Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Задание на проектирование

1.2 Выбор оконечного оборудования

1.3 Выбор кабеля

1.4 Расчет количества сварок и общего затухания

1.5 Выбор трассы для прокладки линии связи

2.МОНТАЖ

2.1 Прокладка трубопровода

2.2 Пневматическая задувка кабеля

2.3 Монтаж муфт

2.4 Ввод в здание

2.5 Оптический кросс

2.6 ТЕХНИКА БЕЗОПАСНОСТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

ВВЕДЕНИЕ

Сегодня Россия нуждается в связи, как в количественном, так и в качественном плане. Руководители регионов в первую очередь озабочены социальным аспектом этой проблемы, ведь телефон - это предмет первой необходимости. Связь влияет и на экономическое развитие региона, его инвестиционную привлекательность. Вместе с тем операторы электросвязи, тратящие массу сил и средств на поддержку дряхлеющей телефонной сети, все же изыскивают средства на развитие своих сетей, на цифровизацию, внедрение оптоволоконных и беспроводных технологий.

В данный момент времени сложилась ситуация, когда практически все крупнейшие российские ведомства проводят масштабную модернизацию своих телекоммуникационных сетей.

За последний период развития в области связи, наибольшее распространение получили оптические кабели (ОК) и волоконно-оптические системы передачи (ВОСП), которые по своим характеристикам намного превосходят все традиционные кабели системы связи. Связь по волоконно-оптическим кабелям, является одним из главных направлений научно-технического прогресса. Оптические системы и кабели используются не только для организации телефонной городской и междугородней связи, но и для кабельного телевидения, видеотелефонирования, радиовещания, вычислительной техники, технологической связи и т.д.

Применяя волоконно-оптическую связь, резко увеличивается объем передаваемой информации по сравнению с такими широко распространенными средствами, как спутниковая связь и радиорелейные линии, это объясняется тем, что волоконно-оптические системы передачи имеют более широкую полосу пропускания.

Для любой системы связи важное значение имеют три фактора:

- информационная емкость системы, выраженная в числе каналов связи, или скорость передачи информации, выраженная в бит в секунду;

- затухание, определяющее максимальную длину участка регенерации;

- стойкость к воздействию окружающей среды.

Важнейшим фактором в развитии оптических систем и кабелей связи явилось появление оптического квантового генератора - лазера. Слово лазер составлено из первых букв фразы Light Amplification by Emission of Radiation - усиление света с помощью индуцированного излучения. Лазерные системы работают в оптическом диапазоне волн. Если при передачи по кабелям используются частоты - мегагерцы, а по волноводам - гигагерцы, то для лазерных систем используется видимый и инфракрасный спектр оптического диапазона волн (сотни гигагерцы).

Направляющей системой для волоконно-оптических систем связи являются диэлектрические волноводы, или волокна, как их называют из-за малых поперечных размеров и метода получения. В то время когда был получен первый световод, затухание составляло порядка 1000 дб/км это объяснялось потерями из-за различных примесей присутствующих в волокне. В 1970 г. были созданы волоконные световоды с затуханием 20 дб/км. Сердечник этого световода был изготовлен из кварца с добавкой титана для увеличения коэффициента преломления, а оболочкой служил чистый кварц. В 1974г. затухание было снижено до 4 дб/км, а в 1979г. Получены световоды с затуханием 0,2дб/км на длине волны 1,55мкм.

Успехи в технологии получения световодов с малыми потерями стимулировали работы по созданию волоконно-оптических линий связи.

Волоконно-оптические линии связи по сравнению с обычными кабельными линиями имеют следующие преимущества:

- высокая помехоустойчивость, нечувствительность к внешним электромагнитным полям и практически отсутствие перекрестных помех между отдельными волокнами, уложенными вместе в кабель;

- значительно большая широкополосность;

- малая масса и габаритные размеры, что уменьшает стоимость и время прокладки оптического кабеля;

- полная электрическая изоляция между входом и выходом системы связи, поэтому не требуется общее заземление передатчика и приемника, можно производить ремонт оптического кабеля, не выключая оборудования;

- отсутствие коротких замыканий, вследствие чего волоконные световоды могут быть использованы для пересечения опасных зон без боязни коротких замыканий, являющихся причиной пожара в зонах с горючими и легковоспламеняющимися средами;

- потенциально низкая стоимость, хотя волоконные световоды изготавливаются из ультра чистого стекла, имеющего примеси меньше чем несколько частей на миллион, при массовом производстве их стоимость не велика;

- в производстве световодов не используются такие дорогостоящие металлы, как медь и свинец, запасы которых на Земле ограничены. Стоимость же электрических линий коаксиальных кабелей и волноводов постоянно увеличивается как с дефицитом меди, так и с удорожанием энергетических затрат на производство меди и алюминия.

1. ТЕХНИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

1.1 Задание на проектирование

Данный проект предусматривает строительство волоконно-оптической линии связи от города Ноябрьск до города Ханымей. Строительство данной линии связи позволит более полно использовать мультимедийные услуги, появившиеся совсем недавно. Данная линия позволит объединить АТС между городами, предоставить ip-телефонию, соединить локально вычислительные сети, обеспечить более высокоскоростной выход в сеть интернет, организовать потоки между операторами сотовой связи. В данной линии используется 16 оптических волокон, два из них будут использоваться для предоставления всех вышеперечисленных услуг, остальные же 14 останутся как запас на развитие в будущем. Рассмотрим общую структурную схему линии связи.

Рисунок 1 - Общая структурная линия связи.

Данная линия будет прокладываться в непосредственной близости от железной дороги, путем подвешивания на опоры линии электропередачи, поэтому не возникнет трудностей с доставкой строительных материалов и рабочего персонала.

1.2 Выбор оконечного оборудования.

В качестве оконечного оборудования в нашем проекте будет использоваться мультиплексор FoMUX-32LE.

