Техническая эксплуатация линейных сооружений связи Поволжский государственный университет

Техническая эксплуатация линейных сооружений связи Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Литература 1. Комов Е.Ю. Учебное пособие «Техническая эксплуатация ЛСС, организованных на оптических кабелях» Ростов-на-Дону, УМЦ СПО ФАС, РКСИ, 2009 г. 2. Основы технической эксплуатации ВОЛП. О-60 Учебное пособие для вузов/ В.А. Андреев, В.А. Бурдин, А.А. Воронков, Лиманский Н.С, Попов В.Б. – Самара, СРТТЦ ПГУТИ, 2008. – с. 183: ил. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

1. Принципы построения и перспективы развития сети электросвязи Российской Федерации 1.1 Общие положения В 2003 году завершился период создания и развития Взаимоувязанной сети связи (ВСС), которая являлась преемницей Единой автоматизированной сети связи (ЕАСС). Единая сеть электросвязи (ЕСЭ) входит в Федеральную связь Российской Федерации, объединяет все сети электросвязи, расположенные на территории России. ЕСЭ предназначена для удовлетворения потребностей населения, органов государственной власти и управления, обороны, безопасности, охраны правопорядка, а также хозяйствующих субъектов в услугах электросвязи. Развитие ЕСЭ в период до 2015 г. должно учитывать особенности этого этапа: - дальнейшая либерализация рынка услуг электросвязи и расширение на нем справедливой конкуренции операторов; - дальнейшее развитие услуг электросвязи и спроса на них, особенно в части подвижной связи, спутникового и кабельного вещания, передачи данных, доступа в Интернет; - повышение требований к номенклатуре услуг электросвязи и к их качеству; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- дальнейшее совершенствование телекоммуникационных и информационных технологий, их конвергенция; - усиление роли государственного регулирования деятельности в области связи, особенно в части взаимодействия сетей, распределения ресурса нумерации, осуществления надзора за деятельностью в области связи. 1.2 Цель и задачи развития ЕСЭ России Задачами последующего развития ЕСЭ также являются: - усиление роли телекоммуникаций в обеспечении национальной безопасности при различных угрозах мирового и национального характера; - обеспечение интеграции российской телекоммуникационной инфраструктуры в международные телекоммуникационные сети и рынок услуг связи. 1.3 Принципы построения и функционирования ЕСЭ Следует выделить три важных группы принципов, которые лежат в основе построения и функционирования всех сетей электросвязи и одновременно учитывают особенности ЕСЭ: базовые и структурные принципы, организации служб и систем связи. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Базовые принципы определяют общие основы построения сетей связи. К ним относятся: - принцип организации сети как совокупности узлов распределения потоков сообщений и линий передачи между ними; - принцип взаимоувязки и взаимодействия сетей различных типов и назначений; - принцип иерархического построения сетей; - принцип разделения сетей на сети общего и ограниченного пользования; - принцип организации транспортных сетей и сетей доступа; - принцип устойчивого и безопасного функционирования сетей; - принцип соответствия международным и национальным стандартам и рекомендациям. Структурные принципы определяют основы построения структурных элементов сетей. К ним, в частности, относятся: - территориальное разделение сетей на магистральные, внутризоновые и местные; - разделение узлов сети в зависимости от назначений на классы и типы; - комплексное использование различных линий и средств связи (кабельных, радио, в том числе спутниковых); Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- взаимоувязка сетей, принадлежащих различным операторам, путем организации общих узлов и линий связи; - охват сетей системами управления и мониторинга. К принципам организации служб и систем связи относятся: - организация служб доступа к сетевым информационным ресурсам (информационно-справочные службы); - организация системы нумерации; - организация систем управления соединениями, маршрутизации вызовов, сигнализации; - организация абонентских и клиентских служб; - организация службы универсального обслуживания; - расширение номенклатуры служб и услуг, развитие мультимедийных служб. 1.4 Классификация сетей электросвязи На ЕСЭ имеется множество сетей, различающихся по назначению, типам, характеристикам и размерам: - сеть связи – это технологическая система, которая состоит из линий и каналов связи, узлов, оконечных станций и предназначена для обеспечения пользователей Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

электрической связью с помощью абонентских терминалов, подключаемых к оконечным станциям; - инфокоммуникационная сеть – это технологическая система, которая включает в себя кроме сети связи, также средства хранения, обработки и поиска информации и предназначена для обеспечения пользователей электрической связью и доступом к необходимой им информации. ЕСЭ состоит из сетей следующих категорий (рисунок 1.1). Рисунок 1.1. Классификация сетей связи ЕСЭ по категориям Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Сеть связи общего пользования (ОП) предназначена для предоставления услуг электросвязи любому пользователю на территории Российской Федерации. Выделенные сети связи – это сети, предназначенные для предоставления услуг ограниченному кругу пользователей. Технологические сети связи предназначены для обеспечения производственной деятельности организаций и управления технологическими процессами. Сети связи специального назначения предназначены для обеспечения нужд государственного управления, обороны, безопасности и охраны правопорядка в Российской Федерации. По функциональному признаку сети ЕСЭ разделяются на сети доступа и транспортные сети. Транспортной является та часть сети связи, которая выполняет функции переноса потоков сообщений от их источников из одной сети доступа к получателям сообщений другой сети доступа путем распределения этих потоков между сетями доступа. Сетью доступа сети связи является та ее часть, которая связывает источник сообщений с узлом доступа, являющимся граничным между сетью доступа и транспортной сетью. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

По типу присоединяемых абонентских терминалов сети ЕСЭ разделяются на: - сети фиксированной связи, обеспечивающие присоединение стационарных абонентских терминалов; - сети подвижной связи, обеспечивающие присоединение подвижных (перевозимых или переносимых) абонентских терминалов. Сети традиционно разделяются на первичные и вторичные. Первичная сеть представляет собой совокупность каналов и трактов передачи, образованных оборудованием узлов и линий передачи, соединяющих эти узлы. Первичная сеть предоставляет каналы передачи (физические цепи) во вторичные сети для образования каналов связи. Вторичная сеть представляет собой совокупность каналов связи, образуемых на базе первичной сети путем их коммутации (маршрутизации) в узлах коммутации и организации связи между абонентскими устройствами пользователей. По территориальному делению сети разделяются на: - магистральную сеть – это сеть, связывающая между собой узлы центров субъектов Российской Федерации и узлы центра Российской Федерации; - зоновые сети – сети связи, образуемые в пределах территории одного или нескольких субъектов Федерации (регионов); Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- местные сети – сети связи, образуемые в пределах административной или определенной по иному принципу территории и не относящиеся к региональным сетям связи. Местные сети подразделяются на городские и сельские; - международная сеть – сеть общего пользования, присоединенная к сетям связи иностранных государств. По кодам нумерации сети разделяются на два класса: - сети кода АВС – это сети стационарной связи, охватывающие территорию 8-миллионной зоны нумерации АВС; - сети кода DEF – это сети мобильной связи, которым выделен код DEF. По числу служб электросвязи сети бывают: - моносервисные, предназначенные для организации одной службы электросвязи (например, радиовещания); - мультисервисные, предназначенные для организации двух и более служб электросвязи (например, телефонной, факсимильной и нескольких мультимедийных служб). По характеру среды распространения сети разделяются на проводные, радио и смешанные. В свою очередь, радиосети разделяются на спутниковые и наземные. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

1.5 Стратегия развития сети общего пользования В общем составе сетей, входящих в ЕСЭ, сеть общего пользования является доминирующей, обслуживает подавляющее число пользователей ЕСЭ и определяет устойчивость функционирования ЕСЭ в целом. Существующее состояние сетей ОП характеризуется высокими темпами внедрения новых технологий (волоконно-оптическая технология со спектральным уплотнением, доступ в Интернет, подвижная связь, цифровое телевидение), новых услуг, динамичным ростом объемных показателей. Однако она отличается крайней неравномерностью: на сети имеется большое количество устаревшего оборудования предшествующих поколений, на ней не внедрено универсальное обслуживание, имеется большое количество населенных пунктов, не имеющих связи вообще. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

2. Общие положения по технической эксплуатации сетей электросвязи Проектирование и техническая эксплуатация сети должны осуществляться таким образом, чтобы затраты в течение всего срока эксплуатации были минимальны. Для определенного качества обслуживания общие затраты складываются из: - капитальных затрат; - затрат на техническую эксплуатацию; - потери доходов (или штрафов) за счет перерывов связи; - штрафов за ухудшение качества функционирования. Техническая эксплуатация производится при: - вводе в эксплуатацию (паспортизация); - поддержании в состоянии исправности в процессе эксплуатации (техническое обслуживание); - восстановлении работоспособности (ремонтно-настроечные и ремонтно-восстановительные работы). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Процесс технической эксплуатации включает в себя: - измерение рабочих характеристик; - обнаружение отказов; - сигнализацию об отказах и рабочих характеристиках; - резервирование; - восстановление работоспособности; - проверку (после восстановления). Рекомендуются следующие методы технического обслуживания (ТО). Профилактическое техническое обслуживание (ПТО) включает в себя: - периодический эксплуатационный контроль; - плановые измерения рабочих характеристик и ремонтно – настроечные работы (РНР); - плановую замену компонентов линейного тракта; - текущее обслуживание оборудования и аппаратуры. Корректирующее техническое обслуживание (КТО) включает в себя: - непрерывный эксплуатационный контроль; - эпизодический эксплуатационный контроль; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- оперативно-технический контроль; - ремонтно – настоечные и ремонтно – восстановительные работы (РНР и РВР); - измерение рабочих характеристик. Управляемое техническое обслуживание (УТО) включает в себя: - непрерывный эксплуатационный контроль; - оперативно-технический контроль; - операции управления и переключения на резерв. На современном этапе развития средств электросвязи и сети управления электросвязью доминирующее значение приобретает УТО, которое по сравнению с ПТО и КТО позволяет обнаружить и устранить намечающийся отказ, а в ряде случаев осуществить и восстановить без прекращения связи. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

