
- •Д.В. Иоргачев
- •Д.В. Иоргачев
- •Isbn 5-88405-041-0 © Авторы, 2002 содержание
- •Глава 1. Краткий обзор по истории развития оптической связи …………………………………….6
- •Глава 2. Основные принципы действия волоконных световодов.
- •Глава 3. Оптические волокна и кабели. Классификация,
- •Глава 4. Основные положения по конструированию и особенности
- •Глава 5. Методы испытания волоконно-оптических кабелей ..........................................................139
- •5.3.1. Общие положения .........................................................................................................146
- •Глава 6. Строительство и монтаж волоконно-оптических линий связи.........................................168
- •Глава 7. Основы технической эксплуатации волоконно-оптических линий связи .....................205
- •Глава 1
- •Глава 2
- •2.1. Волны, частицы и электромагнитный спектр
- •2.2. Принцип действия волоконных световодов
- •2.3. Основные положения геометрической (лучевой) оптики
- •2.3.1. Основы геометрической оптики
- •2.3.2. Анализ лучевого распространения света в волоконных световодах
- •2.4. Основные положения волновой теории
- •2.4.1. Основные понятия
- •2.4.2. Взаимодействие оптической волны со средой
- •2.4.3. Волновые уравнения
- •2.4.4. Граничные условия
- •2 .4.5. Волновой анализ распространения мод
- •2.4.6. Глоговское группирование мод
- •2.5. Параметры оптических волокон
- •2 .5.1. Геометрические и оптические параметры оптических волокон
- •2.5.2. Параметры передачи оптических волокон
- •2.5.3. Механические параметры оптических волокон
- •Глава 3
- •3.1. Многомодовые и одномодовые оптические
- •3.2. Материалы оптических волокон из кварцевого стекла
- •3.3. Изготовление оптических волокон
- •3.3.1. Общие положения
- •3.3.2. Технология изготовления опорных кварцевых труб
- •3.3.3. Изготовление заготовок путем плавления стекла
- •3.3.4. Изготовление заготовки методом осаждения стекла из паровой фазы
- •3.3.5. Модифицированный метод химического парофазного осаждения (мсvd)
- •3.3.6. Плазменный метод химического парофазного осаждения (pcvd)
- •3.3.7. Метод внешнего парофазного осаждения (ovd)
- •3.3.8. Метод осевого парофазного осаждения (vаd)
- •Vad метод изготовления заготовок
- •3.3.9. Вытяжка оптического волокна
- •3.4. Конструкции и материалы волоконно-оптических кабелей
- •3.4.1. Типы конструкций волоконно-оптических кабелей
- •3.4.2. Основные элементы волоконно-оптического кабеля
- •3.4.3. Защита волоконно-оптического кабеля от влаги
- •3.4.4. Пожаробезопасность волоконно-оптических кабелей
- •3.4.5. Материалы для конструктивных элементов волоконно-оптических кабелей
- •3.4.6. Конструкции волоконно-оптических кабелей
- •Глава 4.
- •4.1. Исходные положения по конструированию
- •4.2. Расчет параметров вок на основе общих
- •4.3. Расчет оптических параметров и параметров передачи ов
- •4.4. Расчет механической прочности ок
- •4.4.1. Оценка внешних механических нагрузок, действующих на ок
- •4.4.2. Расчет механической прочности оптического кабеля и выбор конструкции
- •4.5. Расчет геометрических размеров вок и его элементов
- •4.5.1. Расчет геометрических размеров вок
- •4.5.2. Конструирование и расчет гофрированного покрова вок
- •4.6. Расчет масс элементов волоконно-оптического кабеля
- •4.7. Расчет уровня затухания оптического волокна
- •4.8. Технология изготовления волоконно-оптических кабелей
- •Глава 5
- •5.1. Классификация испытаний вок
- •5.2. Цель и особенности основных видов испытаний вок
- •5.3. Методы испытания вок
- •5.3.1. Общие положения
- •5.3.2. Методы измерения конструктивных параметров
- •5.3.3. Методы измерения оптических характеристик и параметров вок
- •5.3.4. Методы испытания вок на стойкость к механическим воздействиям
- •5.3.5. Методы испытания вок на стойкость к воздействию внешних факторов
- •Глава 6
- •6.1. Особенности и организация строительства волс
- •6.2. Прокладка и подвеска оптических кабелей
- •6.2.1. Прокладка ок в телефонной канализации
- •6.2.2. Прокладка ок в трубах, лотковой канализации, коллекторах и туннелях
- •6.2.3. Прокладка ок в грунт
- •6.2.4. Прокладка ок через водные преграды
- •6.2.5. Подвеска кабелей на опорах воздушных линий и стойках
- •6.3. Оптические соединители, конструкции муфт ок и
- •6.3.1. Потери при соединении волокон
- •6.3.2. Подготовка ов к сращиванию
- •6.3.3. Способы сращивания ов
- •6.3.4. Оконцовка волокна
- •6.3.5. Конструкции муфт ок и особенности их монтажа
- •Глава 7
- •7.1. Организация технической эксплуатации волс
- •7.2. Эксплуатационно-технические требования к волс
- •7.3. Организация технического обслуживания волс
- •7.4. Планирование, контроль и обеспечение работ
- •7.5. Технический учет и паспортизация волс
- •7.6. Ремонт линейных сооружений волс
- •7.7. Охрана кабельных сооружений волс
- •7.8. Телеконтроль, служебная связь и электропитание
- •7.9. Методы измерения волоконно-оптических линий связи
- •7.9.1. Назначение и виды измерений
- •7.9.2. Методы измерения параметров и характеристик
- •7.9.3. Измерения на воли во время аварий
- •Глава 2
- •Глава 3
- •Глава 4
- •Глава 5
- •Глава 6.
