Сварка оптического волокна — это… Что такое Сварка оптического волокна?

Сва́рка опти́ческого волокна́ — процесс соединения оптических волокон (жил оптического кабеля) с помощью высокотемпературной термической обработки. В настоящее время выполняется в автоматическом режиме специальными сварочными аппаратами.

Сварочные аппараты

Сварка оптического волокна производится с использованием специальных сварочных аппаратов, которые позволяют провести весь комплекс сварочных работ от совмещения свариваемых концов до защиты соединения.

Современные сварочные аппараты являются промышленными роботами, снабженными автоматической системой управления. Управляет аппаратом человек (оператор). Размер современного сварочного аппарата примерно 150*150*150 мм, без выступающих частей.

Аппарат состоит из следующих узлов или блоков:

1. Блока питания.
2. Электронного блока. Сюда входят: материнская плата, преобразователь питающего напряжения, блок дуги итд.
3. Механической части. Сюда входят: электроприводы, каретки, V-канавки, оптическая система, печь для термоусадки итд.
4. Монитора (видеоконтрольного устройства).

Полное название сварочного аппарата звучит так: сварочный аппарат для автоматической сварки оптических волокон. После этого обычно называют фирму-производителя и модель. Например, сварочный аппарат для автоматической сварки оптических волокон Sumitomo Type-39. Или сокращенно: сварочный аппарат Sumitomo Type-39.

Все аппараты имеют собственное программное обеспечение, уникальное для каждой модели. Интерфейс пользователя состоит из клавиатуры, меню и монитора. Меню всегда имеет два раздела, открытый — для пользователя и секретный — для сервиса. Секретный раздел меню закрыт паролем или комбинацией клавиш, он используется во время настройки сварочного аппарата.

Современные сварочные аппараты подразделяются на три группы:

1. Сварочные аппараты с выравниванием по сердцевине.
2. Сварочные аппараты с зафиксированными V-канавками.
3. Сварочные аппараты для ленточного оптического волокна.

Процесс сварки

1. Разделка оптического кабеля. Обычно включает в себя снятие внешней изоляции кабеля, затем снятие изоляции отдельных модулей. В каждом модуле, как правило, находится 6-8 волокон.
2. Очистка волокон от гидрофобного материала — чаще всего используется бесцветный, либо слегка окрашеный гель.
3. На волокна одного из кабелей надеваются специальные гильзы — КДЗС (комплект для защиты соединений), состоящие из двух термоусадочных трубок и силового стержня.
4. С концов волокон (2—3 см) снимается цветной лак и защитный слой, волокна протираются спиртом.
5. Зачищенное волокно скалывается специальным прецизионным скалывателем. Плоскость скола волокон должна быть перпендикулярна оси волокна. Допустимое отклонение — до 1,5° на каждый скол.
6. Волокна, предназначенные для сварки, укладываются в зажимы сварочного аппарата (V-образные канавки).
7. Под микроскопом с помощью манипуляторов происходит их совмещение (юстировка). В современных сварочных аппаратах юстировка происходит автоматически.
8. Электрическая дуга разогревает до установленной температуры концы волокон с микрозазором между ними, торцы волокон совмещаются микродоводкой держателя одного из волокон.
9. Аппарат осуществляет проверку прочности соединения посредством механической деформации и оценивает затухание, вносимое стыком.
10. КДЗС сдвигается оператором на место сварки и этот участок помещается в тепловую камеру, где происходит термоусадка КДЗС.
11. Сваренные волокна укладываются в сплайс-пластину, кассету оптической муфты или кросса.

См. также

Ссылки

Цветовая маркировка оптоволокна: как избежать ошибки?

1. Статьи

Цвет оболочки оптоволокна является лишь дополнением к надписям, нанесенным заводом-производителем. Однако цветовая маркировка значительно повышает эффективность работы с оптоволокном, позволяя одним взглядом определить принадлежность кабеля и сократить вероятность ошибки. Из-за чего цветовая маркировка важна, и почему сложно правильно ее выполнить? Ответ на эти вопросы может сэкономить много денег и времени.

Двенадцать цветов и сотня вопросов

Для облегчения идентификации оптоволокна используются 12 разных цветов оболочки. Теоретически, это позволяет специалисту быстро определить тип и назначение волокна, даже если оно является частью большого пучка. Проблема в том, что до сих пор не существует единого международного стандарта маркировки. Это приводит к неприятным ошибкам.

На протяжении многих лет в коммуникациях применяются многомодовые (MM) и одномодовые (SM) оптоволоконные кабели. При установке сетей случаются ошибки, оптоволокно путают, из-за чего система не проходит тесты, появляются сбои сервисов. В итоге тратится время и деньги на поиск причины проблемы и повторную укладку кабелей. Фактически, одна и та же работа выполняется дважды.

В настоящее время в гражданских волоконно-оптических кабелях применяются две разновидности волокон с разным диаметром сердцевины 50(50/125)и 62,5(62,5/125)мкм. В коммуникационных линиях большой протяженности (от 1,5 км)встречаются одномодовые волокна с сердцевиной 9 мкм. А в специальных сетях, включая военные, могут применяться особые типы, например волокно 100/140, которое способно работать на коротких дистанциях с дешевыми надежными источниками света.

 

Рисунок 1: Для маркировки используются 12 цветов, по количеству проводников внутри кабеля.

 

Назначение проводников можно перепутать, если не знать принцип маркировки

Внутри оптического кабеля каждое оптоволокно имеет цветовую маркировку для идентификации, как и старые телефонные провода. Однако оптоволокна идентифицируются не попарно, а по-одному. В кабеле могут быть разные волокна, поэтому при организации схемы маркировки требуется единый подход, что упростит развертывание коммуникаций и последующее обслуживание. Соответственно, каждому номеру проводника присваивается свой цвет.

В разных странах и у разных производителей оптоволокна существуют свои стандарты цветовой маркировки. Например, в Швеции используется стандарт S12, но у шведских компаний Televerket и Ericsson есть свой собственный — Type E. В Финляндии применяется стандарт FIN2012, а в Германии DIN/VDE 08888. Популярным является американский стандарт TIA/EIA-598. Существует три версии этого стандарта, сейчас актуальной является версия С, принятая в 2012 г.

В России единого стандарта нет. Обычно специалисты ориентируются на маркировку, указанную в документах производителя, а также на требования заказчика и собственные предпочтения. Например, в некоторых организациях линии связи, ответственные за критические процессы, помечаются красным цветом. Иногда приходится использовать бирки, сделанные из подручных средств.

Популярные зарубежные стандарты, маркировка от российских производителей

Американский стандарт TIA/EIA-598С, как наиболее популярный, часто ошибочно считают международным. Это не так, но многие производители следуют ему, так как рынок коммуникаций в США один из крупнейших в мире. Согласно этому стандарту, в не военных приложениях:

• многомодовые кабели 50/125и 62,5/125 класса OM1 и OM2 помечаются оранжевым цветом;

• многомодовые кабели 50/125 класса OM3 и OM4 — бирюзовым;

• одномодовое OS1 и OS2 – желтым;

• одномодовые PM для контроля поляризации — голубым.

Таким образом, TIA/EIA-598С предусматривает оранжевый цвет для линий ОМ1(2), то есть большей части оборудования сетей до 10 GigaBit Ethernet. Бирюзовым цветом отмечаются кабели класса OM4 для сетей нового поколения 100 GigaBit Ethernet на расстоянии до 150 м.

 

Рисунок 2: Разные стандарты имеют отличающуюся маркировку

 

В России ведущие производители предлагают собственные варианты маркировки оптоволокна. В частности, кабельный завод «Инкаб» использует цветовую маркировку, в которой красный проводник — основной.

 

Рисунок 3: Цветовая маркировка и конструкция оптоволокна от завода «Инкаб»

 

Аналогичный подход используется на кабелях от группы компаний «Оптен».

 

Рисунок 4: Маркировка оптоволокна от «Оптен»

 

Кабельный завод «ОКС 01» использует свою цветовую модель.

 

Рисунок 5: Маркировка оптоволокна от «ОКС 01»

 

Компания «ОФС РУС ВОКК» также имеет собственную схему цветовой идентификации оптического волокна.

 

Рисунок 6: Цветовая схема оптоволокна от «ОФС РУС ВОКК»

 

В оптоволоконных кабелях ОАО «Электрокабель» Кольчугинский завод» применяется схема с черным двенадцатым волокном.

 

Рисунок 7: Цветовая маркировка продукции ОАО «Электрокабель»

 

Также часто используется стандарт ОАО «ФСК ЕЭС» под названием «Технологическая связь. Правила проектирования, строительства и эксплуатации ВОЛС на воздушных линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше», утвержденный в 2014 г. Этот стандарт цветовой маркировки предназначен для идентификации кабелей на кассетах оптических муфт и в кроссах.

 

Рисунок 8: Цветовая маркировка согласно стандарту ОАО «ФСК ЕЭС»

 

Что делать, когда нет единого стандарта маркировки оптических волокон?

Таким образом, сегодня выбор цветовой маркировки волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) нельзя свести к единому стандарту, понятному любому специалисту. Поэтому на объекте, где осуществляется монтаж ВОЛС, желательно использовать продукцию одного производителя. Это позволит применить один стандарт, который просто зафиксировать в технических документах. Это существенно облегчит последующее обслуживание коммуникационных линий. Также при составлении паспорта ВОЛС необходимо указывать соответствие порядкового номера волокна его цветовому коду.

 

СМОТРИТЕ ТАКЖЕ:

Подписаться на рассылку статей

Сварка оптоволокна, монтаж оптических муфт, установка ODF г. Екатеринбург, Свердловская область

«Оп­ти­че­ские се­ти» вы­пол­ня­ет ра­бо­ты по свар­ке опто­во­лок­на, про­клад­ке, ди­а­гно­сти­ке и об­слу­жи­ва­нию опто­во­ло­кон­ных ли­ний. Пред­ла­га­ем вы­пол­не­ние все­го ком­плек­са ра­бот вы­пол­ня­е­мых при по­стро­е­нии ли­ний свя­зи, от про­ек­ти­ро­ва­ния до сда­чи в экс­плу­а­та­цию. На­прав­ле­ние де­я­тель­но­сти — вы­пол­не­ние ра­бот по про­ек­ти­ро­ва­нию, про­клад­ке, мон­та­жу, те­сти­ро­ва­нию и об­слу­жи­ва­нию ка­бель­ных се­тей. Свар­ка оп­ти­че­ских во­ло­кон, ди­а­гно­сти­ка оп­ти­че­ских ли­ний.       Оп­ти­че­ские се­ти — это част­ное пред­при­я­тие, ос­но­ван­ное в 2005-му го­де на ба­зе кол­лек­ти­ва, ко­то­рый ра­бо­тал од­ной бри­га­дой с 1977 го­да. Ос­нов­ным на­прав­ле­ни­ем де­я­тель­но­сти ком­па­нии яв­ля­ет­ся про­ек­ти­ро­ва­ние и стро­и­тель­ство ка­бель­ных се­тей. Сла­жен­ное и ка­че­ствен­ное вы­пол­не­ние ра­бот в сжа­тые сро­ки ста­ло воз­мож­ным бла­го­да­ря мно­го­лет­не­му опы­ту ра­бо­ты кол­лек­ти­ва в дан­ной сфе­ре. Ис­поль­зо­ва­ние соб­ствен­но­го скла­да, и транс­пор­та да­ет воз­мож­ность, опе­ра­тив­но ре­а­ги­ро­вать на не преду­смот­рен­ные об­сто­я­тель­ства при вы­пол­не­нии ра­бо­ты.       С 2007 го­да ком­па­ния раз­вер­ну­ла про­грам­му сер­вис­но­го об­слу­жи­ва­ния ка­бель­ных се­тей свя­зи, как пар­ных так и оп­ти­че­ских ка­бе­лей. При­об­ре­тен­ный опыт и су­ще­ству­ю­щая ба­за поз­во­ля­ет устра­нять по­вре­жде­ния на ли­ни­ях в счи­тан­ные ча­сы. А бла­го­да­ря ква­ли­фи­ка­ции на­ших ин­же­не­ров ста­но­вит­ся воз­мож­ным пре­ду­пре­жде­ние ава­рий по ана­ли­зу еже­квар­таль­ных из­ме­ре­ний. За пе­ри­од де­я­тель­но­сти пред­при­я­тия бы­ло спро­ек­ти­ро­ва­но, вы­пол­не­но, и сда­но в экс­плу­а­та­цию свы­ше 100 объ­ек­тов.       Мы все­гда ра­ды но­вым кон­так­там и кли­ен­там.

Сварка оптического волокна — телекоммуникации. Сварка опт

Пользователи также искали:

оптическое волокно, оптоволоконный кабель, сварка оптических волокон. часть 3, сварка оптоволокна обучение, сварка оптоволокна своими руками, сварочный аппарат для оптоволокна китай, типы оптических волокон, волс, оптических, волокон, сварка, оптоволокна, оптических волокон, волокна, оптического, сварки, сварка оптических волокон, оптического волокна, сварке, сварка оптоволокна, сварка оптических, часть, оптических волокон часть, оптические, сварку, волокном, телекоммуникационных, оптоволокна своими руками, телекоммуникации, телекоммуникационного, сварки оптического, оптические волокна, сварки оптических, оптоволокна обучение, сварка оптического, волокно, своими, руками,

                                     

Новое производство предприятия Швабе Журнал. Хотя сварка оптоволокна в основном применяется для сращивания одномодового Впервые в телекоммуникационной отрасли сварка волокон стала. .. Сварка оптических волокон. Fujikura FSM 11S SpliceMate аппарат для сварки оптических волокон и производит сварку всех основных типов телекоммуникационных волокон,. .. РЕАЛИЗАЦИЯ СВАРНОГО СОЕДИНЕНИЯ КВАРЦЕВЫХ. Аппараты Fitel для сварки оптоволокна. Оптическое волокно играет решающую роль в современных сетях связи – будь то телекоммуникации,. .. ГК Ирбис продажа, сервис, оборудования связи. ILSINTECH KF2A аппарат для сварки оптических волокон. Fujikura Опыт работы: TINVEST успешно работает на рынке телекоммуникаций с 2004г.. .. RU116249U1 МОДУЛЬ ОПТИЧЕСКИХ СОЕДИНЕНИЙ Яндекс. Я спайщик оптических волокон, и в этом первом своём посте про размещение оборудования в телекоммуникационных стойках и. .. Термоусадочная трубка для сварных муфт 40 мм Legrand. Автоматические Сварочные аппараты для сварки оптических волокон производства Fujikura Изделия всемирно известной японской фирмы. .. Сварка волокна без разрыва кабеля. Монтаж. Аппараты для сварки оптоволокна, аппараты для сварки оптических волокон цены, модельный ряд, описания, наличие на складе. Купить в. .. ВОЛС, всё про волоконно оптические линии связи!. Потенциальная возможность одного оптического волокна – несколько. В последнем случае используют аппараты для сварки оптических волокон.. .. Ростелеком провел мастер класс для победителей конкурса. ООО Техэнком осуществляет обучение специалистов в области телекоммуникаций по следующим направлениям: 1. Монтаж и сварка оптоволокна.. .. Сварочное оборудование ПТ плюс Волоконно оптические. Термоусадочная трубка для сварных муфт 40 мм Legrand 032744 купить из кабеля Скалыватель оптического волокна Патч панель витая пара, медь Муфта для механического соединения телекоммуникационного кабеля.

