光缆工程施工方案.docx
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光缆工程施工方案
光缆工程建设方案
第一章系统设计方案
1.光缆铺设总体设计方案
光缆铺设主要分三部分:
光缆铺设、光缆熔接、光缆测试。
本系统设计严格根据已通过甲方图纸中的线路工程设计施工,交接箱及监控中心光缆熔接全部采用机架式光纤熔接盒熔接。
1.1光缆敷设
A.光缆的户外施工
较长距离的光缆敷设最重要的是选择一条合适的路径。
这里不一定最短的路径就是最好的,还要注意土地的使用权,架设的或地埋的可能性等。
必须要有很完备的设计和施工图纸,以便施工和今后检查方便可靠。
施工中要时时注意不要使光缆受到重压或被坚硬的物体扎伤。
光缆转弯时,其转弯半径要大于光缆自身直径的20倍。
1.户外管道光缆施工
A.施工前应核对管道占用情况,清洗、安放塑料子管,同时放入牵引线。
B.计算好布放长度,一定要有足够的预留长度。
详见下表:
注:
其它余留按设计预留
C.一次布放长度不要太长(一般2KM),布线时应从中间开始向两边牵引。
D.布缆牵引力一般不大于120kg,而且应牵引光缆的加强心部分,并作好光缆头部的防水加强处理。
E.光缆引入和引出处须加顺引装置,不可直接拖地。
F.管道光缆也要注意可靠接地
2.建筑物内光缆的敷设
A.垂直敷设时,应特别注意光缆的承重问题,一般每两层要将光缆固定一次。
B.光缆穿墙或穿楼层时,要加带护口的保护用塑料管,并且要用阻燃的填充物将管子填满。
C.在建筑物内也可以预先敷设一定量的塑料管道,待以后要敷射光缆时再用牵引或真空法布光缆
3.光缆在楼内的敷设
A.高层建筑
如果本楼有弱电井(竖井),且楼宇网络中心位于弱电井(竖井)内,则光缆沿着在弱电井(竖井)敷设好的垂直金属线槽敷设到楼宇网络中心;否则(包括本楼没有弱电井或竖井的情况),则光缆沿着在楼道内敷设好的垂直金属线槽敷设到楼宇网络中心.
B.光缆固定
在楼内敷设光缆时可以不用钢丝绳,如果沿垂直金属线槽敷设,则只需在光缆路径上每2层楼或每35英尺(10.5M)用缆夹吊住即可.如果光缆沿墙面敷设,只需每3英尺(1M)系一个缆扣或装一个固定的夹板.
4.光缆的富余量
由于光缆对质量有很高的要求,而每条光缆两端最易受到损伤,所以在光缆到达目的地后,两端需要有10M的富余量,从而保证光纤熔接时将受损光缆剪掉后不会影响所需要的长度.
B.光缆的敷设规范
5.长度及整体性
每条光缆长度要控制在800M以内,而且中间没有中继.
6.光缆最小安装弯曲半径
在静态负荷下,光缆的最小弯曲半径是光缆直径的10倍;在布线操作期间的负荷条件下,例如把光缆从管道中拉出来,最小弯曲半径为光缆直径的20倍.对于4芯光缆其最小安装弯曲半径必须大于2英寸(5.08CM).
7.安装应力
施加于4芯/6芯光缆最大的安装应力不得超过100磅(45公斤).在同时安装多条4芯/6芯光缆时,每根光缆承受的最大安装应力应降低20%,例如对于4*4芯光缆,其最大安装应力为320磅(144公斤).
8.光纤跳线的安装拉力
光纤跳线采用单条光纤设计.双跨光纤跳线包含2条单光纤,它们被封装在一根共同的防火复合护套中.这些光纤跳线用于把距离不超过100英尺(30M)的设备互连起来.光纤跳线可分为单芯纤软线和双芯纤软线,其中单芯纤软线最大拉力为27磅(12.15公斤),双芯纤软线最大拉力为50磅(22.5公斤).
将光纤与FC头进行熔接,然后与耦合器共同固定于光纤端接箱上,光纤跳线1头插入耦合器,1头插入光端机上的光纤端口.
C.光缆搬运及敷设要点
1.光缆在搬运及储存时应保持缆盘竖立,严禁将缆盘平放或叠放,以免造成光缆排线混乱或受损。
2.短距离滚动光缆盘,应严格按缆盘上标明的箭头方向滚动,并注意地面平滑,以免损坏保护板而伤及光缆。
光缆禁止长距离滚动。
3.光缆在装卸时宜用叉车或起重设备进行,严禁直接从车上滚下或抛下,以免损坏光缆。
4.敷设时应严格控制光缆所受拉力和侧压力,必要时应询问光缆相关机械强度指标。
5.敷设时应严格控制光缆的弯曲半径,施工中弯曲半径不得小于光缆允许的动态弯曲半径。
定位时弯曲半径不得小于光缆允许的静态弯曲半径。
6.光缆穿管或分段施放时应严格控制光缆扭曲,必要时宜采用倒"8"字方法,使光缆始终处于无扭状态,以去除扭绞应力,确保光缆的使用寿命。
7.光缆接续前应剪去一段长度,确保接续部分没有受到机械损伤。
8.光缆接续过程应采用OTDR检测,对接续损耗的测量,应采用OTDR双向测量取算术平均值方法计算。
1.2光缆熔接
(1)把光纤从光缆中拔出和处理
A.把长约1M的带状光纤除去其松套管;
B.用中性溶剂除去缆膏;
C.将带状光纤放在光带夹具内,保持其清洁,夹力良好。
光带夹具要选适当,其宽度和厚度应根据带状光纤的芯数及带状光纤的处理方式而定。
一般包覆型带状光纤的厚度约400微米,粘边型带状光纤的厚度约300微米,带状光纤在光带夹具中的深出长度一般为30mm,保证在切割后,有10mm裸光纤。
(2)光纤剥离程序
光纤的基材和光纤涂层是用热剥离法去除的:
A.把在光带夹具里的带状光纤放进热剥离器(又叫加热剥离钳)内5-8s,其时间长短根据带状光纤的基材与光纤涂层而定;
B.光纤被剥离后,在光纤表面可发现少量的剩余涂层材料,应用无棉絮纸巾和大于99%纯度的酒精进行清洗。
(3)光纤切割
光纤的切割质量是保证低熔接损耗的重要因素。
要保持切割刀的良好性能,切割刀的v型槽和光纤表面必须保持十分清洁,切割后的光纤端面角度<1°,切割长度10mm
(4)光纤熔接过程
A.光纤放在v型槽内,预熔电弧烧掉光纤表面杂质,检查光纤端头;
B.熔接;
C.接续前检查和测试熔接机电弧强度,寻找最佳接续条件,显示熔接损耗估算值(估算值是根据光纤间端面距离、光纤端面角度和光纤包层外径的对位来计算的)。
(5)熔接后进行机械保护
A.将套在熔接点上的套管放入熔接机所附的加热器槽内时,套管中的支撑棒应安放在下面;
B.将经过熔接点加强保护后的光纤安装在接头盒内。
1.3光缆调试
光缆内光纤的测试项目有传输衰减的测量,对多模光纤,当需要时测试基带响应。
单模光纤是以色散系数来表征色散的。
单模光纤的色散系数本来很低,对于140Mbit/s系统的限额为300ps/nm,因此当中继段长小于50km时,该限额有很大余量,施工过程可以不必测量;565Mbit/s五次群的限额为120ps/nm,因此有必要在设计中考虑,施工后进行验证测量。
1、现场传输衰减的测量
1.1 光纤的衰减
光信号沿光纤传输时,光功率的损失即为光纤的衰减,衰减A以分贝(dB)为单位,
A=10lgP1/P2(dB)
P1和P2分别是注入端和输出端的光功率。
1.2 光缆间增加注入系统
为了测量得到精确的结果,必须保证功率分配是稳态模,因此在光源与被测光缆间增加注入系统。
注入系统由扰模器、滤模器和包层模剥除器组成的一种模拟装置;对多模光纤可以用1km以上,以一定曲率半径圈绕的光纤。
1.3 3种测试方法比较
CCITT建议G.651推荐了3种测试方法。
即剪断法、和后向散射法。
剪断法精度高但有破坏性;介入损耗法是非破坏性,精度不如剪断法;而后向散射法,即用光时域反射仪(OTDR)测量,功能全、精度高和无破坏性,测量数据可直接打印出来。
1.4 用光时域反射仪(OTDR)测量的优点
用光时域反射仪(OTDR)测试只需在光纤的一端进行,如图1、2所示,用这种仪表不仅可以测量光纤的衰减系数,还能提供沿光纤长度衰减特性的详细情况,检测光纤的物理缺陷或断裂点的位置,测定接头的衰减和位置,以及被测光纤的长度,这种仪器带有打印机,可以把测绘的曲线打印出来。
图1 光时域反射仪的框图
图2 后向散射功率的典型曲线
现场光纤接续由OTDR监视进行,熔接机在熔接完一根芯后都会给出熔接点的估算衰耗值,其估算一般都是本地纤芯直观监测,即通过观察纤芯对接的好坏来估算衰耗值。
接续工作是否完好,由监视者测量后通知接续工作者。
这种方法的优点:
一是OTDR固定不动。
省略了仪表转移所需的车辆和人力物力;二是测试点选在有市电而不需配发电机的地方;三是测试点固定,减少了光缆开剥。
1.5 OTDR测量参数的选择
(1)选择适当量程:
OTDR有不同的量程,操作者应结合测试的光缆长度选择比较恰当的量程,使测试曲线尽量显示在屏幕中间,这样读数才能准确,误差才会小。
(2)选择适当脉冲宽度:
OTDR可以选择注入被测光纤的光脉冲宽度参数,在幅度相同的情况下,宽脉冲的能量要大于窄脉冲的能量,能够测试较长距离,但误差较大。
因此,操作者应该结合待测光纤的长度选择适当的脉冲宽度,使其在保证精度的前提下,能够测试尽可能长的距离。
(3)选择适当的折射率:
由于不同厂家光纤选用的材质不同,造成光在光纤中传输速度不同,即不同的光纤有不同的折射率,因此在测试时应选择适当的折射率,这样在测量光纤长度时才能准确。
(4)测试点位选择应合理:
目前,大部份OTDR测试接头损耗均采用5点法,在测试时,光标作为一点应定位在接头点上,其余4点应分别对应接头点两侧的光纤特性。
这样接头测试才能准确。
1.6 光缆接头单向测试法
此种方法就是在接续方向的始端放置一台OTDR,对所有接头点进行单向测试。
当中继段长度较短,光缆接头不多,如市话中继光缆,对接头衰减要求不很精确时,可以用光时域反射仪从一端监视,指挥接续者调整接续器达到相对最佳值即可正式接续,从图2观察到图内(c)点的波形出现小的“台阶”,衰减的大小可以由“台阶”的大小估计。
这种方法精度不如比较法,但简便,只要一点监视两点配合,适宜于中继段衰减余量较大的光缆段施工,可增快进度。
1.7 光缆接头双向环测法
此种方法就是在接续方向的始端将两根光纤分别短接,组成回路,OTDR在接续开始点的前一点对所有接头点进行双向测试。
由于增加了环回点,所以能在OTDR上测出接续衰耗的双向值,这种方法的优点是能准确评估接头的好坏。
由于测试原理和光纤结构上的原因,用OTDR单向监测会出现虚假增益的现象,相应地也会出现虚假大衰耗的现象,对于一个接头来说,用两个方向衰减值的数学平均数才能准确反映其真实的衰耗值。
光纤衰减常数的标准为:
在1310mm波长上,衰减平均值应小于等于0.36dB/km,衰减最大值应小于等于0.4dB/km;在1550mm波长上,衰减平均值应小于等于0.22dB/km,衰减最大值应小于等于0.25dB/km;光纤接续时,其双向平均接头损耗不得大于0.08dB。
竣工后用光源和光功率计对全程进行双向测试,其衰耗值必须符合设计要求。
并用OTDR双向进行检查后向散射曲线是否符合要求。
2、现场光纤的基带响应测试
多模光纤是以基带响应间接地表征光纤的色散。
单盘光缆内光纤的基带响应测试可使用频域法或时域法。
现将频域法介绍如下。
2.1 以测试频宽扫描调制光源
光源的波长应是光纤的工作波长,以测试频宽扫描调制光源,如被测光纤带宽为1000MHz.km,则应从低频(例如100~1000MHz或更高一些),在被测光纤终端为检测器,并将它接入到频谱分析仪,如图3所示。
图3 频域法光纤带宽测试框图
2.2 用短光纤将发送与接收连接
测试前先用短光纤将发送与接收连接,记录其波形。
将被测光纤介入,再记录其波形。
将两波形相减得出一6dB点的频率就是被测光纤的带宽。
进而折算出单位长度(km)的基带响应。