- •Глава 7.
7.8. Телеконтроль, служебная связь и электропитание
аппаратуры линейного тракта ВОСП
Контроль за техническим состоянием междугородних ВОЛИ. Телеконтроль ВОЛС осуществляется автоматически путем непрерывного контроля параметров линейного тракта. Это позволяет иметь оперативную информацию о нарушениях режимов работы и авариях на ВОЛС. Автоматизация контроля во многих случаях дает возможность прогнозировать и предотвращать аварийные ситуации, ведущие к прекращению действия связи.
Работа НРП контролируется путем передачи от них следующих сигналов: открытие крышки (двери) НРП; нарушение работы блока электропитания; нарушение температурного режима; повышение влажности; понижение давления в ОК (содержащихся под избыточным давлением); неисправность регенераторов; повышение порогового коэффициента ошибок; ослабление, искажение или пропадание оптических сигналов на входе и выходе регенераторов. На ОРП помимо перечисленных должны формироваться дополнительные сигналы: повреждение станционного и вторичного источников питания; повреждение блоков телеконтроля и телеуправления, служебной связи.
Для обеспечения автоматизированного контроля за состоянием ВОЛС и аппаратуры в процессе эксплуатации во всех ВОСП предусматривается система технического обслуживания, в состав которой входят:
• система телемеханики (ТМ), обеспечивающая телеметрический контроль качества передачи сигналов и технического состояния промежуточного оборудования и ОК с оконечной станции, отображение результатов контроля, а также дистанционное управление различными устройствами переключения и коммутации;
• система служебной связи (СС), обеспечивающая ведение служебных телефонных переговоров между оконечными и промежуточными пунктами всех видов в процессе строительства, ремонта и эксплуатации ВОЛС;
• система сигнализации.
Передача сервисных сигналов, как правило, осуществляется на основе использования избыточности линейных кодов или методом частотного разделения каналов в нижней части линейного спектра сигнала.
Назначение оборудования телемеханики — это проведение автоматизированного контроля за состоянием аппаратуры линейных трактов систем передачи, а также ОП комплекса ВОСП. Канал ТМ формируется в низкочастотной части спектра основного линейного тракта. Сигналы ТМ передаются вместе с информационным сигналом по одним и тем же оптическим волокнам. Работа системы ТМ основана на распределительном принципе избирания с циклической синхронизацией и адресном принципе-опросе.
Оборудование ТМ в большинстве случаев обеспечивает:
• сбор и обработку информации, поступающей с датчиков пункта контроля (КП), два из которых являются ОП и до пяти — ПОРП или ОРП;
• прием информации с каждого ОРП или НРП, включая и пункт, где расположено данное оборудование;
• формирование информации о состоянии датчиков собственной станции для передачи ее в стороны А и Б линейного тракта;
• передачу на НРП до 15 команд управления;
• формирование сигналов для передачи в секцию технического обслуживания и на квартиру технического персонала.
Оборудование ТМ совместно с устройством обработки сигналов и пультом терминала оператора отображает на дисплее персональной ЭВМ информацию о наличии неисправностей на КП по зонам обслуживания с указанием номера соответствующего пункта.
Оборудование ТМ размещается на стойках телемеханики и служебной связи (СТМСС) в одном из КП линейного тракта. При этом оно может быть расположено как в ОП, так и в ОРП. В НРП оборудование ТМ размещается в блоках телемеханики и служебной связи (БТМСС).