TINVEST надежный поставщик телекоммуникационного. Для работ по сварке оптического волокна мы предлагаем самые кроссового оборудования: оптические кроссы, телекоммуникационные стойки,. .. Почти хирурги: региональные соревнования по сварке оптики в. В нашем ассортименте качественная кабельная продукция, современное волоконно оптическое оборудование и материалы, а также большой выбор. .. Сварка оптических волокон. Часть 1: кабели и их разделка. мест и розеток Rj45 Сборка и монтаж телекоммуникационных, сварка оптоволокна, спайка, восстановление лини связи, сварка. .. Сертифицированное обучение по радиоизмерениям и. 1 ый уровень. Проведение базовых технологических операций: Сварка специальных и телекоммуникационных оптических волокон. Проведение. .. О компании Компонент Кабель. Еще бы, ведь сварка оптики это, буквально, ювелирная работа. центра эксплуатации телекоммуникаций Екатеринбургского филиала Сварка оптического волокна дело тонкое, как хирургическая операция,. .. Монтаж волс скс.Сварка оптоволокна, Локальные сети Услуги. Коллеги есть ли у кого опыт сварки оптики без разрыва кабеля? Автор: biox, 30 сентября, 2011 в Монтаж телекоммуникаций,. .. Аппарат для сварки оптоволокна купить, аппарат для сварки. комплекта полевого сварочного аппарата Ericsson FSU 975. И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОГО ОПТИЧЕСКИХ ВОЛОКОН НА БАЗЕ. .. Аппараты Fitel для сварки оптоволокна Вилком. соединений МОС к месту сварки оптических волокон. каждый модуль оптических соединений МОС из телекоммуникационного. .. Fujikura FSM 11S SpliceMate аппарат для сварки оптических. Изготовление аппарата для монтажа оптического волокна – важный Первый российский аппарат для сварки оптоволоконных кабелей В настоящее время все крупнейшие телекоммуникационные компании. .. Сварка оптоволокна. Системы для полировки купить в Москве. мастер класс по сварке оптического волокна для победителей IX чтобы познакомиться со спецификой телекоммуникационной.

Особенности сварки оптоволокна

Если для построения волоконно-оптических линий связи используются отдельные отрезки кабеля, то применяют сварку. Сварка дает беспрепятственное прохождение сигнала из одного кабеля в другой. Чтобы ее качественно выполнить, нужно последовательно пройти все этапы. Для этого необходимо использовать качественное оборудование для монтажа. оптических волокон.

Снятие оболочки волокна

Перед началом сварки оптического кабеля необходимо снять оболочку волокна. Для этого берется конец кабеля и с помощью стриппера буферного слоя делается надрез. После этого аккуратно снимается оболочка. Следите за тем, чтобы не коснуться волокон. Этот инструмент может обрабатывать жилы диаметром 250 и 900 мкм, и рассчитан для любого типа волокон.

Подготовка к сварке

После обнажения концов волокон их необходимо обезжирить с помощью специальной безворсовой салфетки, смоченной в дегидрированном спирте. Во время обработки важно как можно реже касаться оголенных участков. После этого кончики волокон необходимо сколоть. Существуют несколько видов скалывателей, которые выполняют эту процедуру с заданными параметрами: угол скола, длина скола, что весьма удобно, поскольку операция требует высокой точности. Скалыватели могут использоваться для любых волокон: одномодовых и многомодовых.

На конец одного волокна надевают термоусаживающую гильзу, которая позже понадобится для защиты места соединения.

Установка волокон в сварочный аппарат

Кроме ручных приборов, также есть и автоматические сварочные аппараты, но всегда необходимо самостоятельно устанавливать в них кончики волокон. Затем на  дисплее задается их точное позиционирование друг с другом (юстировка), чтобы процесс сварки шел с минимальными потерями. Если расположение волокон будет неправильным, сигнал просто не пройдет из одного в другой отрезок кабеля.

Сварка оптического волокна

После расположения концов волокон, в автоматических аппаратах процесс сваривания можно запустить одним нажатием кнопки, в ручных – требуется самостоятельное прохождение несколько операций. Волокна нагреваются и плавятся электрической дугой, затем соединяются друг с другом. После этого точка сплавления дополнительно прогревается для снятия механического напряжения.

Контроль качества сварки

Чтобы оценить, насколько успешно прошло сваривание кабелей, в самом приборе анализируются тепловые изображения и на их основе вычисляют профиль показателя преломления сердцевины, градиент деформации сердцевины и диаметр модового пятна. Если какие-то параметры не устраивают, сварку можно подкорректировать.

Защита и укладка сварного соединения

Термоусадочная гильза, о которой мы говорили выше, сдвигается на место сварки и нагревается до 90-150 градусов за минуту во встроенной в сварочный аппарат печке. Такая защита предотвратит изгиб волокна в месте соединения, а значит и его случайный разрыв. После охлаждения горячей гильзы ее помещают в сплайс – пластины муфты для дополнительной защиты, затем укладывают волокна вокруг гильзы.

При сварке кабеля вентиляция необязательно, в том числе нет необходимости и в применении дымососов. Но сам дымосос — оборудование очень нужное для промышленных сфер для удаления дыма и других вредных газов из помещений. Предприятия также часто покупают дымососы для помещений, которые плохо вентилируются, особенно, если в помещении много работающего оборудования. Дымососы есть разные — разные мощности, функционал и назначение, например, дымосос дпэ — осевой турбированный для удаления газа. Сейчас дымососы по выгодной цене можно приобрести на сайте http://дпэ.рф , у компании ООО «АСС», которая уже много лет профессионально занимается дымососами. Кроме того сейчас дымосос дпэ-7 можно купить по очень выгодной цене..

Почему спиральный оптоволоконный кабель имеет более низкую скорость передачи информации? Скажем, если бы у меня было 5 миль спирального кабеля, смог бы я по-прежнему общаться через него? : askscience

Небольшая намотка не имеет никакого значения для оптоволоконного кабеля. Но если намотка много, или если кабель очень длинный, или если оптическая полоса пропускания достаточно велика, то сигнал может ухудшиться.

Вопреки тому, что может показаться интуитивным, это не имеет ничего общего с отражениями. Вы можете подумать, что свет, движущийся по прямой линии, будет идти дальше, чем свет, который постоянно изгибается (как при движении вокруг катушки) из-за того, что ему приходится часто отскакивать и менять направление.Но это нормальный способ распространения светового сигнала даже в прямом оптоволокне — он постоянно изгибается зигзагами, меняя направление при отскоке между поверхностями оптоволокна. Происходит полное внутреннее отражение, и при этом не теряется энергия.

Однако есть еще одно явление — двойное лучепреломление, которое в случае лазерного света, передаваемого по оптоволоконным кабелям, означает, что показатель преломления материала зависит от направления поляризации света.

Скручивание оптоволоконного кабеля делает его двулучепреломляющим. Это вызывает то, что называется дисперсией мод поляризации (PMD), когда разные моды поляризации достигают приемника в разное время. Хотя и оптоволокно, и электроника спроектированы так, чтобы минимизировать PMD (или быть менее чувствительными к нему), полностью исправить это невозможно. Таким образом, более длинные участки волокна, более старые волокна или волокна, которые используются для высоких оптических полос пропускания, подвержены ухудшению качества сигнала, если вы его чрезмерно намотаете.

Я не могу сказать, что произойдет с 5 милями свернутого волокна. Вероятно, это будет зависеть от самого волокна и электроники (насколько хорошо они спроектированы для минимизации двойного лучепреломления), от одномодового или мультимодального (многомодальный более подвержен этому), колебаний температуры по длине волокна и т. Д. волокно, 5 миль — это не долгий путь, так что все еще может быть в порядке.

Распутывая как наматываются кабели | MIT News

Мировая оптоволоконная сеть охватывает более 550 000 миль подводного кабеля, который передает электронную почту, веб-сайты и другие пакеты данных между континентами со скоростью света.Обрыв или путаница в любой части этой сети могут значительно замедлить работу телекоммуникаций по всему миру.

Теперь инженеры Массачусетского технологического института вместе с компьютерными учеными из Колумбийского университета разработали метод, который предсказывает структуру витков и путаниц, которые может образовывать кабель при развертывании на твердой поверхности. Исследование объединило лабораторные эксперименты с специально разработанными кабелями, компьютерной графикой, используемой для анимации волос в фильмах, и теоретическим анализом.

В лаборатории инженеры Массачусетского технологического института установили настольную систему для наматывания кабелей, похожих на спагетти, на конвейерную ленту.Они отрегулировали такие параметры, как скорость развертывания и скорость ленты, и наблюдали, как кабель скручивается при ударе о поверхность.

В Колумбии ученые-информатики адаптировали исходный код, используемый для моделирования анимированных волос, и, включив параметры эксперимента Массачусетского технологического института, обнаружили, что моделирование точно предсказывает узоры наматывания, наблюдаемые в лаборатории.

Исследователи говорят, что метод прогнозирования катушки может помочь разработать более эффективные стратегии развертывания оптоволоконных кабелей, чтобы избежать скручивания и запутывания, которые могут привести к сбоям при передаче и потере данных.

«Теперь у нас есть набор руководств по проектированию, которые позволяют настраивать определенные параметры для достижения определенного шаблона», — говорит Педро Рейс, доцент кафедры машиностроения, гражданского строительства и охраны окружающей среды Массачусетского технологического института. «У нас есть описание, которое применимо ко многим системам».

Рейс и его коллеги публикуют свои результаты на этой неделе в Proceedings of the National Academy of Sciences. Его соавторы — Халид Джавед из Массачусетского технологического института и Фанг Да, Чон Сок Джу и Эйтан Гринспун из Колумбийского университета.

Доставка до Бостона

Волоконно-оптические кабели обычно проложены с парусного судна, которое разворачивает отрезки кабеля из большой катушки. В зависимости от того, как скорость движения лодки соотносится со скоростью катушки, трос может укладываться на морское дно прямыми линиями или извилистыми, намотанными спиралями.

«Если лодка движется медленнее, чем скорость троса, то вы опускаете больше троса, что приводит к образованию петель, витков и путаницы», — говорит Рейс.«Это может привести к ослаблению сигнала. Но если лодка движется быстрее, трос может натянуться и сломаться, а это действительно плохая новость. Поэтому мы хотели понять, что лежит в основе этих шаблонов ».

Для этого Рейс установил в своей лаборатории небольшую версию системы развертывания кабелей. Он и его ученики изготовили нити из каучука на силиконовой основе и оснастили катушку для автоматического наматывания проволоки на конвейерную ленту. Они изменили различные параметры установки, в том числе скорость ленты и шпули.

Команда использовала цифровую видеокамеру для записи движения нитей, когда они ударяются о ремень, и наблюдала три основных закономерности: извилистые волны, чередующиеся петли и повторяющиеся витки.

Используя специально разработанные кабели, технологию компьютерной графики, используемую для анимации волос в фильмах, и теоретический анализ, инженеры создали в лаборатории образцы катушек, которые можно было предсказать с помощью моделирования.

Преобразование в Голливуд

Чтобы увидеть, можно ли предсказать эти закономерности при моделировании, Рейс объединился с Гринспаном, экспертом по дискретной дифференциальной геометрии.Гринспан применил сложные математические методы для моделирования движения тонких нитей, таких как волосы и ткань, которые, как известно, сложно реалистично анимировать, для таких фильмов, как «Хоббит» и «Запутанная история » Диснея. «

» Глаз очень хорошо улавливает, что физически, а что нет «, — говорит Гринспун. «Мы хотим реалистично запечатлеть движение волос и одежды, поэтому многие алгоритмы, которые мы разрабатываем, должны учитывать геометрию».

Гринспун ранее модернизировал код, который он разработал для моделирования волос, чтобы смоделировать поток вязких жидкостей, таких как мед.Когда мед льется из кувшина, он может напоминать веревку или нить, которые волнообразно сбиваются на поверхность. Рейс задался вопросом, можно ли применить тот же код для моделирования наматывания кабелей.

«Мы поняли, что я использую геометрию для увеличения и уменьшения масштабов задач, а он использует геометрию для ускорения своих кодов, поэтому мы подумали, что нам следует перенести некоторые из его алгоритмов в инженерные разработки и проверить, можно ли предсказать эти закономерности. , — говорит Рейс.

Сначала совместные усилия дали смешанные результаты: модели, наблюдаемые в экспериментах, не могли быть воспроизведены в моделировании.В конечном итоге исследователи определили ключевую особенность, которую они изначально не учитывали при моделировании: естественная кривизна нити, которая при намотке на катушку сохраняет определенную кривую при разматывании. Это первоначальное несоответствие между экспериментами и моделированием побудило Рейса разработать экспериментальный протокол для изготовления стержней с настраиваемой естественной кривизной.

Теперь, когда естественная кривизна включена в моделирование и контролируется в лаборатории, исследователи обнаружили, что они могут моделировать точные модели, наблюдаемые в экспериментах.Затем они настроили размеры различных элементов в моделировании и обнаружили, что могут предсказать форму и амплитуду образующихся кривых на основе нескольких основных факторов: скорости развернутого троса, скорости конвейерной ленты, жесткости и диаметр нити и размер ее катушки (мера, определяющая естественную кривизну проволоки).

Они также неожиданно обнаружили, что высота развертывания нити не влияет на ее структуру намотки — хорошая новость для судов, которые перемещаются по неспокойным водам для развертывания оптоволоконных кабелей.

«Это важно, потому что, когда корабль плывет, высота дна океана относительно поверхности все время меняется», — говорит Гринспун. «Мы также знаем, что большое значение имеет размер катушек на корабле. Итак, теперь у нас есть карта того, как наматываются кабели, и мы понимаем, какие переменные важны, если вы пытаетесь достичь определенных закономерностей ».

