產品也不可重復組裝,因此現場組裝難度比預置型快速連接器大,對操作人員要求高。如果操作人員對產品的結構不熟悉、熱縮時操作不當、操作熟練程度不夠的話,產品的組裝成功率都會受到影響。
從光學性能上比較,由于預置型現場組裝光纖活動連接器是以機械方式進行對接,插頭內部多了一個冷接點,所以從單個插頭的插入損耗指標上看,熱熔型現場組裝光纖活動連接器比預置型的要求高:
1)熱熔型的插入損耗平均值要求在0.25dB以下,機械型的插入損耗平均值要求在0.3dB以下;
2)熱熔型的插入損耗最大值要求在0.4dB以下,機械型的插入損耗最大值要求在0.5dB以下;
3)環境和機械試驗后熱熔型的插入損耗變化量要求在0.2dB以下,機械型的插入損耗變化量要求在0.3dB以下。
也就是說,由于接續方式的不同,熱熔型現場組裝光纖活動連接器一旦接續成功,其光學性能指標和長期穩定性都會比預置型現場組裝光纖活動連接器要高,相應的后期維護成本就會低一些。但是在現網應用時,熱熔型現場組裝光纖活動連接器始終有如下三點障礙無法避開:
1、如果每個裝維人員都要專門配備FTTH熔接機,那將是一筆大的費用;
2、裝維人員有時受操作場所條件的限制,沒有合適的平臺來放置熔接機;
3、由于插頭側需要現場剝纖,兩端的光纖熔接后需要提起再穿入熱縮管,這個過程的組裝成功率風險大。
因此2013年某運營商集采招標時,參與的熱熔型現場組裝光纖活動連接器廠家近50個,到了2014年第二次招標時,參與廠家數量不到前一年的一半。廠家參與度的降低一是因為該產品實際采購量不大,二是該產品的利潤空間不大。
3.2 預制成端蝶形引入光纜
FTTH放裝過程中熔接、成端等工作對儀表、工具、人員技能還是有較高的要求。由于現場施工環境、入戶條件、操作人員等不確定因素的影響,不管是熱熔型還是機械型的現場組裝光纖活動連接器,其穩定性和可靠性始終達不到預期效果?,F場成端存在的風險,是通信線路上的隱患,所以現網上采取預制成端蝶形引入光纜的應用漸漸增多。
預制成端蝶形引入光纜是在工廠按照光纖活動連接器的生產工藝,預先把連接器插頭安裝到蝶形光纜上,現場施工時蝶形光纜上已帶有連接器插頭。工廠預制成端是在可控的生產條件下進行的,其質量能得到較好的保證,比如:光學性能指標(插入損耗和回波損耗)穩定并且在出廠前可得到驗證。
另外,預制成端蝶形引入光纜施工時無需用到現場成端所需的切割刀或熔接機等工具、耗材,也降低了對裝維人員現場成端的技能要求。因此,運營商對預制成端蝶形引入光纜的采購需求增長越來越快。例如,某運營商2012年的采購預估量為628萬條,2013年為762萬條,2014年為1000萬條,增長速度是相當快的。
3.2.1預制成端蝶形引入光纜光學性能指標分析
預制成端蝶形引入光纜中最為常見的是帶SC型連接器的,在行業標準未之前,生產廠家申請該產品的泰爾認證時,檢測依據只能參照YD/T1272.3-2005《光纖活動連接器第3部分:SC型》的行業標準。而不管是電信、移動還是聯通這三家運營商在編制集中采購技術規范書時,都是在YD/T1272.3《光纖活動連接器第3部分:SC型》和YD/T 1997《接入網用蝶形引入光纜》的基礎上,根據本企業的需求,對相應的測試項目、測試方法和技術指標進行規范。
但是,實際應用的預制成端蝶形引入光纜的長度通常為幾十米、甚至一兩百米,而傳統的光纖活動連接器長度一般都小于十米,所以,考慮到光纖長度所引起的損耗和瑞利散射,預制成端蝶形引入光纜和光纖活動連接器相比較,在插入損耗、回波損耗上的含義和指標要求并不能等同。光纖活動連接器關注的是接頭處的插入損耗和回波損耗,而預制成端蝶形引入光纜關注的是接頭處加上光纖本身所產生的綜合插入損耗和整體回波損耗。如果按0.36dB/km光纖的損耗來考慮,在預制成端蝶形引入光纜超過100米時要修正其插入損耗指標要求(即每增加100米允許插入損耗指標增加0.036dB)。
