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文檔簡介

專題1通信線路基礎1.1實訓任務1.2任務資訊

1.1實訓任務

1.1.1識別光纜的結構與型號

1.GYSTA5336B1光纜的識別使用光纜護層開剝刀、松套管剝除鉗等光纜開剝工具對GYSTA5336B1光纜進行分層開剝,光纜的結構如圖1-1所示。

(1)型號識別。

(2)端別判定。

(3)纖序排定。其光纖纖序與色譜的對應關系如表1-1所示。

圖1-1GYSTA5336B1光纜的結構

2.GYXTW12B1光纜的識別

使用光纜護層開剝刀、松套管剝除鉗等光纜開剝工具對GYXTW12B1光纜進行分層開剝,光纜的結構如圖1-2所示。

(1)型號識別。

(2)端別判定。

(3)纖序排定。其光纖纖序與色譜的對應關系如表1-2所示。

圖1-2GYXTW12B1光纜的結構

任務完成后要按下面的要求進行檢查:

(1)光纜型號表述要求:根據光纜型號的相關規定,描述相應光纜的組成、型號及用途。

(2)光纜端別判別要求:根據光纜端別的識別方法,正確判別光纜的A、B端。

(3)光纖纖序排定要求:根據光纖纖序的識別方法,正確判別光纜的纖序。

1.1.2識別通信電纜的結構與型號

本任務介紹了常用通信電纜的型號識別、端別判定及線序排定,通過完成本任務,學生應能夠描述電纜結構及色譜,并能準確判斷電纜端別及應用場合。完成本任務所需工具器材有100對電纜、開纜工具(電纜護層開剝刀、電工刀、剪刀)等。

使用電纜護層開剝刀、電工刀等電纜開剝工具對HYA53100×2×0.5電纜進行分層開剝,電纜的結構如圖1-3所示。

(1)型號識別。

(2)端別判定。

(3)線序排定。其線序與色譜的對應關系如表1-3所示。

任務完成后要按以下要求進行檢查:

(1)電纜型號表述要求:根據電纜型號的相關規定,描述相應電纜的組成、型號及用途。

(2)電纜端別判別要求:根據電纜端別的識別方法,正確判別電纜的A、B端。

(3)電纜線序排定要求:根據電纜線序的識別方法,正確判別導線的線序。

1.2任務資訊

1.2.1-通信線路介紹

1.光纜線路光纜線路是指以光纜為傳輸媒介的通信線路,由光纜、光纖連接器和局(站)端配線設備、光交節點設備、光配線接入設備、用戶端接設備等組成。其中光纜包括室外光纜、室內光纜等;局(站)端配線設備主要有光纖配線架(ODF)、光纖配線單元(ODU)等;光交節點設備主要有光纖交接箱、光纖分路器等;光配線接入設備主要有光纖分路器、光纖分線盒、光纖終端盒等;用戶端接設備主要有光纖信息面板、用戶智能終端盒等。

具體組成示意圖如圖1-4所示。圖1-4光纜線路組成示意圖

2.通信電纜線路

通信電纜是一種統稱,廣義上講凡承載電信號以達到通信目的的纜線均可稱為通信電纜。而按照其作用的地域范圍通常又將通信電纜劃分為長途通信電纜和市內通信電纜兩類。

通信電纜線路組成如圖1-5所示,除了傳輸媒介通信電纜外,還包括總配線架、電纜交接箱、電纜分線盒(分線箱)等附屬設備。

圖1-5通信電纜線路組成示意圖

通信電纜包括主干電纜、配線電纜、用戶引入電纜等。主干電纜是指總配線架到電纜交接箱之間的連接線路,一般有數公里長,用于承擔多個用戶信息的復用傳輸;配線電纜是指電纜交接箱到電纜分線盒之間的連接線路,一般有數百米長,用于將各個用戶信息分別接入分線盒;用戶引入電纜是指電纜分線盒到用戶終端之間的連接線路,一般有數十米長。

總配線架一般設置在配線間,用于程控交換機和用戶引入電纜之間的連接、調度、保護和告警等,主要由保安接線排、保安單元、告警系統、測試接線排等組成。電纜交接箱可以安裝在室內或室外,用于主干電纜和配線電纜的連接、調度和保護等,主要有模塊卡接式和旋轉卡接式兩種形式。

1.2.2光纖

1.光纖的基礎知識

1)光纖的結構

光纖(OpticalFiber)就是用來傳導光的透明介質纖維。一根實用的光纖是由多層透明介質構成的圓柱體,一般分為折射率較高的纖芯、折射率較低的包層及最外面的涂覆層三個部分,如圖1-6所示。

纖芯是由高度透明的材料制成的,作用是傳輸光信號。包層的折射率略小于纖芯,作用是使光信號封閉在纖芯中傳播。

圖1-6光纖的基本結構

2)光纖的分類

光纖按照構成材料、折射率分布、傳輸模式、二次涂覆層結構等可被劃分成多種類型。

(1)按照光纖的構成材料分類,有石英光纖和塑料光纖。

石英光纖一般是由摻雜石英纖芯和摻雜石英包層組成的光纖,這種光纖具有很低的損耗。

塑料光纖是由高透明聚合物比如聚苯乙烯等作為芯層材料,氟塑料等作為皮層材料組成的光纖。

(2)按照光纖剖面折射率分布分類,有階躍型光纖、漸變型光纖。

光纖的折射率分布與光纖的性能密切相關,例如,多模光纖的折射率分布對其帶寬具有決定性的影響,單模光纖的折射率分布決定其截止波長、橫場直徑和色散。光纖的折射率分布描述了光纖從纖芯到包層的折射率隨纖芯半徑的變化,如圖1-7所示。

圖1-7不同g

值的折射率分布

光纖中模的傳播依賴于折射率分布的形狀,在實際應用中光纖折射率分布曲線可以用光纖半徑的折射率分布指數函數來描述,如式(1-1)所示。

式中,n1為纖芯折射率,n2為包層折射率,g為光纖折射率分布指數,a

為纖芯半徑,r

為離開纖芯軸的距離,Δ為相對折射率差,可用式(1-2)表示。

g

值不同,折射率分布也不同。g=1時為三角型折射率分布;g=2時為拋物線型(梯度)折射率分布;g→∞時為階躍型折射率分布。

階躍型光纖是指纖芯與包層區域內折射率的分布n(r)是均勻的,分別為n1-和n2,在纖芯與包層的邊界處,光纖纖芯的折射率高于包層折射率,光纖纖芯到包層的折射率是突變的,只有一個臺階,所以稱為階躍光纖。漸變型光纖是指纖芯折射率的分布n1(r)隨橫截面半徑的增加而逐漸減小,在光纖軸心處的折射率最大為n1(0),在纖芯與包層的邊界處,光纖纖芯折射率正好等于包層區域的折射率n2。階躍型光纖和漸變型光纖折射率的變化如圖1-8所示。

圖1-8階躍型光纖和漸變型光纖折射率變化圖

(3)按照光纖傳輸模式分類,有多模光纖、單模光纖。

多模光纖是指在一定的工作波長上有很多個模式同時在光纖中傳輸。按照多模光纖截面折射率的分布分類,又可分為多模階躍型光纖和多模漸變型光纖。

當多模光纖采用階躍型結構時,由于不同模式的光傳播路徑不一樣,經傳輸后到達終點的時間也不相同,因而產生了時延差,使得光脈沖受到展寬,如圖1-9(a)所示。

當多模光纖采用漸變型光纖時,由于漸變型光纖的纖芯折射率中心最大,沿纖芯半徑方向逐漸減小,不同模式光分別在不同的折射率界面上按照折射定律產生折射,然后進入低折射率層中,因此,光的行進方向與光纖軸方向所形成的角度將逐漸變小,如圖1-9(b)所示。光在漸變光纖中會不自覺地進行調整,從而最終到達目的地,這叫做自聚焦作用。不同模式的光可形成自聚焦,減小多模光纖的色散效應,因此現在的多模光纖多為漸變型光纖,適用于中等容量中等距離的系統。