3. Основы технического обслуживания сетей электросвязи 3.1 Общие положения Техническое обслуживание современных сетей электросвязи в процессе эксплуатации осуществляется с помощью служебного терминала (диспетчера). В современных сетях электросвязи на этапе эксплуатации аварийная сигнализация дает наиболее важную информацию для поиска неисправностей. Аварийные сигналы отображаются в виде текстовых сообщений. С помощью служебного терминала можно осуществлять контроль уровней мощности входного и выходного оптического сигнала выбранного оптического стыка для ВОЛП сетей ПЦИ и СЦИ. При получении аварийного сообщения производится локализация неисправности, с определением места повреждения, предоставляется детальное изображение аварий. Оператор подтверждает увиденные аварийные сообщения с указанием даты, причины и категорий аварий. Разъемные оптические соединители должны содержаться в чистоте, нельзя допускать повреждения полированных контактных поверхностей и попадания на них грязи, пыли или смазки. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Так как соединитель является изделием точной оптики, грубое обращение с ним запрещено. Набор чистки оптических поверхностей должен включать: - растворитель для чистки оптики (этиловый спирт); - тампоны; - очистители; - обтирочные тампоны; - газ для продувки (для очистки оптических приборов); - защитные перчатки. Оптические кабели сконструированы таким образом, чтобы методы работы с ними как можно меньше отличались от методов работы с медными кабелями. Независимо от длины ОК рекомендуется всегда учитывать влияние следующих нагрузок: - растяжение; - продольное или поперечное сжатие; - скручивание; - изгиб; - вибрация. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Эффект от воздействия этих нагрузок на ОВ может проявиться немедленно или через некоторое время. Другой характерной особенностью ОВ является возможность их перелома вследствие долговременного натяжения, превосходящего допустимые значения. Причиной этого явления усталости материала является медленное развитие микроскопических трещин на поверхности ОВ. Для продления срока службы ОВ и ОК рекомендуется избегать любых механических воздействий с усилиями, приближающимися к допустимым пределам. При работе с ОК и ОВ должен соблюдаться минимально допустимый радиус изгиба. Запрещается допускать изгиб по радиусу, меньшему минимального. Минимальный радиус изгиба ОК, используемых для внутренней разводки: - при протягивании кабелей: > 40 мм; - при постоянной или долговременной установке, а также при хранении: > 30 мм; - при кратковременном изгибе > 25 мм. Рекомендуется сводить к минимуму нагрузки, вызываемые перекручиванием ОК и ОВ. ОК и пластиковые покрытия ОВ имеют тенденцию "запоминать" их предыдущее состояние. Это необходимо учитывать при разматывании или сматывании ОК, который долго пролежал свернутым в бухту. Новую бухту рекомендуется сматывать в том направлении, в котором изгибается ОК или ОВ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

3.2 Рекомендации по техническому обслуживанию линейных оптических кабелей На длинных участках регенерации рекомендуется провести измерения рефлектометром с обоих концов участка регенерации (для более точного определения места неисправности). Измерения рефлектометром проводятся многократно с периодичностью, определяемой скоростью возрастания затухания во времени (дБ/час или дБ/сутки, или дБ/месяц). При измерении мощности оптического излучения на выходе передающих устройств присоединение измерителя мощности к СОР передающего устройства необходимо проводить при отключенном оптическом излучателе. В оборудовании ВОЛП и в специализированных измерительных приборах оптические излучатели должны быть закрыты заглушками, если к ним не подключен ОК. В качестве рефлектометров, применяемых для технического обслуживания линейных ОК, могут быть использованы либо оптические импульсные рефлектометры, осуществляющие диагностирование по обратному рэлеевскому рассеянию, либо бриллюэновскому рассеянию. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Последний тип рефлектометров существенно дороже, но позволяет дополнительно контролировать причину роста локального затухания из-за механических напряжений ОВ. 3.3 Требования безопасности при эксплуатации ВОЛП Технический персонал не должен смотреть на любой торец ОВ, по которому передается излучение. При производстве работ на открытых волокнах, СОР и т.д. оборудование ВОЛП или испытательное оборудование должно быть выключено, находиться в состоянии передачи малой мощности или отсоединено. При работе с ОВ его отходы при разделке(сколе) должны собираться в отдельный ящик. Следует избегать попадания остатков ОВ на одежду. Рабочее место и пол после разделки ОВ обработать пылесосом и затем протереть мокрой тряпкой. Отжим тряпки следует производить в плотных резиновых перчатках. 3.4 Основные принципы организации технической эксплуатации линейно – кабельных сооружений Техническая эксплуатация ЛКС магистральной и внутризоновых первичных Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

сетей общего пользования РФ осуществляется эксплуатационно-техническими предприятиями: - филиалами ОАО «Ростелеком» и межрегиональных компаний ОАО «Связьинвест»; - территориальными управлениями (ТУ) филиалов ОАО «Ростелеком»; - сетевыми узлами связи (СУС) - подразделениями ТУ; - эксплуатационно-техническими узлами связи (ЭТУС); - районными узлами электросвязи (РУЭС, МРУЭС). Основным производственным подразделением, осуществляющим техническую эксплуатацию линейно-кабельных сооружений магистральной и внутризоновых первичных сетей, являются цех линейно-кабельных сооружений (ЦЛКС) и линейно-технический цех (ЛТЦ) и кабельный участок (КУ). Для осуществления контроля за электрическими и оптическими параметрами кабельных линий передачи организуются вспомогательные производственные подразделения: производственная лаборатория; мастерские или группы по ремонту оборудования и изготовлению приспособлений для линейных работ; автотранспортный цех. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

3.5 Организация производственной деятельности в цехе линейно-кабельных сооружений (ЦЛКС, ЛТЦ) Методы обслуживания линейно-кабельных сооружений зависят от условий прохождения трасс междугородных кабельных линий передачи, наличия и состояния дорог, расположения населенных пунктов. Они определяются производственными подразделениями ТУСМ. Могут применяться следующие методы обслуживания: централизованный, децентрализованный, комбинированный. Централизованный метод обслуживания предполагает сосредоточение всех работников в пункте нахождения данного структурного подразделения (ЦЛКС, ЛТЦ). При значительной протяженности трасс кабельных линий, могут создаваться отдельные бригады, за которыми закрепляются свои участки обслуживания. Децентрализованный метод обслуживания линейно-кабельных сооружений применяется в тех случаях, когда невозможен или существенно затруднен проезд вдоль трасс кабельных линий. Вся трасса кабельной линии разбивается на участки. Протяженность закрепленных за монтерами участков определяется руководителем ЦЛКС или ЛТЦ в зависимости от конкретных условий прохождения трассы. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Комбинированный метод обслуживания совмещает централизованный и децентрализованный методы. Комбинированный метод обслуживания является наиболее прогрессивным в условиях труднодоступной для обслуживания трассы и позволяет оптимально использовать средства транспорта и механизации. Основными функциями бригад и групп ЦЛКС (ЛТЦ) являются: - проведение охранно-предупредительной работы; - проведение текущего обслуживания ЛКС; - проведение планово-профилактического обслуживания ЛКС; - ремонт ЛКС в соответствии с планом; - своевременное приведение в норму электрических и оптических параметров цепей линий передачи в процессе эксплуатации и после аварийно-восстановительных работ; - проведение технического надзора при эксплуатации ЛКС; - содержание закрепленного оборудования, приборов, инструмента и приспособлений в исправном состоянии; - выполнение аварийно-восстановительных работ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

3.6 Организация оперативно-технического управления и диспетчерской службы эксплуатационно – технического предприятия Для поддержания непрерывного оперативно-технического управления и контроля работы линейных сооружений первичной сети в эксплуатационно-техническом предприятии организуется диспетчерская служба, которая обязана выполнять все распоряжения и команды узлового пункта управления (УПУ), касающиеся оперативно-технического управления первичной сетью. Для оперативной связи диспетчера предприятия с дежурным персоналом МТС или УП используется междугородная телефонная связь, а там, где возможно – радиосвязь. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

4. Техническое обслуживание ЛКС ВОЛП 4.1 Общие положения Техническое обслуживание линейно-кабельных сооружений представляет собой комплекс профилактических мероприятий для поддержания в исправности линейно-кабельных сооружений в процессе эксплуатации. Техническое обслуживание ЛКС включает: - охранно-предупредительную работу, оперативный контроль технического состояния ЛКС, текущее и планово-профилактическое обслуживание, технический надзор за строительством, реконструкцией и капитальным ремонтом. 4.2 Охранно-предупредительная работа Охранно-предупредительная работа проводится с целью недопущения повреждения ЛКС при производстве работ вблизи или в охранной зоне кабеля. С целью предупреждения механических повреждений кабелей и сооружений связи эксплуатационные предприятия должны выполнять комплекс мероприятий, включающий: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- участие представителей эксплуатационных предприятий связи в работе комиссий по отводу земельных участков в охранных зонах; - нанесение трасс кабельных линий на карты; - предоставление сведений кабельных линий на схемы, планы и паспорта владельцам о других подземных, наземных и надземных коммуникаций, с которыми кабельные линии имеют сближения и пересечения; - выдача проектным, строительным и другим организациям, а также частным лицам технических условий на производство земляных работ в охранных зонах кабельных линий; - контроль за реализацией технических условий при выполнении работ в охранных зонах кабельных линий связи; - надзор за трассами кабельных линий в соответствии с графиком обходов и объездов, и постоянный контроль за производством земляных работ вблизи или в охранных зонах кабелей. При отсутствии у водителя наряда на производство земляных работ, а у ответственного лица разрешения (ордера) представителем предприятия связи выдаётся предписание о запрете работ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

4.3 Оперативный контроль технического состояния линейно – кабельных сооружений Оперативный контроль технического состояния и технический надзор предусматривает: - контроль состояния НРП и НУП по сигналам систем телемеханики, при необходимости, немедленный выезд на трассы кабельных линий для принятия соответствующих мер; - контрольные осмотры трасс и проверку состояния линейно-кабельных сооружений. Периодичность и маршруты осмотра трасс кабельных линий в зависимости от их назначения, конкретных условий трасс, времени года, наличия земляных работ определяется ТУ. Особое внимание должно быть обращено на обеспечение сохранности от механических повреждений ВОЛП. Если трасса при движении на транспортном средстве не просматривается, то необходим пеший осмотр; - надзор за производством работ вблизи или в охранных зонах кабелей. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

4.4 Текущее обслуживание линейно-кабельных сооружений Текущее обслуживание ЛКС является обязательным и должно выполняться систематически. Текущее обслуживание включает следующие работы: - выполнение мероприятий по обеспечению сохранности линейно – кабельных сооружений на предприятиях, в организациях и учреждениях, производящих земляные работы; - выправка покосившихся, замена неисправных и установка новых знаков обозначения трассы; - установка предупредительных знаков в местах производства работ на трассах кабельных линий; - устройство защиты линейно-кабельных сооружений от механических повреждений в местах раскопок; - расчистка от снега подходов и подъездов к НРП (НУП), отвод талых вод; - устранение повреждений и аварий на линейно-кабельных сооружениях; - устранение мест не герметичности металлических оболочек кабелей; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- обслуживание и ремонт средств механизации; - обслуживание устройств защиты линейных сооружений от коррозии, ударов молнии, влияния электрифицированных железных дорог и ЛЭП; обслуживание кабельной канализации; - обслуживание кабельных переходов через автомобильные, железные дороги и водные преграды; - содержание в исправном состоянии инвентаря, временных кабельных вставок, аварийного запаса кабеля, инструментов, приборов; - внесение, при необходимости, изменений в паспорта кабельных трасс после окончания земляных работ и устранения линейных повреждений. 4.5 Планово-профилактическое обслуживание ЛКС ВОЛП Планово-профилактическое обслуживание ЛКС осуществляется периодически в соответствии с планом, утвержденным главным инженером предприятия и включает: - измерение электрических и оптических параметров кабельных линий; - выполнение работ по защите кабелей от механических повреждений; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- изготовление предупредительных знаков, замерных столбиков, шлагбаумов; - контроль глубины залегания кабеля и уточнения картограмм; - периодичность контроля глубины залегания кабелей и выбор проверяемых участков трассы устанавливается каждым предприятием, занимающимся эксплуатацией ВОЛП; - подготовка линейно-кабельных сооружений к работе в зимних условиях и в период паводка. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