Забегая вперед, Рейс говорит, что он и Гринспан могут сотрудничать в других проектах, чтобы понять и смоделировать движение тонких нитей с такими характеристиками, как сопротивление жидкости и трение.Например, понимание таких отношений с инженерной точки зрения может улучшить анимацию таких явлений, как развеваемые ветром волосы.

«Я думаю, что теперь у нас есть мост между этими двумя областями, и мы можем начать движение туда и обратно», — говорит Рейс.

Это исследование частично финансировалось Национальным научным фондом.

Как сохранить оптоволоконные кабели в отличном состоянии — FireFold

В любом разговоре о телефонных системах, кабельном телевидении или Интернете вы, вероятно, услышите термин «оптоволоконные кабели», по крайней мере, один или два раза.Причина, по которой оптоволоконные кабели являются такой распространенной темой, заключается в огромном количестве целей, которым они служат. Эти услуги варьируются от обеспечения работы телефонных, кабельных и интернет-систем. Как будто этого недостаточно, медицинская визуализация, осмотр машиностроения и осмотр канализационных сетей — вот некоторые из многих приложений, которые также в значительной степени зависят от оптоволоконных кабелей. Что такое оптоволоконные кабели? Волоконно-оптические кабели представляют собой длинные пряди из оптически чистого стекла диаметром примерно с человеческий волос.Эти нити собраны в жгуты и используются для передачи световых сигналов, способных передавать цифровую информацию на большие расстояния. Учитывая их очевидную ценность, особенно важно поддерживать оптоволоконные кабели в наилучшем состоянии. Уход за оптоволоконным кабелем и его использование Оптоволоконные кабели долговечны, но при неправильном обращении или неправильном уходе они со временем изнашиваются и повреждаются, а качество их работы ухудшается. Иногда знать, чего делать не следует, так же важно, как и знать, что делать.Имея это в виду, вот несколько основных правил обращения с оптоволоконными кабелями и их обслуживания. При снятии разъема не тяните и не перекручивайте кабель. Если тянуть за кабель, это может привести к разрыву оптического волокна внутри кабеля или снятию оболочки кабеля с оптического разъема. Будьте осторожны при сгибании, складывании или защемлении оптоволоконного кабеля. Как и при вытягивании кабеля, чрезмерное изгибание, складывание или защемление может повредить оптоволокно внутри кабеля.Волоконно-оптический кабель должен иметь радиус изгиба 30 мм и более. Избегайте ударов конца оптического разъема о твердую поверхность. Твердые поверхности никоим образом не ограничиваются кирпичом и бетоном. Удар концом разъема о стол или пол может повредить конец разъема, нарушить соединение или вообще потерять соединение. Ничего не вешайте на трос. Это может показаться очевидным, но нельзя не подчеркнуть, что подвешивание чего-либо за кабель может серьезно повредить внутреннюю часть кабеля. Не прикасайтесь к концу сломанного оптоволоконного кабеля. Если кабель сломан, прикосновение к его концу не принесет никакой пользы и может вызвать травму, проткнув кожу. Сохраняйте оптические разъемы в собранном виде. Разборка разъемов может привести к поломке детали или снижению производительности. Как хранить оптоволоконные кабели В идеале оптоволоконные кабели следует хранить внутри, защищенными от непогоды. Бирку на катушке, прилагаемую к кабелю, следует сохранить, чтобы можно было при необходимости отследить происхождение кабеля в будущем.Катушки оптоволоконного кабеля следует хранить в стоячем положении или опираясь на оба фланца. Если посадить его на одну поверхность фланца, то прядь кабеля будет притягиваться к одному концу катушки. Когда кабель собирается на одном конце катушки, вероятность его повреждения во время процесса разматывания возрастает в геометрической прогрессии. Если вы привязываете рулоны кабеля к поддонам, используемую ленту следует пропустить через отверстие в середине катушки. Фланцы, а не кабельный пакет, должны соприкасаться с поддоном.Как мы уже говорили, контакт с любой твердой поверхностью может повредить кабели. Требования к перемотке оптоволоконных кабелей Есть несколько простых правил, когда дело доходит до перемотки кабеля. При выборе размера катушки убедитесь, что он не превышает минимальный радиус изгиба кабеля. Кроме того, при перематывании кабеля убедитесь, что он равномерно распределен по всей катушке. Перемотайте от и до верхней части барабана, убедившись, что кабель плотно прилегает к барабану респиратора и что кабель не перекручивается при наматывании.После перемотки оставьте минимум 1-2 дюйма между краями фланца и последней намоткой кабеля. Заключение Оптоволоконные кабели играют важную роль в нашей повседневной жизни, поэтому крайне важно поддерживать их в первоклассном состоянии. При соблюдении осторожного обращения, надлежащего хранения и кропотливой повторной заправки это проще, чем может показаться.

Размещение оптоволоконного кабеля на подземном заводе

Размещение оптоволоконного кабеля на подземном заводе

1.Обзор

В этом документе описывается размещение кабеля в кабелепроводах, внутренних каналах, люках и конструкциях люков. Внутренний канал может быть непосредственно заглублен или помещен в каналы большего диаметра. В некоторых случаях внутренний канал может быть привязан к воздушной нити.

В этом документе описываются обычные методы укладки кабеля, которые используются для протягивания или вдувания кабеля в кабелепровод или внутренний канал.

> Скачать статью, чтобы узнать больше

2.Общие правила

2.1 Обследование и проверка маршрута

Перед прокладкой кабеля рекомендуется, чтобы сторонний инженер завода провел обследование и проверку маршрута. Люки и воздуховоды следует проверять, чтобы определить оптимальные места стыков и назначение воздуховодов. Подробный план установки, включая места протяжки или продувки кабеля, промежуточные вспомогательные точки и места подачи кабеля, должен быть разработан на основе исследования маршрута.

2,2 Максимальная номинальная нагрузка кабеля

Максимальная номинальная нагрузка на кабель (MRCL) для большинства волоконно-оптических кабелей OFS вне заводов составляет 600 фунтов; однако документацию на кабель всегда следует проверять, поскольку для некоторых кабелей могут применяться более низкие значения MRCL. При использовании тянущего оборудования для прокладки кабеля необходимо принять меры для предотвращения превышения MRCL. Это включает использование отрывных вертлюгов, клапанов сброса гидравлического давления и электронных систем контроля натяжения.

2,3 Минимальный диаметр изгиба

Минимальные диаметры изгиба кабелей OFS определены как для динамических, так и для статических условий. Динамическое условие применяется во время установки, когда кабель может подвергаться воздействию MRCL, например, при протягивании кабеля вокруг шкива или шпиля.

2.4 Пределы температуры

Хранение и установка волоконно-оптического кабеля OFS ограничена диапазоном температур.Имейте в виду, что солнечный нагрев из-за воздействия солнечного света может привести к повышению температуры кабеля намного выше температуры окружающей среды.

3. Меры предосторожности при использовании подземных оптических кабелей

Перед началом любых работ по прокладке кабеля под землей весь персонал должен быть хорошо знаком с местными правилами техники безопасности. Особое внимание следует уделить методам, охватывающим следующие процедуры:

> Скачать статью, чтобы узнать больше

4.Внутренний канал

Оптоволоконный кабель чаще всего помещается во внутренний канал малого диаметра, а не в канал большого диаметра. Для существующих конструкций кабелепровода несколько внутренних каналов могут быть помещены в один канал, чтобы обеспечить несколько кабельных трасс в канале. Innerduct также рекомендуется, поскольку он обеспечивает чистый непрерывный путь для прокладки оптоволоконного кабеля.

4.1 Соотношение диаметров и площадей

Отношение диаметров и / или соотношение площадей используются для определения оптимального наружного диаметра кабеля, который должен быть проложен во внутреннем воздуховоде.Можно использовать любое соотношение, но во избежание путаницы важно постоянно использовать одно или другое.

4.2 Прямые скрытые приложения

Исследования показали, что вертикальные волнистости в подземном внутреннем трубопроводе могут значительно увеличить необходимые силы для прокладки кабеля.

5. Смазка для кабелей

При прокладке оптоволоконных кабелей следует использовать кабельную смазку. Рекомендуемые кабельные смазки включают Polywater4, Hydralube5 и аналогичные кабельные смазки, совместимые с полиэтиленовыми оболочками кабелей.Как трос лебедки (или трос), так и трос следует смазывать.

> Скачать статью, чтобы узнать больше

6. Способы прокладки кабеля

6.1 Метод обратной подачи

Метод обратной подачи — это распространенный метод установки, который используется для разделения прокладки кабеля на два отдельных участка. Технику обратной подачи можно также использовать возле офисов с оборудованием, когда один конец кабеля нужно протянуть рукой в ​​здание, или в местах колодцев, где трасса кабеля меняет направление.

6.2 Метод прямой подачи

В методе подачи вперед передний конец кабеля и лишняя длина кабеля вытягиваются из внутреннего канала в промежуточном люке и хранятся на земле в виде восьмерки. Этот метод можно использовать несколько раз во время прокладки кабеля, чтобы значительно увеличить расстояние между сращиваниями кабеля.

6.3 Методы установки по восьмерке

Если во время прокладки кабеля используется метод «восьмерки», с кабелем следует обращаться вручную и хранить на земле.Поместите кабель на брезент, чтобы предотвратить повреждение гравием, камнями или другими абразивными поверхностями.

При прокладке тяжелых кабелей в форме восьмерки (264 волокна или более) кабельный стек должен быть смещен, чтобы предотвратить вмятины на оболочке и повреждение кабеля. Хотя вмятины в оболочке обычно не повреждают волокна, косметические повреждения такого типа нежелательны. При использовании метода смещения каждая точка пересечения кабельного стека должна быть смещена примерно на 2 дюйма, а не накладываться друг на друга.

Стандартная и смещенная цифра восемь

6.4 Ручки

Отверстия для рук часто используются для доступа к кабельным сращиваниям и провисшим катушкам для хранения. При протягивании длинных кабелей можно использовать проемы для облегчения промежуточных операций по размещению кабеля. Промежуточные вспомогательные люки обычно устанавливаются рядом с препятствиями или на заранее определенном расстоянии, которое совпадает с максимальной предполагаемой длиной прокладки кабеля.

7.Протягивание оптоволоконного кабеля

Следующие ниже инструкции предполагают общее знакомство с процедурами прокладки кабелей за пределами предприятия. Они также предполагают, что внутренний канал находится на месте, и во внутренний канал установлена ​​смазанная тянущая лента или трос.

7.1 Загрузочный люк

Разъем шарнирного соединения

Установите барабан с кабелем на держателе барабана так, чтобы кабель выходил из верхней части барабана.Расположите кабельную катушку рядом с люком на одной линии с внутренним воздуховодом. Катушку с кабелем следует располагать достаточно близко к люку, чтобы кабель слишком большой длины не волочился по земле, а достаточно далеко, чтобы кабель не провисал в случае внезапного пуска или остановки во время операции протягивания. Обычно достаточно расстояния 10-15 футов. Прикрепите трос к оптоволоконному кабелю с помощью кабельного зажима и поворотного разъема. Осторожно: Отрывной поворотный соединитель требуется, если лебедка с ограничением натяжения не используется для протягивания троса.

7.2 Промежуточные люки

Внутренний канал в промежуточных колодцах может проходить непрерывно через колодец или прерываться. В любом случае внутренний канал должен располагаться на прямом пути от входного канала к выходному каналу. Если внутренний канал является непрерывным и был перевернут, снимите стяжки внутреннего канала и выпрямите внутренний канал через люк. При необходимости провисший внутренний канал можно вырезать с помощью резака для внутреннего канала.Закрепите внутренний канал в люке, чтобы он не попал в основной канал во время операций по прокладке кабеля.

> Скачать статью, чтобы узнать больше

7.3 Вытяжной люк

OFS рекомендует использовать лебедки с ограничением натяжения для протягивания оптоволоконного кабеля. Регулировка натяжения может осуществляться электрическими, механическими или гидравлическими методами. В любом случае устройство ограничения натяжения необходимо регулярно калибровать в соответствии с рекомендациями производителя оборудования.Тросовых лебедок, которые показывают натяжение троса, но не имеют автоматического отключения, недостаточно для защиты троса. Если лебедка с ограничением натяжения не используется, необходимо использовать отрывной вертлюг для подключения оптоволоконного кабеля к тросу.

7,4 лебедки шпиля

7.4.1 Общие

Отрывные вертлюги не защищают оптоволоконный кабель после того, как проушина для протяжки кабеля проходит через лебедку промежуточного шпиля; поэтому лебедки с промежуточной вспомогательной лебедкой должны иметь ограничение по натяжению.Кабель также должен соответствовать минимальному диаметру изгиба кабеля.

7.4.2 Настройка

Лебедки должны быть расположены вдоль кабельной трассы, где ожидаемое натяжение при растяжении будет 600 фунтов или меньше. Правильное размещение кабестанов перед началом вытягивания устранит задержки в строительстве, вызванные тем, что к операции размещения необходимо добавить незапланированный промежуточный вспомогательный механизм.

7.4.3 Провисание кабельной петли

Во время вытягивания необходимо поддерживать провисшую петлю кабеля на стороне вытягивания шпиля, как показано на рисунке.

Установка промежуточного люка

7.4.4 Добавление промежуточных кабестанов

Если во время протягивания кабеля добавляется промежуточный шпиль, а проушина для протягивания кабеля уже прошла через люк, петлю провисшего кабеля необходимо протянуть к промежуточному люку, прежде чем кабель наматывается на шпиль.

Добавление промежуточной вспомогательной шпиля

7.4.5 Отсоединение троса от промежуточной вспомогательной лебедки

По окончании тяги трос на шпиле не перекручивается. Однако в кабеле будет образовываться один виток на виток, если его снять с шпиля и выпрямить.

8. Прокладка оптического кабеля с выдуванием

В системах продувки кабеля для прокладки кабеля используется поток воздуха под высоким давлением и высокой скоростью в сочетании с толкающей силой.Ведущее колесо или приводной ремень с гидравлическим или пневматическим приводом используются для проталкивания кабеля во внутренний канал у загрузочного люка. Органы управления и датчики на системе продувки кабеля позволяют оператору контролировать и регулировать поток воздуха и толкающую силу, прилагаемую к кабелю. В некоторых системах струйной подачи кабеля на конце кабеля используется заглушка для захвата сжатого воздуха и создания небольшого тянущего усилия на конце кабеля.

9. Намотка оптического кабеля

9.1 Катушки хранятся в промежуточных отверстиях

Многие конечные пользователи требуют, чтобы катушки провисшего кабеля хранились в промежуточных колодцах вдоль трассы кабеля. Эти запасные катушки используются для будущих соединений ответвлений или перестановки маршрутов. Важно, чтобы метод намотки соответствовал правильному диаметру катушки и не приводил к перекручиванию или чрезмерному перекручиванию кабеля.