Мультиплексоры являются наиболее гибкими и функциональными устройствами, по сравнению с коммутационными станциями, автоматическими телефонными станциями и другими. Мультиплексор более всего подходит для нашего проекта, так как позволяет одновременно по двум волокнам передавать 32 потока Е1 и 6 каналов Ethernet 10/100 Base-TX. Мультиплексор обеспечивает простое и экономичное решение для одновременной передачи 32-х каналов Е1, 6 каналов Ethernet 100Mbps и асинхронного канала с интерфейсом RS-232C. Порты Ethernet 10/100 Base-TX обеспечивает автоопределение полно - и полудуплексного режима. Порты Е1 с интерфейсом G.703 поддерживают режимы передачи структурированного и неструктурированного потока данных. Данные в каналах E1 передаются независимо в прозрачном режиме со скоростью 2.048 Мбит/с. Данные в асинхронном порту передаются со скоростью 115.2 Кбит/с.

Мультиплексоры могут работать в схеме "точка-точка", а также и в топологии "кольцо". Устройство выполнено в малогабаритном корпусе для настольного применения, а также установки в 19" стойку при помощи специального крепления. Устройство поставляется с универсальным источником питания для переменного 220 В и постоянного 60 В тока.

Рисунок 2 - Внешний вид мультиплексора FoMUX-32LE.

Данная модификация мультиплексора предназначена для установки в кроссовый шкаф 19", так же в этот шкаф будет установлен оптический кросс, монтаж которого будет описан в следующей части проекта.

Таблица 1 - Характеристики мультиплексора FoMUX-32LE

Параметр	Характеристика
Количество портов Ethernet 10/100 Base-TX	6
Количество портов Е1	32
Волновое сопротивление порта Е1	75 - 120 Ом
Используемое оптическое волокно	одномодовое на длине волны 1310 нм
Мощность оптического передатчика	0 Дб
Поровая чувствительность оптического приемника	- 36 Дб
Напряжение питания	220 В или - 60 В
Температура окружающей среды	от 5 до 40 Со
Относительная влажность воздуха	до 80%, при T=25 Со
Режим работы	круглосуточный

Мультиплексор позволяет передавать по оптоволоконной линии одновременно 32 структурированных или неструктурированных потоков G.703/E1 на скорости 2048 кбит/с каждый. Одновременно по той же линии передается информация высокоскоростного канала Ethernet 10/100 Base-TX на скорости до 100 Мбит/с (обеспечивается передача кадров VLAN и Jumbo). Мультиплексор имеет также дополнительный асинхронный порт передачи данных на скорости до 115 кбит/с и порт служебной голосовой связи.

В зависимости от модификации мультиплексора дальность передачи по оптоволоконной лини может составлять от 2 до 120 км по одному или двум волокнам. Существуют также модификации мультиплексора с дополнительным оптическим портом. В таких модификациях может быть реализовано «горячее» (1+1) резервирование оптического канала в ручном или автоматическом режиме по различным критериям.

Состояние мультиплексора отображается с помощью светодиодных индикаторов. Аварийная сигнализация выводится также на «сухие контакты». Кроме того, конфигурация и контроль состояния мультиплексора может осуществляться через встроенный терминальный порт, с помощью которого реализовано и обновление встроенного программного обеспечения. Мультиплексор выпускается в настольном исполнении. Существуют также модификации в металлическом корпусе 1U или для установки в конструктивы Р-510 и Р-12. Питание мультиплексора может осуществляться от сети переменного тока 220 В или от источника постоянного тока - 60 В.

Данный мультиплексор поддерживает два режима работы в схеме "точка-точка" и в топологии "кольцо".

Рисунок 3 - режим работы в схеме " кольцо"

Рисунок 4 - режим работы топологии " точка-точка"

Топология "кольцо" является наиболее перспективным и надежным режимом работы, так как любой из узлов всегда может связаться с другим узлом по любому из двух маршрутов. Однако такая топология для нас не подходит, так как в нашем случае необходимо соединить всего два оконечных пункта, поэтому для нашего проекта выбираем топологию "точка-точка".

1.3 Выбор кабеля

От правильности выбора оптического кабеля зависят капитальные затраты и эксплуатационные расходы на проектируемую ВОЛС. На выбор влияют, с одной стороны, параметры ВОСП (широкополостность или скорость передачи информации, длина волны оптического излучения, энергетический потенциал, допустимая дисперсия, искажения), с другой стороны, оптический кабель должен удовлетворять и техническим требованиям:

возможность прокладки в тех же условиях, в каких прокладываются электрические кабели;

максимальное использование существующей техники;

устойчивость к внешним воздействиям и т.д.

Оптические кабели делятся на одномодовые и многомодовые, последние имеют более низкую стоимость. Для нашего проекта выбрано одномодовое волокно, так как оно более всего соответствует требованиям нашего проекта. Затухание такого волокна меньше, чем у многомодового, тем более исключается влияние межмодовой дисперсии. Данные параметры весьма важны при строительстве линии связи на большое расстояние.

Выбор кабеля обусловлен его стоимостью, которая намного меньше, чем у кабеля бронированного круглыми стальными проволоками или лентами, так как для прокладки применяется защитная пластиковая трубка, то для проекта был выбран кабель без бронированных покровов. Это обусловлено сложностью монтажа кабеля (разделка брони). Так как для прокладки кабеля в трубопровод был выбран метод пневматической задувки, то нет необходимости применять кабель, выдерживающий большие растягивающие нагрузки, так как при он движется за счет равномерного сцепления сжатого воздуха с оболочкой по всей длине кабеля.

Рисунок 5 - конструкция кабеля.

1 Наружная оболочка

2 Силовой элемент (арамидные нити)

3 Внутренняя оболочка

4 Оптический модуль

5 Кордель заполнения

6 Центральный элемент

7 Оптическое волокно

8 Заполнитель оптического модуля

9 Рипкорд

Таблица 2 - характеристики кабеля

Количество оптических волокон в кабеле	32
Допустимая растягивающая нагрузка (статическая), кН	3
Допустимая растягивающая нагрузка (динамическая), кН	4
Допустимая раздавливающая нагрузка, кН/см	0,2 - 0.4
Максимальный наружный диаметр кабеля, мм	16
Максимальная масса 1 км кабеля, кг	146
Температура эксплуатации, °С	-60...+70
Температура хранения, °С	-60...+70

Для проекта было выбрано одномодовое оптическое волокно с рабочей длиной волны 1310 нм. Это обусловлено тем, что одномодовое волокно исключает возникновение межмодовой дисперсии, что позволяет получить более длинный регенерационный участок. Длина волна в 1310 нм является в настоящее время наиболее распространенной, что позволит обеспечить более полную совместимость с различными видами оборудования.