5. Ремонт линейно – кабельных сооружений ВОЛП Ремонт линейно-кабельных сооружений проводится в целях поддержания или восстановления их первоначальных эксплуатационных характеристик. В соответствии с назначением, характером и объёмом выполняемых работ ремонт подразделяется на текущий и капитальный. Текущий ремонт производится эксплуатационным персоналом периодически в зависимости от состояния ЛКС. Оперативный контроль качества работ по текущему ремонту осуществляется руководителем ЦЛКС, ЛТЦ. До начала приемки текущего ремонта комиссии предъявляются утвержденный план текущего ремонта, данные о фактически выполненных объёмах работ и протоколы измерений. При приемке текущего ремонта комиссия выборочно производит непосредственный осмотр не менее 25 % объёма выполненных работ. При этом не менее 10 % трассы проверяется пешим осмотром. При текущем ремонте выполняются следующие основные виды работ: 1) частичные (одной строительной длины) выноска, замена и углубление подземного кабеля длиной не более 200 м; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

2) планировка и подсыпка грунта при промоинах, оползнях, обвалах, устройство водоотводов и укрепление верхнего покрова грунта; 3) обследование кабельных переходов, частичные выноска и углубление подводных кабелей без привлечения водолазов и специальной землеройной техники; 4) замена и ремонт отдельных муфт, восстановление целостности защитных покровов кабеля; 5) ремонт заземляющих устройств; 6) мелкий ремонт кабельных вводов и кабельных переходов через автомобильные и железные дороги, а также другие коммуникации; 7) ремонт и частичная замена устройств по защите кабеля и других линейных сооружений от коррозии и внешних электромагнитных влияний; 8) устройство и ремонт несложных контуров заземлений; 9) выполнение несложных работ по защите кабеля и других линейных сооружений от коррозии и внешних электромагнитных влияний, частичная замена и прокладка новых грозозащитных тросов, установка КИП и отдельных устройств электромеханической защиты; 10) отыскание и устранение отдельных мест негерметичности оболочек кабеля; 11) расчистка трассы от кустарника и мелкого леса; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12) мелкий ремонт сооружений подземной кабельной канализации (ремонт или замена люков, крышек; 13) установка и замена замерных столбиков, шлагбаумов, предупредительных и указательных знаков и плакатов по трассе кабеля; 14) ремонт и устройство переездов через трассу кабеля; 15) уточнение фиксации и глубины залегания кабелей на отдельных участках; 16) покраска замерных столбиков, предупредительных и указательных знаков, ящиков, шкафов, кабель-ростов и нанесение соответствующих надписей и обозначений; 17) укрепление и замена опор информационных знаков, замена сигнальных фонарей, ламп и другие текущие работы на переходах через водные преграды; 18) выполнение отдельных работ по ремонту кабеля и его доведение до норм по электрическим и оптическим параметрам на участке НРП-НРП (НУП-НУП); 19) другие работы, не требующие проектно-сметной документации; 20) ремонт сооружений ЦЛКС, ЛТЦ, НРП, (покраска дверей, полов, окон, стен, устройство и ремонт дорожек к НРП. Капитальный ремонт производится периодически в зависимости от технического состояния линейных сооружений. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При капитальном ремонте одновременно выполняются все работы, относящиеся к текущему ремонту. Приемка выполненных работ по плану капитального ремонта производится комиссией, назначаемой руководством предприятия. При капитальном ремонте выполняются следующие основные виды работ: 1) выноска или углубление кабеля (более одной строительной длины) длиной более 200 м; 2) подводные, берегоукрепительные и земляные работы на речных переходах и в прибрежных зонах подводных линий передачи; 3) подводно-технические работы по обслуживанию и ремонту кабельных речных переходов с привлечением водолазов; 4) ремонт кабельной канализации, переустройство кабельных колодцев, устройство компенсаторов для защиты кабелей от сдавливания льдом; 5) приведение электрических и оптических характеристик кабеля к установленным нормам на всей длине кабельной магистрали или на секции между оконечным и обслуживаемыми усилительными пунктами; 6) работы на существующих кабельных линиях с целью использования их в более широком спектре частот; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

7) проведение мероприятий по защите кабеля от различных видов коррозии, ударов молнии, влияния линий электропередачи, электрифицированных железных дорог и радиостанций. Годовые, квартальные и месячные планы текущего и капитального ремонтов утверждаются начальником эксплуатационного предприятия. В планах должны указываться объёмы ремонтов в физических показателях и конкретные сроки выполнения работ. Для выполнения работ бригады оснащаются соответствующим транспортом, механизмами, приборами, инструментом и материалами. Руководитель бригады (ЦКЛС, ЛТЦ) должен ежедневно вести журнал учета выполняемых работ с указанием фамилий исполнителей, вида и объёма выполненных работ, а также использованных материалов. Для проведения ремонтных и аварийно-восстановительных работ в полевых условиях должна быть применена измерительно-монтажная машина. Машина должна использоваться для измерения кабеля и монтажа муфт. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Для ремонта оптических кабелей в состав оборудования измерительно-монтажной машины должны входить: - приборы для определения места повреждения (обрыва) волоконно-оптического кабеля; - измеритель оптической мощности; - измеритель затухания; - рефлектометр оптический; - измеритель коэффициента ошибок полевой; - комплект специального инструмента для разделки и монтажа оптических волокон; - полевой сварочный аппарат для сварки волокон; - источники электроснабжения; - кабельные изделия и материалы; - монтажный инструмент; - радиостанции и аппараты служебной связи. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

6. Аварийно – восстановительные работы на ЛКС ВОЛП К аварийно-восстановительным работам относятся работы, проводимые с целью оперативного восстановления работоспособности поврежденной кабельной линии. Продолжительность аварийно-восстановительных работ исчисляется с момента полного или частичного прекращения действия связи до восстановления повреж-денной кабельной линии обеспечивать передачу всех задействованных на данное время линейных трактов. Аварийно-восстановительные работы должны проводиться в контрольные сроки с учетом погодных условий и не должны превышать 10 часов. Технологические карты составляют ТУСМ и утверждаются филиалами ОАО «Ростелеком» и МРК ОАО «Связьинвест». Карты должны разрабатываться с учетом конкретных условий и должны быть направлены на сокращение продолжительности простоев каналов связи и длительности устранения линейных повреждений. В помощь подразделению, проводящему аварийно-восстановительные работы, должны привлекаться бригады соседних ЦЛКС или ЛТЦ. Аварийно-восстановительные работы организуются немедленно после получения соответствующей информации, должны проводиться в кратчайшие сроки, и вестись непрерывно. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Для оперативного восстановления ЦЛКС и ЛТЦ должны быть оснащены аварийным запасом кабелей, временных кабельных вставок, инструментом, измерительными приборами, инвентарем, механизмами и транспортом. Указанный аварийный запас должен храниться в специально отведенных закрытых помещениях, аварийных прицепах или автомобилях. Для обеспечения возможности проведения аварийно-восстановительных работ, в аварийный комплект должны входить продукты питания, подлежащие длительному хранению, кухонные принадлежности, позволяющая обеспечить личный состав аварийно-восстановительной бригады питанием в течение не менее одних суток. При необходимости должны заключаться соответствующие договоры с управлениями и отрядами гражданской авиации о выделении вертолетов для доставки аварийных бригад к месту аварии. После монтажа постоянной вставки должны быть проведены все необходимые контрольные измерения электрических и оптических параметров кабеля. При авариях на кабельных линиях, вызванных работами сторонних организаций, производится расследование с составлением двустороннего акта о причинах аварии. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

В процессе расследования необходимо: - выявить причину и виновных в возникновении аварии; - выяснить обстоятельства, способствующие аварии; - рассмотреть и оценить: организацию работ ЦЛКС, ЛТЦ по ликвидации аварии и подготовленность ремонтно-восстановительных бригад; - умение и оперативность действий технического персонала, участвовавшего в ликвидации аварии; - точность определения участка и места аварии; - эффективность и достаточность применяемых средств механизации и транспорта; эффективность применяемых методов предупреждения аварий; - определить меры, исключающие возникновение подобных аварий в дальнейшем. После устранения аварии или повреждения обязательным является внесение в кратчайший срок соответствующих изменений в паспорт кабельной трассы. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

7. Содержание кабелей для ремонтно – эксплуатационных нужд и аварийного резерва Для выполнения аварийно-восстановительных и ремонтно-эксплуатационных работ на ЛКС в ЛТЦ, ЦЛКС, ТУ, ЭТУС должен создаваться запас всех типов кабелей, которые находятся в эксплуатации на данном предприятии, и кабелей для временных вставок. Хранение кабелей осуществляется на барабанах. На каждом барабане с кабелем указывается: стрелка направления вращения; марка и длина кабеля; номер барабана, его тип; год и месяц изготовления кабеля; место расположения верхнего конца кабеля; фирма изготовитель; марка кабеля; тип волокна; число волокон. Кабели для временных вставок небольшой длины должны храниться в специальных ящиках или на стеллажах. К бухте должна быть прикреплена бирка с указанием марки, длины и даты последней проверки кабеля. После каждого использования кабеля в качестве временной вставки кабель и соединительные устройства должны быть очищены, кабели намотаны на барабаны (в бухты) и испытаны. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

8. Переустройство, реконструкция, техническое перевооружение и строительство ЛКС ВОЛП Переустройство или перенос линейно-кабельных сооружений должны производиться по техническим условиям и под контролем эксплуатационных предприятий связи - владельцев сооружений. Работы по переустройству и переносу линейно-кабельных сооружений должны, как правило, выполняться без нарушения действующих связей. К новому строительству относится сооружение кабельных линий по новым трассам с частичным использованием существующих или строительством новых узлов и станций. Для осуществления постоянного контроля за строительством, реконструкцией, капитальным ремонтом и техническим перевооружением линейно-кабельных сооружений устанавливается технический надзор со стороны эксплуатационного предприятия. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

