close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

Dashkov Baskakov Kosova Vhodnoj kontrol' volokonno opticheskogo kabelya

код для вставкиСкачать
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ
УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
Поволжский государственный университет
телекоммуникаций и информатики
Дашков М.В., Баскаков В. С., Косова А. Л.
ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
Методические указания
по выполнению лабораторной работы
Самара - 2016
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего образования
«ПОВОЛЖСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ И ИНФОРМАТИКИ»
Кафедра линий связи и измерений в технике связи
М.В. ДАШКОВ, В.С. БАСКАКОВ, А.Л. КОСОВА
ВХОДНОЙ КОНТРОЛЬ
ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКОГО КАБЕЛЯ
Методические указания
по выполнению лабораторной работы
Самара
2016
2
УДК 621.395.73
Рекомендовано к изданию методическим советом ПГУТИ, протокол
№ 11 от 24.11.2016 г.
Рецензент:
доцент, кафедры систем связи ФГБОУ ВО ПГУТИ,
к.т.н., Трошин А.В.
Дашков, М.В., Баскаков, В.С., Косова, А.Л.
Входной контроль волоконно-оптического кабеля: методические указания по выполнению лабораторной работы/ М.В. Дашков, В.С. Баскаков, А.Л. Косова. – Самара: ПГУТИ, 2016. –18 с.
В учебно-методической разработке приводится систематизированный материал по методике измерения параметров волоконно-оптического
кабеля при входном контроле.
Методические указания предназначены для студентов, обучающихся
по направлению подготовки 11.03.02 Инфокоммуникационные технологии
и системы связи, 12.03.03 Фотоника и оптоинформатика, 11.03.01 Радиотехника, 11.05.01 Радиоэлектронные системы и комплексы и предназначены для проведения лабораторных занятий.
© Дашков М.В., 2016
© Баскаков В.С., 2016
© Косова А.Л., 2016
3
Цель работы: изучение основных положений по проведению входного
контроля оптического кабеля при проведении строительно-монтажных работ на волоконно-оптических линиях передачи (ВОЛП).
Литература
1. 1. Измерения на ВОЛП. Учебное пособие для вузов / Андреев В.А. [и др.]. –
Самара: ООО «Издательство АСГАРД», 2015. – 225 с.
2. 2. Измерения на ВОЛП методом обратного рассеяния. Учебное пособие для
вузов / Андреев В.А., Бурдин В.А., Баскаков В.С., Косова А.Л. – Самара, СРТТЦ ПГАТИ, 2015. – 122 с.
3. Правила применения оптических кабелей связи, пассивных оптических устройств и устройств для сварки оптических волокон", утвержденные приказом Министерства информационных технологий и связи Российской Федерации от 19.04.2006 г. №47
4. РД 45.190-2001. Участок кабельный элементарный волоконнооптической линии передачи. Типовая программа приемочных испытаний
[Текст]. – Введ.2002-02-06. – ЦНИИС, 2002. – 20 с.
Контрольные вопросы
1. Цели и задачи входного контроля.
2. Порядок проведения входного контроля.
3. Укажите основную информацию, содержащуюся в паспорте на строительную длину ОК
4. Укажите параметры ОК, контролируемые при входном контроле.
5. Как определяется физическая длина ОК?
6. Какие приборы используются при проведении входного контроля?
Приведите типовую схему измерения при входном контроле.
7. Приведите рекомендуемые параметры измерения оптического рефлектометра при входном контроле.
8. Приведите типовую рефлектограмму при входном контроле и укажите
требования к отношению сигнал-шум.
9. Приведите расстановку маркеров на рефлектограмме при измерении
оптической длины ОВ в ОК.
10. Приведите расстановку маркеров на рефлектограмме при измерении
коэффициента затухания ОВ в ОК.
11. Укажите максимально-допустимые значения коэффициента затухания стандартного ОВ в ОК.
4
Порядок выполнения работы
5.1. Загрузите эмулятор “Входной контроль оптического кабеля”.
5.2. Согласно правилам входного контроля строительных длин ОК произведите измерения для нескольких строительных длин в соответствии с
заданным вариантом (см. табл. 1).
Таблица 1.
№ ОК
1
1-4
2
5-8
№ варианта
3
4
5
9-12
13-16
17-20
6
21-24
7
25-28
5.3. В соответствии с паспортными данными выбранного кабеля произведите установку параметров измерения. Выставленные параметры внесите в таблицу 2. Измерения производятся на двух длинах волн: 1310 и 1550
нм.
Таблица 2.