9.2 Метод складывания

Метод складывания рекомендуется для хранения слабых тросов средней длины.Сформируйте пучок кабеля, а затем скрутите его, чтобы сформировать первую катушку кабеля. Сложите катушку, чтобы сформировать вторую катушку кабеля.

> Скачать статью, чтобы узнать больше

9.3 Каплевидный метод

Метод каплевидной намотки рекомендуется для хранения кабелей большей длины, поскольку его легче свернуть, чем выполнять повторяющиеся операции складывания. Кабель хранится без перекручивания за счет скручивания изгиба кабеля аналогично тому, как это делается на конце кабеля.

9,4 Метод садового шланга

Метод садового шланга рекомендуется для кабелей большого диаметра, поскольку за один раз обрабатывается только один виток кабеля. Змеевик-накопитель может быть сформирован непосредственно на стеллаже люка при добавлении каждой дополнительной петли. Каждая петля может быть приклеена изолентой по мере добавления к змеевику. Этот метод можно использовать для хранения провисшего троса любой длины.

Катушки 9,5, хранящиеся в местах стыковки

Провисший кабель необходимо хранить в местах сращивания, чтобы обеспечить возможность сращивания.Обычно для сращивания требуется кабель длиной от 50 до 100 футов; однако фактическая длина кабеля может варьироваться в зависимости от доступности люка.

10. Укладка волоконно-оптического кабеля и Innerduct

Укладка кабеля обычно начинается с промежуточных люков и продолжается от люка к люку к каждому концу кабеля. Провисание оптоволоконного кабеля может происходить из-за подводящего или вытяжного люка, в зависимости от того, какой конец находится ближе, и от количества имеющегося излишка кабеля.Предпочтительный метод получения провисания стеллажа — вытягивание вручную. Если трос нельзя переместить рукой, к тросу можно прикрепить разъемный зажим для троса, и трос можно протянуть с помощью тросовой лебедки или цепной тали. Не превышайте максимально допустимое натяжение и не нарушайте минимальный диаметр изгиба кабеля при натяжении слабины.

Кабельные бухты следует укладывать в стойку в месте, где они не будут повреждены, предпочтительно на стене люка за установленными кабелями. Не уменьшайте диаметр витков кабеля.Если необходимо удалить провисший кабель с катушки для установки в стойку, удалите одну или несколько петель с катушки, а затем увеличьте катушку, чтобы поглотить лишнее провисание. Надежно закрепите катушку пластиковыми стяжками.

> Скачать статью, чтобы узнать больше

---

Теги: оптоволоконные кабели

---

Установка оптического кабеля с уменьшением мини-изгиба

Далее изобретение будет описано на основе примеров, в которых кабели устанавливаются в защитных подземных кабельных каналах.Если не указано иное, все размеры даны в метрических единицах измерения.

[0027] Способ выпрямления кабеля в соответствии с настоящим изобретением устраняет изгибы, спирали и другие неровности с кабеля перед вставкой, обеспечивая улучшенные характеристики выдувания для любого кабеля с немалой жесткостью и который демонстрирует восстановление памяти формы, например кабели, заключенные в трубчатые стальные оболочки малого диаметра, кабели, заключенные в листы из ламинированного алюминием полимера, и кабели, заключенные в трубки из жесткого полимера.Остаточные напряжения, возникающие в таком кабеле в результате манипуляций, сборки в бухты и других этапов процесса наматывания и производства, уменьшаются с помощью первого и второго комплектов выпрямителей роликов по мере разматывания кабеля с катушки.

[0028] Часть типичной подземной сети трубопроводов схематично показана на фиг. 1. Сеть включает в себя проходящий в продольном направлении канал 10 траектории или канал, обычно сделанный из прочного пластического материала, например один с четвертью, два или четыре дюйма в диаметре.Трубопровод 10 заглублен в землю 12 и несет направляющие трубы малого диаметра, в которые должны быть проложены кабели. Трубопровод 10 и его кабели обычно простираются на несколько тысяч футов, а пусковая станция, такая как опора 14 для рук, расположена в заранее определенном центральном месте. Здесь направляющие трубки 16, 18, 20, 22 и 24 выходят из защитного канала 10. В ручном отверстии 14 также может использоваться оборудование для выдувания / выталкивания в тандемном режиме. Направляющие трубки 20, 22, 24, по которым не проложены кабели, закрыты торцевыми крышками 26.

[0029] Блок 28 ввода кабеля расположен рядом с отверстием 14 для рук вместе с блоком 30 выпрямления кабеля, чтобы ввести кабель 32 в одну из направляющих трубок. Запас нового оптоволоконного кабеля, обычно состоящий из тысяч футов, наматывается на катушку 34, расположенную над землей. Кабель 32 разматывается с катушки и подается в устройство 30 для выпрямления кабеля.

[0030] После этапа выпрямления кабель подается в устройство 28 для ввода кабеля, например, в комбинированный узел выталкивания и выдувания типа продается компанией Sherman & Reilly, Inc.Чаттануга, штат Теннеси, или как показано в патенте США No. US 4850569, на который сделана ссылка на любые подробности, описанные в нем, которые могут быть необходимы для полного понимания работы выдувного устройства.

[0031] Трос 32, выходящий из выпрямителя 30, устанавливается в направляющую трубку 18. Это осуществляется с помощью блока 28 синергетического выдувания и толкания. Внутри корпуса 34 (две секции, скрепленные вместе, см. Фиг. 2 (показана только нижняя часть этого оборудования), трос 32 проталкивается посредством механически (электрического или пневматического) ведомого колеса 36, которое имеет внешний слой обработанного твердого металла с канавкой для зацепления троса.Чтобы захватить трос, второе (без механического привода) колесо 38 прижимается к ведущему колесу 36. Толкание колеса 38, которое может поворачиваться на рычаге 40, осуществляется с помощью пружины 42 путем поворота регулировочного колеса 44 для управления толкающее усилие ведущего колеса 38. Трос 32 входит в корпус через конический проход 46, который обрезан точно по размеру кабеля. Этот проход установлен на раздельном цилиндрическом входном канале 48, который обеспечивает герметичное уплотнение при закрытом корпусе.Направляющая трубка 18 входит в разъемный цилиндрический выходной канал 49, который также обеспечивает герметичное уплотнение. Направляющая трубка 18 проходит в корпус 34 почти до соприкосновения с колесами, чтобы избежать коробления. По желанию, направляющая трубка 18 может быть установлена ​​с помощью двухтактного соединителя 50. Воздух подается через соединение 52 через клапан 54. Секции корпуса закрываются болтами и гайками через отверстия 56. Для надлежащего совмещения штифтовое соединение. отверстия 58 используются.

[0032] В качестве альтернативы, в продувочном блоке может использоваться набор приводных гусениц трактора с механическим приводом для зацепления и продвижения троса 32.Кроме того, вставной блок также может подавать воду W под давлением для перемещения кабеля, как показано на фиг. 4. Входной конец секции трубопровода, противоположный концу, принимаемому в блоке 60 гидравлического запуска, прикреплен к вставному блоку с помощью подходящего водонепроницаемого уплотнения (не показано). Таким образом, вода W под давлением подается через участок трубопровода в пусковой блок. Поскольку все части пускового блока герметичны, за исключением входа в конец канала, вода под давлением входит в канал 18 на конце канала и воздействует на всю длину кабеля (скорость воды намного выше скорости кабеля) или на дротик. поршневое устройство 62 для перемещения кабеля по трубопроводу.

[0033] Снова обратимся к фиг. 1, источники сжатого воздуха, гидравлики или электроэнергии подключены к кабельному питателю 28. Предпочтительно сжатый воздух подается компрессором 64 через нагнетательный трубопровод 66 со скоростью от 175 до 375 кубических футов в минуту (CFM) и от 90 до 175. фунтов на квадратный дюйм (PSI). Для кабелей небольшого размера, установленных в направляющих трубах, в принципе достаточно производительности 50 кубических футов в минуту. В качестве альтернативы вместо сжатого воздуха можно использовать другую жидкость.Гидравлическая система предпочтительно обеспечивает от 2 до 5 галлонов в минуту (галлонов в минуту) и от 600 до 1500 фунтов на квадратный дюйм.

[0034] Зажим входного канала с возможностью снятия удерживает входной канал для направления кабеля 32 к кабельному приводу 36. Предпочтительно входной канал представляет собой отрезок полиэтиленовой трубки.

[0035] Блок 34 нагнетания воздуха снабжен входной уплотнительной вставкой и выходной уплотнительной вставкой, приспособленными для обеспечения прохождения кабеля 32 при сохранении воздухонепроницаемого уплотнения. Блок 34 впрыска, вкладыш входного уплотнения и вкладыш выходного уплотнения могут быть разделены на две в целом симметричные половины, что позволяет установить кабель 32.Уплотнительные вставки снимаются и заменяются аналогичными вставками, адаптированными для разных диаметров кабеля и кабелепровода. Входная уплотнительная вставка обеспечивает проход немного больше, чем кабель. Во входной уплотнительной вставке предусмотрена пара прокладок для уплотнения вокруг кабеля. Предусмотрен фитинг, позволяющий нагнетать сжатый воздух в блок 34 впрыска.

[0036] Зажим выходного канала прикреплен к блоку 34 нагнетания воздуха для крепления канала к блоку впрыска. Блок впрыска определяет камеру 68, закрытую входной уплотнительной вставкой и выходной уплотнительной вставкой.Направляющий канал с возможностью снятия удерживается в зажиме выходного канала. Предпочтительно направляющий канал представляет собой полиэтиленовую трубку цилиндрической формы. Уплотнение канала, такое как пара прокладок, предусмотрено для уплотнения вокруг направляющего канала. Зажим выходного канала и канал герметизируют блок впрыска и направляющий канал для прямого прохождения воздуха из камеры статического давления в направляющий канал.

[0037] Снова обратимся к фиг. 1 и фиг. 2, перед установкой в ​​кабельный канал 18 передний конец кабеля 32 герметизируется гладкой заглушкой или колпачком, диаметр которого лишь немного больше диаметра кабеля, т.е.грамм. из латуни или другого материала с низким коэффициентом трения.

[0038] Чтобы установить устройство 28 подачи кабеля, как показано на фиг. 1 и 2, отрезок кабеля разматывается с барабана 34 и вставляется во входной канал 48. Кабель располагается так, что он проходит от конца входного канала примерно на длину кабельного фидера. Кабель с гладкой вилкой вставляется в направляющий канал 18. Устройство подачи кабеля расположено рядом с кабелем. Ведущие колеса, блок впрыска, зажимы и уплотнительные вставки разделены, чтобы обеспечить, как правило, горизонтальный проход, в который поперечно вставляется кабель.Затем разделенные части собираются, закрываются и прикрепляются к входному каналу, кабелю и направляющему каналу в кабельном фидере.

[0039] Сжатый воздух, гидравлический источник и / или электроэнергия подключаются и запускаются для создания давления в камере 68 и для активации гидравлической системы и системы управления. Воздух течет по кабелю с большой скоростью, протягивая кабель по кабелепроводу. Привод включается для подачи гидравлической жидкости (или сжатого воздуха или электроэнергии) к двигателям, и ведущие колеса вращаются, продвигая кабель 32 по трубопроводу 18.

[0040] Кабель может изгибаться или скручиваться во время манипуляций, наматывания или наматывания, когда он разматывается с катушки 34 или другого накопительного устройства, и обычно подвергается напряжению, так что он имеет тенденцию изгибаться или свертываться в свою прежнюю форму, введение ряда изгибов, мини-изгибов или других отклонений в прокладываемый кабель. Эти изгибы и мини-изгибы могут создавать высокую фрикционную нагрузку, ограничивающую скорость подачи и монтажную длину. Чтобы преодолеть эту проблему, кабель 32 сначала пропускают через выпрямитель 30 для снятия этих напряжений и изгибов, чтобы кабель оставался как можно более прямым.

[0041] Блок 30 выпрямления включает две секции 70, 72 выпрямления, каждая из которых имеет наборы противоположных роликов 74, 76 и 78, 80 на противоположных сторонах кабеля, которые отклоняют кабель при его протягивании. Эти секции выпрямителя расположены предпочтительно в тандеме одна за другой с роликами секции 70 под углом 90 градусов к роликам секции 72, так что кабель сначала отклоняется назад и вперед по одной плоскости, а затем назад и вперед по другой плоскости. перпендикулярно первой плоскости.Это отклонение или срабатывание троса 32 схематично показано на фиг. 4, где первый набор верхних роликов 74 расположен рядом со вторым набором нижних роликов 76. Боковое расстояние между соседними роликами одного и того же набора идентично. Расстояние между ними невелико, так что произойдет адекватный прогиб кабеля для устранения индуцированных изгибающих напряжений.

[0042] Верхние ролики 74 расположены со смещением относительно нижних роликов 76, при этом набор нижних роликов необязательно наклонен на небольшой угол от набора верхних роликов слева направо.Как показано на фиг. 4, трос 32 находится между двумя наборами роликов. Кабель тянут вправо, как показано на фиг. 4, в результате чего кабель претерпевает максимальное отклонение в направлении вверх, за которым следует максимальное отклонение в направлении вниз. Когда нижний набор роликов расположен под углом относительно верхнего набора роликов, следующее отклонение вверх меньше отклонения вверх, и аналогично следующее отклонение вниз меньше предыдущего отклонения вниз.Окончательные отклонения вверх и вниз, соответственно, меньше, чем предыдущие отклонения, соответственно. Возможна любая другая регулировка отдельных роликов. Математические расчеты, но в большинстве случаев методом проб и ошибок, определяют лучшие позиции.

[0043] Выпрямление предпочтительно выполняется путем дальнейшего отклонения кабеля 32 в начале работы и для постепенного перемещения его все меньше и меньше по мере того, как кабель тянется вправо, как показано на фиг. 4. Первоначально, когда кабель вставлен между двумя наборами роликов, он немного прямой, и два набора роликов находятся дальше друг от друга.Затем два набора роликов регулируются по направлению друг к другу, таким образом, отклоняя трос, чтобы они соответствовали друг другу. Эта регулировка двух наборов роликов по отношению друг к другу осуществляется установочным винтом.

[0044] Трос 32 можно рассматривать как по существу балку, которая должна отклоняться первым нижним роликом, центрированным напротив первых двух верхних роликов. Поскольку балка поддерживается очень близко к точке, где требуется отклонение, требуемая сила может быть очень высокой. Эта регулировка выполняется для каждого диаметра кабеля.Следовательно, два набора роликов должны быть отрегулированы относительно друг друга так, чтобы кабель отклонялся на достаточную величину для эффективного снятия внутренних напряжений.