9. Технадзор за строительством, реконструкцией, техническим перевооружением и капитальным ремонтом ЛКС ВОЛП Технический надзор за строительством, реконструкцией, техническим перевооружением, капитальным ремонтом линейно-кабельных сооружений производится в течение всего периода строительства и устанавливается с целью осуществления систематического контроля за качеством, технологической последовательностью и точным соответствием выполнения строительно-монтажных работ проектным решениям, руководствам, строительным нормам и правилам, а также для повышения ответственности строительно-монтажных организаций за качество строительства, надежность и долговечность линейных сооружений. Для осуществления технического надзора назначаются высококвалифицированные специалисты, хорошо знающие руководство по строительству и правила технической эксплуатации магистральных и внутризоновых кабельных линий передачи и имеющие практический опыт работы. Информация о выявленных дефектах, отклонениях от норм и нарушениях технологии должна немедленно сообщаться заказчику и руководителю эксплуатационного предприятия. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При проведении технического надзора работники: 1) вместе с представителями строительной организации участвуют в осуществлении входного контроля поступающего кабеля, материалов, изделий и оборудования; 2) принимают участие в разбивке трассы кабельной линии в строгом соответствии с рабочими чертежами; 3) проверяют качество расчистки просек, следят за выполнением работ по планировке трассы, исключающей выглубление ножа кабелеукладчика при прокладке кабеля, а также за качеством предварительной пропорки грунта, предусмотренной проектом; 4) следят за правильностью подбора строительных длин для прокладки. В процессе прокладки фиксируют в журнале учёта работ номера барабанов и длину кабелей; 5) при прокладке кабеля глубину его заложения постоянно контролируют и фиксируют в журнале ежедневного учёта работ. В случае мелкого залегания (или выбросов) кабеля требуют немедленного принятия необходимых мер по устранению допущенных недостатков; 6) не допускают нарушений технологии, которые могут привести к увеличению числа муфт, образованию "петель" и нарушению прямолинейности трассы кабеля; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

контролируют целостность шланговых защитных покровов; 7) при прокладке кабеля рядом с действующей линией требуют выполнения инструкции по проведению работ в охранных зонах магистральных и внутризоновых кабельных линий передачи; 8) перед прокладкой кабеля в открытую траншею проверяют ее глубину; 9) осуществляют контроль за прокладкой кабеля в пластмассовых трубах для ВОЛП в кабельной канализации и грунте; 10) при прокладке защитных тросов проверяют соответствие проекту материала и сечения проводов, их число, глубину укладки, правильность расположения относительно кабеля, способ и качество сращивания проводов; 11) при прокладке кабеля через водоёмы с привлечением водолазных специалистов проверяют: глубину подводной траншеи (до прокладки кабеля), фактическую глубину проложенного кабеля, засыпку траншеи, глубину прокладки кабеля в береговой зоне выполнение берегоукрепительных работ, правильность установки створных знаков; 12) при устройстве переходов через автомобильные и железные дороги проверяют глубину заложения труб, длину и качество труб, способ и качество заделки стыков, проходимость каналов, заделку концов свободных и занятых каналов; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

13) ведут надзор за соблюдением установленных габаритов на переходах через нефте и газопроводы, подземные силовые кабели, кабельные линии связи и радиофикации и др.; 14) при строительстве кабельной канализации проверяют глубину траншеи, уклон трубопроводов, расположение труб и стыков, способ и качество заделки стыков, проходимость каналов, качество гидроизоляции; 15) при монтаже муфт следят за соблюдением установленной технологии монтажа, проверяют глубину и правильность укладки кабеля и муфт в котлованах; 16) контролируют соответствие работ по защите линейно-кабельных сооружений от внешних электромагнитных влияний; 17) при установке НРП проверяют правильность устройств фундаментов и креплений, состояние защитных покровов конструкций, качество герметизации вводных патрубков, защиту вводов кабелей и другие работы; 18) контролируют выполнение правил прокладки кабелей при отрицательных температурах; 19) следят за полнотой и правильностью выполнения электрических и оптических измерений; 20) проверяют точность фиксации трассы; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

10. Измерения при технической эксплуатации ЛКС ВОЛП 10.1 Классификация измерений На ЛКС проводятся приемосдаточные измерения и измерения в процессе эксплуатации. Приемо – сдаточные измерения проводятся по приемке законченных строительством или реконструкцией магистральных или внутризоновых кабельных линий передачи с целью проверки качества выполненных работ и соответствия электрических и оптических параметров линейных сооружений нормам на смонтированные регенерационные (усилительные) участки. В комплекс приемо – сдаточных электрических измерений входят: - измерения электрических и оптических параметров кабеля; - измерения электрических параметров, определяющих защиту линейных сооружений от электромагнитных влияний и коррозии; - измерения заземлений; - измерения глубины залегания кабелей. В процессе технической эксплуатации проводятся следующие измерения: профилактические, аварийные, контрольные, специальные. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Профилактические измерения проводятся в порядке плановых мероприятий с целью своевременного выявления и устранения возникающих отклонений электрических и оптических параметров ЛКС от установленных норм. Измеряются следующие параметры: - электрические параметры, характеризующие состояние жил кабелей: электрическое сопротивление шлейфа жил, разность электрического сопротивления жил, электрическое сопротивление изоляции жил, проводников и шланга, а также электрические испытания изоляции жил и проводников напряжением; - оптические параметры: затухание и неоднородности оптических волокон кабеля; - электрические параметры, характеризующие коррозионное состояние подземных металлических сооружений, а также устройств их защиты от коррозии; - электрические параметры устройств защиты обслуживающего персонала и ЛКС от внешних электромагнитных влияний; - целостность грозозащитных тросов. Профилактические измерения проводятся в зависимости от конкретных условий эксплуатации линии (вечная мерзлота, оползни, вибрация, повышенная грозовая активность и т.д.). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Контроль электрического сопротивления изоляции полиэтиленовых шлангов кабелей (оболочка - земля, оболочка - броня, броня - земля) проводится 1 раз в год (весной или осенью). Целостность подземных грозозащитных тросов и переходное сопротивление "трос - земля" должны проверяться 1 раз в 2-3 года. Аварийные измерения проводятся с целью определения характера и места повреждения кабелей. Проводятся в следующем порядке: - измерение электрических и оптических параметров кабеля для определения характера повреждения и выбора метода измерения для определения места повреждения; - измерения по определению района повреждения и уточнению конкретного места повреждения; - измерения кабелей в обе стороны от места повреждения. Контрольные измерения проводятся после устранения повреждений с целью определения качества ремонтно-восстановительных работ, проводятся с оконечных устройств после монтажа постоянной вставки, выполняется комплекс оптических и электрических измерений постоянным током, включая проверку правильности соединения волокон (жил) и отсутствия обрывов и сообщений жил. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При контрольных измерениях оптических кабелей производятся измерения общего затухания регенерационного участка, затухания восстановленной части участка, затухания потерь во вновь появившихся на линии сростках и измерения сопротивления изоляции наружной оболочки кабеля (при наличии металлической брони). Специальные измерения проводятся в период эксплуатации кабельных линий передачи с новыми типами кабелей или кабельной арматурой и оборудованием, а также при внедрении или испытаниях новых способов защиты ЛКС от опасных и мешающих влияний. 10.2 Состав измерений на ВОЛП В процессе строительства и технической эксплуатации ВОЛП проводится комплекс измерений по определению состояния оптических кабелей, линейных сооружений, качества функционирования аппаратуры линейного тракта, для профилактики и предупреждения повреждений, а также накопления статистических данных для разработки мер повышения надежности связи. В процессе строительства ВОЛП измерения выполняются при входном контроле кабеля и оборудования, при выполнении монтажных работ и настройке, Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

при проведении приемо-сдаточных испытаний. На этапах монтажа, настройки и приемо-сдаточных испытаний оптических систем выполняют измерения коэффициента затухания волокон, затухания волокон на смонтированных ЭКУ, потерь и затухания отражения в соединениях, уровней мощности оптического излучения, чувствительности приемных оптоэлектронных модулей, коэффициента ошибок, глаз-диаграммы, параметров наружных покровов кабеля. При необходимости выявляют и локализуют повреждения, выполняют ремонтно-восстановительные работы и контролируют их качество. В процессе эксплуатации выполняют профилактические, контрольные и аварийные измерения. Состав, объем и периодичность профилактических измерений устанавливаются в зависимости от местных условий, состояния кабеля. Контрольные измерения и испытания осуществляются после ремонта с целью определения качества ремонтно-восстановительных работ. Аварийные измерения производятся с целью определения места и параметра повреждения кабеля. В процессе строительства и эксплуатации линейных сооружений из оптических характеристик контролируются только потери и отражения в оптическом волокне, выполняются измерения расстояний по оптическому волокну до нерегулярностей. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Проводятся обязательные для всех типов КЛС измерения по контролю и определению мест повреждения наружных покровов кабеля, определению трассы прокладки кабеля, его глубины залегания, местоположения муфт, кабельных переходов и т.п. Практически все применяемые до настоящего времени средства измерений затухания, затухания отражения оптических волокон основаны на сравнительных оценках мощности оптического излучения, распространяющегося в сердцевине оптического волокна (позволяют контролировать только состояние сердцевины), а «усталостное разрушение» оптических волокон обусловлено развитием микротрещин, зародыши которых располагаются на поверхности оболочки волокна. Которых необходимо контролировать. Эту задачу позволяют решать методы Бриллюэновской рефлектометрии. Его широкое внедрение сдерживает лишь высокая стоимость. В настоящее время в России этот метод начинает применяться производителями ОК при оценке их качества. При строительстве и технической эксплуатации линейных сооружений возникает потребность в проведении специальных видов измерений: хроматической дисперсии, длины волны оптической несущей, ширины спектральной линии оптического излучения, поляризационной модовой дисперсии, поляризационных модовых потерь. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При производстве оптических волокон и кабелей не контролируются в процессе строительства и эксплуатации следующие параметры: числовая апертура, профиль показателя преломления, диаметр сердцевины и внешний диаметр волокна, длина волны отсечки, эксцентриситет, измерения уровней мощности оптического излучения, чувствительности приемных оптоэлектронных модулей, коэффициента ошибок, глаз-диаграммы. 10.3 Измерение механических напряжений в оптическом волокне Срок службы оптического волокна зависит от его механической прочности. Внутренние механические напряжения в волокне связаны с размерами микротрещин на поверхности оболочки и скоростью их роста. Данный вид измерений выполняют с помощью оптических рефлектометров обратного – Бриллюэновского рассеяния. Известно два способа измерения временной характеристики частотного сдвига сигнала бриллюэновского рассеяния, реализуемые с помощью работающих во временной области анализаторов спектра сигналов бриллюэновского рассеяния (BOTDA) и работающих во временной области оптических рефлектометров обратного бриллюэновского рассеяния (BOTDR). Разницу в принципах работы BOTDA и BOTDR поясняют рисунки 10.1, 10.2. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.1. Принцип работы BOTDA Из-за необходимости подключения одновременно с двух сторон линии BOTDA не находят применения на оптических сетях связи. Здесь предпочтение отдано системам BOTDR. Прибор (производства фирмы Ando AQ8602/8602B) выполняет как функции когерентного оптического рефлектометра обратного рэлеевского рассеяния (COTDR AQ8602), так и бриллюэновского оптического рефлектометра (BOTDR AQ8602B), обеспечивая измерение оценок затухания, распределения механических напряжений, расстояний до различного вида нерегулярностей оптических волокон. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.2. Принцип работы BOTDR Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Основные технические данные прибора сведены в таблицу 10.1. Таблица 10.1 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Принцип работы прибора в режиме BOTDR поясняет рисунок 10.3. Рисунок 10.3. Структурная схема ВOTDR Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Внешний вид прибора представлен на рисунке 10.4. Рисунок 10.4. Внешний вид BOTDR Такие рефлектометры могут обеспечить динамический диапазон от 1,5…3,5 дБм и выше при разрешающей способности не хуже 3…10 м и погрешности измерения механического напряжения в волокне менее 0,1%. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