單模光纖只有一種傳輸模式,不存在模式間的色散效應,所以目前的單模光纖多采用階躍型,廣泛應用于大容量、長距離的通信系統,如圖1-9(c)所示。

圖1-9多模光纖和單模光纖

(4)按照二次涂覆層結構分類,有緊套結構光纖、松套結構光纖。

素纖由于比較脆弱,需要進一步的保護措施,根據措施的不同就出現了緊套結構光纖和松套結構光纖。緊套結構光纖是指光纖的二次涂覆層(塑料套管)與一次涂覆層緊密接觸,光纖在套管中不能松動,如圖1-10(a)所示。松套結構光纖是指光纖的一次涂覆層和二次涂覆層(松套管)留有一定的空間,一般填充油膏防水,同時光纖松散分布,如圖1-10(b)所示。

圖1-10緊套結構光纖和松套結構光纖

3)光纖的導光原理

一束光線從光纖的入射端面耦合進光纖,光線的傳播分兩種情形:一種情形是光線始終在一個包含光纖中心軸線的固定平面內傳播,并且在一個傳播周期內與光纖軸線相交兩次,這種光線稱為子午射線,那個包含光纖軸線的固定平面稱為子午面;另一種情形是光線在傳播過程中不在一個固定的平面內,并且不與光纖的軸線相交,這種光線稱為斜射線。下面主要對子午射線在階躍型光纖中的傳播情況進行分析。

階躍型光纖是由半徑為a、折射率為常數n1的纖芯和折射率為常數n2

的包層組成的,并且n1>n2,如圖1-11所示。

圖1-11光線在階躍型光纖中的傳播情況

假設?=?0時,θ=θc,α=α0,則有式(1-3):

其中,sin?0稱為光纖的數值孔徑,一般用英文縮寫NA(NumericalAperture)表示,?0稱為光纖的數值孔徑角,可用式(1-4)表示。

數值孔徑是多模光纖的一個重要參數,它表示多模光纖集光能力大小及與光源耦合的難易程度,同時對連接損耗、微彎損耗、宏彎損耗、衰減溫度特性和傳輸帶寬等都有影響,它的大小取決于纖芯與包層的折射率差Δ,而不是依賴于光纖纖芯和包層的直徑。光纖的數值孔徑越大,集光能力就越強。

2.光纖的特性

1)光纖的幾何特性

光纖的幾何尺寸參數是光纖最基本的標準化參數,它除了對光纖的傳輸、機械等性能有影響外,對光纖連接損耗的大小也起著至關重要的作用。光纖的幾何尺寸參數標準既是光纖制造時的幾何尺寸依據,又是光纖制造中嚴格控制的指標,還是判別光纖產品合格與否的質量標準。因此,生產廠家應對光纖的幾何尺寸參數進行嚴格的控制和篩選。

(1)模場直徑。ITU-T對模場直徑的定義為:纖芯折射率與均勻包層的折射率之差達到后者的一定比例的區域叫做纖芯的模場直徑。A1a類多模光纖的模場直徑為50±3μm,單模光纖的模場直徑約為(8~12)μm。

(2)包層直徑。包層直徑是指裸纖的直徑。ITU-T規定G.652光纖直徑為125±1μm,在光纖對外徑接續的模式下,理論上能把熔接損耗控制在0.5dB以內。

(3)芯/包層同心度和不圓度。同心度是指纖芯中心與包層中心之間的距離除以芯徑的值。

不圓度(包括纖芯的不圓度和包層的不圓度)可用式(1-5)表示,即

其中,Dmax和Dmin分別為纖芯(或包層)的最大和最小直徑;Dco為纖芯(或包層)的標準直徑。光纖的不圓度指標會影響到光纖連接時的對準效果,最終影響接頭損耗。因此,ITU-T規定G.655光纖包層不圓度最大不得超過1%。

2)光纖的光學特性

光纖的光學特性共有四個參數,前面提到的光纖折射率分布,光纖數值孔徑均為光纖的光學特性參數,還包括模場直徑和截止波長。

(1)模場直徑。模場直徑(MFD)是單模光纖特有的一個重要參數。它的標稱值和容差大小與光纖的連接損耗和抗彎特性有著密切的關系,而且可以從模場直徑隨波長的變化譜估算出單模光纖的色散值、連接損耗、彎曲損耗和有效面積等。

模場是指光纖中基模LP01的單模電場在空間的強度分布。

(2)截止波長。截止波長為單模光纖特有的結構參數,光纖是否工作于單模狀態完全決定于光纖中傳播光的波長。

3)光纖的機械特性

光纖的機械特性由表面存在的裂痕和材料中的雜質決定,涂覆層也起著至關重要的作用。涂覆層的黏附力越強,對微裂紋的保護作用就越明顯,光纖的強度就越高。另一方面,在光纖的連接中,需要剝除涂覆層進行熔接,因此,光纖的涂覆層應具有可剝離性。

(1)微裂紋與拉力強度。

光纖的拉力強度本來很大,拉絲時光纖的斷裂強度約為(10~20)kg/mm2,拉絲后立即將塑料涂覆在裸光纖表面上,強度可以達到400kg/mm2,相當于鋼琴線的兩倍。但是,一般光纖的表面都有微裂紋,而且微裂紋沿著光纖軸向分布。當在光纖上施加張力時,應力將集中到微裂紋處,示意圖如圖1-12所示。

圖1-12光纖的微裂紋與應力示意圖

(2)靜態疲勞與拉力強度。

即使施加于光纖上的應力小于斷裂應力時,也會產生時效性破壞,即離子化的水分子與光纖表面產生反應生成弱耦合的氫氧根。這種耦合的氫氧根隨著施加的應力而分離,于是就開始進行破壞。破壞首先使光纖微裂紋擴大,成為更深的微裂紋,最后施加于光纖微裂紋的應力超過斷裂應力時就發生斷裂,這種現象稱為靜態疲勞現象。

如圖1-13所示的微裂紋尖端會隨著光纖材料的應力腐蝕而在光纖中擴大下去。

圖1-13光纖中微裂紋的靜態疲勞假想模型

4)光纖的溫度特性

石英光纖的線膨脹系數為3.4×10-7m/℃,其物理性能比金屬材料穩定得多。

由圖1-14所示的光纖損耗與溫度變化的關系曲線可以看出:溫度不太低時,光纖損耗增大很??;在-60℃時,損耗劇增;在溫度繼續下降時,損耗并不相應增大,而是穩定下來。從光纖受軸向壓縮力的角度看,起初受力很小,還不至于使光纖產生微彎。當溫度下降時,軸向壓縮力達到某一限度時,光纖微彎使損耗猛增;溫度再降低時,光纖形成一條螺旋線,盡管螺距還在發生變化,但半徑保持不變,使損耗穩定下來。

圖1-14光纖損耗與溫度變化的關系曲線

改善光纖的溫度特性的措施主要包括設計合理的光纖結構、選擇適當的塑料套管材料及改進塑料套管條件。對用戶來說,光纖的溫度特性是相當重要的,但是,用戶對成品光纜的溫度特性是無法改變的。為了使光纜具有一定的溫度特性,用戶可在訂購時提出具體要求,由生產廠家在設計光纜時考慮解決。表1-4給出了光纜溫度特性的范圍及允許光纖的附加衰減。

5)光纖的傳輸特性

(1)光纖通信的衰減譜、傳輸窗口和波段。

光波在光纖中傳輸時會帶來一定的傳輸損耗,光纖每千米長度的損耗直接影響到光纖通信系統傳輸距離的長短。光纖對于不同波長的光波信號則呈現不同的衰減特征,如圖1-15所示。通常將衰減系數隨波長變化的曲線稱為衰減譜,它能直觀且形象地反映出在一定波長范圍內整個光纖在長度上衰減的信息。