[0045] Следует позаботиться о том, чтобы усилие, необходимое для подачи кабеля через выпрямитель, не было слишком большим, а длина кабеля не могла быть изменена (постоянно) слишком сильно, чтобы избежать изменений в свойствах кабеля, таких как «Температурное окно»: при изменении относительной длины волокон по отношению к защитной трубчатой ​​оболочке волокно изгибается раньше при понижении температуры в результате того, что трубчатая оболочка изгибается немного больше, чем волокно.

[0046] Набор правильных роликов состоит из ряда роликов, расположенных вдоль пути для кабеля, поочередно на верхней и нижней стороне указанного пути, ролики на верхней стороне толкают кабель вниз, а ролики на нижней стороне. толкая вверх, так что кабель будет двигаться по волнообразному пути.

[0047] При использовании способа по настоящему изобретению первый набор 70 роликов, расположенных на входной стороне выпрямителя 30, регулируется относительно вертикального положения с помощью соответствующего установочного винта для регулировки степень изгиба.Таким образом, кабель подвергается требуемой серии попеременных изгибов в вертикальной плоскости. Второй набор 72 роликов полностью аналогичен первому, но ориентирован таким образом, чтобы подвергать кабель 32 серии чередующихся изгибов в горизонтальной плоскости.

[0048] Набор катушек кабеля 32, выходящий из барабана 34 и проходящий через выпрямитель 30, не исчезнет полностью. Кабель с его малой кривизной окажется внутри направляющей трубки 18 в правильной спиральной форме с очень малым радиусом намотки и большим шагом.Само по себе это не проблема для установки кабеля. Однако могут возникнуть проблемы, когда установка используется вместе со способом буферизации кабеля, например, с блоком 90 хранения кабеля, как показано на фиг. 7. Здесь трос 32 намотан петлями, и за каждый оборот трос должен закручиваться на 360 градусов. Также буферизация хранения кабеля может быть выполнена путем укладки кабеля в виде «восьмерки» на земле.

Буферизация выполняется путем установки кабеля 32 с катушки в канал из среднего положения на траектории канала в одном направлении.Затем петля кабеля между катушкой и каналом берется и подается в наматывающее устройство 90 через пары роликов 92 (см. Фиг. 7). Трос 32 направляется по фиксированному рычагу 94 и по вращающемуся рычагу 96. Затем оставшаяся длина кабеля на катушке наматывается в клетку или корзину 91 наматывающего устройства 90, например за счет использования механического привода толкающего устройства 28. После получения конца кабеля возможна установка в канал в другом направлении. Это продолжается до тех пор, пока корзина 91 для намотки не опустеет и не будет вынут из устройства последний виток.

[0050] Этот процесс накопления петель намотки обычно выполняется без проблем. При разматывании кабеля скрутки освобождаются без остаточной деформации, и кабель возвращается в нормальное состояние. Но иногда виток получается без раскрутки, а через несколько витков это нивелируется двойной закруткой. В результате спиральная форма кабеля 32 в направляющей трубке 18 будет иметь переходы слева направо (сравнимые с хорошо известной S / Z-скрученной скрученностью в оптических кабелях).Такой переход вызывает значительное трение. В некоторых тестовых установках длина установки уменьшилась в два раза из-за буферизации.

Эта проблема буферизации решается следующим образом. Сразу после устройства 90 для хранения кабеля (перед прохождением через выпрямитель 30) кабель 32 продвигается по петлевому направляющему каналу 100 (примерно на один оборот), при этом радиус кривизны R примерно равен радиусу R, который все еще остается в кабеле. Этот петлевой направляющий канал 100 будет сопротивляться прохождению скручивания.Таким образом, кабель 32 вынужден сохранять ровно одну скрутку за оборот при загрузке намоточного устройства 90 и отпускать ровно одну скрутку за оборот при разгрузке.

[0052] Закрученный воздуховод 100 может поддерживаться на земле рядом с модулем 90 хранения намотки, как показано на фиг. 7. Здесь кабель 32 проходит через петлевой канал 100 перед входом в намоточное устройство. Петлевой воздуховод может быть продольно разъемным и с возможностью повторного уплотнения. В противном случае кабель 32 должен быть пропущен через этот канал перед установкой в ​​первом направлении канала.

[0053] При таком расположении воздуховод 100 с петлей служит «морозильной камерой с закруткой». Кабель с небольшой кривизной от набора катушек примет такую ​​ориентацию, чтобы петля совпадала с плоскостью кривизны самого кабеля. Чтобы скрутить кабель внутри этой фиксированной петли, требуется значительное усилие. Следовательно, никакие скручивания не будут проходить по кольцевому каналу 100, когда кабель хранится в намоточном устройстве 90. Внутри намоточного устройства 90 каждый поворот будет делать одно скручивание. При разматывании кабеля из намоточного устройства эти скрутки освобождаются по одной на каждый оборот.Невозможно, чтобы иногда скручивание оставалось в наматывающем устройстве, а иногда две откручивались, поскольку это означало бы, что скручивание должно быть выполнено внутри петлевого канала.

[0054] Поскольку буферизация используется для установки более длинных отрезков без обрезания кабеля, например При установке из средней точки в два противоположных направления траектории петлевой направляющий канал 100 обычно необходимо отрезать после установки кабеля 32, чтобы можно было вставить последнюю часть кабеля и выпрямить среднюю часть.Поэтому предпочтительна петлевая конструкция с разделяемым воздуховодом, который можно застегивать в продольном направлении.

[0055] Другой способ создания фиксированной направляющей петли состоит в том, чтобы объединить фиксированную направляющую петлю с наматывающим устройством 90, как показано на фиг. 8. Здесь неподвижная петля 100 образована парами роликов 92, которые можно открывать и закрывать, так что кабель 32 не нужно вставлять вначале, когда начинается установка в первом направлении. Пары съемных направляющих колес 92 установлены в виде круглого массива на элементе 102 рамы намоточного устройства.Пары направляющих колес 92 также установлены на удлиненной части 94A фиксированного рычага 94, подающего кабель в круговой массив направляющих колес на раме 102.

[0056] Оптические кабели являются критическими элементами в оптической сети доступа. . Их функция — передавать информацию по сети. Это необходимо делать в течение срока эксплуатации не менее 20 лет без какого-либо ухудшения характеристик. Так как кабель может столкнуться с реальными внешними условиями установки во время обращения и обслуживания, он должен быть полностью устойчивым к этим условиям, например.грамм. они должны противостоять загрязненной воде, маслу и другим суровым условиям окружающей среды. В традиционной конструкции кабеля волокна заключены в толстую полимерную оболочку, которая обеспечивает некоторую защиту, но ограничивает количество кабелей и плотность волокна в каждой направляющей трубе, тем самым накладывая ограничение на плотность волокна кабелей в подающем канале и ответвлении. воздуховод.

[0057] Согласно одному аспекту настоящего изобретения ограничение плотности волокна преодолевается и монтажная длина увеличивается за счет помещения оптических волокон в металлическую трубку очень малого диаметра.Обращаясь к фиг. 5 и фиг. 6, предпочтительный оптоволоконный кабель 32 по настоящему изобретению имеет металлическую водонепроницаемую рубашку 82, которая состоит из тонкой стальной трубы малого диаметра, сваренной с помощью лазерной сварки. Эта металлическая трубка 82 неплотно заполнена одним или несколькими оптическими волокнами 84 и гелевым гидроизоляционным материалом 86, например силиконовым гелем или аквагелем.

[0058] Функция геля заключается в обеспечении продольной водонепроницаемости. Когда металлический барьер 82 где-то протекает (поперечно), гель 46 гарантирует, что небольшой отрезок кабеля сразу же затоплен водой.Вместо геля можно также использовать водопоглощающий порошок или ленту, которые набухают и образуют внутренний кольцевой уплотнительный барьер, изолирующий зону утечки. Волокна 84 могут свободно «плавать» внутри стальной трубы 82 и, таким образом, не связаны с внешними механическими силами и напряжениями, которые действуют на кабель во время установки.

[0059] Защитная трубчатая оболочка 88 из (вспененного) полиэтилена высокой плотности (HDPE) окружает стальную трубку 82 малого диаметра. Сварная стальная трубка и защитная полимерная оболочка предотвращают проникновение воды или других нежелательных веществ в кабель.Конструкция из стальных труб также обеспечивает достаточную механическую защиту от повреждений, которые могут быть вызваны толканием, вытягиванием, изгибанием, раздавливанием и другими действиями. Поскольку водный барьер полностью герметичен, совместимость всех материалов внутри барьера, особенно содержания воды и водорода (водород может вызывать оптическое ослабление), имеет особое значение.

[0060] Стальная труба 82 имеет высокую прочность и низкий коэффициент теплового сжатия по сравнению со стальной трубой 82.грамм. пластмассы. Из-за этого не требуется дополнительных силовых элементов (экономит место). Также в кабеле не требуется большого «люфта» длины волокна, поскольку разница в длине между волокном 84 и кабелем 32 практически не зависит от температуры. Чтобы получить «люфт» волокон или избыточную длину волокна, волокна 84 устанавливаются по спирали (или иным образом волнообразно) внутри кабеля. Чем больше необходимая избыточная длина, тем больше должен быть диаметр трубки 82 (граничные условия: спиральная или волнообразная форма не должна слишком сильно изгибать волокно).

[0061] Из-за необходимого небольшого «люфта» стальная труба 82 и ее полимерная оболочка могут быть выполнены с очень маленькими диаметрами. Конструкция из стальных трубок позволяет получать очень большое количество волокон в кабелях небольшого диаметра. Предпочтительные наружный диаметр / внутренний диаметр стальной трубы 82 и внешний диаметр полимерной оболочки 88 следующие: содержат 4 волокна: стальная труба — 1,42 / 1,12 мм, полимерная оболочка — 3,9 мм; 12 волокон: стальная трубка — 2,0 / 1,8 мм, полимерная оболочка — 3,9 мм, 48 волокон: стальная трубка — 3.5 / 3,2 мм, полимерная оболочка — 5,0 мм; 60 волокон: стальная трубка — 3,9 / 3,6 мм, полимерная оболочка — 5,0 мм.

Еще одним преимуществом стальной трубы 82 является ее относительно большая жесткость при ее небольшом размере. Обычные кабели малого диаметра (например, в диапазоне от 3,9 до 5,5 мм) и традиционная конструкция с полимерной оболочкой будут иметь гораздо меньшую жесткость по сравнению с более крупными кабелями (например, в диапазоне от 10 до 25 мм) традиционной конструкции. Кабели с низкой жесткостью можно прокладывать чистым обдувом, но установка путем проталкивания кабелей с низкой жесткостью затруднена, а длина установки ограничена.Кабели с более высокой жесткостью могут быть установлены за счет синергии толкания и выдувания в соответствии с патентом США No. №№ 4850 569 и 4 934 662 (Griffioen). Когда кабели 32, содержащие металлические трубы небольшого диаметра, устанавливаются в соответствии с настоящим изобретением с предварительным выпрямлением, толканием и / или выдуванием, достигается примерно вдвое большая длина установки, чем при чистом выдувании. Кроме того, количество кабелей и плотность волокна в каждой направляющей трубке 18 могут увеличиваться, тем самым увеличивая пропускную способность волокон в подающих и отводных каналах.

[0063] Традиционные кабели имеют жесткость, близкую к оптимальной для синергетического толкания и выдувания. Небольшие кабели обычной конструкции будут иметь меньшую жесткость, чем оптимальная. Жесткость пропорциональна диаметру в степени 4, т.е. жесткость кабелей небольшого диаметра и обычной конструкции будет намного ниже, чем у традиционных кабелей. Однако конструкция стальной оболочки небольшого диаметра обеспечивает значительно большую жесткость, и, опять же, достигается оптимальная синергия толкания и выдувания, что позволяет значительно увеличить монтажную длину.

[0064] Для проталкивания и вдувания кабелей в специальный канал, образованный направляющими трубками, предпочтительны приводные колеса с приводом для использования вместе с потоком сжатого воздуха, обеспечиваемым компрессором, как показано на фиг. 2. Приводное оборудование и компрессор меньше по размеру, так как одновременно продувается только один кабель 32. Боковое давление ведущих колес 36,38 должно быть отрегулировано в соответствии со свойствами кабеля для минимального скольжения. Предварительная смазка не требуется, если направляющие трубки 18 уже имеют предварительно смазанный внутренний слой.Передний конец каждого кабеля закрыт небольшой гладкой латунной или стальной крышкой, например. с резьбой, чтобы кабель не застревал в направляющей трубке. В соответствии с изобретением, для улучшения характеристик установки, выпрямитель 30 с роликовым комплектом используется для предварительного выпрямления кабеля 32 перед его вставкой в ​​выдувной блок 28.

[0065] Для полноты картины дополнительно следует отметить, что Способ изобретения подходит для прокладки медных проводов и силовых кабелей, а также волоконно-оптических кабелей.

[0066] Хотя изобретение было описано со ссылкой на некоторые примерные устройства, следует понимать, что показанные и описанные формы изобретения должны рассматриваться как предпочтительные варианты осуществления. Различные изменения, замены и модификации могут быть реализованы без отклонения от сущности и объема изобретения, определенных прилагаемой формулой изобретения.

