Прокладка оптического кабеля в грунт.

Перед прокладкой ОК проводятся изыскания трассы с целью выбора оптимальной конструкции прокладываемого ОК и технологии прокладки (кабелеукладчиком, в траншею, с использованием горизонтально-наклонного бурения, взрывных работ и др.). Учитывается также наличие имеющихся подземных сооружений (других кабелей связи, силовых кабелей, трубопроводов и т.д.) и наземных препятствий (шоссейные и железные дороги, реки, болота, леса, овраги, пересечения с линиями электропередачи и др.), определяются места размещения необслуживаемых регенерационных пунктов, пунктов доступа к ОК, оптических муфт и т.д.

Основным, наиболее экономичным методом прокладки ОК непосредственно в грунт, обеспечивающим наиболее высокую степень механизации и скорость прокладки, является прокладка кабелеукладчиком. На определенных участках трассы могут применяться и другие технологии - в частности, при пересечениях автомобильных и железных дорог, глубоких оврагов и болот, рек, скальных участков. Для ОК с металлическими бронепокровами необходимо соблюдение мер по защите ОК от грозовых повреждений и от влияний электрифицированных железных дорог и линий электропередачи на участках сближений с этими объектами. На особо опасных с точки зрения электромагнитных воздействий участках трассы предусматривается прокладка диэлектрических ОК.

Прокладка ОК с помощью кабелеукладчика предусматривает обеспечение плавного прохода ОК через кассету кабельного ножа с соблюдением допустимого радиуса его изгиба, а также нормируемой (1,2 м) глубины прокладки. Кабелеукладчики используют на спрямленных и протяженных участках трассы, при отсутствии частых пересечений с подземными коммуникациями.

Перед прокладкой ОК в грунт предварительно прорезают (пропарывают) грунт кабельным ножом в холостую, без ОК, или же с применением специального рыхлителя грунта (пропорщика). Пропорка в тяжелых и каменистых грунтах производится за несколько проходов, до полной глубины трассы. Основные технические характеристики современных кабелеукладчиков и пропорщиков грунта производства "Межгорсвязьстрой" приведены в таблице 2.1.

Прокладка ОК ведется без увеличения или снижения скорости, кабельный нож должен ровно заглаживать дно прорези во избежание повреждения ОК выступающими камнями и исключения резких изгибов ОК. Нельзя превышать допустимое усилие растяжения ОК. Наклон ножа кабелеукладчика должен быть постоянным, в ходе прокладки ведется контроль глубины прокладки ОК,

Допустимый радиус изгиба ОК должен оставаться постоянным, при повороте трассы с радиусом более крутым, чем допускает кабелеукладочная техника, должна отрываться траншея для выполнения маневра. Выглубление и заглубление ножа кабелеукладчика производятся только в предварительно отрытом котловане, размер которого должен быть больше наибольшей ширины ножа. Выше уровня прокладки ОК на 10...15 см рекомендуется одновременно с ОК прокладывать сигнальную ленту, а на поворотах трассы и участках пересечений с подземными сооружениями устанавливать электронные маркеры.

При пересечении трассы ОК с другими подземными сооружениями (трубопроводами, кабелями) должны быть приняты меры, исключающие повреждение этих сооружений.

В местах стыка строительных длин ОК предусматривается технологический запас длины ОК, обеспечивающий последующий монтаж ОК в специально оснащенной монтажной автомашине (длиной не менее 10 м). По окончании монтажа ОК смонтированную муфту и технологический запас длины ОК, свернутый в бухту с допустимым радиусом изгиба ОК, укладывают в грунт на глубине прокладки ОК и защищают от механических воздействий. Для этого муфты и технологические запасы длины ОК перед засыпкой грунтом накрывают механически прочными материалами или же размещают в малогабаритном пункте доступа.

Прокладка ОК в траншею выполняется при множественных пересечениях с подземными коммуникациями или другими препятствиями, а также при возможных повреждениях кабелеукладчиком дренажных устройств. Траншеи разрабатываются траншеекопателями, цепными или одноковшовыми экскаваторами, а при небольших объемах работ и в стесненных условиях - вручную. Глубина траншеи должна обеспечивать подсыпку песка или рыхлого грунта слоем 5... 10 см для выравнивания дна

Прокладка ОК через водную преграду предусматривает сооружение двух участков перехода (створов), разнесенных друг от друга на расстояние около 300 м. При наличии моста на участке организации речного перехода нижний створ ОК прокладывается по мосту. На береговых участках ОК речного перехода соединяются муфтовым соединением с ОК, проложенным в грунт. Для удобства доступа к муфтам стыка грунтового ОК и ОК речного перехода целесообразно размещать их и технологические запасы длин ОК внутри пункта доступа типа ПОД.