1.4 Расчет количества сварок и общего затухания

Для указания длины кабеля необходимо брать кабель с запасом по длине. Так как при монтаже необходимо учитывать незапланированные расходы кабеля. Тем более запас необходим в случае, если в ходе дальнейшей эксплуатации кабельная трасса будет повреждена и необходимо будет произвести восстановительные работы.

Рассчитаем запас. Если общая длина между оконечными пунктами - 65 км.

Запас на разделку концов 3% от 65 км, - 2 км.

Запас на муфтах 5% от 65 км - 3,25 км.

Общая длина запаса - 8% (5,25 км).

Общая длина кабеля с запасом 65 + 3,25 = 68,25 км.

Теперь рассчитаем количество сварок волокна.

NS = It / Is + NF + NE - 1, где:

It -длина участка г. Ноябрьск-1 - г. Ханымей 68,25 км (с запасом)

Is -длина кабеля на барабане 4 км.

NS - общее число сварок.

NE - число дополнительных сварок 6.

NF - число сварок на эксплуатацию (в будущем), предположительно 6, если не указанно иначе.

NS = 68,25 / 4 + 6 + 6 - 1

NS = 28 количество сварок

Рассчитаем затухание, оказываемое линией связи на проходящий по ней оптический сигнал:

Где,

It -длина участка

б - коэффициент затухания кабеля

NS - необходимое число сварок

A_NS - затухание, вносимое неразъемным оптическим соединителем

А_t - допуск на температурное изменение параметров

А_В - допуски на ухудшение параметров ВОСП со временем

дБ

Отсюда общая длина запаса кабеля 5,25 км.

Общее количество сварок 28 шт.

Общее затухание на линии 23 дБ.

1.5 Выбор трассы для прокладки линии связи

Данная линия связи будет проложена вдоль железной дороги, на участке г. Ноябрьск - г. Ханымей. Выбор трассы для прокладки ОК непосредственно в грунт, или в трубопроводах производится с учетом максимального использования машин и механизмов, обеспечения надежности работы кабельной линии и удобства ее эксплуатации.

При выборе трассы определяются места пересечений и сближений ее с железнодорожными путями и автодорогами, наземными и подземными сооружениями и коммуникациями, естественными преградами; устанавливаются участки, на которых необходимо выполнить защиту трубопроводов от тепловых и химических воздействий; принимаются решения о способах прокладки трубопроводов по искусственным сооружениям (мостам, путепроводам, тоннелям); определяются участки совместной прокладки трубопроводов для волоконно-оптических кабелей железнодорожной связи с трубопроводами и кабелями другого назначения (СЦБ, электроснабжения и др.). Количество переходов трассы прокладки трубопроводов под железнодорожными путями должно быть минимальным.

В пределах одного перегона или станции трасса строительства трубопровода должна проходить, как правило, только в земляном полотне железной дороги или в полосе отвода, с одной и той же стороны пути. Переход трассы трубопровода с земляного полотна в полосу отвода должен производиться под углом не менее 90°. При выборе трассы прохождения трубопроводов вблизи подземных и наземных сооружений и коммуникаций, расстояние от них до трассы должно исключать повреждение трубопроводов при ремонте этих сооружений и коммуникаций.

Рисунок 6 - Трасса прокладки кабеля.

В земляном полотне железной дороги трасса прокладки трубопровода выбирается, как правило, по обочине земляного полотна. При нецелесообразности или невозможности такой прокладки, трасса должна проходить по бермам (при насыпях) или по закюветным полкам (при выемках). В случае отсутствия берм они могут отсыпаться специально для прокладки трубопровода. При этом ширина бермы должна быть не менее 3 м, высота -- не менее 0,5 м. Трасса должна располагаться, как правило, со стороны пути, свободной от опор контактной сети или линий электропередачи, установленных в габарите опор контактной сети. Трассы прокладки основного (основных) и резервного (резервных) трубопроводов целесообразно располагать: на перегонах -- по разные стороны пути; на станциях -- по обочине и в междупутье либо в разных междупутьях, либо в земляном полотне железной дороги и в полосе отвода. При этом должна учитываться перспектива развития станций и перегонов. Запрещается выбор трассы со стороны пути с возможным строительством дополнительных путей.

Трасса прокладки трубопроводов по станции должна проходить, как правило, по обочинам крайних путей или в междупутьях малодеятельных путей, свободных от кабельных линии, опор контактной сети и линий электроснабжения, воздухопроводов для пневматической очистки стрелок, маслопроводов, водоотводов, устройств связи громкоговорящего оповещения. Запрещается выбор трассы прокладки трубопровода в междупутье, смежном с главными путями.

Трасса строительства трубопроводов на участках с опасными для трубопроводов мерзлотно-грунтовым и процессами (морозным пучением, морозобойными трещинами и др.) должна проходить по сухим, возвышенным местам с обходом, по возможности, участков с переувлажненными грунтами. Предпочтение при выборе трассы следует отдавать участкам с залеганием коренных пород на небольшой глубине от поверхности, залесенным участкам, сухим склонам северной экспозиции, низовой стороне по отношению к земляному полотну железных дорог.

Места устройства переходов под железнодорожными путями отмечаются белой масляной краской на шейке одного из рельсов пути, под которым устраивается переход, с указанием количества прокладываемых защитных труб и их внутреннего диаметра.

2. МОНТАЖ

2.1 Прокладка трубопровода

Сразу же после появления волоконно-оптических систем связи в разных странах начали разрабатываться конструкции и способы прокладки волоконно-оптических кабелей, учитывающие особенности монтажа и эксплуатации оптических волокон. К этим особенностям относятся, прежде всего, трудоемкость их соединения и потери полезного сигнала, возникающие при этом. Следовательно, появилась необходимость прокладки максимально возможных длин волокон без соединений и обеспечения надежной эксплуатации кабелей, предупреждающей обрывы волокон и позволяющей восстановление их при повреждениях с минимальным количеством соединений.