10.4 Измерения характеристик наружных покровов оптических кабелей 10.4.1 Контроль состояния наружных покровов Для контроля состояния наружных покровов ОКС в процессе строительства и эксплуатации ВОЛС используются средства измерений на постоянном токе (мегомметры, ПКП и ИРК-ПРО). Измерения выполняются на участке между контрольно-измерительными пунктами (КИП). На ВОЛП применяются КИП-2, щиток которого имеет три клеммы. Первая и вторая клеммы соединяются с металлическими покровами оптического кабеля с прилегающих к КИП участков, а третья клемма с линейно-защитным заземлением (ЛЗЗ). В нормальном режиме работы линии связи, клеммы соединяются между собой перемычками. При выполнении измерений перемычки на КИП по обоим концам исследуемого участка снимаются, что обеспечивает изоляцию металлических покровов исследуемой длины кабеля от земли и металлических покровов кабеля на соседних участках. Измерения выполняются по схеме, приведенной на рисунке 10.5. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.5. Схема измерения сопротивления изоляции С одной стороны на КИП между металлическими покровами и землей включается измерительный прибор. Первым этапом, соединив с противоположной стороны на КИП металлические покровы с землей, выполняют измерение сопротивления. Вторым этапом, разрядив предварительно емкость «металлические покровы-земля», изолируют металлические покровы от земли и снова выполняют измерение сопротивления. Если результаты измерений первого и второго этапов совпадают, считают, что целостность металлических покровов на участке нарушена. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Если результаты измерений на первом и втором этапах отличаются, то значение сопротивления, полученное при измерении на втором этапе, принимают за оценку сопротивления изоляции наружных покровов. Приводят данные измерений к единице длины линии и сопоставляя полученное в результате значение с нормами, делают вывод о состоянии изолирующих покровов оптического кабеля. Сопротивление изоляции металлических покровов оптического кабеля относительно земли на ЭКУ должно быть не менее 5 МОм∙км. Если данная норма не выдерживается и сопротивление изоляции наружных покровов оптического кабеля до нормы не представляется возможным, то допускается приемка кабеля в эксплуатацию по фактически достигнутым величинам, но не менее 100 кОм∙км. Если по данным последних контрольных измерений нормы для исследуемого участка КИП-КИП выполнялись, то считают, что изоляция внешних покровов кабеля повреждена при сопротивлении изоляции ниже нормы. Если по данным последних контрольных измерений норма для исследуемого участка КИП-КИП не выполнялась, то считают, что изоляция внешних покровов кабеля повреждена при сопротивлении изоляции ниже 100 кОм∙км. Измерение внешних покровов ОК на участке НРП-НРП производится по схеме, представленной на рисунке 10.6. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.6. Схема измерения внешних покровов ОК на участке НРП-НРП На участках НРП-НРП при наличии сильных электромагнитных влияний на всех КИП металлические покровы кабелей подключаются к ЛЗЗ через необслуживаемые линейные точки (НЛТ). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

10.4.2 Измерение расстояния до места повреждения наружных покровов оптического кабеля Определение мест повреждения наружных покровов ОКС с высокой точностью осуществляется с поверхности земли с помощью кабелеискателей, искателей мест понижения изоляции. Поэтому особых требований к погрешности измерений расстояния до места повреждения наружных покровов оптических кабелей не предъявляется, достаточно определить зону повреждений. При этом предварительно определяется участок КИП-КИП, на котором имеет место повреждение. А затем измеряется расстояние от ближайшего КИП до места повреждения. Расстояние от КИП до места повреждения измеряется методами рефлектометрии приборами типа Р5-10, Р5-12 и их аналогами. Затем место обрыва цепи «металлические покровы-земля» уточняется с помощью кабелеискателя. Для измерения расстояния до мест понижения изоляции металлических покровов оптических кабелей относительно земли используют следующие способы. В случае, когда кабель имеет в составе сердечника металлические элементы (например центральный силовой элемент – ЦСЭ), применяют мостовые методы. Поскольку высоких требований к точности измерений не предъявляется, используют упрощенные варианты схем, допускающие постоянство параметров цепи Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

«металлические покровы – земля» вдоль линии. Схема измерений приведена на рисунке 10.7. Рисунок 10.7. Эквивалентная схема измерений расстояния до места понижения сопротивления изоляции металлических покровов мостом с переменным отношением плеч Здесь Rцсэ – сопротивление ЦСЭ на длине l; Rмп – сопротивление металлических покровов на длине l; Rп – падение напряжения; lх – расстояние до места повреждения; l – длина измеряемого участка. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Расстояние до места повреждения определяется формулой: где Rцсэ-мп – сопротивление цепи «центральный силовой элемент – металлическая оболочка»; Погрешность измерения составляет порядка 5...10% от длины участка, на котором осуществляется поиск. При расстояниях между контрольно-измерительными пунктами до 8…16 км она составляет 0,4…1,6 км. Подавляющее большинство оптических кабелей, применяемых на сетях связи, не имеют металлических элементов в сердечнике. В этом случае может быть использована схема, представленная на рисунке 10.8. Рисунок 10.8. Схема для определения расстояния до места повреждения изоляции методом измерения падения напряжения на металлических покровах кабеля Рис. 10.13 Схема для определения расстояния до места повреждения изоляции методом измерения падения напряжения на металлических покровах кабеля Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Расстояние до места повреждения lx определяется по формуле: Rма – сопротивление миллиамперметра Rмп – сопротивление металлических покровов (вычисленное или паспортные значение для данного типа кабеля). 10.4.3 Методы поиска мест повреждения изолирующих покровов кабеля В целом все методы локализации мест понижения изоляции кабельных линий делятся на две группы: методы постоянного и переменного тока. Методы постоянного тока отличаются низкой чувствительностью. Как следствие, они требуют мощных источников тока и напряжения, которые имеют значительные габариты и массу. По этой причине они используются в основном для высоковольтных кабелей и практически не нашли применения на сетях связи. Методы переменного тока достаточно просты и удобны в реализации. Рисунок 10.9 наглядно демонстрирует, что для реализации поиска на переменном токе необходимо выполнение условий: Rпер< 1/ωCL; Rпер< Rиз/L Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Для типичных значений емкости цепи «металлические покровы – земля» оптических кабелей связи CМП-З=500 нФ/км и длины участка КИП-КИП L=16 км получаем 1/ωCL ≈ 60 кОм. Можно также осуществлять поиск мест повреждения с сопротивлением изоляции Rпер<<60 кОм. При расстоянии КИП-КИП L=8 км, можно осуществлять поиск мест повреждения с сопротивлением изоляции Rпер<<120 кОм. Рисунок 10.9. Метод поиска на переменном токе Известен индуктивный способ уточнения места понижения изоляции металлических покровов кабеля. Принципы его реализации поясняет рисунок 10.10. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.10. Индуктивный метод поиска Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Выход генератора включается между металлическими покровами кабеля и электродом вспомогательного заземления. Электроды измерительной рамки располагаются вдоль трассы кабеля. При этом измеряется уровень шагового напряжения. При приближении к месту повреждения уровень сигнала возрастает, достигает некоторого максимального значения, а затем падает, достигая своего минимального значения в месте повреждения. Основная проблема заключается в том, что уровень измеряемого напряжения зависит от многих случайных факторов: удельного сопротивления грунта, наличия металлических элементов вблизи кабеля, блуждающих токов в земле. Более эффективен «фазовый» метод локализации мест понижения изоляции на переменном токе, который на сегодняшний день наиболее широко применяется на линиях связи. По сравнению с индуктивным способом он отличается более высокой точностью и определенностью локализации повреждений. Принципы реализации метода поясняет рисунок 10.11. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.11. Фазовый метод поиска Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Так же, как и при индуктивном методе выход генератора включается между металлическими покровами кабеля и электродом вспомогательного заземления. Электроды измерительной рамки располагаются вдоль трассы кабеля. Однако при этом измеряется фаза шагового напряжения. При прохождении места повреждения токи утечки меняют направление на противоположное. При этом шаговое напряжение меняет знак. Это обеспечивает однозначность решения при локализации места повреждения. Внешний вид типичного комплекта для поиска мест повреждения шланговых покровов кабелей представлен на рисунке 10.12 (кабелеискатель Dynatel 2273 фирмы 3M). Рисунок 10.12. Комплект трассопоискового прибора и работа с ним Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Выход генератора подключается к металлическим покровам кабеля и вспомогательному заземлению. Предварительно рамка устанавливается на расстоянии одного метра от вспомогательного заземления генератора. В память приемника записывается опорное значение сигнала генератора. Рама перемещается по трассе кабеля по направлению к месту повреждения с интервалом в 1…2 метра (рисунок 10.13), при этом электроды заземления рамы должны полностью заглубляться в грунт. Рисунок 10.13. Схема поиска повреждений Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Если при измерении положение индикатора дисплея переходит на красную сторону дисплея то это означает, что место повреждения пройдено. В этом случае рама перемещается назад с интервалом в несколько сантиметров и место повреждения уточняется. Для проверки правильности определения местоположения повреждения шланговых покровов кабеля электрод заземления с красной меткой помещают в предполагаемую точку повреждения и поворачивают раму с интервалом в несколько градусов, каждый раз, полностью заглубляя электроды рамы в грунт (рисунок 10.14). Рисунок 10.14. Уточнение места повреждения Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Устойчивое положение индикатора на красной стороне дисплея свидетельствует о том, что место повреждения находится непосредственно под электродом рамы с красной меткой. Показания приемника сравниваются с записанным в память прибора опорным значением. Если значения близки, то найдено место основного повреждения. При расхождении значений на 20 единиц и более следует предположить, что имеется несколько повреждений. В этом случае поиск необходимо продолжить. 10.4.4 Поиск трассы прокладки оптических кабелей Поиск трассы прокладки оптических кабелей с металлическими покровами осуществляется ндуктивными методами с применением стандартных трассопоисковых приборов – кабелеискателей. Генератор подключается к цепи «металлические покровы – земля» с одного конца участка линии и перемещают антенну приемника вдоль и поперек трассы прокладки кабеля, фиксируя уровень принимаемого сигнала. Различают поиск трассы кабеля по максимуму принимаемого сигнала, по минимуму принимаемого сигнала. Принцип определения трассы прокладки кабеля по максимуму поясняется на рисунок 10.15. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.15. Поиск трассы по максимуму сигнала Катушка приемной антенны располагается перпендикулярно кабелю параллельно поверхности грунта. В этом случае уровень принимаемого сигнала достигает максимума при размещении приемной антенны над кабелем и монотонно спадает при удалении от него. Место положения кабеля определяют в точке, где принимаемый сигнал максимален. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Принцип поиска трассы кабеля по минимуму поясняет рисунок 10.16. Рисунок 10.16. Поиск трассы по минимуму сигнала В этом случае катушка приемной антенны располагается параллельно кабелю и параллельно поверхности грунта. Уровень принимаемого сигнала минимален при размещении приемной антенны непосредственно над кабелем. При удалении антенны от кабеля уровень сигнала резко возрастает, достигает максимума, а затем монотонно Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

