5 Лабораторная работа № 5. Технология монтажа волоконно-оптической линии передачи для системы связи

Цель работы. Практическое ознакомление с технологией монтажа и приобретение навыков измерения потерь на временной оп­тической кабельной вставке (ВОКВ) при проведении аварийно-восстановительных работ (АВР) на ВОЛП.

Теоретическая справка.

АВР являются составной частью технического обслужи­вания линейно-кабельных сооружений (ЛКС) ВОЛП, про­водимого на элементарном кабельном участке (ЭКУ).

АВР проводятся силами цехов линейно-кабельных со­оружений (ЛКС) и линейно-технических цехов (ЛТЦ), а также аварийно-восстановительных бригад (АВБ) эксплуа­тационного предприятия (ЭП).

Восстановление линий передачи при аварийных повреж­дениях обеспечивается:

• организацией временной схемы восстановления линии передачи с последующим переходом на постоянную схему;

• организацией постоянной схемы восстановления линии передачи на участке повреждения.

Восстановление линии передачи по временной схеме ор­ганизуется во всех случаях, когда ожидаемое время органи­зации постоянной схемы восстановления превышает уста­новленный норматив.

Постоянная схема восстановления линии передачи ор­ганизуется:

• после организации временной схемы восстановления передачи;

• в случае видимого, локального повреждения кабеля, когда обеспечивается норма времени восстановления линии передачи без предварительной организации временной схе­мы восстановления.

Последовательность и расчетные сроки различных опе­раций и этапов АВР регламентируются технологической картой (ТК) [11].

При разработке и утверждении ТК необходимо исходить из того, что время на восстановление ЛКС с устройством временной кабельной вставки на линиях с оптическим ка­белем (ОК) не должно превышать 10 ч без учета времени переезда.

ТК на АВР состоит из разделов, регламентирующих об­ласть применения, организацию и технологию работ, техни­ко-экономические показатели (время восстановления связи, время окончательного устранения аварии и трудоемкость устранения аварии), и оговаривает применение материаль­но-технических ресурсов. Структура типовой ТК приведена на рисунке 16.

Оптические кабельные вставки. Для устранения повреждения ВОЛП при проведении АВР применяются оптические кабельные вставки.

Оптические кабельные вставки по назначению подраз­деляются на постоянные оптические кабельные вставки (ПОКВ) и временные (ВОКВ).

ПОКВ предназначены для организации постоянной схе­мы восстановления линии передачи ВОЛП.

Для ПОКВ, как правило, используется ОК той же марки и емкости, что и поврежденный линейный кабель. Длина ПОКВ должна составлять не менее 50 м.

ВОКВ используются для организации временной схемы восстановления ВОЛП. В зависимости от вида повреждения оптического кабеля восстановление его по временной схеме осуществляется с помощью одно- или многоэлементных ВОКВ (классифицируемых по числу отрезков ОК, состав­ляющих ВОКВ) [11].

Рисунок 16 - Структура типовой технологической карты

Рисунок 16 - Структура типовой технологической карты (продолжение)

Одноэлементная ВОКВ (ВОКВО) организуется в случае локального механического повреждения ОК, когда место повреждения можно определить визуальным путем, но мон­таж постоянной вставки не может быть выполнен в норма­тивные сроки [11].

ВОКВО представляет собой отрезок ОК из эксплуатаци­онного запаса для данной линии, концы которого подготов­лены для монтажа с поврежденным линейным кабелем.

Это существенно упрощает переход от временной схемы организации связи к постоянной и сокращает время такого перехода.

Для ВОКВО может быть также использован специаль­ный малогабаритный ОК длиной около 50 м (что достаточ­но при устранении локальных повреждений линейного ОК). В случае протяженного участка повреждений линейного ОК может быть также использована ВОКВО протяженностью вплоть до строительной длины линейного ОК.

Соединение OB поврежденного OK и кабеля ВОКВО осуществляется с помощью механических соединителей или же сваркой ОВ.

Многоэлементная ВОКВ (ВОКВМ) организуется, когда:

• повреждение носит локальный и скрытый характер, т.е. его нельзя определить визуально, и время на определение места повреждения и устранение аварии превышает норму на восстановление ОК по постоянной схеме;

• повреждение ОК имеет значительную протяженность (от 200 м до 7 км) или имеется несколько повреждений од­ной или нескольких соседних строительных длин [11].

Для оперативного перекрытия протяженных участков повреждений линейного ОК наиболее целесообразно ис­пользовать ВОКВМ, конструктивные особенности которых должны обеспечивать развертывание ОК ВОКВМ ручным способом, без необходимости применения специальных ме­ханизмов.

Общие технические требования к ВОКВ.

Суммарное затухание ЭКУ при применении любого типа ВОКВ, смонтированной на поврежденном ОК, должно со­ставлять от 2 до 6 дБ рекомендуемого диапазона энергети­ческого запаса согласно.