Для подземной прокладки, альтернативы которой во многих случаях не существует, традиционные конструкции бронированных кабелей не удовлетворяют специфическим требованиям ВОК. Ведь использование надежных защитных покровов увеличивает диаметр кабелей и соответственно" уменьшает их строительную длину, а жесткое положение в грунте при повреждениях приводит к необходимости устройства вставок с двумя соединениями в нарушенных волокнах. Соответственно потребовалось обеспечение подвижности волокон относительно защитных элементов подземного кабеля. Так появилась идея создания как бы разборного кабеля, когда защитные элементы прокладываются и монтируются отдельно, а затем в них вводятся и свободно располагаются оптические волокна. Таким образом, в защитную трубку затягивается простейший по конструкции ВОК.

Специальное покрытие внутренней стенки обеспечивает коэффициент трения относительно кабеля менее 0,08. Температура хранения гарантируется в пределах от -20 до +65°С, температура манипуляций с трубкой от -10 до +50°С. Остекленение трубки происходит при температуре -69°С, плавление - при +121°С. Радиус изгиба составляет не менее 10-кратного наружного диаметра. Изготовители гарантируют минимальный срок службы - 50 лет.

Защитная полиэтиленовая труба (ЗПТ) - современная альтернатива традиционной асбестоцементной трубе кабельной канализации. ЗПТ может быть использована как для увеличения емкости традиционной кабельной канализации с одновременным приданием ей новых характеристик (путем прокладки ее в каналы существующей кабельной канализации), так и для прокладки непосредственно в грунт, фактически выполняя функции междугородной кабельной канализации.

ЗПТ представляет собой из полиэтилена высокой плотности с имеющимся на внутренней поверхности антифрикционным покрытием, что обеспечивает снижение коэффициента трения примерно вдвое по сравнению с поверхностью из обычных композиций полиэтилена, нормируемый срок службы ЗПТ составляет не менее 50 лет. Прокладка ЗПТ осуществляется по обычной технологии прокладки кабелей связи (кабелеукладчиками, в траншею, затягиванием в каналы существующей кабельной канализации). Применение ЗПТ при сооружении волоконно-оптических линий передачи позволяет, однократно выполнив прокладку нескольких каналов ЗПТ, эффективно затем ее использовать, проводя последующую прокладку ОК в резервные каналы ЗПТ или же производя по мере необходимости замену ОК без необходимости проведения земляных работ.

Рисунок 7 - Бухта с ЗПТ.

Учитывая, что ЗПТ обеспечивает эффективную механическую защиту и защиту от грызунов прокладываемого в нее ОК, к кабелям не предъявляются высокие требования по механическим характеристикам. Поэтому для прокладки в ЗПТ наиболее целесообразно использовать недорогие легкие (небронированные) ОК, в том числе диэлектрические.

Особое значение из-за широких возможностей производства приобретает цвет и маркировка трубок. Трубки могут выпускаться черного, оранжевого, желтого, красного, синего, коричневого, белого, зеленого цветов. Кроме этого, на них могут наноситься продольные полосы любого цвета. Таким образом, за счет цвета и полос появилась возможность отмечать их принадлежность и назначение при массовой и пакетной прокладке. В наших условиях цвет трубки и маркировку полосами следует определять при проектировании и указывать при размещении заказа. Кроме цвета, маркировку можно производить произвольной подписью на любом языке, включая русский. При производстве трубки во всех случаях наносятся через 1 м цифры с указанием нарастающей ее длины.

Прокладке ВОК предшествует выполнение всех строительных работ по созданию трубопровода. Это еще одна положительная особенность рассматриваемой технологии - предотвращается неизбежность повреждения неработающих кабелей при длительном строительстве линий связи.

В грунт трубку можно укладывать любыми принятыми для кабелей способами, включая использование кабелеукладчиков. При этом проявляется еще одна положительная особенность - трубку не требуется, как кабель, прокладывать с "головы". Можно работать несколькими бригадами одновременно в любом месте трассы в пределах даже одного регенерационного участка. При пересечении препятствий нет необходимости сматывать трубку с барабана и дальше прокладывать вручную по аналогии с кабелями, достаточно ее разрезать и после преодоления препятствия соединить.

После прокладки трубки, ее соединения и устройства вводов в служебно-технические здания трубопровод проверяется на проходимость и герметичность. Строительные длины трубки соединяются с помощью резьбовых муфт, поставляемых вместе с трубкой.

В нашем проекте будет использоваться способ прокладки трубки кабелеукладчиком на железнодорожном ходу.

Рисунок 8 - Кабелеукладчик на железнодорожном ходу.

2.2 Пневматическая задувка кабеля

Для протягивания ВОК большой протяженности специально созданы технология и машины для вдувания кабеля в трубку. Теоретически по этой технологии возможно вдувание ВОК любой длины при использовании большого количества машин. Однако на сегодняшний день экономически оправдано вдувание ВОК строительной длиной 6000 м с использованием трех одновременно работающих специальных машин, одна из которых устанавливается в начале трубопровода, а две другие - через каждые 2 км. Лучшие существующие машины для вдувания кабелей позволяют протаскивать любые кабели, включая металлические, диаметром от 9 до 32 мм и погонным весом до 1,2 кг/м со скоростью до 80 м/мин. При этом нет особых требований к механической прочности кабелей, так как он движется за счет равномерного сцепления сжатого воздуха с оболочкой по всей длине кабеля. В проектах нами применялся ВОК с максимальным допустимым усилием натяжения во время прокладки 1500 Н.

Рисунок 9 - Технология пневматической задувки кабеля.

Метод пневмопрокладки кабеля основан на принципе поддержания вводимого кабеля во взвешенном (динамическом) состоянии за счет интенсивного воздушного потока. Взвешенное состояние существенным образом снижает контакт кабеля с поверхностью защитной полиэтиленовой трубки, к тому же поток воздуха создает тяговую силу, приложенную к кабелю в направлении его прокладки.

При инсталляции кабеля методом пневмопрокладки обеспечивается:

Равномерное распределение усилия на кабель;

Отсутствие перегрузок на кабель при вынужденной остановке и последующем запуске процесса прокладки;

Возможность прокладки кабеля на длину до 3 км и больше одним устройством (в зависимости от условий прокладки, размеров и характеристик кабеля и ЗПТ, а также от температуры);

Прокладка строительной длины кабеля до 12 км (при каскадном включении установок superjet или cablejet);

Скорость прокладки кабеля до 90 м/мин;

Отсутствие необходимости концевой заделки кабеля тяговыми устройствами;

Единый технологический процесс удаления из канала старого кабеля без повреждений и замена его новым.