На участке пересечения с автомобильными и железными дорогами ОК укладывают в защитные трубы, прокладываемые преимущественно закрытым способом (методом горизонтального прокола или методом управляемого бурения) [4].

Монтаж кабеля.

Процесс монтажа ОК в целом состоит из следующих операций. С обоих концов сращиваемого кабеля создается запас (несколько метров кабеля, сматываемого в виде бухты диаметров не менее 60 см). концы сращиваемых кабелей располагаются внахлест в пролете между двумя консолями. Затем надвигаются полиэтиленовые конусы, цилиндры, термоусаживаемые трубки и разделываются концы кабелей (рис. 2.1.). С концов кабеля снимается защитная оболочка длиной около 0,8м. Упрочняющие силовые элементы соединяются и прочно обжимаются с помощью металлической трубки.

Оптические волокна выкладываются с запасом. В четырехволоконном кабеле пластмассовые стержни обрезаются у края концов. Далее удаляются защитные покрытия волокон с по­мощью обжига или механическим, химическим методами и подготовляются торцы волокна к сварке. С помощью сварочного аппарата осуществляется юстировка, обжим и свар­ка ОВ. Сростки волокон изолируются с помощью термоусаживаемых гильз с герметизирующим заполнителем и располагаются в соединительной муфте. Затем восстанав­ливается наружная оболочка кабеля.

Рисунок 2.1. Подготовка к сращиванию:

1—сращиваемые кабели; 2—отрезки термоусаживаемых трубок; 3— полиэтиленовые цилиндры; 4—полиэтиленовые конусы с опорными стальными кольцами; 5—приварка конусов к оболочке методом наплавления полиэтиленовой ленты под стеклолентой; 6—нижняя половина металлического желобка; 7—кабельные консоли

Междугородние кабели магистральной и зоновой связи прокладываются непосредственно в грунт; они испытывают воздействие влаги, механических усилий и других факторов. В этом случае кабель, как правило, имеет усиленные метал­лические покровы и сросток должен иметь надежную защиту от механических и атмосферно-климатических воздействий.

Отличием муфты междугородних кабелей является раз­мещение сращиваемых волокон на специальных кассетах, применение устройств для закрепления армирующих бронепроволок, а также двух полиэтиленовых муфт (внутренней и внешней). Волокна располагаются на пластмассовых кассетах с фиксаторами (рис. 2.2). Кассета рассчитана на четыре сростка. Запас волокон в кассете должен составлять 0,8—1 м с каждой стороны кабеля. Внизу кассеты располагаются металлические элементы кабеля и силовые стержни.

Рисунок 2.2 Выкладка оптического волокна (1) в кассете (2)

Кассета размещается во внутренней полиэтиленовой муфте. Снаружи располагается внешняя защитная полиэтиленовая муфта, и зазор между ними заливается гидрофобным заполнителем (рис. 2.3). Все стыки, места соединений муфт, конусов герметизируются с помощью термоусаживаемых

Рисунок. 2.3 Установка внешней полиэтиленовой муфты: 1-внутренняя муфта; 2-внешняя муфта

Рисунок 2.4 Общий вид соединительной муфты:

1—кабель; 2—металлические, силовые элементы; 3—кассета (пластмасса); 4 —волокно; 5—сросток волокон, 6—соединение силовых элементов, 7—внутренняя муфта; 8 — внешняя муфта; 9—гидрофобное заполнение

В процессе монтажа осуществляются оперативные и кон­трольные измерения. Основными измерительными приборами служат оптические тестеры и рефлектометры, которыми кон­тролируется затухание световодного потока в сростке соединя­емых волокон [4].

Выбор оборудования.

Выбор муфт.

Оптические муфты Fujikura предназначены для проходного и разветвительного сращивания любых типов оптических кабелей при прокладке в грунте, кабельной канализации, коллекторах, тоннелях, а также для подвески на опорах воздушных линий связи и электропередач. Модельный ряд оптических муфт Fujikura содержит полный спектр современных конструкций и типов муфт для самых разнообразных применений. Муфты обеспечивают надежную защиту и герметизацию места соединения оптических кабелей и отвечают самым высоким требованиям качества и надежности. Муфты Fujikura поставляются с руководством по

Основные характеристики муфт Fujikura:

· Емкость от 48 до 180 волокон;

· Конструкция обеспечивает полную водо- и воздухонепроницаемость, позволяет осуществлять разборку и повторный монтаж муфты;

· Корпуса муфт изготовлены из высокопрочного пластика, стойкого к воздействию солнечной радиации;

· Металлические конструкции и крепежные элементы муфт имеют антикоррозионное покрытие;

· Температурный диапазон эксплуатации от -60 до +60° С.

Таблица 2.2

Таблица 2.3

Рисунок 2.5 муфты Fujikura. Слева направо: 1. FSCO-CB; FSCO-12BW4; 3. FSCO-B56; 4. FSCO-B76; 5. FSCO-HHS

Выбор ПРОМ и ПОМ.