Для обеспечения качественной эксплуатации оборудования линейного тракта и линейно-кабельных сооружений в комплексах ВОСП предусмотрена организация участковой (УСС) и постанционной (ПСС) служебной связи в каждом линейном тракте и технологической служебной связи (ТСС) по медным жилам ОК. Постанционная служебная связь организуется между ОП и ОРП, а УСС — между смежными ОРП и ОП, а также НРП и ОРП. Каналы ПСС и УСС организуются по тем же волокнам, по которым передаются сигналы основной информации. Четырехпроводный канал ТСС предназначен для обеспечения ввода в эксплуатацию ВОСП.
По каналам СС передаются и принимаются цифровые сигналы с импульсно-кодовой модуляцией и тактовой частотой fт. Оборудование СС предусматривает возможность ответвления каналов ПСС и УСС в ОРП, а для каналов УСС обеспечивается еще ввод и вывод в любом НРП. Телефонные аппараты СС подключаются к стойке по четырехпроводной схеме и могут быть удалены от нее на расстояние до 3 км. Как правило, вызов ОРП, ОП из НРП производится по каналам телемеханики, либо голосом через громкоговоритель, НРП из ОРП и ОП — через громкоговоритель. Вызов между ОП (ОРП) — импульсный, избирательный, с применением номеронабирателя.
В случае повреждения на ВОЛС связь ремонтной бригады с ОП (ОРП) может осуществляться по комбинированному каналу — от места повреждения до ближайшего НРП с помощью радиостанции (например, «Лен») в дуплексном режиме, а далее по каналу УСС Канал ТСС используется для связи эксплуатационно-технического персонала ОП (ОРП) между собой и с НРП при выполнении ремонтно-восстановительных работ. Протяженность канала ТСС до 100 км. В канале предусмотрены фильтры-развязки с ДП и схемы защиты от грозовых разрядов и токов частотой 50 Гц, наводимых от ЛЭП и электрифицированных железных дорог.
Основные сведения о системах телеконтроля (телемеханики) и служебной связи ВОСП приведены в [5].
Электропитание аппаратуры линейного тракта ВОЛС. Электропитание аппаратуры линейного тракта внутризоновых и магистральных ВОЛС, размещенной в ОП, ОРП, ПОРП и НРП стоечного варианта (СНРП), обычно осуществляться от источников постоянного тока с напряжением — 24 или — 60 В с заземленным положительным полюсом. Номинал напряжения определяется при заказе аппаратуры.
Способ питания оборудования НРП выбирается в зависимости от места его установки (в контейнере или помещении предприятия связи, имеющего бесперебойное электропитание).
Возможны три способа питания:
• при территориальном совпадении НРП с предприятиями связи, имеющими установки бесперебойного электропитания, от ЭПУ указанных предприятий связи;
• дистанционно с близлежащего ОП, ОРП по металлическим жилам ОК;
• от автономного источника питания (АИП) на базе термоэлектрогенераторов (ТЭГ).
Первый способ питания возможен при
территориальном совпадении НРП с
предприятиями связи и условии, что
электропитающие установки удовлетворяют
установленным требованиям. В данном
случае регенераторы НРП рассчитаны на
работу от источников постоянного тока
с номинальным напряжением
или
В.
Оборудование НРП размещается при этом
на стойке СНРП.
Как показал опыт работы на построенных ВОЛС наиболее целесообразно использовать второй способ — дистанционное питание НРП.
П
итание
осуществляется постоянным током по
четырем медным жилам диаметром 1,2 мм
оптического кабеля по схеме «провод —
провод».
По каждой цепи ДП, например, можно организовать питание одной или двух систем в НРП(рис. 7.9). Длина секции ДП — 210 км. Величина тока в цепи ДП — 200 мА при максимальном напряжении 850 В.
П
Рис.7.9. Пример
схемы дистанционного питания НРП ВОСП
Выходное напряжение .......................................... 10,5 В
Выходной ток......................................................... 2,2 А
Выходная мощность ...................................…….. 23 Вт
Напряжение на выходе НРП, при токе нагруз-
ки 2,2 А, не менее ......................................……… 10,35 В
Время работы без обслуживания....................….. 4380 ч
Топливо ..................................................………… реактивное, марки Т-1
Расход топлива...........................................……… 0,1 кг/ч
Размещение ТЭГ наземное в контейнерах при
температуре окружающей среды ...................….. -60...+50оС.
Для одной системы передачи требуется АИП, в состав которого входят рабочие и один резервный ТЭГ. Известны две модификации АИП: два рабочих и один резервный ТЭГ; четыре рабочих и один резервный ТЭГ. Для подключения ТЭГ к контейнеру HPII используется семичетверочный симметричный кабель длиной до 8 м [2].