При локальном повреждении линейного ОК длина кабе­ля вставки должна составлять не менее 50 м. Данная вели­чина определяется длиной демонтируемой части повреж­денного ОК (по 10 м в обе стороны от места обрыва ОК с целью обеспечения гарантии целостности волокон ОК) и длиной откапываемых концов ОК (по 15 м, обеспечиваю­щих их извлечение из траншеи и выполнение монтажа).

При наличии нескольких повреждений в пределах строи­тельной длины линейного ОК требуется значительная длина кабеля ВОКВ. Это вызывает существенное увеличение мас­сы ОК и габаритов кабельного барабана и, тем самым, пре­допределяет только механизированную прокладку кабеля ВОКВ. В этом случае оперативное развертывание одноэлементной ВОКВ возможно лишь при расположении кабель­ной трассы вдоль автомобильных дорог.

Для оперативного перекрытия протяженных участков поврежденного линейного ОК наиболее целесообразно ис­пользовать многоэлементные ВОКВ, конструктивные осо­бенности которых должны обеспечивать развертывание ОК ВОКВ ручным способом [11].

При этом должны быть выполнены следующие требова­ния:

• оптический кабель ВОКВМ должен иметь малые габа­ритные размеры и массу, удовлетворять необходимым оп­тическим, механическим и климатическим требованиям, обеспечивать многократную перемотку и т.д.;

• длина отрезков ОК не должна превышать 1100 м;

• масса барабана с кабелем должна быть не более 60 кг;

• должна быть обеспечена возможность перемещения ба­рабанов и размоток ОК как со специальных тележек, так и вручную;

• должна быть обеспечена оперативность монтажа ВОКВМ;

• должна быть обеспечена необходимая временная защи­та от внешних механических повреждений, пыли и влаги мест соединений отдельных отрезков ОК ВОКВМ.

Соединение оптических волокон поврежденного ОК с ОВ любых типов ВОКВ должно выполняться с помощью механических соединителей или сваркой ОВ.

Защита мест соединений линейного кабеля и кабелей вставки (ПОКВ и ВОКВ) должна осуществляться посредст­вом линейных разветвительных муфт с числом вводов не менее трех.

ВОКВ должны комплектоваться необходимым специа­лизированным монтажным инструментом, а также необхо­димой технической документацией [11].

Технология сращивания оптических волокон меха­ническими соединителями Fibrlok 2900.

Универсальный механический соединитель Fibrlok 2900 предназначен для сращивания одномодовых и многомодовых ОВ с диаметром оболочки 125 мкм. Корпус соедините­ля имеет серую окраску. На корпус нанесена маркировка 3М Fibrlok. Общий вид соединителя приведен на рисунке 17.

Рисунок 17 - Вид механического соединителя Fibrlok

В состав механического соединителя Fibrlok входит:

• знак, обозначающий размеры защитного покрытия ОВ (1/4 окружности – для диаметра 250 мкм и полная ок­ружность для диаметра 900 мкм);

• торец корпуса соединителя;

• порт для ввода ОВ;

• крышка;

• корпус.

Соединение волокон в механическом соединителе 3М Fibrlok-2900 выполняется на монтажном столике, внешний вид которого представлен на рисунке 18.

Рисунок 18 - Монтажный столик

В состав монтажного столика входят следующие элемен­ты:

• 1, 5 - мягкая прокладка для фиксации волокон;

• направляющая канавка для юстировки ОВ;

• место установки соединителя;

• пресс;

• 6, 7 – поворотный фиксатор;

• крепежные отверстия;

• краткая инструкция;

• подставка для пальцев;

• основание;

• риски для проверки длины скола волокна.

Порядок сращивания оптических волокон механиче­скими соединителями Fibrlok-2900.

1. Извлеките соединитель из упаковки и установите его в монтажном столике, не касаясь при этом крышки, нажимая на концы корпуса, как показано на рисунке 19.

2. Снимите защитное покрытие с ОВ на длине около 25 – 51 мм (рисунок 20).

Произведите скол волокна на длине 12.5 мм от защит­ного покрытия при его диаметре 250 мкм или 14 мм при диаметре защитного покрытия 900 мкм. При необходимости выполнить проверку длины скола с помощью прецизион­ных риск 12. Торец ОВ должен находиться внутри риски, как показано на рисунке 21.

3. Установите ОВ в фиксатор в монтажном столике (рисунок 22).

5. Возьмите ОВ за защитное покрытие на расстоянии примерно 6мм от конца покрытия и введите ОВ по направляющим в порт до упора с небольшим изгибом радиусом не более 3 мм (рисунок 23).

Повторите пункты 2 - 5 для второго образца ОВ. Убедитесь, что второе ОВ упирается в торец первого и соединяемые ОВ имеют одинаковые радиусы изгибов на вводе в соединитель (рисунок 24).

5. Закройте соединитель, плавно опустив пресс на крыш­ку соединителя до характерного щелчка (рисунок 25).

6. Аккуратно извлеките соединитель из монтажного сто­лика, сначала освободив ОВ из фиксатора, затем корпус со­единителя из монтажного столика (рисунок 26).