Для построения ВОСП на участке А-В, где организована передача потока STM-16 в качестве приемно-передающего устройства будем использовать LambdaDriver 1600. LambdaDriver 1600 — это платформа волнового мультиплексирования (WDM, Wavelength Division Multiplexing), которая обеспечивает передачу до 32 независимых потоков информации в полнодуплексном режиме по одной паре оптических волокон.     Каждый из этих потоков может иметь скорость от 10 Мбит/с до 2,5 Гбит/с, таким образом, максимальная пропускная способность системы достигает 80 Гбит/с.

Система LambdaDriver 1600 — это шасси, монтируемое в стандартную стойку 19’’, имеющее модульную архитектуру. В него устанавливаются различные модули мультиплексоров/демультиплексоров для работы на 4, 8, 16 или 32 длинах волн. Такая гибкость дает операторам возможность снизить начальные вложения, приобретая систему, работающую с меньшим числом длин волн, а затем модернизируя ее по мере необходимости.

Типичной конфигурацией сети при использовании LambdaDriver 1600 является топология “точка-точка”. Реализация кольцевой топологии требует использования модулей мультиплексоров ввода/вывода в каждом из узлов кольца [6].

Многоканальные системы передачи с частотным и временным разделением каналов - это сложный комплекс технических средств, включающий в себя оконечную аппаратуру, устанавливаемую на оконечных пунктах (ОП), промежуточную аппаратуру, размещаемую в обслуживаемых (ОУП) или необслуживаемых (НУП) усилительных пунктах, а также линий связи (Рис. 2.6).

Рисунок. 2.6 Структурная схема построения систем передачи

В отличие от аналоговых систем во временных (цифровых) системах на обслуживаемых и необслуживаемых пунктах устанавливается аппаратура для восстановления (регенерации) импульсных сигналов линейного тракта. Отсюда обслуживаемые и необслуживаемые пункты в этих системах принято называть регенерационными (ОРП, НРП).

Поясним, для чего нужны усилительные и регенерационные пункты. Дальность передачи сигналов по физическим цепям (средам) определяется, прежде всего, затуханием (ослаблением) сигнала из-за того, что в цепи теряется часть энергии передаваемого сигнала. Конкретные электрические параметры цепи и чувствительность приемного устройства определяют допустимую дальность связи. Например, при передаче речи мощность сигнала на выходе микрофона телефонного аппарата PПЕР = 1 мВт, а чувствительность телефона приемного аппарата PПР = 0,001 мВт. Таким образом, максимально допустимое затухание цепи не должно быть больше . Зная затухание a_max и километрический коэффициент затухания a, можно определить дальности передачи l=a_max/a.

В системах передачи применяется способ компенсации затухания сигналов повышением мощности сигнала в нескольких равномерно расположенных точках тракта. Часть канала связи между соседними промежуточными усилителями называется усилительным участком. Изменение уровней сигнала вдоль магистрали описывается диаграммой уровней, приведенной на рис. 2.7.

Рисунок 2.7 Диаграмма уровней. РПЕР, РПР - уровни сигнала на передаче и приеме, РПОМ - уровень помехи

Аппаратура ОУП и НУП служит не только для усиления аналогового сигнала, но и для коррекции (выравнивания) амплитудно-частотных и фазочастотных характеристик линейного тракта. Аппаратура НРП и ОРП предназначена для восстановления амплитуды, длительности и временного интервала между импульсами сигнала цифровых систем.

Расстояние между НУП (НРП) меняется в широких пределах для различных систем передачи и может составлять от единиц до десятков (иногда сотни) километров. Как правило, НУП (НРП) представляет собой металлическую камеру, имеющую подземную и наземную части. В камере размещаются вводно-коммутационное и усилительное (регенерационное) оборудование. Аппаратура ОП и ОУП (ОРП) размещается в зданиях, где постоянно находится технический персонал для ее обслуживания [4].

Модули оптических усилителей для платформы Fiber Driver (EM316OAC24AS и EM316OAL24AS) компании MRV Communications обеспечивают доступное и гибкое средство увеличения дальности оптических линий с помощью компенсации потерь оптического бюджета. Эти модули являются эрбиевыми оптическими усилителями (EDFA), которые усиливают оптический сигнал на величину до 24 дБ без преобразования оптического сигнала в электрический (как происходит в обычных повторителях). Оптические усилители Fiber Driver являются независимыми от протокола и длины волны и могут усиливать один или несколько каналов в диапазонах C (1529-1565 нм) или L (1565-1605 нм). Эти модули могут быть использованы как бустеры, линейные усилители или как предусилители, снижая тем самым количество сетевых элементов и упрощая дизайн сети.

Рисунок 2.8