№ ОК Lдиап
Длительность
импульса
Время
усреднения
Групповой показатель
преломления
= 1310 нм
= 1550 нм
5.4. Зарисуйте полученные рефлектограммы. Определите запас отношения сигнал-шум и графически укажите на рисунке.
5.5. Проанализируйте по рефлектограмме состояние ОВ в ОК, отметьте
имеющиеся дефекты. При наличии неоднородностей ОВ строительной
длины занесите в протокол вид дефекта и расстояние до него.
5.6. Проведите измерения оптической длины ОВ в ОК. Сравните с физической длиной ОК, указанной в паспорте на строительную длину. Полученные значения занесите в таблицу 3. Сделайте выводы о целостности
ОВ.
5.7. Проведите измерения коэффициента затухания ОВ строительной
длины. Сравните с паспортными данными и нормами. Полученные значения занесите в таблицу 3. Сделайте выводы.
Таблица 3.
№
Lопт, км
, дБ/км
= 1310 нм
По
Результат
паспорту
измерения
Примечание
= 1550 нм
По
Результат
паспорту
измерения
5
5.8. Составьте протоколы входного контроля для заданных строительных длин в соответствии с Приложением 4.
5.9. Сделайте заключительный вывод о пригодности строительной длины ОК к прокладке.
Приложение 1. Основные положения входного контроля
Входной контроль строительных длин оптического кабеля (ОК) производится с целью контроля качества ОК и определения пригодности его к
прокладке.
Задачи входного контроля:
- убедиться в целостности всех ОВ, содержащихся в строительной длине ОК, убедиться в отсутствии обрывов;
- убедиться в отсутствии дефектов ОВ, таких как микро- и макро- изгибы, микротрещины, и т.д.;
- проверить соответствие результатов измерения коэффициента затухания всех ОВ нормативным значениям.
Этапы входного контроля
Внешний осмотр кабельного барабана
Строительные длины ОК поставляются на деревянных барабанах с
диаметром шейки не менее 40 номинальных наружных диаметров кабеля.
На щеке барабана с ОК должна быть предупредительная надпись "не
класть плашмя", стрелка, указывающая направление вращения барабана
при его перекатывании и размотке ОК. Барабан с кабелем должен иметь
сплошную обшивку (см. рис. П.1.).
Важное значение имеет контроль качества транспортировки барабанов
со строительными длинами. При разгрузке следует обращать внимание на
наличие поддонов и системы крепления барабана.
Все барабаны с кабелем по мере поступления от поставщика, должны
быть зарегистрированы с указанием наименования, марки, заводского номера, даты поступления, номера транспортного документа (накладной, акта).
Обшивка должна быть тщательно осмотрена и выявлены все дефекты.
На все обнаруженные дефекты для предъявления иска необходимо составить акт с участием представителей подрядчика, заказчика и других заинтересованных организаций для предъявления претензий поставщику.
Если при внешнем осмотре установлена неисправность барабана или
обшивки, то обнаруженные незначительные повреждения должны быть
устранены собственными силами на месте. Если барабан на месте отре6
монтировать невозможно то, с согласия заказчика, кабель с него должен
быть перемотан на исправный барабан плотными и ровными витками.
Заключение о состоянии барабана и его обшивки, а также концов ОК рекомендуется заносить в протокол входного контроля.
При перемотке необходимо осуществлять визуальный контроль целостности кабеля. Рекомендуется при перемотке контролировать целостность
оболочки кабеля на ощупь, пропуская кабель “через руку”.
Рис. П.1 – Кабельный барабан на поддоне
Нижний конец ОК длиной не менее 2-х метров должен быть выведен на
щеку барабана, закреплен и защищен от внешних механических повреждений. Для предотвращения проникновения влаги внутрь кабеля и вытекания
гидрофобного заполнителя концы ОК защищаются термоусаживаемыми
колпачками (см. рис.).
Рис. П.2 – Защита конца ОК термоусаживаемым колпачком
Вскрытие обшивки барабана
После вскрытия обшивки барабана проверяют наличие заводского паспорта (обычно укрепляемого заводом на внутренней стороне щеки).
В паспорте на кабель, помещенном в водонепроницаемый пакет и закрепленном на внутренней стороне щеки каждого барабана или закрепленном
внутри бухты, указано:
марка ОК;
номер технических условий;
наименование изготовителя и его юридический адрес;
7
регистрационный номер декларации соответствия Мининформсвязи
России;
номер строительной длины,
длина ОК в метрах;
расцветка ОВ в оптических модулях и их расцветка;
тип и изготовитель ОВ;
коэффициент затухания для каждого ОВ на рабочей длине волны, дБ/км;
показатель преломления ОВ на рабочей длине волны;
дата изготовления ОК.