Рисунок 19	Рисунок 20
Рисунок 21	Рисунок 22
Рисунок 23	Рисунок 24
Рисунок 25	Рисунок 26

Подготовка к работе.

1. Ознакомиться с инструкцией по технике безопасности.

2. Изучить теоретический материал по технологии про­ведения АВР на ВОЛП.

3. Изучить порядок выполнения лабораторной работы.

4. По приложению 2 изучить порядок выполнения мон­тажа механических соединителей.

5. Подготовить бланки протоколов измерений.

Инструменты и оборудование для вы­полнения работы показаны на рисунке 27.

Спирт в дозаторе	Стриппер Miller	Источник оптического излучения FOD 2112	Измеритель оптической мощности FOD 1024

Рисунок 27 - Инструменты и оборудование для вы­полнения работы

Порядок выполнения работы.

1. Соберите макет ВОЛП.

1. Соедините неоконцованные концы ОВ катушек ме­ханическим соединителем (порядок монтажа механического соединителя описан в приложении 1).

2. Подключите оконцованную с одной стороны пиг-тэйлом катушку с измеряемым ОВ к источнику оптического излучения в соответствии со схемой (рисунок 1).

1.3 Подключите вторую катушку с ОВ, оконцованную пигтеэлом, к измерителю оптической мощности в соответ­ствии со схемой (рисунок 28).

Рисунок 28 - Схема измерения потерь на ВОЛП без повреждений

4. При подключении ОВ к источнику оптического из­лучения и к измерителю оптической мощности предвари­тельно протрите оптический коннектор пигтэйла безворсо­вой салфеткой, смоченной небольшим количеством изопропилового спирта.

Для подключения разъема типа FC/PC совместите ключ на коннекторе с пазом на оптичесёёком адаптере, зафик­сируйте круглой накидной гайкой.

Рисунок 29 - Подключение ОВ к источнику оптического из­лучения

2. Выполните измерения потерь на ВОЛП без поврежде­ний на длине волны 1550 нм.

1. Включите источник излучения и выберите требуе­мую длину волны излучения (1550 нм).

2. Включите измеритель оптической мощности и выбе­рите ту же длину волны (1550 нм) нажатием на клавишу SET.

3. Прогрейте источник и приемник излучения в тече­ние 5 - 10 мин.

4. Запишите показание на дисплее измерителя оптиче­ской мощности (Р_вых, дБ).

5. Измерение Р_вых повторите 3 раза. При этом должна наблюдаться стабильность результатов измерений. В слу­чае, когда имеется существенное (более 5 %) отклонение результата измерений от других измерений этой же серии, необходимо отбросить такой результат и повторить измере­ние

3. Выключите источник оптического излучения и изме­ритель оптической мощности.

Создайте повреждение на ВОЛП, демонтировав меха­нический соединитель (рисунок 30).

Рисунок 30 - Схема внесения обрыва

5. Произведите монтаж ВОКВ по схеме (рисунок 31).

Рисунок 31 - Схема монтажа ВОКВ при АВР на ВОЛП

6. Выполните измерения потерь на ВОЛП с ВОКВ Р'вых на длине волны 1550 нм в порядке, описанном в п.п. 2.1. - 2.5.

7. Усредните результаты измерений .

8. Рассчитайте потери на ВОКВ по формуле:

А=P'вых-P вых, дБ.

(7)

9. Сравните полученное значение А со значением экс­плуатационного запаса на ОК (3 дБ).

10. Результаты измерений и расчетов занесите в таблицу 5.

Таблица 5 - Результаты измерений

№ измерения	Значение
	Рвых , дБ	Р'вых , дБ	A, дБ
1
2
3
4
5
Среднее значение

11. Сделайте вывод о качестве монтажа ВОКВ (в случае если А > 3 дБ, необходимо выполнить повторный монтаж).

Содержание отчета по лабораторной работе.

1. Название и цель работы.

2. Основные теоретические сведения.

3. Этапы проведения лабораторной работы.

4. Схемы монтажа на ВОКВ при АВР на ВОЛП.

5. Результаты измерений.

6. Выводы по выполненной работе.

7. Список использованных источников.

Контрольные вопросы.

1. Дайте определение АВР. Кто осуществляет руково­дство АВР? Кто принимает участие в выполнении АВР?

2. Какие применяются схемы восстановления линий пе­редачи при АВР?

3. В каких случаях при АВР применяют временную схему и когда используют постоянную схему восстановле­ния линии?

4. Какое время отводится на восстановление линейно-кабельных сооружений с ОК и устройством временной ка­бельной вставки?

5. Приведите структурную схему типовой технологиче­ской карты на выполнение АВР.

6. Перечислите виды оптических кабельных вставок, дайте определения и условия применения.

7. Какой кабель используется для организации ВОКВ?

8. Дайте определение и условия применения одноэле­ментной и многоэлементной ВОКВ.

9. Какие технические требования предъявляются к ВОКВ?

10. Перечислите порядок выполнения лабораторной ра­боты и схемы измерения потерь, вносимых ВОКВ.