圖1-15石英光纖衰減譜

通過光纖衰減譜,人們就會很自然地將呈現低損耗的波長用于光纖通信,并將低損耗波長點稱為傳輸窗口。在光纖通信發展初期,光纖通信波長使用0.85μm、1.31μm和1.55μm三個窗口。光波波長在(0.8~0.9)μm波段內,損耗約為2dB/km;在1.31μm波長處損耗為0.5dB/km;而在1.55μm處,損耗可降至0.2dB/km,已接近石英光纖的理論損耗極限值。隨著科技的發展和脫水工藝的不斷提高,OH-

的含量在不斷降低。當降到一定程度時,在整個(0.7~1.6)μm波譜范圍內,其吸收峰基本消失。1.31μm波長窗口和1.55μm波長窗口不再被OH-

吸收峰隔開,因此得到了一個很寬的低損耗波長窗口。ITU-T根據光纖的傳輸特性以及在不同波長處使用光纖放大器的性能,將(1260~1675)nm的波長區域劃分為6個頻譜波段,如圖1-16所示。

圖1-16光纖通信波段劃分

(2)光纖的衰減。

衰減的定義。

衰減是光纖的一個重要傳輸參數,表示光纖對光能的傳輸損耗,對光纖的質量評定和確定光通信系統的中繼距離起著決定性的作用。

光纖衰減是光纖中光功率減少量的一種量度,它取決于光纖的工作(波長)類型和長度,并受測量條件(剪斷法、后向散射法、插入損耗法)的影響。

長度為L

的光纖在波長λ

處的衰減可定義為

式中:P1(λ)和P2(λ)是波長為λ時,光纖入端口和出端口的光功率。對于均勻損耗的光纖,可以用單位長度的衰減(即

數)來反映光纖的衰減性能的好壞。衰減系數定義為

衰減系數α(λ)為波長λ

處的衰減系數,單位為dB/km,它與選擇的光纖長度無關。

衰減原因。

引起光纖傳輸損耗的原因很多,主要可從光纖材料本身和成纖后的使用兩大方面考慮。光纖本身的損耗包括吸收損耗和散射損耗,成纖后使用相關的損耗包括輻射損耗和接續損耗。

?吸收損耗。

吸收損耗是指光波在光纖中傳輸時,有部分光能轉化為熱能而造成的損耗,其原因主要為光能量被光纖材料(紅外和紫外)、雜質及原子缺陷吸收所致。

紅外吸收是指光通過光纖材料的構成分子二氧化硅形成分子共振而引起的光能吸收現象。紫外吸收是指通過光波照射激勵原子中所約束的電子躍遷至高能級時吸收的能量。雜質吸收指的是光纖材料中含有的Fe2+

、Cu2+

、Cr2+

等一系列過渡金屬離子和OH-

離子在光波激勵下形成離子振動,產生電子躍遷吸收光能而產生的損耗。原子缺陷吸收指在光纖制造過程中,光纖材料受到某種熱激勵,或在某種情況下受到強輻射,光纖材料中的電子離開正常位置所損耗的能量,其中紅外吸收及紫外吸收就屬于材料吸收,可稱為本征吸收。

?散射損耗。

散射損耗指的是光能以散射的形式輻射到光纖外而造成的損耗。散射損耗是由于光纖的材料、形狀、折射率指數等媒質不均勻使光散射而引起的,主要包括瑞利散射和結構缺陷散射。瑞利散射是光纖的本征散射損耗,光纖內部的密度不均勻以及光纖材料成分的變化都會產生瑞利散射;結構缺陷散射是由光纖材料不均勻引起的,在光纖的制造過程中,光纖中出現氣泡、未溶解的粒子和雜質等,或纖芯和包層的界面粗糙,這些統稱為結構缺陷,結構缺陷會引起光的散射,也被稱為波導散射或波導不完善損耗。

?輻射損耗。

光纖是柔軟可彎曲的,但是,如果彎曲的半徑太小,將使光的傳播途徑改變,使光從纖芯穿透到包層,甚至有可能穿過包層向外泄漏,這種現象如圖1-17所示。圖1-17光纖彎曲傳導模變成輻射模

微彎是指光纖一些隨機的曲率半徑與光纖橫截面尺寸相比擬的畸變,常發生在套塑、成纜過程,光纖(或光纜)的周圍溫度發生變化的場合下。所以,微彎損耗是光纖隨機畸變而產生的高次模與輻射模的耦合所引起的光功率損失。與之相比,光纖曲率半徑比光纖直徑大得多的彎曲,習慣上叫彎曲或宏彎。在施工中可通過嚴格規定光纖光纜允許的彎曲半徑大小而使宏彎曲損耗忽略不計,因此微彎損耗是輻射損耗的主要來源。

(3)光纖的色散。

在物理光學中,色散是指由于某種物理原因使具有不同波長的光經過透明介質后被散開的現象。例如一束白光經三棱鏡后被分為彩色光帶,這是因為三棱鏡對不同波長(或稱不同頻率)的光有不同的折射率,即三棱鏡的折射率是光波長的函數,因此不同波長的光在三棱鏡中的傳播速度也不相同。

前三種色散與光波長(即不同的顏色)有關,又稱波長色散或色度色散。表征色度色散的主要參數有色散系數、零色散波長、零色散斜率等。

色散系數是指單位光源譜寬和單位長度光纖的色度色散,單位為ps/nm·km。

模式色散。

在多模光纖中同時存在多個模式,不同模式的光在光纖中傳輸的軌跡不同,因此,每一種模式到達光纖終端的時間不同,會出現時延差,導致色散現象。在多模光纖中模式色散占主導地位,它限制了多模光纖的帶寬。理想單模光纖中由于只傳輸一種模式,因而不存在模式色散。

材料色散。

材料色散是由光纖本身的折射率隨所傳輸光的波長而變化引起的,含有不同波長的光通過光纖傳輸時,使模內各信號的傳輸速度不同而產生色散,它是單模光纖中色散的主要部分。

波導色散。

波導色散又稱結構色散,它與光纖的幾何結構、纖芯尺寸、剖面形狀、相對折射率等因素相關。由于這些因素的不完善,使光波一部分在纖芯中傳輸,另一部分在包層中傳輸。由于纖芯和包層的折射率不同,導致傳播速率不同,最終造成了光脈沖的展寬。這種色散是由光纖的幾何結構決定的,其中光纖的橫截面積尺寸沿光纖軸的波動情況起主要作用。

偏振模色散。

偏振模色散(PMD,PolarizationModeDispersion)是指與光的振動方向有關的光特性。光纖中光波的基模(LP01)含有兩個相互垂直的偏振態,如圖1-18所示。在理想的圓柱形對稱結構的光纖中,橫截面的尺寸及折射率分布沿軸線處處均勻,兩個偏振態具有相等的傳播速率,因此它們在光纖中傳輸不存在時延差,并且極化狀態保持不變。

圖1-18兩個正交偏振態的分離

(4)光纖的非線性。

在單信道的光纖通信系統中,對于光纖特性主要考慮的是衰耗和色散,它們限制著光纖通信系統的傳輸距離和傳輸容量。但在EDFA+DWDM系統中,每一波長都攜帶著一定的光功率,注入光纖的光功率較大((14~17)dBm),高的光功率會引起光纖的非線性效應。通常將非線性效應出現時的光功率大小稱為閾值(或門限)。