падает. Место положения кабеля определяют в точке, где принимаемый сигнал минимален. Генераторы современных трассопоисковых приборов могут работать на нескольких частотах. При выборе рабочих частот необходимо учитывать следующие рекомендации. При входном сопротивлении цепи «металлические покровы – земля» менее 1,0 кОм рекомендуется работать на звуковых частотах до 10 кГц, а при более высоких значениях сопротивления использовать высокие частоты диапазона 10...40 кГц. В случае заземления металлических покровов применение высоких частот предпочтительнее. При большой плотности прокладки кабеля, применение высоких частот нежелательно. Для обозначения трассы кабелей связи вместо замерных столбиков применяются системы электронных маркеров. Сами маркеры представляют собой заключенные в корпуса из ударопрочной пластмассы пассивные контура, настроенные на определенную частоту. Для разных видов подземных сооружений применяются разные версии маркеров, отличающиеся окраской и частотой. Различают маркеры для систем кабельного телевидения, газопроводов, сооружений связи, водоводов, силовых кабелей. Для нахождения маркеров применяются либо специальные локаторы, либо приставки к стандартным кабелеискателям. Внешний вид приставок 22 05/2206 для трассопоисковых комплектов Dynatel 2250E/ 2273E приведен на рисунке 10.17. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.17. Приставка для поиска электронных маркеров Устройства локализации электронных маркеров разделяют на: - одночастотные, предназначенные для поиска определенной версии (газ, вода, энергетика) – приставка 2205; - универсальные, позволяющие регистрировать все версии маркеров (приставка 2206). На сооружениях связи маркеры используют для фиксации трассы кабеля, муфт, ответвлений. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

В зависимости от назначения применяют следующие модели маркеров (рисунок 10.18). Рисунок 10.18. Конструкции электронных маркеров Наиболее широко на трассах кабелей связи используют шаровые маркеры, допускающие размещение на глубине до 1,2 м. Они имеют форму шара диаметром 104 мм, корпус которого выполнен из ударопрочной пластмассы. Вне зависимости от положения шара его антенный контур всегда находится в строго горизонтальном положении. Выпускаются также маркеры, используемые на глубине не более 0,6; 1,8 и 2,4 м. Электронная маркерная лента (рисунок 10.19) используется для фиксации трассы прокладки в земле оптических кабелей без металлических элементов. В частности, в зонах повышенной электромагнитной опасности. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.19. Прокладка маркерной ленты 10.5 Контроль состояния устройств защиты линейно-кабельных сооружений ВОЛП К основным элементам защиты ЛКС относятся линейно – защитное заземление (ЛЗЗ). Для измерения сопротивления заземления необходимо оборудовать два дополнительных электрода заземления – потенциальный электрод и вспомогательный, которые выполнены из металлического стержня или трубы диаметром не менее 5 мм. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Потенциальный электрод устанавливается на расстоянии не менее 20 м от исследуемого заземлителя, а далее в 10 м от потенциального электрода располагают вспомогательный электрод. Стержни электродов следует забивать в грунт прямыми ударами, стараясь не раскачивать их. Это необходимо для снижения влияния переходных сопротивлений. Для уменьшения величины сопротивлений дополнительных заземлений грунт вокруг электродов увлажняется соленой водой. Измеренные сопротивления заземлений должны соответствовать нормам. Контроль целостности защитных грозотросов производится один-два раза в год. 10.6 Системы автоматического мониторинга линейно-кабельных сооружений ВОЛП Системы автоматического мониторинга оптических кабелей начали шире внедряться на сетях связи. Они сокращают время и затраты на аварийно-восстановительные работы. Эти системы позволяют контролировать не только параметры оптических волокон, но и другие параметры ЛКС (сопротивление изоляции, целостность металлических покровов, открытие дверей и люков необслуживаемых пунктов, температуру и влажность в помещениях необслуживаемых пунктов). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

К основным задачам системы мониторинга относятся: - автоматизированный контроль состояния оптических волокон в процессе эксплуатации на распределенной кабельной сети; - выдача сигнала аварии при повреждении кабеля; - дистанционная диагностика волокон и устранение неисправностей на распределенной сети из центров управления. САМ ВОК позволяет прогнозировать состояние оптических волокон и кабеля, планировать ремонтно-восстановительные работы и сокращать простой. Диагностирование оптических волокон осуществляется методом обратного рассеяния оптическими рефлектометрами, работающими во временной области – (OTDR). Определение изменений характеристик ВОК в процессе эксплуатации осуществляется путем сравнения текущей и контрольной характеристик обратного рассеяния (рефлектограмм), при наложении текущей и контрольной рефлектограмм на экране дисплея рефлектометра (рисунок 10.20). Измерения выполняются с одной стороны элементарного кабельного участка (ЭКУ). Текущие измерения выполняются по той же методике, что и контрольные, на том же оптическом волокне, с той же стороны ЭКУ, теми же средствами и при тех же установках (длительность зондирующего импульса, число усреднений). Измерения выполняются в режиме аппроксимации методом наименьших квадратов. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.20. Установка опорной и текущей рефлектограммы Устанавливается также соответствие между оптической длиной (по рефлектограмме) и физической длиной (по трассе кабеля), с учетом реальных коэффициентов укорочения и запасов кабеля на муфтах и регенерационных пунктах. Если САМ-ВОК оснащена электронными картами место повреждения оптического волокна отмечается на трассе прокладки кабеля на карте местности и также отображается на экране монитора оператора (рисунок 10.21). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.21. Отображение аварии на электронной карте местности Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Известно два способа тестирования оптических кабелей по «темным» или пассивным волокнам и по активным волокнам. Около 80% всех неисправностей оптического кабеля обнаруживается САМ-ВОК при тестировании одного пассивного волокна (рисунок 10.22). Рисунок 10.22. Тестирование ОК по пассивному ОВ Данный метод тестирования является наиболее дешевым и является основным при наличии в ОК свободных волокон. Его отличительные особенности: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- требуется только одно волокно; - для тестирования можно использовать любую длину волны; - при инсталляции не приводит к перерыву действия связи; - не требует модернизации рефлектометра и существующей системы связи; - позволяет обнаруживать до 80% неисправностей ОК. В случае отсутствия свободных волокон в ОК или для контроля очень ответственных направлений используют способ тестирование активных, используемых для передачи трафика, оптических волокон (рисунок 10.23). Рисунок 10.23. Тестирование по активному ОВ Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При измерениях на активных волокнах длины волн, на которых работают система передачи и оптический рефлектометр, должны отличаться. В настоящее время на сетях связи РФ для передачи информации используются в основном две длины волны 1310 и 1550 нм. Поэтому для тестирования, возможно, использовать длину 1550 нм, когда трафик передается на длине 1310 нм или наоборот. При внедрении на сетях РФ систем связи со спектральным уплотнением длины волн 1310 и 1550 нм окажутся в полосе усиления оптических усилителей, и для тестирования активных оптических волокон потребуется длина волны 1625 нм. Включение в линейный тракт системы передачи пассивных элементов – WDM, оптического коммутатора и фильтров приводит к увеличению затухания линии примерно на 1,5-2 дБ. Энергетический запас системы связи на ее линейную часть должен составлять не менее 3 дБ. Сверхдлинное соединение «точка-точка» используют на протяженных ЭКУ. В частности, на подводных ВОЛП, где применяются оптические усилители на основе волокна легированного эрбием (EDFA). Длина ЭКУ в этом случае может достигать 300 км. Динамический диапазон современных рефлектометров ограничен и составляет порядка 45 дБ. Поэтому для контроля состояния ОВ на таких участках приходится подключать RTU с обоих концов ЭКУ (рисунок 10.24). Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При этом динамический диапазон рефлектометров расположенных с разных сторон ЭКУ позволяет контролировать более половины участка. Рисунок 10.24. Сверхдлинное соединение «точка-точка» Проключение коротких соединений (рисунок 10.25) используется в том случае, если сумма затуханий соседних ЭКУ и потерь на проключение меньше динамического диапазона оптического рефлектометра. Проключение выполняется с помощью патчкорда, при этом проключаться могут от двух и более ЭКУ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 10.25. Проключение коротких соединений В дальнейшем, учитывая рост объема передаваемой информации и ее роль в развитии общественной жизни, обеспечить все возрастающие требования к качеству и надежности связи на ВОЛП без САМ-ВОК будет практически невозможно. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