Обращение с оптическими кабелями и технические характеристики

Характеристики оптического кабеля / разъема, 50 микрон Спецификация кабеля Продавец Корпорация оптических кабелей Модель Лазер Ультра Фокс Деталь No. AX02-030N-ALS-900 Тип кабеля Двухпроводное многомодовое стекло толщиной 50 микрон с оболочкой 125 нм и градиентным волокном Тип стояка Оптоволоконный непроводящий переходник (OFNR), фиолетовый (VL) Кабельная трасса Кроссовер (не прямой) Спецификация разъема Разъем Номер детали П1100АЗ125 Зажим для бандажа Дет. № 108064452 Тип LC (Lucent Technologies) Требуемое количество 4 разъема на кабельную сборку Необходимые зажимы 2 дуплексных зажима на кабельную сборку Технические характеристики оптического кабеля / разъема, 62,5 мкм Спецификация кабеля Продавец Корпорация оптических кабелей Модель Лазер Ультра Фокс Деталь No. AX02-030N-WLS-900 Тип кабеля Двухпроводное многомодовое стекло 62,5 мкм с оболочкой 125 нм и градиентным волокном Тип стояка Оптоволоконный непроводящий переходник (OFNR), фиолетовый (VL) Кабельная трасса Кроссовер (не прямой) Спецификация разъема Разъем Номер детали П1100АЗ125 Зажим для бандажа Дет. № 108064452 Тип LC (Lucent Technologies) Требуемое количество 4 разъема на кабельную сборку Необходимые зажимы 2 дуплексных зажима на кабельную сборку Инструкции по обращению с оптическим кабелем / разъемом Многие оптоволоконные изделия включить оптоволоконные интерфейсы между оптическим устройством и оптическим разъем.Эти оптоволоконные интерфейсы чрезвычайно хрупкие и должны обращаться осторожно, чтобы избежать поломки. Узлы, перегибы, изгибы и перегибы в оптическое волокно нарушит способность волокна пропускать свет. Во многих случаях изгиб или разрыв оптического волокна полностью нарушит работу системы представление. Даже незначительный вес, свисающий с конца волокна, может сломать или непоправимо повредить оптоволоконный пигтейл. Эти инструкции предоставляют порядок обращения с хрупкими оптоволоконными сборками. Всегда читайте и соблюдайте эти инструкции по обращению. Оптическое волокно изготовлено из стекла и требует такой же осторожности. Никогда не используйте волокно, чтобы поднимать или поддерживать вес устройства. Вместо этого всегда держите вместе устройство и оптический разъем в руках. Не допускайте образования перегибов или узлов в волокне. Тщательно потренируйтесь никаких путаниц. Если потянуть за волокно, любые изгибы или завитки затянутся и превышают минимальный радиус изгиба наименьший радиус оптоволоконного или оптоволоконного кабеля. может изгибаться до того, как произойдет повышенное затухание или поломка. Чтобы извлечь оптоволоконный кабель из транспортировочного контейнера, поднимите его одной рукой. из разъема. Другой рукой осторожно размотайте волокно. Однажды оптоволокно размотано, осторожно извлеките оптоволоконный блок из транспортировочной коробки. Не свешивайте устройство за волокно. Не вставляйте волокно с силой в удерживающие зажимы. Сначала откройте клипы, осторожно проденьте волокно внутрь и закройте зажимы, убедившись, что волокно не попадет в защелку зажима. Не снимайте защитные колпачки или чехлы с кабельных разъемов. и порты, пока вы не будете готовы их вставить. После того, как вы удалили защитный колпачки или сапоги, немедленно вставьте разъемы в порты. Если вы снимаете разъем, замените защитные колпачки или чехлы в обоих разъемы и порты оптоволоконного кабеля немедленно. Если у вас есть вопросы, позвоните в службу поддержки Cubix по телефону 1.800.829.0551.

Глава 8 — Справочник по телекоммуникациям для транспортных специалистов

Введение

Рисунок 8-1: Строительство трассы волоконно-оптического кабеля — Фотография предоставлена ​​Adesta, LLC

Глава вторая представила термин «среда» для описания физического уровня системы связи, которая используется для передачи информации между двумя или более точками.В этой главе представлены рекомендации, которые следует использовать при обращении со средой во время строительства. За элементы, описанные в этой главе, обычно отвечает генеральный подрядчик, однако для руководителей проектов и консультантов важно хорошо знать процесс строительства. Общие методы проектирования и строительства такие же, как и в отношении практически любого проекта строительных работ. Проекты кабелепроводов и кабелей с прямой прокладкой должны разрабатываться с учетом рекомендаций производителей кабелей и кабелепроводов в отношении радиусов изгиба и значений глубины покрытия.Башни и столбы, поддерживающие радиоантенны, должны быть спроектированы в соответствии с рекомендациями производителя по монтажу и опорам.

Многие из представленных руководств были разработаны производителями, желающими убедиться, что покупатели довольны их продукцией. Другие руководящие принципы были разработаны на основе наблюдения за типичными ошибками, допускаемыми строительными подрядчиками. Самая важная рекомендация, которую можно дать, — внимательно следить за процессом строительства. Не позволяйте подрядчикам идти «короткими путями».Сделайте инструкции производителя по конструкции и обращению с носителями частью спецификаций проекта. Может быть веская причина не следовать рекомендациям (или спецификации), и подрядчики должны быть обязаны объяснить необходимость отклонения. Большинство запросов на этот тип действий будет в форме повторного выравнивания «пути». Относитесь к запросу так же, как и к любому другому проекту строительства автомагистрали.

Рисунок 8-2: Строительство трассы волоконно-оптического кабеля — Фотография предоставлена ​​Adesta, LLC

Физическая конструкция тракта передачи данных должна соответствовать национальным и местным нормам строительного проектирования.Большинство муниципалитетов выдают разрешения на строительство. Многие имеют специальные коды, относящиеся к местоположению кабелепровода или радиомачт.

Для очень крупных проектов наймите независимую фирму по управлению строительством, которая будет наблюдать за процессом испытаний и строительства. Обучите внутренний персонал наблюдению за небольшими проектами. Требовать от строительных подрядчиков следовать рекомендациям производителя при установке их продукции.

Большая часть этой главы посвящена уходу за оптоволоконным кабелем и его установке.Медный (витая пара, коаксиальный и антенный кабель) кабель для передачи данных требует аналогичного ухода и тестирования во время установки.

Обращение и установка оптоволоконного (и медного) кабеля связи

Большинство систем ITS, Traffic и FMS используют оптоволоконный или медный кабель в качестве основной среды передачи данных. Использование рекомендованных процедур во время установки может сэкономить значительную сумму денег. Большинство проблем с носителями возникает из-за недостаточного ухода во время установки.В этом разделе приведены инструкции по прокладке кабеля связи «вне завода». Каждый производитель кабеля предоставит конкретную информацию, относящуюся к предоставляемому им продукту, по уходу и обращению во время установки.

Ниже приводится список рекомендаций по обращению с оптоволоконным кабелем связи и его установке. Этим же общим процедурам можно также следовать при установке коаксиального кабеля или кабеля витой пары. Общие процедуры и требования применяются ко всем волоконно-оптическим кабелям связи, независимо от того, проложены они по воздуху на опорах коммуникационных сетей, или в подземных трубопроводах, или в трубопроводах, прикрепленных к конструкции, или во внутренних каналах, размещенных в трубопроводах, или непосредственно в земле.

• Прием и проверка кабеля
• Разгрузка, перемещение и хранение кабеля
• Кабель испытательный на барабанах
• Документация и ведение записей
• Установка кабеля

Прием и проверка оптоволоконного кабеля

Сообщите производителю кабеля или представителю службы поддержки дистрибьютора о любых особых требованиях к упаковке или доставке (док-станция для доставки недоступна, звоните перед доставкой и т. Д.). Включите эту информацию в спецификации, чтобы подрядчики знали об этих требованиях. Убедитесь в наличии персонала с испытательным оборудованием. Перед приемкой поставки важно проверить поврежденные (или подозрительные) кабельные барабаны — запросите уведомление за 24 часа.

Когда прибудет посылка, убедитесь, что типы и количество кабелей соответствуют транспортной накладной. Осмотрите каждую катушку и поддон с материалом на предмет повреждений при разгрузке. Подозрительный кабель следует отложить для более детальной проверки перед подписанием товаросопроводительных документов.Доставщики могут быть в сжатые сроки, но они не платят за кабель!

Сообщите генеральному подрядчику и производителю / дистрибьютору о поврежденных кабельных барабанах, прежде чем подписывать контракт на поставку кабеля. После телефонного звонка отправьте письменное уведомление по электронной почте или факсу.

• Получение кабеля не означает его приемку!
• Дистрибьютор может заставить вас принять кабель, сказав, что вам придется ждать 18 месяцев для нового кабеля.
• Напомните человеку, оказывающему давление, что ему не заплатят, пока заказ не будет выполнен.
• Примите 30-дневную отсрочку в обмен на полнофункциональную систему. Задержка обойдется дешевле, чем замена поврежденного кабеля.

Некоторые дополнительные моменты, которые следует учитывать:

• Бухты волоконно-оптических кабелей поставляются с катящимися кромками, а не штабелями по бокам. Обязательно обратите внимание на ориентацию и состояние катушки при осмотре.
• Если есть видимые или подозреваемые повреждения кабеля и если принято решение принять груз, отметьте повреждение и номер катушки на ВСЕХ копиях коносамента.
• Если повреждение слишком велико для приема груза, сообщите водителю перевозчика, что в доставке отказано из-за повреждения. Немедленно уведомите производителя / дистрибьютора кабеля, отдел обслуживания клиентов, чтобы можно было договориться о поставке для замены.
• Результаты испытаний кабеля на момент изготовления и загрузки катушки прилагаются к каждой катушке.Сравните их с вашими собственными тестами, используя методы, описанные в разделе тестирования кабеля.

Кабель для разгрузки, перемещения и хранения

При разгрузке катушек с кабелем из автофургона необходимо соблюдать осторожность. Катушки могут выглядеть как два колеса на оси, но их нельзя скатывать с задней части грузовика. Катушки тяжелые и могут содержать от 5000 до 15000 метров кабеля. Ниже приведены инструкции по разгрузке, перемещению и хранению катушек кабеля связи:

• Катушки для оптоволоконных кабелей обычно очень тяжелые, поэтому их необходимо загружать и выгружать с помощью крана, специального погрузчика или вилочного погрузчика.
Вилочные погрузчики
• должны поднимать барабан так, чтобы его плоская сторона была обращена к оператору погрузчика.
• Вытяните вилы под всю катушку.
• Держите все катушки вертикально на их скрученных краях, никогда не кладите их горизонтально и не штабелируйте. Катушки с оптоволоконным кабелем всегда хранятся на кромке качения
• Все барабаны отмечены стрелкой, указывающей направление, в котором катушка должна вращаться. Катитесь только в указанном направлении.
• ЗАПРЕЩАЕТСЯ ронять катушки с задней части грузовика на штабель шин, на землю или любую другую поверхность. Удар может привести к травмам персонала и повреждению кабеля.
• Катушка имеет маркировку с инструкциями по обращению. Проконсультируйтесь с этими инструкциями, если у вас есть сомнения относительно обращения с катушкой.
• Чтобы предотвратить повреждение катушки при длительном хранении, храните оптоволоконный кабель таким образом, чтобы защитить катушку от погодных условий.

Тестирование кабелей

Производители проверяют кабель на целостность на заводе после того, как он был загружен на катушку.Это ваша уверенность в том, что ни одна из волоконных (или медных) жил, из которых состоит кабель, не имеет обрывов. Результаты публикуются и добавляются к биркам на кабельной катушке и к документации, прилагаемой к каждой кабельной катушке. Не принимайте кабельные катушки без документации по испытаниям. Тестирование оптоволоконного кабеля включает пять этапов, начиная с момента производства:

1. Заводские испытания кабельной катушки и документация,
2. Визуальный осмотр на месте доставки на предмет повреждений при транспортировке и возможный тест катушки,
3. Тестирование перед установкой, которое проводится, когда кабель доставляется на строительную площадку, но перед его установкой,
4. Тестирование монтажа, которое проводится после того, как кабель протянут через кабелепровод (или установлен на опорах) и в каждой точке сращивания,
5. Заключительное приемочное испытание, которое проводится непосредственно перед активацией.

Почему тестирование так важно и почему так много тестов? Каждый этап тестирования происходит при передаче ответственности.

• Завод в транспортную компанию
• Транспортная компания генеральному подрядчику (или DOT)
• Генеральный подрядчик монтажной (дорожной) организации
• Монтажная компания подрядчику по сварке
• От подрядчика до конечного пользователя

Каждая организация будет утверждать, что кабель был в хорошем состоянии на момент доставки товара или услуги.Тестирование на каждом этапе гарантирует, что ответственность за ущерб может быть возложена на соответствующую компанию. Значительная часть затрат на создание волоконно-оптической кабельной системы приходится на окончательную установку (протягивание кабеля, сращивание и проверка качества) кабеля. Представьте, что вам нужно заменить 15 000 футов кабеля из-за повреждения, полученного во время протягивания. Знание об ответственности подрядчика по установке сэкономит много времени и сэкономит время.

Ниже приводится список рекомендаций по тестированию:

• Испытание катушек оптоволоконных кабелей при доставке не требуется (большинство производителей предлагают это сделать, чтобы убедиться, что не произошло повреждений во время транспортировки), однако тестирование до и после сборки имеет важное значение для выявления любого ухудшения характеристик кабеля, вызванного во время установки.Тестирование перед установкой обеспечивает базовую производительность.
• Тестирование перед установкой — обычно оно состоит из теста OTDR (оптического рефлектометра во временной области), выполняемого на длине волны 1550 нм. Перед отправкой все волоконно-оптические кабели должны пройти двунаправленное тестирование рефлектометром. Отчет об испытаниях должен быть прикреплен к катушке. Двунаправленное тестирование важно для проверки результатов и уверенности в том, что не было упущено никаких потенциальных проблем. Помните, что данные могут течь по нити волокна в двух направлениях.Протестируйте, чтобы убедиться, что это так.
• Тест перед установкой позволит проверить характеристики кабеля и убедиться в отсутствии повреждений при транспортировке. Испытания должны проводиться совместно системным оператором и строительным подрядчиком, чтобы исключить будущие трудности в случае повреждения кабеля во время строительства.
• Тестирование установки — Кабель следует проверить после того, как он был помещен в кабелепровод или на опоры, и перед сращиванием, чтобы убедиться в отсутствии повреждений при установке.Тестирование установки обычно выполняется с помощью рефлектометра.
• Тестирование стыков выполняется после каждого стыка, чтобы убедиться, что выполнено чистое соединение с низкими потерями. OTDR, локальное обнаружение впрыска и выравнивание профиля можно использовать отдельно или в комбинации для тестирования стыков.
• После установки — Окончательное приемочное тестирование — Обычный метод тестирования после установки заключается в выполнении сквозного тестирования OTDR в обоих направлениях. Результаты следует сравнить с тестом перед установкой.Настоятельно рекомендуется установить постоянную программу тестирования после включения системы.
• Важно, чтобы техники, тестирующие волокна, использовали тестовое оборудование той же марки и модели и использовали один и тот же профиль тестирования. Использование различного испытательного оборудования и профилей приведет к путанице и противоречивым результатам испытаний.
• Убедитесь, что кто-то из ваших сотрудников (или консультант по коммуникациям) может понять результаты теста, чтобы убедиться, что все спецификации соблюдены.