四波混頻(FWM,FourWaveMixing)。

FWM是指兩個以上不同波長的光信號混合后產生的

新光波,其產生原理如圖1-19所示。圖1-19四波混頻產生原理

假設所有信道具有相同的輸入功率和相等的信道間隔,光纖的FWM效率η可以表示為FWM功率與每信道輸入功率之比,而且與下述的參數方程成正比例。

式(1-8)中n2

為光纖非線性折射率;P

為信道輸入功率;Δλ

為信道間隔。

受激布里淵散射(SBS)。

SBS是光纖中光信號與聲波之間的一種相互作用,當一定強度的光入射到光纖中時,引起聲光電子振動產生非線性現象。SBS閾值隨光纖類型而異,在采用外調制的窄譜線寬光源時,典型的閾值功率為(7~10)dBm;而采用直接調制光源時,閾值功率為(13~15)dBm。典型的SBS閾值只有幾個毫瓦,且與信道數無關。

受激拉曼散射(SRS)。

SRS是指當一定強度的光信號入射到光纖中引起石英光纖中的分子振動相互作用而產生的非線性現象。SRS主要表現為當光纖輸入功率大于閾值時,會使光纖發生向前和向后的散射光,此時光纖就起到拉曼放大器的作用。

自相位調制(SPM)。

SPM是光信號強度隨著時間的變化對自身相位的作用而引起的,其主要作用是展寬光纖內傳輸的光脈沖頻譜。如果這種作用十分強大,那么在DWDM(密集型波分復用)系統中,光譜展寬會使光重疊進入鄰近的信道,影響系統的性能。SPM對系統性能的影響,可通過選用低色散或零色散的光纖來減小。

交叉相位調制(XMP)。

XMP是任一個波長信號的相位受其他波長信號強度起伏調制時產生的。一個脈沖對其他信道脈沖相位的作用與產生方式與SPM相同。所不同的是SPM可發生在單信道和多信道系統中,而XPM僅出現在多信道系統中。XPM會使信號的脈沖展寬,再加上光纖色散的緣故,會使信號脈沖在經過光纖傳輸后產生較大的時域展寬,并在相鄰波長通路上產生干擾。

3.光纖的型號

目前ITU-T規定的通信光纖的標準主要是G.65X系列。

常用的通信單模光纖包括

(1)G.651光纖。

G651光纖建議是在公共交換網絡光纖解決方案的初期制定的,在1984年以前,這種光纖被認為是10km傳輸距離和高達40Mb/s比特率的唯一實用解決方案。

(2)G.652光纖。

G.652光纖是目前應用最為廣泛的單模光纖。

(3)G.653光纖。

G.653光纖是針對1550nm工作波長進行傳輸性能優化的光纖。

(4)G.654光纖。

G.654光纖是截止波長位移光纖,也是1550nm處損耗最低的光纖,它針對1550nm處的損耗進行了優化,最小的損耗系數可以小于0.2dB/km。

(5)G.655光纖。

G.655光纖稱為非零色散位移光纖,也是針對1550nm波長進行性能優化的單模光纖。

(6)G.656光纖。

為了充分開發和有效利用光纖的帶寬,提供更高的傳輸容量,需要在整個光纖通信的波長段內都有一個較低的色散。G.656光纖就是一個能在(1460~1625)nm波長范圍內總體色散都很低的一種光纖。這種光纖非常適合于S、C、L三個波段的粗波分復用和密集波分復用。

(7)G.657光纖。

G.657光纖是為了實現光纖到戶的目標,在G.652光纖的基礎上開發的一種光纖。這類光纖最主要的特性是具有優異的耐彎曲特性,其彎曲半徑可實現常規G.652光纖的彎曲半徑的1/4~1/2。

(8)色散補償光纖(DCF)。

光脈沖經過長距離的光纖傳輸后,由于色散效應會產生光脈沖的展寬或者畸變,除了用一些電均衡器進行補償以外,還可以使用與單模光纖傳輸波長區域內與色散特性相反,也就是具有負色散系數的特殊光纖來進行補償。色散補償光纖就是一種在單模光纖工作波長范圍內有很大負色散系數的光纖。

1.2.3光纜

雖然經過一、二次涂覆的光纖具有一定的抗拉強度,但還是較脆弱,經不起彎折、扭曲和側壓力的作用,而且由于光纖怕水,因此這種光纖只能用于實驗室中。為了使光纖能夠適用于各種惡劣環境,并順利地完成施工敷設,必須把光纖和其他元器件組合起來構成一體,這種組合體就是光纜。

1.光纜的結構

光纜是由一根或多根光纖或光纖束制成的,其結構符合化學、機械和環境特性。不論何種結構形式的光纜,基本上都是由纜芯、加強元件和護層三部分組成的,如圖1-20所示。圖1-20光纜結構示意圖

(1)纜芯。纜芯位于光纜的中心,是光纜的主體,其作用是妥善安置光纖,使光纖在一定外力的作用下仍然保持優良的傳輸性能。纜芯結構應滿足以下基本要求:

一是使光纖在纜內處于最佳位置和狀態,保證光纖傳輸性能穩定,在光纜受到一定拉力、側壓力等外力時,光纖不應受外力影響;

二是纜芯中的加強件應能經受一定的拉力;

三是纜芯截面應盡可能小,以降低成本。

常用的纜芯結構大體可分為層絞式、骨架式、束管式三種。

(2)加強元件。加強元件的作用主要是承受敷設安裝時所加的外力。光纜加強元件的配置方式一般分為“中心加強元件”方式和“外周加強元件”方式。一般層絞式和骨架式光纜的加強元件均處于纜芯中央,屬于“中心加強元件”,常稱為“加強芯”;中心束管式和帶狀式光纜的加強元件從纜芯移到了護層,屬于“外周加強元件”。

(3)護層。光纜的護層主要是對成纜的光纖芯線起保護作用,避免受外界機械力和環境損壞,使光纖能適應于各種敷設場合,因此要求護層具有耐壓力、防潮、溫度特性好、重量輕、耐化學侵蝕和阻燃等特點。光纜的護層可分為內護層和外護層。

2.幾種典型結構的光纜

根據纜芯結構的不同,目前常用的光纜結構有層絞式、骨架式和中心束管式,典型結構示意圖如圖1-21所示。圖1-21光纜的典型結構示意圖

(1)層絞式光纜。層絞式光纜是經過套塑的光纖在加強芯周圍絞合而成的一種結構。

(2)骨架式光纜。骨架式光纜是將緊套光纖或一次涂覆光纖放入螺旋形塑料骨架凹槽內而構成的,骨架的中心是加強元件。

(3)中心束管式光纜。中心束管式光纜是將多根一次涂覆光纖或光纖束放入一個大塑料套管中,并將加強元件配置在塑料套管周圍而構成的。

3.光纜的端別與纖序

光纜一般要求要按端別順序敷設,除特殊規定端別外,通常規定匯接局為A端,分局為B端,無特殊說明時,規定北(東)方向為A端,南(西)方向為B端。因此應掌握光纜端別的識別,同時,由于光纜內絞合組件較多,為便于光纜接續時一一對應,不出現錯纖,也要求對光纜端別進行識別。

1)光纜端別的識別方法

由于中心束管式光纜纜芯只有一根松套管,因此不需要也沒有端別標識色。對層絞式和骨架式光纜纜芯,根據多年來光纜線路工程和維護約定俗成的經驗積累,按光纜新舊分以下兩種情況進行識別。

(1)對于新光纜,紅色端帽的一端為A端,綠色端帽的一端為B端;光纜外護套上的長度數字(或皮長、米標)相對較小的一端為A端,相對較大的一端為B端。

(2)對于舊光纜,其判斷方法是:面對光纜端面,若同一層中的松套管顏色為全色譜或全色譜中的部分顏色按順時針排列,則為光纜的A端,反之則為B端;若只有(填充繩或松套管)領示色,以紅(或藍)為領示色、綠(或黃)為方向色,則順時針為A端,逆時針為B端。

