
- •Введение
- •Цель и задачи магистерской диссертации
- •1 Обзор литературы
- •2 Теоретическая часть
- •2.1 Общие сведения о волс
- •2.1.1 Преимущества и недостатки волс
- •2.1.2 Основные компоненты волс
- •2.1.3 Распространение световых лучей в оптических волокнах
- •2.1.4 Типы оптических волокон
- •2.1.5 Затухание оптического волокна
- •2.1.6 Дисперсия
- •2.1.7 Конструкция волоконно-оптических кабелей связи.
- •2.2 Измерение параметров волоконно-оптических линий связи
- •2.2.1 Основные задачи тестирования оптического волокна
- •2.2.2 Измерения волс с помощью оптических тестеров
- •2.2.3. Измерение волс с помощью оптических рефлектометров
- •2.2.3.1 Оптические рефлектометры
- •Рэлеевские центры
- •2.2.3.2. Конструкция оптического рефлектометра
- •2.2.3.3 Принцип работы оптического рефлектометра
- •2.2.3.4 Типы оптических рефлетометров
- •2.2.3.5 Назначение оптических рефлектометров
- •2.2.3.6 Основные характеристики оптического рефлектометра
- •2.2.3.7 Параметры измерений оптических волокон
- •2.2.3.8 Расшифровка и анализ рефлектограммы волокна
- •3 Научно-исследовательская часть
- •3.1 Исследование причин повреждений волоконно-оптических кабелей связи
- •3.2 Сравнение качественных характеристик линий связи, организованных по металлическим и волоконно-оптическим кабелям
- •3.3 Исследование воздействий электромагнитных полей на подземные волоконно-оптические кабели связи
- •3.4 Особенности измерений волоконно-оптических линий связи
- •3.4.1 Описание измерительного прибора
- •3.4.2 Измерение на различных длинах волн
- •3.4.3 Измерение импульсами различной длительности
- •3.4.4 Измерение с различным количеством усреднений
- •3.4.5 Проблемы‚ возникающие при измерениях оптических волокон
- •3.5 Анализ факторов, оказывающих влияние на мертвые зоны рефлектограмм оптических волокон
- •3.6 Корреляционный анализ рефлектограмм оптических волокон
- •3.7 Разработка метода обнаружения мест возможных повреждений в волоконно-оптическом кабеле путем суммирования рефлектограмм
- •Рисунк 3.29 – Общая рефлектограмама исследуемых волокон при измерении рефлетометром мтр9000 (длительность импульса 90 нс, разрешение 1 м)
- •Заключение
- •Библиографический список
3 Научно-исследовательская часть
3.1 Исследование причин повреждений волоконно-оптических кабелей связи
Одним из достоинств волоконно-оптических линий связи является возможность передавать огромные объемы информации. По этой же причине к качеству работы ВОЛС предъявляются более высокие требования.
Надежность ВОЛС зависит от конструктивно-производственных и эксплуатационных факторов. К конструктивно-производственным относятся факторы, связанные с разработкой, проектированием и изготовлением отдельных изделий и устройств, составляющих ВОЛС (оптического волокна, кабеля, соединительных муфт и т. д.). К эксплуатационным факторам относятся все факторы, влияющие на надежность в процессе практического использования оптического кабеля (его прокладки, монтажа и последующей эксплуатации).
Также факторы можно условно разделить на две основные группы: внутренние и внешние. Внутренние факторы зависят от причин, возникающих в процессе изготовления оптического волокна, оптического кабеля, проектирования ВОЛС, монтажа, эксплуатации и старения ОК. Внешние факторы не зависят от процесса изготовления и эксплуатации ОК. Такими факторами являются, например, механические, климатические воздействия, токи молний (при наличии металлических элементов в ОК) и т. д.
Причины повреждений весьма разнообразны; к ним могут относиться дефекты производства, монтажа, неправильная эксплуатация, пробои высоким напряжением (при наличии металла в ОК), повреждение грызунами, старение и т. д.
Специалисты выделяют следующие основные причины аварий и повреждений подземных оптических кабелей:
- механические повреждения ОК при выполнении строительно-монтажных работ сторонними организациями в пределах охранных зон кабельной линии, также в результате актов вандализма;
- старение ОВ или попадание в сердечник кабеля влаги;
- грозовые воздействия на ОК (при наличии металлических элементов в конструкции ОК);
- воздействия грызунов, пожаров и т. д. на ОК.
- нарушение технологии прокладки и монтажа ВОЛС.
На рисунке 3.1 приведены данные полученные при анализе причин повреждения ВОЛС Гомельского филиала РУП «Белтелеком» за перид 2006-2012 гг.
Рисунок 3.1 – Распределение повреждений по их видам
Как видно из рисунка 3.1 главной причиной повреждений ВОЛС являются повреждения механического характера. Следует заметить, что происходит постепенное увеличение количества повреждений ВОЛС, которое объясняется постоянным увеличением общей протяженности и количества волоконно-оптических линий связи. Повреждения, вызванные механическим воздействием, в основном связаны с нарушением некоторыми строительными организациями правил охраны линий и сооружений связи, а также с деятельностью злоумышленников. Остальные виды повреждений встречаются гораздо реже. Грозовые повреждения обусловлены наличием в ВОК металлических элементов (брони). Стихийные бедствия не являются характерными для нашего региона, поэтому вызванные ими повреждения встречаются также довольно редко. Возможность повреждения грызунами возникает при использовании кабелей без металлической брони.
Одним из важнейших свойств оптического волокна является долговечность. Время нормальной работы волокна, то есть сохранение им своих свойств в определенных пределах, может превышать 20 лет. Волоконно-оптические кабели предприятия Гомельский филиал РУП «Белтелеком» имеют срок эксплуатации не более 15 лет, поэтому повреждения вызванные старением ОВ на данном этапе эксплуатации не приводят к аварийным ситуациям. Однако были отмечены случаи попадания влаги в оптические муфты, что отрицательно влияло на затухание волокна и могло вызвать его преждевременное старение. Проведение профилактических измерений позволяет своевременно обнаруживать и устранять такого рода недостатки.
Следует также сказать, что для повышения качества работы волоконно-оптических систем передачи данных и уменьшения времени, требуемого для восстановления работоспособности линии, необходимо постоянно совершенствовать систему обслуживания, улучшать материально-техническую базу, проводить обучение персонала.
Рассмотрим возможные пути уменьшения количества повреждений ВОЛС. Основным требованием здесь является соблюдение правил прокладки, монтажа и эксплуатации ВОЛС. Защита ВОЛC от ударов молнии может быть осуществлена путем прокладки полностью неметаллических ОК; путем прокладки ОК повышенной молниестойкости; с помощью проложенных в земле параллельно ОК защитных проводов (тросов). Однако следует помнить, что отсутствие металлической брони понижает прочность кабеля и делает его уязвимым для грызунов.
Как уже говорилось выше, одной из основных причин повреждений является человеческий фактор. Для обозначения трассы прохождения кабеля используются информационные знаки, с землепользователями и строительными организациями проводится охранно-разъяснительная работа, для ограничения доступа посторонних лиц в кабельной канализации устанавливаются устройства сигнализации. К сожалению, следует признать, что между различными ведомствами еще не налажены пути взаимодействия в области соблюдения правил охраны линий связи, что приводит к нарушениям этих правил и повышает вероятность повреждения кабельной линии связи.