在進行回波損耗測試時,如果采用的是傳統的光回損測試儀,只能在蝶形光纜末端進行截止,那么,隨著光纜長度的增加,回波損耗的測試值要滿足光纖活動連接器的回波損耗指標要求是越來越困難的。
3.2.2預制成端蝶形引入光纜回波損耗測試方法
回波損耗的測試在實驗室中普遍采用OCWR(Optical Continuous Wave Reflectometer)法和OTDR(Optical Time Domain Reflectometer)法。
傳統的回波損耗測試儀采用的是OCWR法,對瑞利散射和菲涅爾反射回損不作區分,測試時需要消除被測器件的末端反射。末端反射通??梢酝ㄟ^纏繞、接APC跳線、匹配膏等方法進行截止消除,從而得到器件的一個整體回波損耗值。
免纏繞的回波損耗測試儀采用的是OTDR法,能夠區分瑞利散射和菲涅爾反射,測試時也無需消除被測器件的末端反射。
在免纏繞回損儀上,通過選擇不同的測試區間,可以精確得到連接頭處菲涅爾反射所引起的回波損耗,也可以得到某一段光纖中沿光纖長度上每一點所引起的瑞利背向散射所產生的回波損耗,還可以得到傳統回波損耗測試儀所能測到的在連接頭和光纖本身影響下所產生的器件整體回波損耗值。
對于預制成端蝶形引入光纜而言,考慮到光纜長度的影響和光纜無法纏繞的因素,顯然采用OTDR法的測試更為準確合理,也容易發現插頭或者長段光纜中可能存在的異常反射。
3.2.3預制成端蝶形引入光纜回波損耗指標要求的推導及驗證
為了驗證光纜長度對預制成端蝶形引入光纜回波損耗的影響,筆者用免纏繞回波損耗測試儀MAP-200對各品牌、不同長度的預制成端蝶形引入光纜進行了一系列測試,表1僅給出有代表性的一組數據。
此表中,RL1是實測的預制成端蝶形引入光纜插頭處因菲涅爾反射引起的回波損耗;RL2是實測的對應長度光纖因瑞利散射引起的回波損耗;RL3′是將RL1和RL2通過公式RL3′=-10lg(10-RL1/10 +10-RL2/10)合成得到的估算回損值;
RL3是實測的包含插頭回損和對應長度光纖回損的整體回波損耗。測試結果表明分段測試合成后的結果與實測的整體回波損耗值的偏差在儀表精度范圍內。
單模光纖由于密度不均勻、本身的缺陷和摻雜成分不均勻所引起的瑞利背向散射與其長度存在對應的關系(表2的RL2),而目前光纖活動連接器UPC插頭的回波損耗指標要求為≥50dB(表2的RL1),因此綜合考慮連接器插頭和光纜長度客觀存在的回波損耗之后,可以計算出不同長度的預制成端蝶形引入光纜的回波損耗值(表2的RL3)。顯然,當光纜長度超過20米之后,預制成端蝶形引入光纜的回波損耗值依然要求≥50dB是不合理的。
2015年起,運營商的集中采購技術規范書對前幾年直接引用光纖活動連接器指標的做法進行了修正,根據不同長度對插入損耗和回波損耗提出不同的指標要求。2015年4月30日,業界期待已久的YD/T 1997.3-2015《通信用引入光纜 第3部分:預制成端光纜組件》的行業標準正式,終于明確了對于不同長度的預制成端蝶形引入光纜,其插入損耗和回波損耗指標要求是不同的。
從表3可以看出,行業標準中的指標要求與筆者通過理論計算和試驗驗證所得的表2中的數據基本相同。目前電信和移動的技術規范對回波損耗指標的要求相同,但均低于新的行業標準中的指標要求,相信基于上述理論和測試實驗數據,2016年運營商招標采購該產品的技術指標要求會相應提高。
四、結束語
在國家政策的積極引導下,經過了數年大規模投入的FTTH建設,無疑將會得到更加全面、快速的推進。因此,無論是標準編制單位、生產廠商、檢測機構還是運營商,均需密切跟蹤成端技術的發展、關注端接產品的質量,共同尋求既能降低入戶施工成本、提高施工效率,又能保證接續質量、保證通信網絡穩定性和長期可靠性的FTTH終端接續產品。
參 考 文 獻