10.7 Измерения в процессе технической эксплуатации ЛКС ВОЛП В процессе технической эксплуатации ЛКС ВОЛП контролируют следующие параметры: - параметры передачи ВОК; - параметры внешних покровов ВОК; - параметры элементов защиты ВОК. Измерение километрического затухания строительных длин, затухания на сростках, затухания на ЭКУ затухания отражений на ВОЛП вновь вводимых в эксплуатацию рекомендуется проводить один раз в квартал. 10.8 Рекомендации по контролю параметров передачи ВОК В процессе технической эксплуатации ЛКС ВОЛП контроли¬руют следующие параметры передачи ВОК: - коэффициент затухания ОВ и его отдельных участков в пре¬делах строительных длин на ЭКУ; - затухание в сростках ОВ; - суммарное затухание ВОК на ЭКУ; - затухание отражений (возвратные оптические потери); Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- коэффициент отражения от неоднородностей; - расстояние до нерегулярностей ОВ. При измерениях следует учитывать, что с увеличением длительности зондирующего импульса динамический диапазон увеличивается, а разрешающая способность уменьшается. Рекомендуемый запас по динамическому диапазону должен быть не менее: - 3 дБ для измерения расстояния коэффициента отражения; - 3 дБ для измерения затухания на участке и суммарного затухания; - 6 дБ для измерения коэффициента затухания; - 8 дБ для измерения затухания сростков. Для исключения ошибок при работе с рефлектометром оператор обязан контролировать корректность расстановки маркеров. Рекомендуется установить следующие допуски на отклонения параметров ВОК: - для коэффициента затухания ОВ в пределах 10% от контрольных значений; - для суммарного затухания ВОК на ЭКУ в пределах 0,5 дБ; - для затухания в сростках ОВ в пределах 0,1 дБ; - для затухания отражений менее 70 дБ, для квазирегулярных участков более 70 дБ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Коэффициент затухания ОВ определяется углом наклона прямой линии, аппроксимирующей квазирегулярный участок рефлектограммы. Суммарное затухание ВОК на ЭКУ производят по методике с исключением мертвой зоны на ближнем конце. Измерение затухания ЭКУ производят между двумя точками, первая из которых устанавливается в начале рефлектограммы ЭКУ на участке ОВ за мертвой зоной, а вторая устанавливается в конце рефлектограммы ЭКУ (рисунок 10.20). Производят измерение коэффициента затухания ОВ первой строительной длины ЭКУ. Определяют суммарное затухание ВОК на ЭКУ путем сложения полученных значений затухания строительных длин ЭКУ. Измерения расстояний до нерегулярностей выполняются как в процессе планово-профилактических, так и аварийных, контрольных измерений. При измерении расстояния по рефлектограмме следует учитывать значение показателя преломления. 10.9 Контроль внешних покровов и элементов защиты ВОК Контроль электрического сопротивления изоляции пластмассовых оболочек ОК (броня – земля) и целостность броневых покровов проводится два раза в год (весной и осенью). В зависимости от величины электрического сопротивления изоляции пластмассовой оболочки ВОК различают следующие состояния внешних покровов ЛКС ВОЛП: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- Rиз ≥ 5 МОм∙км – норма; - 0,1 МОм∙км ≤ Rиз ≤ 5 МОм∙км – предупредительное; - Rиз ≤ 0,1 МОм∙км – аварийное. Целостность подземных грозозащитных тросов и переходное сопротивление «трос – земля» проверяется не менее одного раза в 2-3 года. Периодичность контроля состояния заземляющих устройств на НРП два раза в год – зимой и летом (при максимальном промерзании и высыхании грунта). Сопротивление линейно – защитных заземляющих устройств, обеспечивающих защиту ЛКС ВОЛП от ударов молнии, контролируемое один раз в год перед началом грозового сезона, должно быть не более: - 10 Ом – для грунтов с ρгрунта ≤ 100 Ом∙м; - 20 Ом – для грунтов с 100 < ρгрунта ≤ 500 Ом∙м; - 30 Ом – для грунтов с 500 < ρгрунта ≤ 1000 Ом∙м; - 50 Ом – для грунтов с < ρгрунта > 1000 Ом∙м. Сопротивление измерительного заземляющего устройства не должно быть более 100 Ом в грунтах с удельным сопротивлением до 100 Ом∙м и не более 200 Ом – в грунтах с удельным сопротивлением более 100 Ом∙м. Как показывает статистика, более чем в 80% всех случаев повреждений ВОК сопровождаются повреждениями наружных покровов кабеля. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

11. Основные положения обеспечения надежности эксплуатируемых линейно-кабельных сооружений ВОЛП 11.1 Общие положения Надежность работы системы связи – способность сети связи выполнять заданные функции по передачи информации с установленной нормами достоверностью в течении длительного времени. Обеспечить высокую надежность важно как операторам связи, так и организациям, эксплуатирующим линию связи. По мере увеличения скорости передачи информации по ВОЛП возрастают требования к надежности линии связи, так как потери от ее простоя растут пропорционально скорости передачи информации. Поэтому вопросам надежности волоконно – оптических систем связи необходимо уделять внимание как на этапах их проектирования, так и на этапах строительства и эксплуатации. Задача обеспечения высокой надежности функционирования сети связи ложится на плечи службы эксплуатации. Правильно спроектированная и построенная сеть связи облегчает достижение высокой надежности при эксплуатации и в конечном счете снижает эксплуатационные расходы. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

11.2 Требования по надежности, предъявляемые к строительным длинам волоконно-оптических кабелей связи Для строительных длин ВОК основными показателями надежности являются срок службы и сохраняемость строительной длины кабеля. Срок службы – календарная продолжительность работоспособного состояния строительной длины кабеля с момента ввода в эксплуатацию до момента времени, при котором стоимость технического обслуживания и ремонта данной строительной длины кабеля становится сопоставимой с прокладкой новой строительной длины кабеля. Сохраняемость – свойство строительной длины кабеля сохранять в заданных пределах электрические, оптические и механические параметры в течение срока транспортировки и хранения. Минимальный срок службы строительной длины ВОК должен быть не менее 25 лет. Минимальный срок сохраняемости строительных длин ВОК при хранении в отапливаемых помещениях 25 лет, в полевых условиях под навесом – 10 лет. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

11.3 Требования по надежности ЛКС ВОЛП Под надежностью ЛКС подразумевают свойство линейных сооружений в течение заданного времени сохранять заданные технические параметры с требуемыми показателями качества, определяемыми системой нормативно – технической документации, в заданных условиях работы и в заданное время. Надежность отражает влияние внутрисистемных факторов – случайных отказов техники, вызываемых физико – химическими процессами старения аппаратуры, дефектами ее изготовления или ошибками обслуживающего персонала. Надежность связана с повреждаемостью и ремонтопригодностью элементов ЛКС, а также уровнем технического обслуживания. В процессе эксплуатации ЛКС важнейшее значение имеет готовность –работоспособность ЛКС в любой произвольный момент времени, которая определяется как частостью повреждений ЛКС, так и временем восстановления. Показатели надежности: - срок службы ЛКС; - коэффициент готовности – Кг, - наработка между отказами средняя – Т, час, - среднее время восстановления – ТВ час. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Готовность ЛКС носит случайный характер и зависит от длины линии. Основными показателями надежности также являются: интенсивность отказов λ и вероятность безотказной работы для заданного интервала времени Р(t). 11.4 Расчетные соотношения для определения показателей надежности Для сохранения работоспособности объекта достаточна работоспособность одного из нескольких элементов: ОРП и кабель. Трассу можно представить одним эквивалентным элементом с интенсивностью отказов λ: где λорп, λкаб – интенсивность отказов ОРП (ОП), 1/ч (на 1 км кабеля); nорп – число ОРП; L – длина линии, км. Данные для расчета приведены в таблице 3.6. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Таблица 3.6 Рассчитаем интенсивность отказов: Рассчитаем среднее время восстановления связи: где tв орп, tв каб – время восстановления повреждения ОРП (ОП), ОК, соответственно, ч. Рассчитаем среднее время безотказной работы системы: Рассчитаем интенсивность отказов по формуле. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Коэффициент готовности соответствует вероятности того, что система будет работоспособна в любой момент времени. Рассчитаем коэффициент готовности: Наиболее сложной и неопределенной задачей является оценка влияния на показатели надежности внешних воздействующих факторов, по которым отсутствует статистика интенсивности отказов. Поскольку эти факторы в основном воздействуют на линейно – кабельные сооружения ВОЛП, то изменения коэффициента готовности проявляются через некий понижающий коэффициент: А=0,99995. С учетом принятых допущений реальная величина коэффициента готовности ВОЛП будет равна: Если применить 100% резервирование указанных ВОЛП за счет строительства линий передачи по другим направлениям, то результирующий коэффициент готовности определится следующим выражением: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

11.5 Требования к показателям надежности ЛКС ВОЛП Показатель надежности – срок службы. Он должен быть существенно больше срока окупаемости данной линии передачи и, как правило, не менее 25 лет. На участках линии с различными условиями должны применяться разные марки кабеля, соответствующие географическим, геологическим и климатическим особенностям трассы с тем, чтобы готовность однородных участков линии длиной 100 км была практически одинакова. В оптических кабелях следует предусматривать резервные оптические волокна. В районах с легкими условиями эксплуатации время восстановления следует задавать не более 5 часов. В районах с тяжелыми условиями эксплуатации, а также для ВОК, подвешенных на опорах высоковольтных ЛЭП, время восстановления следует задавать не более 6 часов. 11.6 Мероприятия по повышению надежности ЛКС ВОЛП Мероприятия по повышению надежности ВОЛП проводятся как в процессе разработки и изготовления кабеля, так и в процессе проектирования, строительства и эксплуатации ЛКС. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Мероприятия по повышению надежности при проектировании ЛКС. При проектировании ВОЛП следует учитывать основные особенности ВОК, влияющие на его надежность – чувствительность ОВ к механическим нагрузкам, к влаге, малые габариты кабеля. При выборе трассы линии важно соблюдать минимально допустимые расстояния до других сооружений. В таблице 11.1 представлены минимально допустимые расстояния (в метрах) от трассы кабелей до других сооружений: Таблица 11.1 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Продолжение таблицы 11.1 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

На участках сближения с ЛЭП, электрифицированными железными дорогами, в районах с повышенной грозодеятельностью, т.е. ВОК с металлическими элементами рекомендуется прокладывать в защитных трубопроводах для исключения пробоев оболочки ВОК. В таких районах более эффективна прокладка ВОК без металлических элементов (но с гидрофобным заполнением). Однако ВОК, имеющие только полимерные защитные покровы, не защищены от грызунов. При подземной прокладке кабелей без металлических элементов возникают проблемы их поиска. Актуальной задачей при проектировании является защита ВОЛП, проложенных в районах, заселенных грызунами. Практика показывает, что суслики перегрызают ВОК без металлических элементов в течение 30 минут. Для таких районов целесообразно использовать ВОК с гофрированной стальной лентой или с проволочной оплеткой. Мероприятия по повышению надежности при эксплуатации ЛКС. Основной задачей технической эксплуатации ВОЛП является обеспечение качественной и бесперебойной их работы. Бесперебойная работа ВОЛП достигается постоянным техническим надзором за их состоянием, систематическим выполнением профилактических мероприятий по предупреждению повреждений и аварий, своевременным устранением возникающих неисправностей и проведением необходимых дополнительных работ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Эксплуатационно-техническое обслуживание, направленное на повышение надежности ВОЛП предусматривает выполнение эксплуатационным персоналом следующих основных функций: - охранно-предупредительная работа; - техническое обслуживание и профилактика; - контроль за техническим состоянием; - ремонт; - аварийно-восстановительные работы; - реконструкция; - измерение параметров; - защита ВОК с металлическими покровами от внешних влияний. Охранная работа необходима для предупреждения механических повреждений ВОК при проведении строительных и землеройных работ в пределах трассы прокладки кабеля. Высокую эффективность дают профилактические мероприятия: - разъяснительная работа на предприятиях, строительных организациях, среди населения о важности выполнения правил по защите линий связи; - согласование на работы в охранных зонах ВОЛП; Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- инспектирование и надзор за работами, проводимыми в зоне прокладки кабеля. Для обозначения на местности кабельной трассы и муфт, а также запрещения в охранной зоне ВОК несогласованных с эксплуатационными организациями раскопок и других работ на трасе устанавливают железобетонные замерные столбики и предупредительные знаки. Замерные столбики размещаются на междугородных линиях на расстоянии 0,1 м от кабеля с полевой стороны в местах монтажа муфт, на поворотах трассы. Предупредительные знаки устанавливаются в точке пересечения ВОК с подземными сооружениями (например, газопроводом), ЛЭП, на пересечениях с дорогой (про обе стороны дороги), границе с населенными пунктами, прямолинейных участках загородной трассы (не реже, чем через 500 м). Для избежания повреждений подводных ОК зона кабельных переходов ограждается на судоходных водных путях предостерегающими створными знаками. Эти створные знаки устанавливаются на обоих берегах в 100 м выше и ниже по течению от места расположения кабельного перехода. Они должны быть хорошо видны с судов. Техническое обслуживание и профилактика ВОЛП направлена на своевременное выявление и устранение неисправностей и повреждений оптической линии связи. Причинами повреждения ВОК в процессе эксплуатации помимо внешних механических воздействий являются микротрещины в ОВ. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Места этих дефектов можно определить методом оптической рефлектометрии и затем осуществить профилактические работы по повышению надежности функционирования ВОЛП. Контроль за техническим состоянием ВОЛП может осуществляться автоматизированным способом (система мониторинга), путем непрерывного контроля линейного тракта ВОСП, что позволяет прогнозировать и предотвращать аварийные ситуации на ВОЛП. Работа НРП контролируется путем: - открытие двери НРП; - нарушение работы блока электропитания; - нарушение температурного режима; - нарушение влажности, понижение давления в ВОК, содержащихся под избыточным давлением; - неисправность регенераторов; - повышение порогового коэффициента ошибок; - ослабление или пропадание оптических сигналов на входе и выходе регенераторов. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