По согласованию заказчика и изготовителя допускается иное размещение паспорта и включение в него дополнительной информации.
Пример паспорта ОК приведен в Приложении 2.
В случае отсутствия паспорта, должен быть сделан запрос на заводизготовитель.
Проверяется соответствие маркировки строительной длине, указанной в
паспорте, и указанной на барабане.
Производится контроль состояния внешних витков ОК на отсутствие
вмятин, порезов, пережимов, перекруток и т.п. Все дефекты внешней оболочки должны быть занесены в протокол входного контроля. При наличии
дефектов вопрос о применении такого кабеля решается заказчиком.
Определение физической длины
На внешней оболочке ОК нанесены метражные метки, позволяющие
определить физическую длину ОК (см. рис. П.3). Для определения физической длины ОК необходимо определить разность показаний меток двух
концов строительной длины. Полученные значения записываются в протокол в графу “физическая длина”.
Рис. П.3 – Метражные метки на ОК
Далее для проведения измерений разделывается свободный конец ОК.
Измерение оптических параметров ОК
При входном контроле ОК измеряются следующие параметры:
– оптическая длина ОВ в ОК;
– коэффициент затухания ОВ.
8
Для измерения используется оптический рефлектометр.
Схема измерения
Так как результаты измерения коэффициента затухания и оптической
длины практически не зависят от направления измерения, при входном
контроле по согласованию с заказчиком допускаются односторонние измерения. При этом для подключения ОВ строительной длины необходимо
использовать измерительную катушку. Назначение измерительной катушки – снизить влияние мертвой зоны от разъема рефлектометра при проведении измерений. Рекомендуется использовать измерительную катушку
(длина ОВ 500 – 1000 м), оконцованную с одной стороны разъемным соединителем и имеющую вывод свободного ОВ.
В этом случае, подключение к измеряемому ОВ может производиться
несколькими способами. Наиболее широко используются механические
соединители и устройства подключения неоконцованного волокна.
Подключение через механический соединитель обеспечивает низкий
уровень потерь на стыке и низкий уровень отражения. Могут использоваться механические соединители типа Fibrlok (3M), Corelink (AMP),
CamSplice (Corning) и другие аналогичные вышеприведенным с заполнением иммерсионным гелем (см. рис. П.4).
Fibеrlok (3М)
FMS-025 (Fujikura)
CamSplice (Corning)
CoreLink (AMP)
Рис. П.4 – Механические соединители
Устройство подключения неоконцованного волокна УП-125 предназначено для работы с одномодовыми и многомодовым волокнами диаметром по кварцевой оболочке 125 мкм и позволяет оперативно подключать
ОВ к рефлектометру, оптическому телефону или другому оборудованию.
Некритичен к качеству сколов, обеспечивает хорошее соединение при углах скола до 40 градусов.
9
Рис. П.5 – Устройство оперативного подключения УП-125
Типовая схема приведена на рис. П.6.
1
2
3
4
5
Рис. П.6 – Схема подключения OTDR при входном контроле
(1 - оптический рефлектометр, 2 – измерительная катушка,
3 – механический соединитель, 4 – измеряемое ОВ,
5 – барабан со строительной длиной ОК)
Установка параметров измерения оптического рефлектометра
1. Диапазон расстояний выбирается таким образом, чтобы на рефлектограмме была видна вся строительная длина с подключенной измерительной катушкой и в конце рефлектограммы присутствовал участок, остаточный для оценки уровня шума.
2. Длина волны. При входном контроле рекомендуется производить
измерения на нескольких длинах волн, так чувствительность к микро- и
макро- изгибам зависит от длины волны. В настоящее время типовые длины волн 1310 нм и 1550 нм.
10
В особых случаях, при согласовании с заказчиком, допускается проведение измерений только длине волны, соответствующей рабочей длине
волны системы передачи.
3. Длительность импульса рекомендуется выбирать не более 100 нс.
Желательно выбирать минимальное значение, так как с уменьшением длительности импульса повышается разрешающая способность и, следовательно, обеспечиваются лучшие условия для обнаружения неоднородностей.
4. Время усреднения необходимо выбирать таким образом, чтобы при
установленной длительности импульса отношение сигнал-шум в конце линии составляло не менее 6 дБ (при этом условии уровень шума в конце линии не превышает 0.2 дБ) (см. рис. П. 5). Поскольку типовые строительные длины имеют протяженность порядка 1 – 6 км и вносимое затухание
относительно мало для типовых рефлектометров, как правило, достаточно
10 - 30 секунд.