Рис. 8-3: Волоконно-оптические волокна для сращивания плавлением — Фотография любезно предоставлена ​​Adesta, LLC

Ведение документации и записей

«Лучшая защита — это хорошее нападение» — это фраза, которую следует применять при построении системы кабельной связи. Установка оптического волокна включает в себя несколько волокон в кабеле, который может быть очень длинным и иметь множество стыков и соединений. Если кабель поврежден во время установки и не обнаружен в ходе текущих полевых испытаний, затраты на замену могут быть чрезвычайно высокими.Рекомендуется ежедневно вести и поддерживать в актуальном состоянии следующие записи:

• схематические чертежи — для включения информации «как построено» для записей карт улиц
• данные о потерях при сварке
• сквозные измерения оптических потерь
• сквозных трассировок сигнатур OTDR
• сквозные испытания измерителей мощности

Документация необходима для предоставления исторических справок по техническому обслуживанию и аварийному восстановлению.Сохраняя эти данные, системный оператор может быть уверен в том, что сможет быстро отреагировать на ремонт за счет быстрого определения местоположения любой проблемы, которая может возникнуть в кабеле. Сбор данных начинается с доставки оптоволоконного кабеля, продолжается на этапе строительства и в течение всего срока службы системы по мере добавления новых устройств.

Ниже приводится список данных, которые должны быть собраны для постоянной записи:

• Расчетные данные получены из таблиц данных кабельной катушки и журналов сварки.
• Измеренные данные, такие как данные рефлектометра, получены в результате сквозного тестирования кабеля.
• Общее количество кабеля, протянутого между точками сращивания, включая провисшие петли катушки
• Размещение и использование тяговых коробок и коробок для сращивания кабелей
• Точные карты улиц, показывающие расположение оптоволоконного кабеля и всех принадлежностей
• Точная информация о местонахождении любого ремонта
• Карты, показывающие, где другие инженерные сети пересекают оптоволоконный кабель или находятся в непосредственной (параллельной) близости от кабеля
• Запись всех устройств связи, подключенных к оптоволоконному кабелю
• Если используется общая труба (или кабельная траншея) — перечислить других пользователей
• Любая другая информация, которая может потребоваться для поддержки изменений или аварийного ремонта.

Общие рекомендации по кабелям, установке и проектированию

Следующие рекомендации представлены для помощи в общем проектировании, строительстве и установке волоконно-оптических кабельных систем. Многие из этих рекомендаций можно использовать и для других типов коммуникационных кабелей.

Размещение кабельной коробки / соединительной коробки

Рисунок 8-4: Коробка для сращивания волоконно-оптического кабеля — Фотография предоставлена ​​Adesta, LLC

• Каждый перекресток (шириной до 50 футов) — один (1) блок, расположенный в пределах 10 погонных футов от перекрестка, за исключением транспортных устройств (сигнал, DMS, видеодетектор и т. Д.)) расположен недалеко (в пределах 50 погонных футов) от перехода.
• Каждая автострада, железная дорога или мост — два (2) бокса, расположенных (по одному) в конечных точках перехода.
• Все соединения среднего пролета должны быть помещены в соединительную коробку и закреплены в соответствующем кабельном лотке.
• Все соединительные коробки, используемые для прокладки антенного кабеля, должны быть установлены на удобной опоре электросети. Если на опоре нет места, то рядом с опорой электросети необходимо установить подходящую заземленную монтажную / тяговую коробку.Весь кабель, выходящий из антенной установки, должен быть проложен в кабелепроводе.
• Все точки сращивания должны иметь достаточный зазор (минимум 50 футов), чтобы в будущем можно было добавить устройства связи, отремонтировать кабель и сращивание или дополнительные участки «ответвления» кабеля. Это будет особенно верно, если кабель расположен в пределах полосы отвода автострады.
• Все соединительные коробки должны быть должным образом заземлены в соответствии с требованиями NEC. Стандарты EIA / TIA и Bellcor (Telcordia).
• Установленные на антенне соединительные коробки следует использовать только для временного ремонта — фактически, многие перевозчики используют их для постоянного ремонта.
• Соединения среднего пролета кабеля (точки, где встречаются концы кабельных барабанов) должны быть сращены плавлением и помещены в соединительную коробку. Никогда не используйте механический сросток для соединения концов кабельной катушки.

Инструкции по прокладке и протяжке кабеля

Растягивающее напряжение:

• У каждого производителя есть особые инструкции и спецификации относительно величины натяжения, которое можно использовать при протягивании оптоволоконного кабеля. Подрядчик должен соблюдать спецификации производителя кабеля и рекомендуемые процедуры установки.
• Келлем или зажимы для опрессовки используются для протягивания оптоволоконного кабеля. Используйте ручку подходящего размера для протягиваемого кабеля.
• Если пряжа Aramid® является частью кабельной конструкции; привяжите его к рукоятке, чтобы еще больше распределить тяговое усилие. НИКОГДА НЕ ПРЕВЫШАЙТЕ максимальное тяговое усилие.
• Чрезмерное тянущее усилие приведет к необратимому удлинению кабеля. Удлинение может привести к выходу оптического волокна из строя из-за разрушения.
• Важны хорошие методы строительства и надлежащее оборудование для контроля натяжения.
• При прокладке антенного кабеля разместите достаточно кабельных блоков вдоль трассы, чтобы свести кабель к минимуму. Чрезмерное провисание увеличивает натяжение при растяжении.
• При вытягивании не позволяйте тросу переезжать через фланец катушки, так как это может поцарапать или порвать оболочку.
• Хвостовая нагрузка — это натяжение троса, вызванное массой троса на барабане и тормозами барабана. Нагрузку на хвост можно свести к минимуму, используя минимальное торможение или вообще его не применяя при снятии кабеля с катушки — иногда предпочтительным является отсутствие торможения.
• Динамометры должны использоваться для измерения динамического натяжения троса.
• Отрывные вертлюги следует использовать вместе с динамометрами, чтобы гарантировать, что максимальное растягивающее усилие не будет превышено.

Рекомендации по радиусу изгиба кабеля:

• Кабели часто проложены вокруг углов при прокладке кабеля. НИКОГДА НЕ ПРЕВЫШАЙТЕ минимальный радиус изгиба. Перегиб кабеля может деформироваться и повредить волокно внутри.
• Радиус изгиба волоконно-оптического кабеля указан в загруженном и ненагруженном состоянии.
• «Загружен» означает, что трос находится под натяжением и одновременно изгибается.
№
• Без нагрузки означает, что трос не натянут или имеет остаточное натяжение около 25% от его максимального натяжения при растяжении. Радиус изгиба без нагрузки — это также радиус, разрешенный для хранения.
• Не превышайте минимальный радиус изгиба или максимальное растягивающее усилие.
• Соблюдайте все инструкции по натяжению и минимальному радиусу изгиба, а также спецификации, выданные производителем кабеля.
• Как правило, планируйте кабельную трассу так, чтобы исключить как можно больше изгибов и изгибов. Кривые и изгибы усиливают ослабление оптоволоконного сигнала.

Руководство по стратегии вытягивания:

• Волоконно-оптические кабели могут быть заказаны по длине на одной кабельной катушке и могут быть проложены за один непрерывный участок.Однако даже типичная установка на 3-5 миль / 5-8,0 км создает проблемы при установке из-за накопления растягивающего напряжения на таком длинном маршруте. Это натяжение можно уменьшить, используя промежуточные вспомогательные устройства, такие как серия механических лебедок или приводов шпилей, подключенных к главному контроллеру. Однако, если эти устройства недоступны, для прокладки длинных волоконно-оптических кабелей необходимо использовать протяжку кабеля средней точки.
• Кабель проложен от средней точки до конечных точек.
• Убедитесь, что все кабелепроводы свободны от препятствий. Используйте смазку на водной основе, чтобы уменьшить коррозию внешней оболочки.
• Возможно, потребуется ремонт существующего кабелепровода — внимательно осмотрите.
• При прокладке антенного кабеля убедитесь, что на пути нет ветвей деревьев.

Общие инструкции по прокладке кабелей

Кабель обычно устанавливается одним из трех способов: по воздуху, прямо в землю или в кабелепроводе.В этом разделе представлены некоторые общие рекомендации по использованию этих методов построения. Методы перечислены в порядке затрат на создание. Антенна обычно считается самой низкой стоимостью, а размещение кабелепровода — самой высокой стоимостью.

Воздушная конструкция

Воздушный кабель обычно протягивается от полюса к полюсу или от здания к полюсу. Доступны два типа кабеля: самонесущий или стяжной. Самонесущий кабель спроектирован либо с усиленным центральным силовым элементом, либо в конфигурации в виде восьмерки, который имеет внешний силовой элемент, который может быть зажат.Перекрепленный кабель аналогичен кабелю, который может быть проложен прямо под землей, и для него требуется «опорный провод связи», к которому крепится кабель.

При использовании антенного кабеля инженер должен предусмотреть достаточное количество опор на трассе, чтобы свести к минимуму эффект провисания кабеля. Это вызвано внешними силами, такими как ветер, лед и резкие перепады температуры, которые увеличивают вес кабеля. Производители предоставляют спецификации, помогающие при проектировании и планировании кабельной трассы.

FHWA выпустила «Руководство по проектированию установки оптоволокна на полосе отвода автострады», публикация № FHWA-OP-02-069.Обратитесь к этому документу для получения дополнительной информации и рекомендаций.

Вот несколько общих рекомендаций:

• Не рекомендуется использовать плотный буферный кабель для установки антенны
• Используйте кабель с защитной оболочкой от УФ-излучения, чтобы минимизировать воздействие солнечных лучей
• Используйте металлический армированный кабель, чтобы свести к минимуму ущерб от белок и птиц.
• Всегда следуйте рекомендациям производителя при прокладке самонесущего кабеля.При отклонении от рекомендаций обратитесь к производителю за дополнительной информацией.
• Обеспечьте хранение достаточного количества провисающих петель, чтобы учесть проблемы, связанные с обрывами кабелей и повреждениями опор в результате суровых погодных условий и автомобильных аварий.

Таблица 8-1 взята из брошюры Corning Cable по самонесущему оптоволоконному кабелю. Пожалуйста, обратитесь к документации производителя кабеля за рекомендациями по установке в тяжелых погодных условиях нагрузки, таких как сильный ветер или сильное скопление льда и снега.

Таблица 8-1: Пример рекомендуемой производителем длины пролета для отрезков антенного кабеля

	Тяжелая		Среднее		Легкий
Количество волокон	м	футов	м	футов	м	футов
2-36	504	1655	733	2405	844	2770
37 — 72	427	1400	622	2040	721	2365
73–96	496	1540	671	2200	751	2465
97–144	500	1640	553	1815	553	1815
145 — 216	335	1100	450	1475	494	1620

Обратите внимание, что по мере увеличения количества прядей волокна, содержащихся в кабеле, расстояние между опорами электросети уменьшается.То же самое и с факторами нагрузки.

Строительство антенного кабеля с использованием существующих опор электроснабжения требует разрешения на доступ от владельца опоры. В большинстве случаев владельцем является местная электроэнергетическая компания, но некоторые опоры принадлежат телефонным компаниям. Столбы инженерных сетей имеют идентификационные бирки.

Рисунок 8-5: Типовой телефонный столб

Линии электропитания всегда располагаются наверху опоры. Телефонные операторы размещаются на следующем более низком уровне, на расстоянии около 10 футов по вертикали от электрических линий.Другие пользователи расположены над телефонными линиями, но на расстоянии не менее 10 футов от электросети. Самый нижний ряд линий должен располагаться на высоте не менее 15 футов над уровнем земли. Если места для размещения всех допустимых пользователей недостаточно, необходимо увеличить высоту столба. Последний пользователь несет ответственность за оплату установки удлинителя (или более высокой стойки) и перемещения всех пользователей на их подходящие места. Использование существующих опор для электроснабжения может быть очень дорогим.

Строительство с прямым захоронением

Кабель можно закапывать прямо в почву, используя один из двух основных методов строительства: строительство открытой траншеи или кабельный плуг. В обоих случаях следует использовать кабель, рассчитанный на прямое захоронение. Эти кабели имеют металлическую бронированную оболочку, чтобы предотвратить повреждение грызунами, которые могут попытаться прогрызть кабель. Метод прямого захоронения особенно полезен в сельской и загородной местности. Немощеный участок сельской дороги или полосы отвода от шоссе является хорошим кандидатом для этого метода строительства.Маршрут необходимо тщательно спланировать, избегая заглубленных других коммуникаций (вода, электричество, телефон, газ и т. Д.) И соблюдая экологические требования.

При использовании метода строительства открытой траншеи экскаватор с обратной лопатой используется для рытья траншеи глубиной 36 дюймов. Траншея засыпается соответствующим материалом, чтобы предотвратить изгиб кабеля из-за осадки. Затем траншея заполняется до уровня 24 дюймов. Затем в траншею укладывают желтую предупреждающую ленту до завершения процесса заполнения до уровня местности.Глубина 36 дюймов — средняя. Кабель всегда следует прокладывать ниже линии замерзания. Фактическая глубина кабеля может варьироваться в зависимости от пересечения дорог или пересечения дренажных канав (дренажных линий). Цель состоит в том, чтобы уберечь кабель от повреждений.

Во втором методе строительства закапывания используется плуг, который вскрывает землю, прокладывает кабель и закрывает его. Это экономичный и эффективный способ строительства. Однако предупреждающая лента не установлена.

Использование этих методов не устраняет необходимости учитывать размещение провисшего кабеля и проемы для доступа.Всегда будет необходимость добавлять в систему устройства связи и узлы доступа.

Прямой подземный кабель всегда обозначается на уровне дороги оранжевыми маркерами. На столбах есть информация о том, что кабель связи проложен ниже, а также контактная информация на случай повреждения кабеля. Маркеры следует размещать примерно через каждые 1000 футов, а также по обе стороны проезжей части, проезжей части и моста.

Вариантом метода прокладки кабеля с прямой прокладкой является прямая прокладка гибкого кабелепровода.Если планы предусматривают установку дополнительных оптоволоконных кабелей (по тому же маршруту) в течение нескольких лет, заглубление гибкого трубчатого канала с первоначальным кабелем обеспечивает значительную экономию по сравнению с повторным открытием траншеи. «Уровень 3» (оператор связи) использовал этот метод строительства, чтобы обеспечить дополнительные ресурсы на будущее. Когда «Уровню 3» необходимо установить дополнительный оптоволоконный кабель на своем пути, можно использовать гибкую трубку для минимизации затрат на строительство. Этот метод также снижает загруженность дорог из-за строительства.

Конструкция кабелепровода

Прокладка кабеля в кабелепроводе — самое дорогое решение при прокладке волоконно-оптической кабельной трассы. Начало с нуля требует значительного объема планирования, особенно в городских районах, где используется большая часть трубопроводов. Все коммуникации на (или вблизи) предполагаемой трассы строительства должны быть размещены и промаркированы. Путь может быть изменен, чтобы избежать использования некоторых инженерных сетей, или разработано предложение по временному прерыванию обслуживания и последующему ремонту поврежденных инженерных сетей.Необходимо решить экологические проблемы. Если предлагается строительство существующих улиц или дорог, необходимо учитывать затраты на ремонт и восстановление. Необходимо обеспечить обслуживание и защиту автомобильного и пешеходного движения.