На длину ввода кабеля оказывают влияние следующие факторы:

Соотношение диаметра кабеля и диаметра ЗПТ;

Масса кабеля;

Коэффициент трения между кабелем и ЗПТ;

Жесткость кабеля

Температура окружающей среды;

Уклоны трассы, искривления и повороты трассы в плане.

Для использования в нашем проекте выбрана установка CableJet, так как она наиболее полно подходит по всем параметрам.

Устройство CableJet предназначено для инсталляции кабеля (оптического, коаксиального, металлического) в заранее проложенную защитную полиэтиленовую трубку (ЗПТ) методом пневмопрокладки.

Поток сжатого воздуха поддерживает кабель во взвешенном состоянии, CableJet производит подачу кабеля при помощи роликов, которые приводятся в движение пневматическим двигателем. В зависимости от диаметра кабеля положение роликов регулируется распорными элементами.

Рисунок 10 - Внешний вид установки CableJet.

Таблица 3 - Комплектация CableJet.

Наименование	Количество
CableJet Pneumatic	1 шт
Кейс для CableJet	1 шт
Кейс с принадлежностями	1 шт
Вставка для трубки 40 мм	1 шт
Вставка для кабеля 9 - 11 мм	1 шт
Шланг компрессора 10 м	1 шт
Набор металлических наконечников для кабеля	1 шт
Счетчик скорости и расстояния	1 шт
Манометр	1 шт

Таблица 4 - Технические характеристики CableJet

Наименование:	Количество
Диаметр прокладываемого кабеля:	от 6 до 18 мм
Диметр защитной полиэтиленовой трубки:	от 20 до 63 мм
Длина прокладки:	от 1 до 3 км
Скорость прокладки:	до 80 м/мин
Рекомендуемая скорость прокладки:	60 м/мин
Максимальное усилие нажима:	300 Н
Среднее линейное давление прижимных колес на кабель:	100 Н/см

Необходимо, чтобы компрессор имел надежную систему регулировки, которая не позволяла бы ему неконтролируемо повышать давление, так как это может привести к повреждению кабеля.

Температура сжатого воздуха не должна быть выше + 50 ^oС. Более высокая температура недопустима, так как при ней произойдет размягчение как материала трубки, так и кабеля, что приведет к резкому увеличению трения и, как следствие, к непредсказуемому сокращению длины задувки. Кроме того, обычный компрессор имеет свойство поставлять вместе с сжатым воздухом еще и масляный туман, и атмосферную влагу в виде конденсата. Причем количество воды, поступившей в трубку, может быть в зависимости от влажности окружающего воздуха довольно значительным. Все эти проблемы, связанные с высокой температурой, ненужной влагой и маслом, решаются посредством встраивания внутрь компрессора системы охладителя и влагоотделителя. Охлаждение происходит за счет обдува радиатора набегающим потоком охлаждающего воздуха. Таким образом, не требуется дополнительного подвода электричества, и компрессор при любых условиях поставляет воздух с температурой всего на 7-10 градусов выше температуры окружающей среды. Становится возможно проведение работ при температуре от нуля до +40 ^oС.

Компрессоры могут быть смонтированы на шасси или установлены непосредственно в кузов грузового автомобиля. В нашем случае компрессор монтируется к шасси и устанавливается непосредственно на самоходной дрезине.

Для проекта была выбрана модель компрессора XAHS 146, так как он наиболее всего подходит для параметров пластикового трубопровода и оптического кабеля, используемых в нашем проекте.

Таблица 5 - Технические характеристики компрессора XAHS 146

Наименование	Параметр
Подача м3/мин	8,5
Давление атм	12
Внутренний диаметр трубки мм	до 35

Перед тем как приступить к задувке кабеля в трубопровод, необходимо произвести проверку его на проходимость, в нашем проекте для этой цели применяется устройство RKV-40. С помощью устройства RKV-40 в ЗПТ задувается калибр, оснащенный электронным излучателем. При обнаружении в трубе повреждений или засорений калибр останавливается. Затем, с помощью переносного искателя, определяется местоположение калибра и аварийный участок, который должен быть отремонтирован.

Рисунок 11 - RKV-40

При задувке кабеля из нижней точки, при подъеме трассы прокладки, будет использоваться устройство Sonic head. Устройство представляет собой парашют, который помогает задувать кабель.

Рисунок 11 - Устройство Sonic head.

После протягивания ВОК в трубопровод производят стыковку волокон кабеля с использованием обычных волоконно-оптических муфт, которые укладываются в специально устанавливаемые при монтаже кабеля герметические подземные полимерные камеры. В эти же камеры укладывается резерв кабеля, который при эксплуатации ВОЛС может быть использован для восстановления возможных обрывов кабеля с вытягиванием резерва по трубопроводу к месту аварии.

Рисунок 11 - Камера оптическая трубопроводная.

Места выхода кабеля из трубки для обеспечения герметизации заделываются специальными проходными заглушками, предусматриваемыми проектом и поставляемыми изготовителями трубки.

2.3 Монтаж муфт

Так же, как и при сооружении линий передач с медно-жильными кабелями связи, основное назначение оптических муфт - монтаж строительных длин оптических кабелей. В нашем проекте величина заводских строительных длин оптического кабеля составляет 4 км.

Пластмассовые муфты тупикового типа многократного применения предназначены для прямого и разветвительного сращивания магистральных и внутризоновых оптических кабелей с различными бронепокровами, прокладываемые в грунтах, в кабельной канализации.

Предназначены для монтажа оптических кабелей (ОК), прокладываемых в грунте. Устройства вводов и крепления брони в муфтах позволяют обеспечить надежную фиксацию проволочной брони ОК и продольную герметизацию вводов кабелей в муфту “холодным” способом. Муфты позволяют разместить до 3-х кассет, т. е. 96 сростков ОВ.

Для поставки заказчику МТОК 96-01-IV выпускаются с двумя комплектами для вводов ОК (соединительный вариант) и с одной кассетой на 32 сростка ОВ, уложенных в два ряда. Третий комплект для ввода ОК (разветвительный вариант), дополнительные кассеты для ОВ, гильзы КДЗС, используемые для защиты ОВ, а также комплекты провода заземления для КИП и дополнительные материалы для герметизации заказываются отдельно в зависимости от типов ОК.