2)光纖纖序的識別方法

對于層絞式結構的光纜,按端別要求敷設后,在光纜接續時,為了正確地接續纜內光纖,要識別光纖的纖序,必須首先要識別光纖束管(或光纖單元)的色譜。

(1)松套管及填充復合物色譜。

采用12色全色譜時,面向光纜A端,松套管序號沿順時針方向遞增,松套管序號及對應的顏色應符合表1-5的規定。

(2)光纖色譜。

光纖束管(或光纖單元)色譜確定之后,一般情況下,對于某一光纜而言,其中每一束管(或單元)內的光纖數和光纖色譜是一樣的,每束管內通常有6或12根光纖(12根光纖為全色譜),光纖色譜編號如表1-6所示。

4.光纜的分類與型號命名

1)光纜的分類

光纜的種類很多,其分類方法也很多,一般按照光纜的結構、敷設方式、成纜光纖的種類和使用范圍等來劃分。

(1)按傳輸性能、距離和用途分類,可分為市話光纜、長途光纜和用戶光纜。

(2)按光纖的種類分類,可分為多模光纜和單模光纜。

(3)按使用環境和場合分類,可分為室外光纜、室內光纜和特種光纜。

(4)按光纖芯數多少分類,可分為單芯光纜和多芯光纜。多芯光纜有8芯、24芯、48芯、96芯和144芯等。

(5)按纜芯結構分類,可分為層絞式光纜、骨架式光纜、中心束管式光纜。

(6)按敷設方式分類,可分為管道光纜、直埋光纜、架空光纜和水底光纜等。

(7)按光纜的承載結構分類,可分為非自承式結構和自承式結構。

2)光纜的型號

(1)光纜的型式代號構成。

光纜的型式代號由5個部分構成,各部分定義如圖1-22所示,其各部分的代號及含義如下所述。圖1-22光纜型式代號構成

分類代號及含義。

光纜按適用場合分為室外、室內和室內外等幾大類,每一大類還可細分成小類,具體如表1-7所示。

加強構件代號及含義。

加強構件指護套以內或嵌入護套中用于增強光纜抗拉力的構件,其代號及含義如表1-8所示。

結構特征代號及含義。

光纜的結構特征包括纜芯的主要結構類型和光纜的派生結構特征。當光纜型式有多個結構特征需要表達時,可用組合代號表示,其組合代號按下列相應的各代號自上而下、從左至右的順序排列,如表1-9所示。

護套代號及含義。

護套的代號可表示出護套的材料和結構。當護套有多個特征需要表達時,可用組合代號表示,其組合代號按下列相應的各代號從1到12的順序排列,如表1-10所示。

外護層代號及含義。

當有外護層時,它包括墊層、鎧裝層和外被層的某些部分或全部,其代號用兩組數字表示(墊層不需要表示),第一組表示鎧裝層,它可以是一位或兩位數字;第二組表示外被層,它是一位數字,如表1-11所示。

(2)光纜的規格代號構成。

光纜的規格由光纖、通信線和饋電線的有關規格構成,各部分之間用“+”號隔開。

光纖規格的構成。

光纖的規格由光纖數和光纖類別構成。如果一根光纜中含有兩種或兩種以上規格(光纖數和類別)的光纖時,中間應用“+”號連接。光纖數的代號用光纜中同類別光纖的實際有效數目的阿拉伯數字表示。光纖類別的代號采用光纖產品的分類代號表示,即用大寫字母A表示多模光纖,大寫字母B表示單模光纖,再以數字和小寫字母表示不同類型的光纖,具體如表1-12所示。

通信線的規格。

通信線的規格代號用通信線對的數量和線徑表示。例如:2×2×0.4,表示2對標稱直徑為0.4mm的通信線對。

饋電線的規格。

饋電線的規格代號用饋電線的數量和橫截面積表示。例如:2×1.5,表示2根標稱橫截面積為1.5mm2的饋電線。

(3)特殊性能標識。

對于光纜的某些特殊性能可加相應標識來識別。

3)示例

例1:GYFTA5312B1.3+2×2×0.4+4×1.5表示非金屬加強構件、松套層絞填充式、鋁

聚乙烯粘接護套、皺紋鋼帶鎧裝、聚乙烯護套通信用室外光纜,包含12根B1.3類單模光纖、2對標稱直徑為0.4mm的通信線和4根標稱截面積為1.5mm2饋電線。

例2:GYFDGY63144B1.3表示非金屬加強構件、光纖帶骨架全干式、聚乙烯護套、非金屬絲鎧裝、聚乙烯套通信用室外光纜,包含144根B1.3類單模光纖。

例3:GYTA12B1.3+6B4表示金屬加強構件、松套層絞填充式、鋁

聚乙烯粘接護套通信用室外光纜,包含12根B1.3類單模光纖和6根B4類單模光纖。

1.2.4通信電纜基礎

1.通信電纜的結構

1)芯線

芯線由金屬導線和絕緣層組成。導線是用來傳輸電信號的,要求具有良好的導電性能,以及足夠的柔軟性和機械強度,同時還要求便于加工、敷設和使用。

芯線扭絞有對絞和星絞兩種方式,如圖1-23所示,其中對絞是常用方式。

圖1-23芯線扭絞方式

2)電纜屏蔽層

為了減少外界電磁場對電纜線對的干擾,電纜芯線的外層(護套的里層)包覆有金屬屏蔽層,用于將纜芯與外界隔離。全塑市內通信電纜的金屬屏蔽層有繞包和縱包兩種結構,其中縱包屏蔽層又有軋紋和不軋紋兩種形式。根據使用場合與使用要求的不同,常用的屏蔽帶類型有以下幾種:裸鋁帶、雙面涂塑鋁帶、銅帶、銅包不銹鋼帶、高強度改性銅帶、裸鋁、裸鋼雙層金屬帶、雙面涂塑鋁和鋼雙層金屬帶。

3)電纜內護套

電纜內護套的作用主要是密封、保護絕緣層,同時也作為外屏蔽結構的組成部分。護套的種類有單層護套、雙層護套、綜合護套、粘接護套和特殊護套等。單層護套是由低密度聚乙烯樹脂加炭黑及其他助劑或普通聚氯乙烯塑料擠制而成的。這類護套的特點是加工方便、質輕柔軟、容易接續等。雙層護套主要有聚乙烯

聚氯乙烯雙層護套和聚乙烯

黑色聚乙烯雙層護套兩種。綜合護套是把電纜金屬屏蔽層與塑料護套組合在一起,有鋁聚乙烯(聚氯乙烯)護套和聚乙烯鋁聚乙烯(聚氯乙烯)護套兩種。

4)電纜外護層

全塑市內通信電纜的外護層主要包括鎧裝層和外護套兩層結構。電纜外護層的型號編制中的數字應按鎧裝層和外護套的結構順序用阿拉伯數字表示,每一位數字表示所采用的主要材料。在一般情況下,型號由兩位數字組成,具體如表1-13所示。

(1)鎧裝層。

鎧裝層主要有鋼帶鎧裝、鋼絲鎧裝兩大類。

鋼帶鎧裝是指在塑料護套或內襯層外縱包一層鋼帶(厚(0.15~0.20)mm的鋼帶或涂塑鋼帶),并在縱包過程中澆注防腐混合物,或者在塑料護套或內襯層外繞包兩層防腐鋼帶并澆注防腐混合物,這就是鋼帶鎧裝層。

鋼絲鎧裝是指在塑料護套或內襯層外纏繞細圓鍍鋅鋼絲或粗圓鍍鋅鋼絲,并澆注防腐混合物。

(2)外護套。

在鎧裝層外面是對鎧裝層起防腐蝕作用的外護套,也稱之為外被層。全塑市內通信電纜的外護套主要采用高分子聚合物材料,包括纖維外被、聚氯乙烯、聚乙烯或聚烯烴、彈性體、交聯聚烯烴等。