Конструкция кабелепровода должна соответствовать требованиям к радиусу изгиба коммуникационного кабеля. Внутренний диаметр кабелепровода должен быть как минимум на 25% больше внешнего диаметра кабеля. Это помогает предотвратить волочение кабеля при протягивании через кабелепровод.

Кабель, проложенный в кабелепроводе, должен быть рассчитан на погружение в воду. Все подземные трубопроводы в конечном итоге содержат немного воды. Кабели, предназначенные для этой цели, имеют герметик, предотвращающий проникновение воды в оптоволоконную (или медную) среду передачи.

Если канал прокладывается на глубине более трех футов, может потребоваться вырыть траншею достаточно широкой, чтобы оставить место для строительного персонала. При рытье траншей на глубине более шести футов потребуются «укрепляющие» стены (конкретные требования см. В местных строительных нормах) для предотвращения обрушения и травм строительного персонала.

Большинство трубопроводов, используемых для проектов телекоммуникационных кабелей, представляет собой полиэтилен высокой плотности (HDPE). ASTM разработал рекомендуемый стандарт ASTM F2160 «Стандартные технические условия на трубопровод из полиэтилена высокой плотности (HDPE) с твердыми стенками, основанный на контролируемом внешнем диаметре (OD)». Этот стандарт был разработан, чтобы гарантировать, что трубы разных производителей могут быть использованы с гарантией того, что внутренний и внешний диаметры трубы трубы и толщина стенки трубы будут совпадать.

Некоторые DOT могут требовать использования стальных трубопроводов для мостовых переходов или других типов строительства. Используя соответствующие муфты, можно смешивать сталь и полиэтилен высокой плотности. HDPE легче по весу и с ним легче обращаться, чем со сталью, однако при определенных условиях нагрузки он может быть не таким жестким.

Строительство беспроводных систем

Рисунок 8-6: Установка беспроводной системы — Фотография предоставлена ​​GDI Systems, LLC

Беспроводные носители используются для поддержки каналов связи между устройствами и TCC.Это часто рассматривается как недорогая альтернатива прокладке кабеля связи. Многие ведомства используют радиосвязь с расширенным спектром в диапазоне 900 МГц и 2,4 ГГц.

Этот раздел будет посвящен установке радиоантенн и линии передачи для систем радиосвязи «прямой видимости» (также называемых микроволновыми). Это системы, обычно используемые для управления дорожным движением и автомагистралей.

Spread Spectrum Radio, DSRC и появляющиеся системы 802.16 Wi-Max или WLAN требуют проектирования в зоне прямой видимости.Проектирование и строительство башен и столбов выполняется в соответствии со стандартными инженерными методами и местными нормативами. Это также справедливо для антенных несущих конструкций, установленных в зданиях.

Планирование беспроводных систем

Системное планирование имеет решающее значение для успешной установки, работы и надлежащей работы любой системы связи, беспроводные системы не являются исключением, и это особенно верно для беспроводной связи в пределах прямой видимости (микроволновой). Если предлагаемая вами микроволновая линия не будет работать на очень длинном пути, вы сможете подтвердить, существует ли видимая линия прямой видимости между двумя предлагаемыми антенными площадками.Это только первый шаг, и он часто выполняется с помощью комбинации стробоскопов, зеркал (которые отражают солнце), биноклей и зрительных труб. Возможность видеть одно место с другого не гарантирует, что видимый путь подходит для микроволнового сигнала, но, по крайней мере, вы, кто знает, что возможность такого пути существует.

«Прямая видимость» — это термин, используемый при проектировании радиосистем для описания состояния, при котором антенны радиоустройств могут фактически видеть друг друга.Высокочастотные радиоприемники, например те, которые используются в радио с расширенным спектром, требуют прямой видимости между антеннами.

Во многих случаях могут возникнуть препятствия, которые необходимо преодолеть, такие как здания, деревья, небольшие холмы и эстакады, и может быть невозможно подтвердить наличие прямой видимости без дополнительной помощи. Имейте в виду, что даже «идеально чистый» визуальный путь на самом деле может быть не так. Например, небольшие ветки лиственных деревьев, бесплодные зимой, могут быть невидимы до весны или лета, когда появится рост.Даже каркас новостройки может быть не виден, пока не поднимутся борта! Обеспечение прямой видимости для систем светофоров должно быть легко выполнимым из-за небольших расстояний (несколько кварталов).

При установлении прямой видимости чрезвычайно важно планировать будущее. В городских районах строительство новых зданий может привести к полному перекрытию проезжей части. В районах, где строительство не ожидается, быстрый рост деревьев или листвы может со временем серьезно повлиять на путь.В то время как ряд программных продуктов доступен для помощи в работе с маршрутами, комбинирование топографического картирования пути с последующим обходом пути или проездом часто является отличным способом начать процесс подтверждения прямой видимости.

Предполагая, что может быть установлен соответствующий путь прямой видимости от радиостанции к радиостанции, как осуществимость, так и жизнеспособность двухточечной микроволновой радиолинии будет зависеть от коэффициентов усиления, потерь и чувствительности приемника, соответствующих системе. .Коэффициенты усиления связаны с выходной мощностью передатчика радио и коэффициентами усиления как передающей, так и приемной антенн. Потери связаны с прокладкой кабелей между радиостанциями и соответствующими антеннами, а также с расстоянием между антеннами. Другие потери также могут возникать, если путь частично заблокирован или если отражения на пути нейтрализуют часть нормального принимаемого сигнала. Производители указывают соответствующую выходную мощность и коэффициент усиления РЧ для каждого из своих продуктов.

Радиопередатчики описываются с точки зрения выходной мощности, выраженной в ваттах.Выходная мощность также может быть выражена в децибелах усиления (дБ). Радиоприемники оцениваются по чувствительности (способность принимать минимальный сигнал). Рейтинг указан в милливаттах (мВт) или децибелах усиления (дБ). Антенный кабель рассчитывается с точки зрения потерь сигнала на фут и выражается в дБ потерь на фут. Антенна рассчитана на коэффициент усиления (дБ). Существует ряд программ, которые вычисляют потери на трассе по частоте и используют технические характеристики системного оборудования, чтобы помочь определить общую осуществимость системы.

Одним из первых факторов, которые необходимо учитывать для любого микроволнового тракта, является фактическое расстояние от антенны до антенны. Чем дальше должен проходить микроволновый сигнал, тем больше потери сигнала. Эта форма затухания называется потерями в свободном пространстве (FSL). Предполагая, что на пути нет препятствий, при расчетах FSL необходимо учитывать только две переменные:

• Частота микроволнового сигнала — численно более высокие частоты требуют большей мощности для покрытия заданного расстояния.
• Фактическое расстояние пути — чем больше расстояние, тем больше потеря сигнала.

Сигнал, передаваемый на частоте 6 ГГц, будет иметь большую доступную мощность, чем сигнал, передаваемый на частоте 11 ГГц. Например, микроволновая система на частоте 6 ГГц может рассчитывать на покрытие примерно 25 миль между точками связи. Та же система, использующая частоту 11 ГГц, покрывает только около 10 миль.

Когда радиочастотная энергия передается от параболической антенны, энергия распространяется наружу, как луч фонарика. На этот микроволновый луч может влиять местность между антеннами, а также объекты на пути или вдоль него.Когда осевая линия луча от одной антенны к другой антенне просто касается препятствия на пути, некоторый уровень потери сигнала будет происходить из-за дифракции. Величина потери сигнала может сильно варьироваться в зависимости от физических характеристик и расстояния объекта от антенны.

СВЧ-луч также может отражаться от воды или относительно гладкой местности, почти так же, как световой луч может отражаться от зеркала. Опять же, поскольку длина волны микроволнового луча намного больше, чем длина волны видимого светового луча, критерии определения «гладкой местности» между ними сильно различаются.Хотя луч света может плохо отражаться от асфальтовой дороги, грязного поля, рекламного щита или стены здания, для микроволнового луча все они могут быть сильно отражающими поверхностями. Даже пологая местность может оказаться хорошим отражателем.

СВЧ-луч, достигающий антенны, может эффективно подавляться его собственным отражением «на середине пути», вызывая огромные потери сигнала. На длинные микроволновые пути также может влиять атмосферная рефракция, являющаяся результатом изменений диэлектрической проницаемости атмосферы.

Для относительно коротких микроволновых трактов 2,4 ГГц только точки отражения и препятствия обычно вызывают серьезную озабоченность. Эффекты атмосферы и кривизны Земли обычно не учитываются, поэтому проектирование этих путей довольно простое. Однако для длинных или необычных путей необходимо учитывать все аспекты проектирования путей.

Проблемы с помехами — СВЧ-радиосистемы с расширенным спектром являются одними из наиболее устойчивых к помехам сетей связи, используемых сегодня.Сигналы с расширенным спектром очень трудно обнаружить и по своей природе обладают высокой устойчивостью к помехам и помехам. По мере того, как передается все больше и больше сигналов, «уровень шума» в полосе соответственно увеличивается. Как только шум достигает определенного уровня, связь в полосе частот фактически прекращается.

В США полоса 2,4 ГГц не требует лицензии, поэтому очень трудно узнать, работает ли другая радиостанция с расширенным спектром таким образом, который может создавать помехи для вашего собственного канала.Хотя эти каналы обычно способны распространять узкополосные помехи, другие сигналы с расширенным спектром в диапазоне 2,4 ГГц могут создавать помехи, если они имеют надлежащую частоту и амплитуду. Крайне сложно предсказать влияние мешающего сигнала, если не известна конкретная информация о источнике помех. Как правило, другие сигналы с расширенным спектром в диапазоне 2,4 ГГц имеют тенденцию повышать уровень шума в диапазоне. По этой причине, даже при работе с очень короткими трассами, не подверженными каким-либо условиям замирания, для трассы всегда следует поддерживать запас на замирание 15 дБ или больше.

Несколько слов об антеннах

Все радиочастотные системы имеют антенну (или несколько антенн в решетке). Транспондер, используемый в транспортном средстве для взимания платы, имеет антенну. Тот факт, что его нельзя увидеть, не означает, что его нет. Антенна встроена в комплект. Сравнение стоимости всех элементов, составляющих радиосистему, покажет, что антенна является наиболее дешевым элементом. Однако большинство проблем, которые могут возникнуть в радиосистеме, могут быть связаны либо с неправильной установкой, либо с неправильным выбором антенны.Следуйте приведенным ниже рекомендациям для правильной установки.

Рисунок 8-7: Пример диаграммы покрытия антенны — изделия для специалистов по антеннам

Все антенны имеют схожие характеристики. Они имеют вертикальную и горизонтальную полярность. Манипулирование этими характеристиками создает определенную диаграмму направленности антенны. Некоторые антенны предназначены для обеспечения круговой диаграммы направленности, называемой всенаправленной. Другие имеют эллиптический узор, называемый однонаправленным.Производители антенн обычно предоставляют диаграмму направленности в горизонтальной плоскости как часть своей документации по продукции. При необходимости инженер может запросить копию вертикального рисунка. Отображение диаграммы направленности антенны предназначено для радиосистемы с расширенным спектром 2,4 ГГц компании Antenna Specialists, Inc. Антенна проецирует два сильно направленных лепестка. При настройке радиосистемы очень важно, чтобы установщики согласовали лепестки шаблона с дизайном системы. Если направление лепестков отклонено всего на несколько градусов, это может привести к снижению производительности системы.

Рекомендации по обращению и установке беспроводной антенны и кабеля передачи

Кабель передачи

RF требует такой же осторожности, как и оптоволоконный кабель связи. Это важно. Для предотвращения помех другим радиосистемам на вышке кабель передачи имеет внутренний экран из меди или медной фольги. Если этот экран сломан, ваша система может создавать помехи другим системам на объекте. Кроме того, если экран треснул, ваша система подвергнется помехам.В некоторых кабелях для радиопередачи используется полая медная трубка, которая действует как «волновод». Если полая трубка будет повреждена, ваша система может не работать должным образом. Применяются следующие правила:

• Все кабели должны быть проверены и протестированы при получении.
• Все результаты испытаний следует сравнить с заводскими испытаниями перед отправкой.
• Проверьте номенклатуру кабеля, чтобы убедиться, что вы получили правильный продукт.
• Сообщите поставщику (или производителю) обо всех несоответствиях как можно быстрее.
• При установке следуйте рекомендациям производителя
• Закройте все оголенные концы кабеля, чтобы влага не попала в кабельную сборку.

Для монтажа кабеля на опоре или опоре требуется использование квалифицированного персонала, испытательного оборудования и осторожности во избежание повреждения линии передачи:

• Используйте подъемный трос, который выдерживает общий вес кабеля — см. Спецификации производителя
• Используйте шкивы как вверху, так и внизу стойки (или башни) для направления подъемного троса.
• Поддержите барабан с кабелем на оси так, чтобы кабель можно было свободно вынуть из барабана. Попросите члена экипажа контролировать вращение барабана.
• Короткие отрезки кабеля, скрученные и связанные. Перед подъемом размотайте кабель, лежащий на земле, от столба.
• После подъема кабеля к верхней части полюса, якорный его структуры поддержки сверху вниз.
• Никогда не закрепляйте кабель к электропроводке (или осветительной).
• Верх и низ кабеля, прикрепленного к опоре, должны быть электрически заземлены на опору с помощью комплекта заземления.
• Входное соединение антенны не может использоваться в качестве заземления кабеля на верхней части мачты.
• Проверьте все разъемы, чтобы убедиться, что они не «пропускают» ВЧ-мощность.

Заключение

Информация, представленная в этой главе, должна быть рассмотрена менеджерами проекта, ответственными за проектирование и внедрение сетей связи за пределами завода.Строительство инфраструктуры связи стоит дорого — не увеличивайте стоимость, позволяя подрядчикам сокращать путь. Требовать соблюдения инструкций производителя по установке.

Бывают случаи, когда руководящие принципы необходимо изменить. Убедитесь, что вы понимаете возможные проблемы и требуете от подрядчиков письменного объяснения записи.

Ресурсы:

Служба сельских коммунальных услуг (RUS) является подразделением Министерства сельского хозяйства США.RUS оказывает помощь сельским телефонным компаниям посредством публикации стандартов на строительство и оборудование. Эти публикации основаны на существующей практике телекоммуникационной отрасли и доступны для широкой публики через Интернет. Существует список продуктов, принимаемых для получения кредитов и грантов RUS. Это не означает, что другие продукты не будут соответствовать требованиям конкретного проекта.

http://www.usda.gov/rus/telecom/publications/pdf_files/1755-4-2004.pdf

http://www.usda.gov/rus/telecom/publications/bulletins.htm

.