На обслуживаемых регенерационных пунктах (ОРП) помимо перечисленных должны формироваться дополнительные сигналы: - повреждение станционного и вторичного источников питания; - повреждение блоков телеконтроля и телеуправления, служебной связи. В состав работ по текущему ремонту входят: - проверка, очистка и заделка каналов кабельной канализации; - укрепление, ремонт и замена кронштейнов и консолей; - ремонт и замена люков кабельных колодцев; - замена неисправных соединительных муфт и неисправных кусков ВОК; - окраска оболочки ВОК в колодцах кабельной канализации желтой краской; - ремонт НРП; - проверка и ремонт предупредительных знаков. В состав работ по капитальному ремонту входят: - выправка трубопроводов кабельной канализации при осадке и разрушении стыков; - переустройство кабельных колодцев (смотровых устройств); - защита ВОК с металлическими покровами от внешних влияний; - замена кабеля длиной более 2000 м. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

11.7 Оптимизация способов повышения надежности ВОЛП Для учета эффективности мероприятий, повышающих надежность работы ВОЛП следует проводить оценку качества функционирования всей системы связи. В процессе эксплуатации под воздействием различных факторов происходит изменение параметров ВОЛП, возникают обрывы, повреждения оболочек ОК, оптические волокна обламываются из-за остаточной усталостной коррозии, увеличиваются потери на стыках ОВ в муфтах. При обрыве одного ОВ снизится количество пропускаемой информации, хотя и не наступит полного прекращения работы ВОЛП. В результате чего снижается пропускная способность, возрастает количество ошибочно переданных символов в информации. В итоге возникает необходимость ремонта ВОЛП. Перед специалистами возникает вопрос: - продолжать эксплуатировать ВОЛП; - проводить специальные мероприятия по повышению надежности. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12. Расчет параметров проектируемой ВОЛП 12.1 Определение энергетического потенциала системы Для характеристики бюджета мощности ВОСП вводят понятие энергетического потенциала, который определяется как допустимые оптические потери оптического тракта. Оптические потери обусловлены потерями на затухание и дополнительными потерями мощности, обусловленными влиянием отражений, дисперсии (хроматичес-кой и поляризационной модовой). Энергетический потенциал рассчитывается как разность между уровнем мощности оптического излучения на передаче и уровнем чувствительности приемника. W = pпер – pпр где W – энергетический потенциал, дБм; pпер – уровень мощности оптического излучения передатчика ВОСП, дБм; pпр – уровень чувствительности приемника, дБм. Уровень мощности оптического излучения – это средняя мощность оптического излучения, выраженная в дБм. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Уровнем чувствительности приемника называют минимальное значение уровня мощности оптического излучения в точке нормирования оптического тракта на приеме, при которых обеспечивается требуемое качество передачи цифрового оптического сигнала по повышению надежности. 12.2 Расчет суммарного затухания на ВОЛП Расчет суммарного затухания производится по следующей формуле: На рисунке 12.1 показана схема соединения линейного ОК с мультиплексором Рисунок 12.1. Схема соединения линейного ОК с мультиплексором Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

В таблице 12.1 представлены параметры проектируемой ВОЛП Таблица 12.1 Расчет эксплуатационного запаса производится по следующей формуле: Эксплуатационный запас должен быть не менее 6 дБ. Если эксплуатационный запас меньше 6 дБ, повышают мощность сигнала с использованием оптических усилителей или установкой дополнительного ОРП, НРП (таблица 12.1). Затухание кабельной вставки рассчитывается по следующей формуле: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

При каждом повреждении оптическая линия теряется 0,3 дБ – это приводит к увеличению затухания в линии. Когда эксплуатационный запас приближается к 1 ВОЛП встает (необходимо проложить новую строительную длину кабеля). Оптический лазер и волокно со временем стареет, теряет прозрачность, эксплуатационный запас уменьшается и потеря мощности может составить 25-30 %. Методы увеличения эксплуатационного запаса: - переложить строительную длину оптического кабеля. Строительная длина ОК, как правило, лежит в пределах от 1,0 км до 6,0 км. Ее среднее значение составляет 4,0 км; - поставить ОРП (НРП); - поставить оптический усилитель; - замена платы линейного интерфейса с 0 на 2 дБ. Нецелесообразно, производится при полной остановки связи. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12.3 Оптические кроссы и параметры разъемных соединений Соединение линейного и станционного ОВ на оптическом кроссе выполняется с помощью оптических разъемов, которые состоят из вилок (коннекторов) и розеток. Штекерные наконечники коннекторов с двух сторон вставляют в розетку разъема, что и обеспечивает соединение волокон. Оптические шнуры – это оптические миникабели, оконцованные оптическими коннекторами. Используется 2 основных типа оптических шнуров: - оптический шнур оконцованный коннекторами с обеих сторон – patchcord (рисунок 12.2); - оптический шнур оконцованный коннектором с одной стороны – pigtail. Основная функция пигтейлов – оконцевание линейных кабелей, для их последующего подключения к оконечным устройствам (оптическим кроссам). Основная функция патчкорда – обеспечение соединения между различными активными сетевыми устройствами. Подразделяются на одномодовые (желтые) и многомодовые (красные или серые). Существует набор стандартных длин: 2м, 3м, 5м, 7м, 10м, 15м, 20м. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Рисунок 12.2. Одномодовые соединительные шнуры (патч-корды) На сетях связи применяют в основном оптические разъемы типа FC и SC. Вилочная часть разъема FC имеет керамический наконечник. Способ фиксации – резьбовой. Вилочная часть разъема SC имеет керамический наконечник. Способ крепления – защелка. Преимущество разъемов SC – высокая надежность при реализации оперативного подключения. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

На сегодняшний день активное оборудование ВОСП комплектуется в основном оптическими разъемами типа SC, подавляющее большинство оптических кроссов сетей связи укомплектовано оптическими разъемами типа FC. Однако в последнее время и здесь начинают отдавать предпочтение разъемам типа SC (рисунок 12.3). Соединители типа FC и ST и соответствующие им розетки также представлены на рисунке 12.3. Рисунок 12.3. Оптические коннекторы, устанавливаемые на оптическом кроссе Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Соединители должны вносить минимальные искажения в оптический тракт – стараются в первую очередь минимизировать вносимые ими потери (затухание) и неоднородности (затухание отражения). Потери на разъемном соединении определяются как разность уровней средней мощности оптического излучения на входе и выходе оптического разъема. Затухание отражения – это разность уровней мощности оптического излучения в точке нормирования оптического тракта на передаче и мощности оптического излучения, возвращающегося к этой точке, дБм. Различают оптические разъемы типа FC/PC, SC/PC и FC/APC, SC/APC. Обозначение PC означает физический контакт торцов соединяемых волокон. Обозначение APC также подразумевает физический контакт торцов соединяемых волокон, но при этом скол (шлифовка) торцов оптических волокон выполнена под углом 88 – 89 градусов. К эксплуатационным характеристикам оптических разъемов относятся диапазоны температуры, давления, влажности, в которых обеспечивается нормальная работа разъемных оптических соединений. Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12.3.1 Кроссовое оборудование Оптическое кроссовое оборудование предназначено для концевой заделки линейных ОК и дальнейшего подключения их к аппаратуре оптических систем передачи. Разновидности кроссового оборудования: - КРС (кросс оптический стоечный) с кол-вом портов 16 (рисунок 12.4,а), 24, 48, 72, 96, 144 (рисунок 12.4,б); Рисунок 12.4. Кросс оптический стоечный Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

- КРН (кросс оптический настенный) – 8 (малогабаритный), 16, 24, 48, 96; - ШКОС (шкаф кроссовый оптический стоечный) – 1u – 8, 16, 24; - ШКОС – 2u – 32, 48. - ШКОС – 4u – 96. - ШКОН (шкаф кроссовый оптический настенный) – рисунок 12.5. Рисунок 12.5. Шкаф кроссовый оптический настенный Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12.4 Нормы приемо – сдаточных измерений ЭКУ Потери на ЭКУ ВОЛП нормируются таким образом, чтобы разность между энергетическим потенциалом ВОСП и суммарными потерями оптической мощности на ЭКУ совместно со станционными кабелями, которые включают и дополнительные потери, обусловленные влиянием отражений, дисперсии (хроматической и поляризационной модовой), была не менее допустимого эксплуатационного запаса. Эксплуатационный запас на ЭКУ определяется как сумма эксплуатационного запаса на аппаратуру и эксплуатационного запаса на кабель. Распределение потерь в неразъемных соединениях ЭКУ должно соответствовать требованиям, представленным в таблице 12.2. Таблица 12.2 Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

12.5 Расчет длины элементарного кабельного участка ВОЛП Элементарный кабельный участок (ЭКУ) – это вся физическая среда передачи между соседними участками. Под физической средой подразумевается совокупность соединения строительных длин линейных оптических кабелей и их сростков с станционными кабелями, а также кроссовыми оптическими шнурами. Значения номинальной, минимальной и максимальной длины элементарного кабельного участка (ЭКУ) определяются бюджетом мощности ВОСП, потерями и дисперсией оптического линейного тракта. Они рассчитываются по следующим формулам: Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.

Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики Составил: к.т.н. доц. Алехин И.Н.