5. Показатель преломления должен быть выставлен в соответствии
с данными из паспорта на ВОК с точностью до последнего знака. Данный
параметр значительно влияет на точность измерения оптической длины
ОВ. Следует помнить, что показатель преломления зависит от длины волны и при переходе к измерению в другом диапазоне должен быть сменен.
6. Коэффициент рассеяния (Backscatter Coefficient). В некоторых
приборах, может использоваться понятие уровень обратного рассеяния
(Backscatter Level). Данные параметры не влияют на точность измерения
расстояния и коэффициента затухания, следовательно, корректировать заводские установки рефлектометра нет необходимости. По умолчанию в
большинстве оптических рефлектометров по умолчанию выставлены значения для стандартных кварцевых ступенчатых ОВ.
7. Количество точек данных (объем данных). Данный параметр определяет шаг дискретизации рефлектограммы (расстояние между двумя
соседними точками) и влияет на точность измерения оптической длины.
При измерениях рекомендуется выставлять максимально-возможное значение, в особенности на протяженных участках.
8. Оптимизация, фильтрация. При наличии режимов оптимизации
рекомендуется проводить измерение в стандартном режиме. Опцию
фильтрации следует отключать, так как при этом значительно снижается
разрешающая способность.
Анализ рефлектограммы.
Типовая рефлектограмма входного контроля приведена на рис. П.7.
Здесь:
1 – мертвая зона от оптического разъема рефлектометра
2 – оптическое волокно измерительной катушки
11
3 – отражение и мертвая зона механического соединителя
4 – оптическое волокно строительной длины
5 – отражение от конца ОВ строительной длины
6 – шумы
5
1
3
4
6
> 6 дБ
2
Рис. П.7 – Типовая рефлектограмма входного контроля
При анализе полученной рефлектограммы необходимо обратить внимание на равномерность характеристики ОВ строительной длины (участок
4) и в первую очередь проверить на наличие неоднородностей (ступенек,
отражений и т.п.). Для чего рекомендуется в первую очередь увеличить
масштаб по вертикали и затем проанализировать рефлектограмму по участкам.
Перед измерениями оптических параметров убедиться в том, что обеспечено требуемое отношение сигнал-шум.
Измерение оптической длины
Измерения производятся с помощью двух маркеров. Первый маркер
располагается по окончанию измерительной катушки в той точке, где происходит переход от линейного квазирегулярного участка (оптическое волокно измерительной катушки) к искаженному (отражение от механического соединителя). Второй маркер размещается в конце рефлектограммы
до всплеска френелевского отражения от конца оптического волокна
строительной длины (см. рис. П.8).
12
Для корректных результатов измерений необходимо правильно отмасштабировать рефлектограмму так, чтобы было отчетливо различимы места
механического соединителя и конца ОВ.
Рис. П.8 – Расстановка маркеров для измерения оптической длины
Результат измерения оптической длины сравнивается с полученной физической длиной. Должно обеспечиваться соотношение
Lопт Lфиз .
Как правило, оптическая длина превышает физическую на 0.2–0.5 %.
В случае если Lопт Lфиз существует возможность обрыва и рекомендуется произвести измерения с противоположной стороны.
Измерение коэффициента затухания
Для измерения коэффициента затухания требуется два маркера. Маркеры размещаются на квазирегулярном участке (квазирегулярным считается
участок, на котором отсутствуют неоднородности) по возможности большей протяженности. Для корректных измерений протяженность участка
должна составлять не менее 1 километра (при условии SNR > 6 дБ).
Режим аппроксимации - метод наименьших квадратов (Least Square
Approximation - LSA).
Пример расстановки маркеров при измерении коэффициента затухания
приведен на рис. П.9.
13
Полученное значение , дБ/км заносится в протокол и сравнивается с
паспортными данными и максимально-допустимыми нормативными значениями.
В настоящее время для стандартных ОВ в строительных длинах ОК
нормативные значения коэффициента затухания составляют:
не более 0.36 дБ/км на длине волны 1310 нм;
не более 0.22 дБ/км на длине волны 1550 нм.
В случае превышения нормативных значений, составляется рекламация
на завод изготовитель.
LSA
> 1 км
Рис. П.9 – Расстановка маркеров для измерения коэффициента затухания
Приложение 2. Основы работы с эмулятором
На рис. П.10. изображен внешний вид интерфейса эмулятора “Входной
контроль строительных длин ОК”.
Основные элементы интерфейса.
1 – Окно рефлектограммы
2 – Маркеры A и B
3 – Кнопка включения и отключения масштабирования
4 – Окно данных по маркерами и результатов измерения
5 – Выбор типа аппроксимации
6 – Паспортные данные для выбранного варианта ОК
7 – Окно выбора варианта
8 – Окно установки параметров измерения
9 – Окно контроля результатов измерения
14
Выбор варианта. В окне 7 выберите нужный вариант, согласно заданию.