Рисунок 12 - Внешний вид муфты МТОК 96-01-IV.

Рисунок 13 - Муфта МТОК 96-01-IV в разобранном виде.

Муфта МТОК 96-01-IV состоит из:

1. кожух

2. кассета для модулей

3. кронштейн

4. оголовник

5. патрубок для ввода проводов заземления КИП

6. штуцер для ввода ОК и крепления брони

7. штуцер для ввода ОК в разобранном виде

8. гайки для закрепления штуцера ввода ОК внутри муфты

9. узел крепления провода заземления КИП

10. металлическая контактная пластина

11. изолирующая пластина

12. обечайка

13. пластмассовый хомут из 2-х половин

14. кассета КУ для выкладки ОВ

15. крышка кассеты

16. винт для крепления кассеты

Оголовник муфт МТОК 96Т изготовлен с четырьмя цилиндрическими патрубками для установки в них узлов вводов ОК и одним овальным патрубком. Овальный и два цилиндрических патрубка заглушены и при введении в оба незаглушенных патрубка узлов ввода ОК муфта несет функцию соединительной (прямой). Для получения разветвительных вариантов муфт МТОК 96Т производится вскрытие третьего (четвертого) патрубков и введение в них узлов вводов ОК. Овальный патрубок оголовника муфты позволяет осуществлять ввод петли “транзитного” ОК или ответвления двух трех ОК.

Наружные детали муфты и кассета для ОВ выполнены из пластмассы.

Внутри муфты размещается металлический кронштейн. С одной стороны на кронштейне приварена металлическая сетка с прямоугольными ячейками, позволяющая фиксировать модули ОК с помощью нейлоновых стяжек. На средней части кронштейна приварена планка с зажимами для крепления центрального силового элемента (ЦСЭ) ОК. С противоположной стороны кронштейна крепится пластмассовая кассета для ОВ, рассчитанная на 32 сростка. В муфтах МТОК 96Т можно установить три кассеты и разместить на них 96 сростков ОВ при укладке их в ложементы кассет в два уровня.

Таблица 6 - Технические характеристики муфты МТОК 96-01-IV.

Наименование	Параметр
Максимальное число соединяемых оптических волокон	96
Максимальный наружный диаметр ОК	22
Число вводимых кабелей, шт	3
Температура эксплуатации, оС	от - 60 до + 70
Относительная влажность, %	80
Усилие сдавливания, кН/см (кгс/см)	1,0 (100)
Удар, Н/м (кгс/см)	25 (2,5)
Допустимое усилие растяжения узла крепления кабеля %	80
Габаритные размеры: Диаметр / Длина	159 / 442
Масса муфты, кг	2,6

В процессе монтажа муфты необходимо произвести соединение оптических волокон. Существует два основных способа соединения волокон, сварка или механическое соединение. Для нашего проекта был выбран способ сварки. Так как он вносит более низкие потери в линию связи. Так как сварка волокон будет происходить в основном в полевых условиях, то сварочный аппарат должен удовлетворять следующим требованиям: компактность, прочность, малый вес, небольшое время сварки, удобное управление. Наиболее полно данным требованиям удовлетворяет полевой оптический сварочный аппарат FSU 15 FI, который и был выбран для нашего проекта.

Сварочный аппарат неприхотлив к условиям окружающей среды. Небольшой вес в сочетании с прочностью, компактностью и эргономичностью конструкции делает аппарат исключительно удобным при работе в полевых условиях.

Оптический сварочный аппарат для проведения работ в полевых условиях FSU 15 FI использует абсолютно новое решение, позволяющее сваривать оптические волокна в полевых условиях быстрее и легче, чем предыдущие модели. Процессы выравнивания холодных сердечников волокон и обработки тепловых снимков теперь соединены для обеспечения точности выравнивания волокон, а также точной оценки потерь при сварке. Сама сварка занимает менее 15 секунд, а термоусадка по новой запатентованной технологии -- 25 секунд. Полное время работы -- менее 40 секунд на волокно.

FSU 15 FI имеет цветной дисплей 5", пользовательское меню с динамическими функциями кнопок и полностью автоматизированный процесс сварки, включающий автоматическую подстройку дуги при изменении высоты, температуры и влажности.

Основные преимущества сварочного аппарата FSU 15 FI:

полностью автоматизированный процесс сварки, ручной режим как опция

выравнивание холодных сердечников и обработка тепловых снимков

сверхбыстрое время сварки

короткое время термоусадки гильз КДЗС

малый вес, компактность

управление через меню

Рисунок 14 - внешний вид сварочного аппарата FSU 15 FI

Перед тем как приступить к сварке волокон, необходимо зачистить волокно кабеля. После снятия внешних покровов кабеля обычными инструментами, необходимо провести скалывание волокна. В нашем проекте выбран скалыватель оптических волокон Fujikura CT-02. Данный выбор обусловлен тем, что данный прибор имеет небольшую стоимость, следственно и небольшой ресурс работы, что подходит для нас, так как нет необходимости переплачивать за дорогое оборудование, которое будет использоваться небольшой период времени. Однако не смотря на стоимость данный инструмент имеет достаточно хорошее качество, так же являясь портативной моделью он наиболее хорошо подходит для полевых условий, в которых будет производиться сварка волокна. Портативный скалыватель Fujikura CT-02 предназначен для скалывания оптических волокон как в полевых, так и в лабораторных условиях. Скалыватель имеет сменный нож, ресурс которого составляет около 1000 сколов.

Рисунок 15 - внешний вид скалывателя Fujikura CT-02.

Таблица 7 - Технические характеристики скалывателя Fujikura CT-02.

Наименование	Параметр
Применяемое волокно	125-мкм кварцевое оптическое волокно
Диаметр волокна в защитном покрытии	От 0,2 до 1,0 мм
Длина очищенного от покрытия волокна	16 мм
Угол скола	1,0 (типичное значение)
Ресурс ножа	1000 сколов
Размеры, мм	20 х 35 х 100
Масса, г	75

Процедура сваривания волокон. Уникальный метод управления в режиме реального времени позволяет получить хорошие результаты независимо от внешних условий и типа волокна. Благодаря этому методу удается измерить диаметры модовых пятен свариваемых волокон и изменить режим сварки таким образом, чтобы получить наилучший результат. По тепловым фотографиям вычисляется профиль показателя преломления, величины деформации сердечника, диаметр модового пятна (все значения по двум осям), на основе чего можно определить тип волокна -- например, отличить эрбиевое волокно от волокна со смещенной дисперсией.