2.通信電纜的分類與型號命名

1)全塑電纜的分類

(1)按電纜結構類型分:非填充型和填充型。

(2)按導線材料分:銅導線和鋁導線。

(3)按芯線絕緣結構分:實心絕緣、泡沫絕緣、帶皮泡沫絕緣。

(4)按線對絞合方式分:對絞式和星絞式。

(5)按芯線絕緣顏色分:全色譜和普通色譜。

(6)按纜芯結構分:同心式(層絞式)、單位式、束絞式、SZ絞式。

(7)按屏蔽方式分:單層涂塑鋁帶屏蔽、多層鋁及鋼金屬帶復合屏蔽,而屏蔽帶又分繞包和縱包。

(8)按護套分:單層塑料護套、雙層塑料護套、綜合護套、粘接護套、密封金屬/塑料護套和特種護套。

(9)按敷設方式分:架空、管道、直埋、水底電纜等。

2)通信電纜的型號

全塑市內通信電纜無論是芯線絕緣層還是成纜后的包層和護套,均采用聚烯烴塑料制成。電纜型號用來識別電纜規格程式和用途的代號,按照用途、芯線結構、導線材料、絕緣材料、護層材料、外護層材料等,可分別用不同的漢語拼音字母和數字來表示。按照原郵電部行業標準,全塑市內電纜型號的表示方法和意義為以下所述。

(1)類別。

H—市內通信電纜;

HP—配線電纜;

HJ—局用電纜。

(2)絕緣。

Y—實心聚烯烴絕緣;

YF—泡沫聚烯烴絕緣;

YP—泡沫/實心皮聚烯烴絕緣。

(3)屏蔽護套。

A—涂塑鋁帶粘接屏蔽聚乙烯護套;

S—鋁、鋼雙層金屬帶屏蔽聚乙烯護套;

V—聚氯乙烯護套。

(4)特征(派生)。

T—石油膏填充;

G—高頻隔離;

C—自承式。

電纜同時有多種特征存在時,型號字母順序依次為T、G、C。

(5)外護層。

23—雙層防腐鋼帶繞包鎧裝聚乙烯外護層;

32—單層細鋼絲鎧裝聚乙烯外護層;

43—單層粗鋼絲鎧裝聚乙烯外護層;

53—單層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外護層;

553—雙層鋼帶皺紋縱包鎧裝聚乙烯外護層。

全塑市內通信電纜型號中各代號的排列次序如圖1-24所示,各代號的意義如表1-14所示。

圖1-24電纜型號中各代號排列次序

3.通信電纜的端別與色譜

(1)端別。

全色譜對絞單位式全塑市話電纜A、B端的區分方法為:面向電纜端面,按單位序號由小到大順時針方向依次排列,則該端就為A端,另一端為B端。

(2)選用原則。

全塑市內通信電纜A端用紅色標志,又叫內端,伸出電纜盤外,常用紅色端帽封合或用紅色膠帶包扎,規定A端面向局方。B端用綠色標志,常用綠色端帽封合或綠色膠帶包扎,一般又叫外端,緊固在電纜盤內,絞纜方向為逆時針,規定外端面向用戶。

(3)全色譜對絞單位式纜芯色譜。

全色譜對絞單位式纜芯色譜在全塑市話電纜中使用最多。所謂全色譜是指電纜中的任何一對芯線都可以通過各級單位的扎帶顏色以及線對的顏色來識別,換句話說,給出線號就可以找出線對,拿出線對就可以說出線號。全色譜單位式纜芯的基本單位為25對,其中25對基本單位線對色譜是由白(W)、紅(R)、黑(B)、黃(Y)、紫(V)作為領示色(代表a線),藍(Bl)、橙(O)、綠(G)、棕(Br)、灰(S)作為循環色(代表b線)。這10種顏色組成25對全色譜線對,稱為25對基本單位,具體線對安排及色譜和全色譜與線對編號色譜對應關系分別如圖1-25與表1-15所示。

圖1-2525對基本單位線對安排及色譜

在大對數電纜中一般都留有預備線對,100對及以上電纜預備線對的數量應不超過電纜標稱線對數的1%,且最多不超過6對。預備線對的線序與色譜對應關系如表1-16所示。專題2通信線路施工前準備2.1實訓任務2.2任務資訊

2.1實訓任務

2.1.1識讀光纜線路施工圖

1.新建光纜線路施工圖識別某架空光纜線路施工圖如圖2-1所示。

圖2-1某架空光纜線路施工圖

(1)架空桿路和拉線:包括P022#、P023#、P024#、P025#、P026#電桿和入局的一小段(長度約160m)。

(2)原有桿路:P021#電桿是原有電桿,設有一根順線拉線,再新做一根拉線,以穩固該電桿。

(3)新建機房:通信樓。

(4)主要參照物:××大道。

2.整改光纜線路施工圖識別

如圖2-2所示是XX站YY站光纜線路整改項目施工圖,項目要求拆除一條8芯架空光纜,然后直埋敷設一條光纜并鋪管保護。

圖2-2XX站YY站光纜線路整改項目施工圖

(1)圖紙主體部分。

(2)圖紙輔助部分。

任務完成后需要按下面內容進行檢查:

依據光纜線路施工圖能分清是管道、架空還是直埋光纜線路施工圖等;對于管道光纜,重點識讀人(手)孔位置、類型、編號、間距和光纜交接箱位置,以及相關部分技術處理要求等;對于架空光纜,重點識讀架空桿路位置、編號、間距和吊線,以及相關部分技術處理要求等;對于直埋光纜,重點識讀路由具體位置、重要參照物以及相關部分技術處理要求。圖紙輔助部分也要求全面識讀。

2.1.2檢驗單盤光(電)纜

1.單盤光纜檢驗

單盤光纜實物如圖2-3所示。圖2-3單盤光纜實物圖

單盤光纜檢驗具體步驟為:

(1)打開外包裝,收集光纜出廠記錄和合格證;核對光纜盤上標注的規格程式和制造長度,應符合訂貨合同要求。

(2)檢查光纜盤外觀有無損傷、變形情況;檢查光纜外皮有無破裂、老化現象,端頭封裝是否良好;對檢查中存在的問題應做好記錄。

(3)用紅色油漆在光纜盤上統一編號,要求一次性把囤放點的光纜編號編寫完,防止重號和漏號。

(4)開剝光纜(100~160)mm,對有A、B端識別要求的光纜進行端口識別,并用紅油漆在光纜盤上標明“A內”或“B內”字樣;對填充式光纜,應檢查填充物是否飽滿,其物理特性是否符合標準。

(5)在測試記錄表格上方寫明本盤光纜自編號、廠編號、出廠長度、內層端別等。

(6)用OTDR測試光纖的衰減系數、光纖長度,在測試時應加1km左右的引導光纖,以消除OTDR的測試盲區。

(7)在測試過程中,應仔細檢查光纜沿長度方向有無裂紋和非均勻性;對同一光纜內幾根光纖的測試長度應加以比較,如有較大差別應從另一端重新測試,以防有斷纖。

(8)每盤光纜單盤檢驗完畢后,測試人員應翔實、清楚記錄表2-1所示內容,并簽名。

(9)測試完畢后,用熱縮端帽封裝光纜端頭,并清理場地。

2.單盤電纜檢驗

單盤電纜實物如圖2-4所示。圖2-4單盤電纜實物圖

單盤電纜檢驗具體步驟為:

(1)打開外包裝,收集電纜出廠記錄和合格證;核對電纜盤上標注的規格程式和制造長度,應符合訂貨合同要求。

(2)檢查電纜盤外觀有無損傷、變形情況;檢查電纜外皮有無破裂、老化現象,端頭封裝是否良好;對檢查中存在的問題應做好記錄。

(3)用紅色油漆在電纜盤上統一編號,要求一次性把囤放點的電纜編號編寫完,防止重號和漏號。

(4)開剝電纜(100~160)mm,識別電纜端別,并用紅油漆在電纜盤上標明“A內”或“B內”字樣;測試前,在測試記錄表格上方寫明本盤電纜自編號、廠編號、出廠長度、內層端別等。