Паспортные данные ОК. После выбора варианта в окне 6 будут отображены паспортные данные строительной длины ОК: коэффициент затухания ОВ на длинах волн 1310 и 1550 нм; групповой показатель преломления n (1310 нм) и на длинах волн 1310 и 1550 нм; физическая длина.
7
3
8
2
1
4
5
6
9
Рис. П.10 – Интерфейс эмулятора
Установка параметров измерения. Для установки параметров измерения в окне 8 в соответствии с правилами выполнения входного контроля и
паспортными данными ОК установите диапазон расстояний, длину волны,
длительность импульса, время усреднения, показатель преломления и объем данных.
Для получения рефлектограммы нажмите кнопку “Измерить”.
Масштабирование. Для масштабирования рефлектограммы нажмите
кнопку , при этом зеленый цвет кнопки сменится на красный. Удерживая левую клавишу мыши выделите курсором желаемый участок. Для перехода в режим установки маркеров повторно нажмите кнопку
.
Примечание. Рекомендуется предварительно установить желаемый маркер на масштабируемый участок.
Расстановка маркеров. Наведите курсор на маркер и, удерживая левую
клавишу мыши, переместите маркер в требуемое место.
15
Выбор типа аппроксимации. В окне 5 выберите желаемый тип аппроксимации: методом наименьших квадратов (LSA) или методом двух точек
(TPA).
Результаты измерения приведены в окне 4.
В графах A и В приведены расстояния по маркерам А и В, соответственно. Расстояние отсчитывается от оптического разъема рефлектометра.
В графе AВ приводится расстояние между маркерами A и В.
В графе P приводится разность уровней между маркерами А и В.
В графе приводится результат расчет коэффициента затухания на участке АВ.
16
Приложение 3. Пример паспорта строительной длины ОК
17
18
Приложение 4. Пример протокола входного контроля
ПРОТОКОЛ
входного контроля ВОК
Объект
ВОЛП
Дата
.
№----------Заводской номер барабана
ОКЛК-01-6-16-10/125-0,36/0,22-3,5/18-7,0
Марка кабеля
ЗАО "Самарская Оптическая Кабельная Компания"
Изготовитель
Присутствует
Наличие паспорта и сертификата
Соответствует
Соответствие маркировки на барабане паспортным данным
Уличное
Условия хранения
Обшивка барабана не нарушена
Состояние барабана, обшивки
Наружная
поверхность
внешних
витков кабеля не имеет повреждений.
Состояние кабеля
(состояние концов, наружного покрова верхних витков)
3712 м
по меткам
Рефлектометр ----------------- c блоком ------------№-----------/-------------- аттестация --.--.-----
Длина кабеля по волокну
Измерительный прибор
3700 м
(Марка, заводской номер, дата освидетельствования прибора)
Коэффициент преломления
№ ОВ
1
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
Цвет модуля
Цвет волокна
2
Красный
Зеленый
Жёлтый1
Жёлтый2
3
Белый
Оранжевый
Зеленый
Коричневый
Белый
Оранжевый
Зеленый
Коричневый
Белый
Оранжевый
Зеленый
Коричневый
Белый
Оранжевый
Зеленый
Коричневый
1,4677 и 1,4682 (SM-1310 нм и SM-1550 нм соответс.)
Коэффициент затухания, дБ/км
Длина волны 1310 нм
Длина волны 1550 нм
Примечание
По пасРезультат
По пас- Результат
порту
измерения
порту
измерения
8
4
5
6
7
0.324
0.325
0.188
0.183
0.323
0.326
0.188
0.188
0.322
0.324
0.187
0.186
0.322
0.324
0.188
0.187
0.324
0.326
0.189
0.190
0.322
0.323
0.186
0.182
0.322
0.327
0.187
0.186
0.323
0.324
0.188
0.180
0.325
0.327
0.188
0.182
0.323
0.324
0.188
0.186
0.322
0.324
0.187
0.185
0.323
0.318
0.188
0.180
0.324
0.329
0.187
0.180
0.324
0.319
0.188
0.181
0.324
0.327
0.187
0.185
0.329
0.328
0.190
0.187
Неоднородностей, обрывов волокон и превышения норм величин по затуханию не обнаружено
Заключение о пригодности ВОК
кабель пригоден к прокладке
Проверку производил
19
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
11
Размер файла
1 535 Кб
Теги
kosovo, baskakov, volokonno, opticheskogo, kabelya, vhodnoj, dashko, kontrol
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа