光缆通信线路工程的设计毕业论文 通信线路工程的认识.docx

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光缆通信线路工程的设计毕业论文通信线路工程的认识

[光缆通信线路工程的设计毕业论文]通信线路工程的认识

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计算机与通信工程学院2012年X月光缆通信线路工程的设计摘要：

光纤通信工程设计是指在现有通信网络设备规划、整合、优化的基础上，根据通信网络发展目标，综合运用工程技术和经济方法，依据技术标准、规范、规程，对工程项目进行勘测和技术、经济分析，编制作为工程建设依据的设计文件和配合工程建设的活动。

随着时代的进步高速光纤通信是提供大容量传输信道的主要手段。

随着我国经济建设的不断发展，对通信业务的需求增长是必要趋势，光缆线路施工与测试是光纤通信系统建设的主要环节；

光缆传输性能的优势，线路施工质量的好坏均直接影响系统的通信质量，而光纤线路工程设计施工的指导方案和参考依据，有助通信系统更好的建设。

本论文就是针对光缆线路工程的研究，分析光缆线路工程设计的流程和原理，对光缆线路不同设计阶段，了解工程概、预算的内容和必要性等。

关键词：

光纤通信；

线路设计；

光缆架设；

路由选择。

目录第1章绪论11.1光纤通信发展现状及趋势11.2本论文的研究内容2第2章光缆线路工程的设计简介32.1工程设计概述32.1.1光缆线路工程设计的一般要求32.1.2设计阶段的划分32.1.3设计文件的组成52.2光缆线路设计6第3章光缆线路工程设计实例73.1光缆线路设计说明73.1.1工程概况73.1.2地理概况73.1.3对环境的影响73.1.4设计依据83.2光缆线路路由83.2.1工程沿途自然条件83.2.2光缆线路主要路由方案93.3光缆结构应用及光纤主要技术指标93.3.1光纤性能指标93.3.2接头盒主要性能指标103.3.3中继段长度计算113.4光缆敷设安装标准、技术措施和一般要求123.4.1设计原则123.4.2施工方法123.4.3光缆端别123.4.4杆路设计123.4.5光缆的敷设143.4.6光缆接续173.4.7光缆线路防护要求与措施173.5预算183.5.1预算总值183.5.2预算编制依据193.5.3有关费率及费用的取定193.5.4投资分析21第4章总结与展望22参考文献23致谢24附录主要英文缩写语对照表25第1章绪论光纤通信技术自20世纪70年代开始不断的发展进步，世界IP业务每年都在以100％的速度增长，这就迫使原本以话音服务为主的电信网络开始进行深刻的变革，ATM、千兆以太网和MPLS等宽带技术逐渐成为骨干网络的核心技术，而这些核心技术的应用和发展都离不开光通信技术的支持。

很多国家和地区不遗余力地巨资发展光纤通信技术及其产业，光纤通信事业得到空前的发展。

因此掌握光纤线路的工程设计的基本知识是十分重要的。

本章对光纤通信的发展现状及趋势作了介绍，从而提出了光缆线路设计的必要性。

1.1光纤通信发展现状及趋势光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。

　　1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。

　　于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。

据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。

这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。

1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。

在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。

光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。

　　按理论计算：

就光纤通信常用波长1.3微米和1.55微米波长窗口的容量至少有25000GHz。

自然会想到采用多波长的波分复用技术WDM（WavelengthDivisionMultiplex）。

1996年WDM技术取得突破，贝尔实验室发展了WDM技术，美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。

光纤通信系统的速率从单波长的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地发展到多波长的Tb/s（1Tb/s=1000Gb/s）传输。

当今实验室光系统速率已达10Tb/s，几乎是用之不尽的，所以它的前景辉煌。

如今光纤通信发展趋势：

未来光通信发展的主要趋势是传输链路容量继续按光纤定理前进，成本与比特之比率将继续下降；

组网方式从简单的点到点传输转向光层联网方式，以改进组网效率和灵活性；

光联网则将从静态联网开始向智能化动态联网方向发展，以改进网络响应和生存性；

网络核心趋向传送层和业务层分别独立发展，整个网络正向高智能的3T（Tbit／sTransmissionLinks，Tbit／sTransportNodes，Tbit／sServiceNodes）网发展；

网络边缘趋向传送和业务一体化的融合方向发展（oneboxsolution）。

1.2本论文的研究内容光纤通信系统的工程设计，事关国家通信建设的大局，因此工程设计在通信建设中具有很重要的地位。

光纤通信设计又分为光缆线路设计和设备配置安装两大单项工程。

本论文只是对光缆线路设计进行研究讨论。

掌握线路设计的有关理论，了解路由选择及中继站站址选定的考虑，掌握再生段距离的计算和光纤光缆选型的方法等。

第2章光缆线路工程的设计简介2.1工程设计概述2.1.1光缆线路工程设计的一般要求光缆线路工程设计，是通信基本建设的重要环节，其要求有：

①工程设计必须遵守相关法律法规，全面贯彻国家基本建设方针政策、法规、标准和规范，并进行多种方案比较，提出优选的方案。

保证建设项目的安全、经济合理，满足施工和使用要求。

②在城镇以及路权资源受到限制的地区，新建、扩建和改建电信管道、电信杆路等电信基础设施时，应考虑不同电信业务经营者的统筹规划、联合建设、资源共用。

③电信基本建设中涉及国防安全，应执行信息产业部颁发的《电信基本建设贯彻国防耍求技术规定》。

④工程设计必须保证通信网整体通信质量，技术先进、经济合理、安全可靠。

设计中应当进行多方案比较，努力提高经济效益，降低工程造价。

⑤工程设计应与通信发展规划相结合。

建设方案、技术方案、光缆及配套设备的选型应以网络发展规划为依据，充分考虑远期发展的可能性。

⑥工程设计中采用的电信设备应取得信息产业部电信设备入刚许可证，末获得信息产业部颁发的电信设备入网许可证的设备不得在工程中使用。

⑦在我国抗震设防烈度7烈度以上（含7烈度）地区公用电信网中使用的传输设备，应取得电信设备抗震性能检测合格证，未获得信息产业部颁发的通信设备抗震性能合格证的不得在工程中使用。

⑧工程设计中必须按照丁程建设标准中的强制性条款进行勘察、设计，并对勘察、设计的质量负责。

2.1.2设计阶段的划分光缆线路设计大致分为三个阶段，即准备阶段、设计阶段和验收阶段。

（一）准备阶段在工程的准备阶段，主要是完成三个设计文件，即项目建议书，可行性研究报告和设计报告。

（1）项目建议书是工程建设程序中最初阶段的工作，是投资决策前拟定该工程项目的轮廓设想。

在建议书中主要阐述工程项目的必要性和主要依据，初步分析工程项目在技术上、经济上的可行性及能够产生的社会效益和经济效益。

项目建议书是有关部门进行工程决策的初步依据。

（2）可行性研究报告是项目建议书通过审批后，即可进行可行性研究和专家评估。

所以可行性研究报告是在项目建议书基础上，进一步阐述工程规模、地点、方案的比较论证、技术条件、投资估算等；

深入分析工程项目的技术可行性、经济可行性及深入评估社会效益与经济效益。

（3）设计任务书是在根据可行性研究报告推荐的最佳方案确定建基本的建设文件，是编制设计文件的主要依据。

明确阐述工程规模、地点、线路线路选择、投资成本与经济效益评估等。

【提示】

（1）可行性研究报告和设计任务书的编制要符合国家、部委及地方的有关要求；

（2）中小规模的项目可以将项目建议书的提出与可行性研究报告合并进行；

（3）工程项目可行性研究报告，要提交给专家进行评估，而专家的评估报告是有关部门决策的主要依据[2]。

（二）设计阶段光缆线路工程设计阶段的划分主要包括初步设计和施工图设计，但是对于大型、特殊工程项目或者技术上比较复杂而缺乏设计经验的项目，实行三阶段设计，即初步设计、技术设计和施工图设计。

（1）初步设计是根据批准的可行性研究报告、设计合同或者设计委托书、初步勘测资料及相关的光缆线路设计规范要求编制。

光缆线路工程设计文件主要阐述设计依据、范围、分工；

工程量、技术经济分析；

线路选择及沿线的自然、地理和交通条件；

中继段距离的计算、工程预算等。

初步设计要绘出有关图纸，即光缆线路路由示意图、进局管道光缆线路路由示意图、光纤分配图、局内布线图等

（2）技术设计是根据已批准的初步设计进行编制工程的设计标准、技术要求及措施。

（3）施工图设计是根据已批准的初步设计编者的，用来指导工程施工。

其施工图预算则是确定工作预算造价，签订工程施工合同（或者工程总承包合同）和办理工程结算的依据。

它用来阐述光缆的路由、光缆结构、单盘光缆技术要求及技术指标、、光纤色标、中继段主要指标、光缆敷设安装要求、光缆防护要求及措施等。

2.1.3设计文件的组成编制设计文件的目的是使设计任务的具体化，是勘察、测量收集所获得资料与设计合同设计委托书所提出的任务及要求的有机集合，也是设计规范、标准和技术的综合运用，它充分反映设计者的指导思想和设计意图，并工程的施工、安装建设提供准确可靠的依据，也是建设方固定资产投资的依据和长期档案管理的重要文档，因此，编制设计文件是十分重要的。

设计文件包括设计说明、工程投资概预算和设计图纸三部分。

（1）设计说明设计说明应完全反映工程的总体概况，如设计依据、工程建设规模、对光纤光缆以及配套设备的技术要求、光缆的敷设和保护、光缆线路的传输性能指标的设计及验证、工程的主要工作量、摡预算说明、投资情况及其他需要说明的问题等都应该用简练、准确的文字加以说明。

（2）工程投资概预算光缆线路工程建设概／预算是光缆线路工程设计文件的重要组成部分，它是根据工程对象存不同的设计阶段的内容，按照国家规定的概／预算定额、设备和材料价格、费用标准等相关规定，经过具体的计算所确定的某一固定资产投资项目或某项目中的一个单项目的价值，即固定资产投资建设工程的造价。

这个造价不仅为等价交换原则办理工程价款的拨款结算提供依据，而且更重要的是为固定资产投资项目的投资、决算、分配、管理和监督提供依据，也是签订工程承包合同、核定贷款额度及结算工程价款的主要依据。

所以，及时准备地编制出工程建设项目的概／预算可以提高设计质量，加强固定资产投资项目的工程建设管理。

光缆线路工程概／预算的编制应按相应的设计阶段进行。

当建设项目按两阶段进行设计时，概预算编制就分为初步设计阶段编制的总概算和施工图设计阶段的编制的工程预算（含预备费）。

对于技术复杂的特殊工程项目可增加技术设计。

当采用阶段设计时，除了初步设计和施工图设计的概／预算外，还应增加技术设计阶段编制的修正总概算。

当采用一阶段设计时，只编制施工图设计阶段的工程预算。

（3）设计图纸设计文件中图纸是设计意图的符号，图形形式的具体表现。

不同的工程项目，图纸的内容及数量各不相同。

主要包括光缆线路路由示意图、光缆线路传输系统配置图、光缆线路进局管道路由图；

水底光缆路由图（如果工程中没有水底光缆，可省略此图）、光缆结构剖面图等。

2.2光缆线路设计光缆线路工程设计的主要内容：

①光缆线路路由的选择及确定。

②对近期及远期通信业务量的预测。

③局／站选择及建筑方式。

④光缆线路敷设方式的选择。

⑤使用的光纤、光缆的选择及要求。

⑥光缆线路的防护要求。

⑦光缆、光纤的接续及保护要求。

⑧光缆线路终端的选择及要求。

⑨光缆线路传输性能指标的设计。

光缆线路施工中应注意事项。

第3章光缆线路工程设计实例3.1光缆线路设计说明3.1.1工程概况TD是由我国自主提出并主导完成的3G标准，是国际三大3G标准之一，是具有独特的优势，建网意义重大。

整个项目在2009年全面开通，进一步满足武汉城市圈对高效的需求，建成后TD网络主要覆盖武汉市区、郊区城关、机场、高校、驻军所在地及热点地区，并实现2G和3G之间平滑切换，对提升武汉经济实力，加快城市圈“两型社会”建设起积极、巨大的促进作用。

本册共新建1段光缆传输线路共计0.982，其中管道光缆0.132公里，槽道光缆0.65公里，室内光缆0.2公里。

本工程设计根据各省市的实际情况及未来的业务发展需求，光缆采用24芯架空、管道GYTS通用型光缆。

G652单模光纤光缆价格低，技术成熟，同时能满足移动未来接入网的业务发展需求，本次工程建设采用G652单模光纤光缆。

3.1.2地理概况绥化市的地势东北高，西南低，即由低丘陵、高平原过渡为河谷平原。

全市地貌按其形态特征可分为低山丘陵、岗丘状高平原、岗阜状高平原、微倾斜高平原、一级阶地、高漫滩  绥化市在黑龙江省的位置和低漫滩绥化市辖北林1区，肇东、安达、海伦3个县级市及绥棱、青冈、庆安、兰西、望奎、明水6县3.1.3对环境的影响本工程所采用的主要设备和材料为光缆、钢铁、水泥和少量塑料制品等。

均为无毒无污染产品，对线路沿途自然环境没有影响和污染。

3.1.4设计依据

（1）中国移动通信集团公司黑龙江分公司“关于委托编制2011年TD网络传输工程可行性研究和一阶段设计的函”。

（2）《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》。

（3）2010年5月14日关于《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》的批复。

（4）《关于中国移动3G（TD-SCDMA）网络四期黑龙江工程初步设计的批复》。

（5）绥化移动通信分公司提供的相关图纸资料。

（6）勘测设计人员现场勘测资料。

（7）原信部规[2006]141号文件发布《本地通信线路工程设计规范》YD5137-2005。

3.2光缆线路路由3.2.1工程沿途自然条件本工程大部分位于平原地区，部分为湖波、丘陵地区。

地区外多采用新建杆路或利用原有杆路敷设，城区内的光缆建设方式多利用多利用管道电力槽道、电力杆、广电杆路布防。

3.2.2光缆线路主要路由方案本工程光缆线路路由根据网络今后的扩容、发展需要。

以及便于维护施工的诸多方面考虑，光缆线路路由多选择沿公路、乡间路和村间路，以架空方式敷设安装，城市部分采用管道方式敷设安装。

武汉城区光缆线路路由首先选择移动自有管道，其次为电力槽道最后是电力杆路，因为赔偿费用高，手续繁琐，时间长不能满足工期要求，因此尽量避免直埋。

3.3光缆结构应用及光纤主要技术指标3.3.1光纤性能指标表3.3.1单盘光缆主要技术性能表（光纤部分）序号项目单位性能指标备注1光缆型号G.652、G.6552标称工作波长nm1310、15503模场直径（1310nm）μm8.9~9.6±0.54包层直径μm125±0.55模场同心度偏差μm≤16包层不圆度≤2％7截止波长λnm1100~1280λnm<1270G.655≤14708衰减1310nmI级dB/km≤0.36II级dB/km≤0.41228~1339nmII级dB/km≤0.03与1310mm波长上的衰减系数相关1550nmI级dB/km≤0.22II级dB/km≤0.2591550nm衰减弯曲性能dB/km≤0.5松绕100圈半径37.5mm10色散零色散波长nm1300~1324最大零色散斜率ps/nm.km≤0.093G.655≤0.0751228~1339nmps/nm.km≤3.5G.6521271~1360nmps/nm.km≤5.31530~1625≤1.0~6.01550nmps/nm.km≤181480~1580nmps/nm.km≤2011偏振模色散1550nm波长ps/√km单盘<0.125ps/√km≥20盘<0.13.3.2接头盒主要性能指标光缆接头盒具有3~4个进线口，分别适用管道光缆和直埋光缆的直通或分歧接续；

可以在-40℃~+60℃温度范围内正常使用；

接头盒内对两侧光缆加强芯和金属护层具有可断可连功能；

接头盒应具有重复开启键，便于监测缆的引出；

接头盒的气闭性能和防水防潮性能优良；

其外部金属构件及紧固件采用不锈钢材料；

接头盒壳体塑料表面应光洁平整，塑化良好，具有抗腐抗老化性能。

接头盒使用寿命不少于25年。

3.3.3中继段长度计算中继段长度计算应该分别按衰减受限和色散受限计算，中继段距离应不超过计算出的最坏首先距离。

衰减受限系统：

Lmax=Ps-Pr-Me-2Ac/Af+As+McLmax——衰减受限再生段长度（km）；

Ps——S点发送功率（dBm），计算时一般为发送机最小发光功率；

Pr——R点接收灵敏度（dBm），计算时一般为接收机最差的灵敏度；

Me——设备富余度（dBm），一般取3dBm；

Ac——S和R之间其他连接器衰减之和（dm），PC型平均0.5dB/个；

Af——光缆光纤平均衰减（dB/km），1310nm时Af≤0.36dB/km1550nm时Af≤0.22dB/km；

As——光缆固定接头平均衰减（dB/km），程中一般取0.05dBm/km；

Mc——光缆富余度（dBm），一般取3dBm。

由于光缆线路在每km长度上的衰减不大于0.28dB，此外Mc亦可考虑在Pr之内，故而上式可简化为：

L=Pr-Pr-PL/0.28色散受限系统：

Lmax=ε*10/B*D（λ）*△λLmax—色散受限再生段距离；

ε—光源系数：

对于多纵模激光器（MLM）ε=0.115，单纵模激光器（SLM）ε=0.306；

B—线路传输速率（bit/s）；

D（λ）—光纤色散系数（ps/nm.km）；

△λ—光源谱线宽度（nm）。

也可简化为：

L=Dmax/DDmax—S点和R点之间允许的最大色散值（ps/nm）；

D—光纤色散系数（ps/nm.km）。

3.4光缆敷设安装标准、技术措施和一般要求3.4.1设计原则本工程以架空方式为主，市区局站采用管道方式。

光缆布放时及安装后，其曲率半径及所受张力。

侧压力不超过相关设计规范的规定。

3.4.2施工方法施工方法为人工或机械（有条件时使用）。

3.4.3光缆端别表3.4.3表光缆端别序号A端B端1灵山基站范大桥基站3.4.4杆路设计1.负荷区的规定：

根据绥化所处环境地理位置的气象条件，其负荷区为中负荷区。

杆线主要器材最小安全系数不得小于表。

表3.44杆线主要器材做小安全系数表主要器材名称最小安全系数标准杆距及≤150m长档杆＞150m长档杆水泥电杆22.5防腐木杆2.22.5拉线22.5正吊线33.5辅助吊线22.5其他222.长档杆设置：

81—100米长档杆设单顶头拉线；

101—150米长档杆设三方拉线，吊线有7/2.2换7/3.0，大于150米长档杆应做做辅助吊线，其正吊线为7/2.2，辅助吊线为7/3.0，其长档杆侧正付吊线应增装加强装置；

终端杆与跨越杆分设，终端杆为单杆，7/3.0顶头拉线两条；

跨越杆设H杆装1875mm双槽钢担，杆高大于等于10米时应增装H杆腰梁，H杆设顶头拉线二层为7/3.0拉线，侧面和顺向拉线一层为7/2.6拉线。

3.抗拉风线和防凌拉线设置：

抗风拉线每根8根电杆应设双方拉线；

防凌拉线每根32根电杆设四方拉线一处。

4.泄力装置：

每个四方拉线杆设泄力装置一处。

5.拉线程序设置：

角杆拉线在小于35°转角时应设7/2.6镀锌钢绞线一条；

大于等于35°小于90°转角杆应设7/2.6镀锌钢绞线两条；

终端杆的拉线设7/2.6镀锌钢绞线6.拉线在电杆上装设位置：

角杆、双方、四方拉线侧面及长档杆侧面拉线应设在吊线以上10cm处；

四方拉线和长档杆的顺线拉线应设在吊线下10cm处；

终端拉线应设在吊线的同一位置处。

7.架空吊线：

（1）架空光缆距地面以及其他建设物的隔距应符合设计规范和“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。

因现在在过往车辆过大，建议：

国道、各省、市县级公路过路交越光缆垂直路面6.5米，一般村级公路过路交越光缆垂直路面5.5米。

（2）吊线程式的采用：

杆距小与等与100米时采用7/2.2吊线；

101~150米是采用7/3.0。

（3）吊线安装：

a.吊线接续处及终端杆处加装大号绝缘电子，电气断开。

b.吊线采用三眼单槽夹板和吊线抱箍固定在水泥杆上，其安装应符合“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。

3.4.5光缆的敷设一、光缆敷设：

光缆敷设前应按本设计的施工图进行线路路由复测，标出线位，丈量划线，测出到各基站的准确长度，因外界条件变化，复测时可根据局部地段实际情况，在光缆路由长度变化不多的前途下，允许光缆路由做适当调整。

本设计光缆线路以中继段为单位逐段进行，一般直埋部分从0开始连续计算公里数。

1.架空光缆的敷设与安装；

（1）架空光缆采用挂钩吊挂，在原吊杆线上加挂一条光缆，光缆挂钩程式换为35mm。

原有一条吊线有两条以上光缆时，应另外架设吊线。

光缆挂钩程式为35mm。

本工程原有光缆挂钩为35mm，新增吊线的光缆挂钩为35mm，同钩加挂光缆，原则上不需要新增挂钩，但因使用时间、损坏、老化等原因，需要更换新增挂钩。

本工程原吊线上加挂光缆处，经与建设单位协商，按每公里1000个计算。

其安装应符合设计规范和“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。

（2）光缆接头盒固定在电杆上，接头预留同时安装在同一根电杆预留架上，拆改光缆接头盒时，新给一个但光缆预留安装在接头盒的前一根杆上，预留本次新建光缆。

（3）光缆过电杆弯曲时用软塑料管保护，保护长度为0.5米。

微弯曲应下垂20cm。

2.管道光缆的敷设与安装；

市区管道按人工敷设方式考虑，宜采用整盘敷设。

推荐采用机械牵引敷设。

为了减少布放张力，整盘光缆可盘8字由中间向两边布放，光缆在人孔中应有醒目的识别标志如光缆标志牌等，并用塑料软管保护。

光缆进出管孔时应用自粘胶带封堵。

3.室内光缆的敷设与安装；

各局、站内光缆的安装根据各局、站现有条件采用爬梯和走线线架方式安装，经过进线室引人机房的光缆余留部分放在进线室内。

局内光缆布放应整齐美观，绑扎固定要牢固，局。

站内光缆成端接头安装在ODF架上。

特殊ODF机架安位置及ODF端子板占有情况应与建设单位和地市分公司协商确定。

光缆进出光缆终端箱或