Сварка начинается с короткого импульса, который очищает волокно. Затем следует более мощный импульс, который разогревает волокно до такой степени, что сквозь оболочку волокна становится виден сердечник. Благодаря этому можно определить смещение сердечников относительно друг друга. Определив смещение, сварочный аппарат совмещает волокна, учитывая при этом влияние поверхностного натяжения.

Затем волокна сращиваются, причем сам процесс сварки отображается на экране дисплея. Если смещение сердечников лежит в заданных пределах, а диаметры модовых пятен равны, то на этом сварка завершается. В противном случае волокна вновь разогреваются, и вносится очередная поправка.

После сварки всех волокон, они устанавливаются в муфту, и ее корпус закрывается. Собранная муфта вместе с запасом кабеля укладывается в специальную камеру, из полиэтилена высокой плотности, соединенную с пластиковым трубопроводом.

2.4 Ввод в здание

Вводы кабелей в здания, осуществляется через специально оборудованные помещения ввода кабелей (шахты), размещаемые, в подвальном (цокольном) помещении, а в зданиях без подвала - на первом этаже с устройством приямков в полу помещения.

Вводы кабелей следует осуществлять с учетом минимальной их длины внутри зданий, допустимых радиусов изгиба, максимального использования существующих металлоконструкций, а также удобства эксплуатации.

Для ввода кабелей в проем фундамента или стены здания следует закладывать вводный блок из асбестоцементных (бетонных) труб с внутренним диаметром каналов 100 мм. Емкость блока определяется проектом в зависимости от числа вводимых кабелей с учетом запасных каналов на развитие.

Вводной блок из асбестоцементных (бетонных) труб на вводе в помещение ввода кабелей должен быть утоплен в фундамент здания и тщательно забетонирован бетоном марки 200. Бетоном должно заполняться все свободное пространство между отдельными трубами, а также между трубами и фундаментом здания.

Применение полиэтиленовых труб для ввода кабелей не допускается.

Вводный блок асбестоцементных труб в зданиях предприятий связи наземного типа должен, как правило, заканчиваться вводным станционным кабельным колодцем, размещаемым вблизи здания, но не далее 30 м от него. Типо-размер станционного колодца определяется емкостью вводного блока труб кабельной канализации.

Нижний ряд труб вводного блока должен быть выше уровня пола помещения ввода кабелей не менее, чем на 0,2 м, Вводный коллектор или трубопровод должен иметь уклон в сторону станционного холодца.

Все каналы вводных блоков, как свободные, так и занятые кабелями в зданиях, должны герметично заделываться со стороны помещения ввода кабелей с помощью герметизирующих устройств согласно "Руководству по герметизации вводов кабелей предприятий связи", Минсвязи СССР.

В помещениях ввода кабелей необходимо предусматривать набор металлоконструкций, состоящих, как правило, из различных несущих конструкций, желобов кабельных воздушных и консолей, а также типовых нестандартизированных изделий, обеспечивающих возможность прокладки линейных и распределительных кабелей, установки устройств оконечных кабельных, боксов, а также прямых соединительных, изолирующих газонепроницаемых и разветвительных кабельных муфт.

При оборудовании вводов электрических и оптических кабелей в технические здания предприятий связи следует обеспечивать условия пожарной безопасности:

линейные оптические кабели связи должны предусматриваться, по возможности, с наружной защитной оболочкой, не распространяющей горение. Для этого на подходе к техническому зданию предприятия (сооружения) должна предусматриваться к прокладке в кабельной канализации или в грунте минимально допустимая к поставке согласно ГОСТ или ТУ строительная длина кабеля;

При вводе в здания оптических кабелей с бронепокровами из стальных проволок и лент в помещении ввода кабелей следует предусматривать:

установку и монтаж станционной разветвительной муфты, предназначенной для выделения из линейных ОК бронепокровов (стальных проволок, лент);

2.5 Оптический кросс

Оптический кросс, выполняет те же функции что и кросс для медного кабеля. На кросс разделывается кабель, а уже к разъемам на кроссе подключается оконечное оборудование.

Прежде чем мы установим кросс нам необходимо установить шкаф, в который в свою очередь будет монтироваться сам кросс.

Для нашего проекта был выбран стандартный 19 - дюймовый шкаф серии SZB.

Рисунок 16 - Внешний вид шкафа 19".

Универсальные напольные монтажные шкафы серии SZB предназначены для установки сетевого и телекоммуникационного оборудования внутри офисных и производственных помещений.

Базовой конструкцией служит каркасная рама с отверстиями в основании и верхней части. Верх шкафа защищен крышей, а боковые, передняя и задняя стороны оснащены панелями и дверями. Панели крепятся на каркасе при помощи двух замков, что обеспечивает легкий доступ к оборудованию и быструю сборку, и разборку шкафа. Для всех видов замков существует универсальный ключ. Каркасная рама может быть установлена непосредственно на пол, смонтирована на вывинчивающиеся ножки, на стационарный плинтус или на ролики.

Шкаф оснащен четырьмя 19-дюймовыми профилями, которые крепятся к поперечным распоркам стойки. Они предназначены для монтажа 19-дюймового оборудования. 19-дюймовые профили могут быть установлены на любой высоте.

Ввод кабелей осуществляется через люки в напольной и потолочной панелях, а также через кабельные вводы в крыше, в цоколе, под укороченной дверью или боковой панелью. Люки в напольной и потолочной панелях могут применяться для установки вентиляционных панелей и фальшпанелей, предохраняющих оборудование от пыли.

Технические характеристики.

Материал:

Каркас - листовая сталь 2,0 мм

Боковые панели - листовая сталь 1,0 мм

Стеклянная дверь в стальной раме - листовая сталь 1,5 мм, оргстекло 4,0 мм

19-дюймовые профили - листовая сталь 2,0 мм

Степень защиты IP41 относится исключительно к шкафам со стандартной неперфорированной крышей, плотно прилегающей к каркасу, со стальными дверями и боковыми панелями без перфорации. Кабели должны заводиться в шкаф из напольного кабельного канала. Также возможен ввод кабелей через фальшпанель с резиновыми сальниками

Отделка наружной поверхности. Каркас, крыша, боковые панели, двери и цоколь покрашены по порошковой технологии текстурированной серой краской RAL 7035. Опорные направляющие профили оцинкованы.

После того как был установлен шкаф, следует установить сам оптический кросс. Для установки был выбран кросс оптический стоечный 1U ШКО-С-1U-16.

Данная модель оптического кроссового шкафа разработана для установки в метрические и дюймовые телекоммуникационные стойки.

На передней панели кросса может быть установлено до трех сменных патч-панелей емкостью 8 портов каждая. Таким образом, оптический шкаф может быть укомплектован в трех вариантах ШКО-С-1U-8-…, ШКО-С-1U-16-…, ШКО-С-1U-24-… (на место неиспользуемых ячеек ставятся заглушки). Для нашего проекта была выбрана модификация ШКО-С-1U-16, так как она подходит по количеству волокон в нашем кабеле.

Рисунок 17 - Внешний вид кросса ШКО-С-1U-16.

Корпус, выступающий относительно передней панели шкафа, защищает от повреждения оптические порты. Для предотвращения несанкционированного доступа к местам сварки оптических волокон шкаф закрывается верхней крышкой, которая надежно фиксируется винтами.

Ввод кабелей производится через отверстия в задней и боковых стенках шкафа, при этом обеспечивается их позиционирование и надежное крепление с помощью силовых пластиковых стяжек и металлических скоб. Отметим - данная конструкция позволяет избежать нежелательных перегибов оптического кабеля при установке ШКО-С-1U в монтажный шкаф за счет выбора оптимального направления ввода.

Рисунок 18 - Ввод кабеля в кросс.

Так как кросс и оконечное оборудование устанавливаются один и тот же шкаф 19", то соединятся между собой они будут оптическими патчкордами.

Патчкорды необходимы для того, что бы можно было легко и удобно изменять схему включения оборудования к кроссу. Шнуры оптические представляют собой высококачественные изделия, удовлетворяющие современным требованиям по оптическим параметрам, механической надежности, стойкости и климатическим воздействиям и предназначены для использования в составе оборудования городских и магистральных сетей связи. Шнуры в процессе производства проходят многоступенчатую систему контроля качества.

Рисунок 18 - Патчкорд.

Тип волокна, используемое для изготовления патч-кордов, одномодовое, работающее на длине волны 1310 нм.

2.6 Техника безопасности

Техника безопасности при работе кабелеукладчика.

К работам по строповке кабельных барабанов, кабелеукладчиков и других механизмов допускаются монтажники связи-кабельщики, обученные профессии стропальщика, имеющие соответствующее удостоверение.

Прокладка кабеля кабелеукладчиком разрешается на участках, не имеющих подземных сооружений.

Начальник механизированной колонны должен выделить из числа работников колонны ответственного за прокладку и установить систему четкой сигнализации, гарантирующую немедленное исполнение указаний по всей колонне, поступающих с любого звена.

При движении мехколонны по прокладке кабеля ответственный за прокладку должен находиться в зоне видимости всеми работниками колонны.

Приступать к прокладке кабеля разрешается по команде ответственного за прокладку, которая дается после того, как колонна будет полностью сформирована и все трактористы и рабочие, обслуживающие кабелеукладчик, займут свои места.

Перед началом работы необходимо тщательно осмотреть основные элементы кабелеукладочного агрегата и убедиться в их исправности. При обнаружении неисправности работа колонны запрещается.

Перед началом работы мехколонны трасса, в необходимых случаях (при пересечении возвышенностей, углублений и т.п.), должна быть спланирована бульдозером. В тяжелых грунтах и при наличии по трассе каменистых включений, корней деревьев и т. п. препятствий должна производиться предварительная пропорка грунта.

При предварительной пропорке грунта рабочим находиться на кабелеукладчике запрещается.

Трактор при сцепке с кабелеукладчиком или другими механизмами должен подъезжать задним ходом на самой малой скорости, без рывков. Тракторист должен внимательно следить за безопасностью рабочего, выполняющего сцепку. Сцепку разрешается производить только при остановленном тракторе.

При выполнении работ по сцеплению или расцеплению тракторов и выполнении маневра в зоне работы кабелеукладчика одновременное передвижение двух или нескольких тракторов запрещается.

Прицепку кабелеукладчика к трактору необходимо осуществлять только через специально приспособленные серьги или дышла.

Фиксация прицепных устройств должна осуществляться только после полной остановки трактора и разрешения на это тракториста.

Сцепка остальных тракторов колонны осуществляется канатами, закрепленными за форкопфы тракторов, пропущенных под предыдущими тракторами и закрепленными за серьгу (дышло) кабелеукладчика.

Расстояние между сцепленными тракторами должно быть не менее 5 м. Стальной канат, предназначенный для сцепления тракторов, должен соответствовать требованиям, предусмотренным проектом. Присоединение, замену и осмотр канатов производить только в рукавицах.

Запрещается приводить трактор в движение (включать передачу), если между трактором и кабелеукладчиком или другим механизмом находятся люди. Перед пуском трактора и при его остановке тракторист должен давать предупредительные сигналы рабочим, находящимся на кабелеукладчике.

Тракторист должен вести наблюдение за работой кабелеукладчика через заднее окно кабины трактора.

Трактор при работе с кабелеукладчиком в условиях плохой видимости, а также для сигнализации должен иметь переднее и заднее освещение.

Во время прокладки кабеля нельзя приближаться к колонне, прокладывающей кабель, на расстояние менее длины троса сцепления каждого механизма во избежание травмы при случайном обрыве троса.

Кабелеукладочный нож опускать и поднимать только после двукратного продевания каната с крюком через отверстие ножа и надежного крепления крюка.

Подъем и опускание подъемных устройств (лап) кабелеукладчиков типа ЛКУ осуществляется лебедками кабелеукладчика.

Запрещается использовать укороченные (обломанные) пальцы ножа кабелеукладчика.

Погрузка барабанов с кабелем на кабелеукладчик и выгрузка с него пустых барабанов должна производиться с помощью подъемных механизмов.

При установке барабанов на кабелеукладчик необходимо следить, чтобы оси барабанов были надежно закреплены в опорах кронштейнов кабелеукладчика.