(5)用萬用表校對所有的電纜芯線,檢查是否有斷線、混線、接地和電纜芯線排列位置錯誤等情況。

(6)用1000V/1000M兆歐表測試電纜芯線間、芯線與護套間的絕緣電阻。

(7)用直流電橋測試電纜線對的環阻。

(8)在進行各項指標測試時,測試人員應翔實、清楚地記錄表2-2所示內容,并簽名。測試完畢后,鋸掉電纜端頭芯線,用熱縮端帽封裝電纜端頭,并用紅油漆把“A”端頭涂上紅色標記。

(9)將各盤電纜恢復包裝,整理現場和清理場地。

任務完成后需要按下面內容進行檢查:

單盤光(電)纜的檢驗依據“任務資訊”小節中“光纜的單盤檢驗”和“通信電纜的單盤檢驗”兩部分內容;要求外觀檢查應做好記錄和標識;相關測試項目應按相關要求完成,若有特殊需要,應增加專項檢測;測試完成后,應恢復包裝,整理現場和清理場地;在對單盤光(電)纜測試時發現型號、長度、電氣指標等與要求不符等問題,應及時報上級有關部門。

2.1.3繪制中繼段光纜配盤圖

根據提供的相關資料,按照光纜配盤步驟,按如圖2-5所示格式和要求,繪制中繼段光纜配盤圖。

圖2-5中繼段光纜配盤圖

2.2任務資訊

2.2.1通信線路的施工流程

1.通信線路的施工流程通信線路施工一般分成三個階段:準備階段、施工階段和竣工階段。其中準備階段包括路由復測、單盤檢驗、光(電)纜配盤三個環節;施工階段包括路由準備、光(電)纜敷設、接續成端和性能指標測試四個環節;竣工階段包括竣工測試和竣工驗收兩個環節。光(電)纜線路工程施工的整個流程圖如圖2-6所示。

圖2-6通信線路施工流程圖

1)準備階段

(1)路由復測。路由復測應以批準的施工圖為依據。

(2)單盤檢驗。光(電)纜從出廠到工地,經過了運輸、儲存等環節,因此施工前必須進行檢驗測試。

(3)光(電)纜配盤。光(電)纜配盤就是根據復測路由計算出的光(電)纜敷設總長度,以及按照光(電)纜全程傳輸質量的要求合理地安排光(電)纜盤長的順序。

2)施工階段

(1)路由準備。路由準備也稱路由施工,光(電)纜敷設前必須按照施工圖的要求完成路由準備,為順利、安全布放光(電)纜提供條件。

(2)光(電)纜敷設。光(電)纜敷設就是根據擬定的敷設方式,將單盤光(電)纜架掛到電桿上,或敷設到管道內以及布放入光(電)纜溝中。

(3)接續成端。單盤光(電)纜因受制造、運輸和施工等條件的限制,單盤光纜的長度一般為(2~4)km,而單盤電纜根據芯數的不同,長度一般在(300~500)m。

(4)性能指標測試。在光纜線路敷設施工中以及中繼段鏈路完成后,必須通過性能指標測試來檢驗工程質量,它主要包括光纖特性測試和光纜電氣性能測試。電纜線路的質量檢查包括對電纜電氣特性測量和絕緣特性測量等。

3)竣工階段

竣工階段的主要工作就是竣工測試和竣工驗收??⒐y試是指建設單位或建設單位委托機構從光電特性方面全面地測量、檢查線路的傳輸指標。竣工驗收包括檢查工程是否完成了設計要求的全部工程量,質量是否符合設計要求,竣工資料是否齊全等。在實際施工過程中,建設單位會委托監理公司或派出相關人員采取巡視、旁站等方式進行檢驗,稱之為隨工驗收,它與竣工驗收一樣是保證工程質量的一種監督手段。

2.光纜線路工程范圍

光纜線路工程是光纜通信工程的一個重要組成部分,它與傳輸設備安裝工程的劃分是以線路終端光纖分配架(ODF)或線路終端光纖分配盤(ODP)為分界點,即本局ODF(或ODP)連接器至對端局的ODF(或ODP)之間的工程部分就為光纜線路工程范圍,如圖2-7所示。光纜線路工程施工主要包括以下內容。

圖2-7光纜線路工程范圍

(1)外線部分。光纜線路外線部分的施工內容主要包括光纜的敷設、光纜的防護以及光纜的接續與成端。其中光纜的敷設包括與光纜敷設有關的全部要素的準備、施工和光纜

的布放等。

(2)局內部分。局內部分的施工內容主要包括:局內光纜的預留、布放、固定;光纖分配架的安裝與固定;局內光纜的成端、成端尾纖的盤繞;中繼段光、電指標的竣工測試。

2.2.2通信線路的工程識圖

1.通信工程圖紙的基本構成

通信工程圖紙的繪制要求按照國家通信行業標準YD/T50152015《通信工程制圖與圖形符號規定》來執行。通信工程圖紙一般由圖體和圖框組成;圖框是必需的要素;圖體由圖樣區、說明區、表格區組成,其中的圖樣、文字、表格是可選要素,但三者必具其一,圖體的布局主要有縱向排列、橫向排列兩種模式,如圖2-8所示。

圖2-8通信工程圖紙構成及布局(左圖縱向排列,右圖橫向排列)

1)圖線型式

在實際工程中使用的圖線型式主要有實線、虛線、點畫線、雙點畫線,各線型用途如表2-3所示內容規定。

(1)圖線通常采用兩種寬度,粗線的寬度一般為細線寬度的兩倍,主要圖線采用粗線,次要圖線采用細線。

(2)一般細實線作為最常用的線條。

(3)在區分新舊設備時,用粗線表示新建,細線表示原有設施,虛線表示規劃預留部分,原機架內擴容部分用粗線表示。

2)尺寸標注

一個完整的尺寸標注由尺寸數字、尺寸界線、尺寸線及尺寸起止符號等組成,如圖2-9所示。圖2-9圖紙尺寸標注組成

(1)圖中的尺寸數字一般標注在尺寸線的上方或左側,也可標注在尺寸線的中斷處,但同一張圖紙上標注方法一般保持一致。

(2)尺寸界線用細實線繪制,且由圖形的輪廓線、軸線或對稱中心線引出,也可利用輪廓線、軸線或對稱中心線作尺寸界線,尺寸界線與尺寸線垂直。

(3)尺寸線的起止符號,采用箭頭或斜線兩種形式,同一張圖紙中一般采用同一種尺寸線起止符號。

3)圖銜

通信工程圖紙的圖銜一般位于圖面的右下角,一般樣式如表2-4所示。

(1)通信工程圖紙常用標準圖銜為長方形,大小為30mm×180mm(高×長)。圖銜一般包括圖紙名稱、圖紙編號、單位名稱、單位主管、部門主管、總負責人、單項負責人、設計人、審核人、校核人、制圖日期等內容。

(2)設計圖或施工圖編號的編排組成。

設計圖或施工圖的編號組成包括工程項目編號、設計階段代號、專業代號、圖紙編號。

工程項目編號由工程建設方或設計單位根據工程建設方的任務委托,統一給定。

設計階段代號及含義如表2-5所示。

常用專業代號及含義如表2-6所示。

圖紙編號為工程項目編號、設計階段代號、專業代號相同的圖紙間的區分編號,采用阿拉伯數字簡單順序編制,同一圖紙編號的系列圖紙用括號內加分數表示。

4)圖例符號

通信線路工程圖紙中常見的圖例符號如表2-7所示,更多通信工程相關的圖例符號請參考通信行業標準YD/T50152015《通信工程制圖與圖形符號規定》的圖形符號章節。

2.通信工程圖紙識讀的一般識讀流程

通信線路工程圖紙的一般識讀流程包括以下內容:

(1)收集工程建設資料,了解工程相關背景。

(2)了解通信線路工程的施工過程和基本的施工工藝。

(3)總體查看圖紙各要素是否齊全,具體為:

圖銜:便于施工人員初步了解工程梗概。

工程主體圖:描述工程設計核心內容。

指北針圖標:幫助施工人員辨明施工方位并快速找到施工位置。

圖紙主要參照物:為施工提供便利的距離和方位參考。

工程圖例:為施工人員準確識讀工程圖紙提供相關參考。

技術說明和工程量列表:為編制施工圖預算提供有用信息,同時也使施工人員領會設計意圖。

標注說明和特殊場景說明:使施工人員準確理解設計細節。

(4)再細讀施工圖,根據圖例和標注說明來具體分析工程主體圖的設計細節,直接指導通信線路工程施工。

2.2.3通信線路的路由復測

通信線路路由復測是通信線路工程開工后的首要任務。路由復測是指以施工圖設計方案為依據,對沿線通信線路進行測量、復核,以確定光(電)纜敷設的具體路由。

1.路由復測的主要任務

光纜線路路由復測的主要任務包括:

(1)根據設計方案核定光纜路由的具體走向、敷設方式、環境條件以及接頭、中繼站的具體位置,即按照施工圖核對光纜的路由走向、敷設位置及接續地點的可靠性和準確性,同時還應復查接續地點周圍是否安全、可靠,是否便于施工和維護。

(2)核對施工圖紙,做到施工圖紙與實際環境相符。當施工環境發生變化,需要對原施工圖紙進行修改或變更時,必須按規定要求補充或重繪施工圖紙,為提交申請、變更報批提供依據資料。

(3)核定光纜穿越障礙物及需要采取防護措施地段的具體位置和處理措施。

(4)核定防機械損傷、防雷、防強電、防鼠、防白蟻、防腐蝕等地段的長度,以及防護措施及其實施的可能性。

(5)復測、丈量路由的地面距離,核定中繼段距離。

施工中規定的陸地光纜布放預留長度如表2-8所示,水底光纜布放預留長度如表2-9所示。

光纜敷設總長度應按式(21)計算:

式中:L

為中繼段光纜敷設總長度;L管

為管道光纜敷設長度(實際長度加上預留長度);L埋

為直埋光纜敷設長度(地面丈量長度加上預留長度);L架

為架空光纜敷設長度(架空路由地面丈量長度加上預留長度);L水

為水底光纜敷設長度。

2.路由復測的基本原則

(1)光纜路由復測應以工程施工圖為復測依據。

(2)按施工圖核對路由走向、光纜敷設位置及接頭點環境是否安全,并便于施工、維護。

(3)光纜穿越障礙物需要采取的防護措施及地段長度,應在路由復測時仔細核對,做到施工圖與實際路由相符。

(4)復測中繼段距離時,應根據地形起伏變化的實際現狀進行丈量。

(5)路由復測時,光纜與其他設施、樹木、建筑物的間隔必須符合相應標準規定。

3.路由復測的一般方法

1)定線

根據施工圖,在起始點、三角定標樁或轉角樁位置豎立大標旗,指示出光纜路由的走向。大標旗間隔一般為(1~2)km,大標旗中間用3根以上的標桿具體定位,測量人員通過調整各標桿使之成直線,以此線來丈量距離。

2)測距

以某型號的數字顯示式測距輪(如圖2-10所示)為例,一般的操作使用方法如下:

圖2-10手推式測距輪

(1)先將伸縮桿拉升至合適長度,以人員操作舒適方便為準,并卡緊伸縮桿卡扣,使手推桿保持緊固伸長狀態;

(2)按下電源鍵,打開電源,通過公英制鍵選取測量距離的顯示單位是米或英尺;

(3)按下數據清零鍵,使數字顯示屏計數清零,重新開始計數;

(4)收起支撐架,將輪子正下方對準起始測量位置,推動手推桿,使輪子沿著要測量的線路的地形起伏向前旋轉,計數器開始計數,直到輪子正下方位于測量的終點,讀取數字顯示屏的計數值;

(5)在測量墻到墻之間的距離時,可先讓后輪貼緊墻面,再直線移動滾輪使前輪貼緊另一墻面,最后測量結果應為數字顯示屏計數值加上輪子直徑值;

(6)測量過程中,可利用數據存儲鍵和數據讀取鍵來實時保存和讀取5組中間計數結果。

3)定標

光纜路由確定并測量后,應在測量路由上定標(即打標樁)。

4)劃線(一般用于直埋敷設方式)

當路由復測確定后即可劃線。用白灰粉或石灰順地鏈(或用繩子拉緊)在前后樁間劃直線。劃線工作一般與路由復測工作同時進行。

5)繪圖

繪圖要求核定復測的路由、中繼站位置與設計圖紙有無變動。

6)登記

登記工作主要包括:沿路由統計各測定點累計長度、無人站位置、沿線土質、河流、渠塘、公路、鐵路、樹林、經濟作物、通信設施,以及溝坎加固范圍、長度和累計數量等。

7)對外聯系

對外聯系就是核對在工程設計階段與沿線路各單位所簽訂的相關協議書的有效性、工程施工的可行性,為工程正式施工掃清障礙。

2.2.4光纜的單盤檢驗

光纜在敷設之前,必須進行單盤檢驗和配盤工作。單盤檢驗包括對運到現場的光纜及連接器材的規格、程式、型號、數量、質量進行核對、清點,以及對外觀檢查和光電主要特性的測量。通過光纜的單盤檢驗以確認光纜和器材的各項指標是否達到設計文件或合同規定的有關要求。

1.檢驗內容

(1)器材點驗。

(2)外觀檢查。

(3)傳輸性能檢測。

2.檢驗步驟

光纜的單盤檢驗一般是先外觀后光電特性,由外至內逐項檢驗。其具體步驟為:

(1)將光纜驗貨交接單與訂貨合同(或設計文件)進行對照,查看是否相符,如有不符,應及時通知建設單位和供貨廠家。

(2)檢查光纜盤包裝是否完好。主要是看光纜盤外包裝在運輸過程中有無較大的損傷,對于有損傷的地方應仔細查看其是否危及到內部的光纜。

(3)打開光纜盤外包裝,檢查內部光纜情況。主要檢查光纜外護層是否有凹陷、折痕和孔洞,對于光纜盤損傷處,應仔細檢查盤內光纜是否損傷。

(4)檢查光纜端頭是否密封、端帽是否脫落和收縮牢固。對于未密封或收縮不牢固的端頭,應檢查光纜是否進水。

(5)打開光纜端頭,檢查光纜端別。根據光纜端別判定方法,判定光纜端別,并標注于光纜盤上,同時也應做好相應記錄。

(6)開剝光纜進行光纖傳輸特性、長度及金屬構件電特性測試。

(7)光纜封裝。光纜單盤檢驗完畢后,應恢復光纜端頭的密封和光纜盤的包裝,并對光纜盤統一編號和標注,以及注意光纜外端的端別和光纜長度。

3.纖纜換算

檢查光纜長度是為了復核光纜的實際長度,確保滿足布放要求。檢查光纜長度的具體方法為:首先利用OTDR對每盤光纜1~2根光纖長度進行測量,再按光纜制造廠家提供的光纜絞縮率將測得的光纖長度換算成光纜長度,如下式:

式中:L

為光纜長度;l為儀表測試的光纖長度;p

為纖/纜長度換算系數或絞縮率。

絞縮率p

的求取方法為:取一段自然長度的光纜,測量其準確的光纜皮長;然后去除光纜外護套,小心取出光纜內光纖,再準確測量光纖長度,則p

需要注意的是,絞縮率反映的是纖/纜之間的長度換算關系,不同的廠家其定義是不一致的,為避免歧義,有時也需要推算光纖長度與光纜長度的比值。

4.注意事項

(1)光纜單盤檢驗抽樣率應為100%

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