"Особенности строительства и ремонта ВОЛС в зависимости от времени года"

Автор: Сипаткин Василий Владимирович, Группа эксплуатации, специалист 3-й категории,

АО "КРЕДО-ТЕЛЕКОМ".

В этой статье мне хотелось бы рассказать Вам о том, как в нашей компании производится строительство и ремонт ВОЛС, а так же о тонкостях такой работы в разное время года.

Немного истории

В 70-х годах в нашей стране была введена в эксплуатацию первая оптическая линия связи. Она соединила Администрацию города Зеленоград, предприятия промзоны, а так же Научный центр.

Главным стимулом к освоению ВОЛС послужило изобретение, созданное в 1958 г. учеными Николаем Басовым и Алексеем Прохоровым. Этим изобретением был лазер. Использовав систему линз и зеркал, они смогли контролировать перемещение пучка света по световоду. Благодаря этому методу, в СССР успешно велось управление движениями Лунохода.

Разработки нашей страны в области ВОЛС во многом опережали разработки других стран, и в 1976 г. на Общеевропейской конференции по оптоволоконный связи лидерство с Японией в этой области разделил именно СССР.

Что же такое "оптоволокно"?

Оптоволокно это кабель, данные в котором передаются в виде светового потока. Применяется для построения каналов связи, в том числе для обеспечения доступа в интернет. Кабель состоит из так называемых жил, которые обернуты в специальную оплетку. Каждое волокно это нить (стеклянная или пластиковая), которая проводит в себе световой поток с информацией. Волокно покрывается специальным защитным слоем пластика, что делает его более прочным и эластичным, к тому же, это помогает избежать отражения солнечных лучей.

Главное достоинство оптоволокна - скорость. Среди других преимуществ – отсутствие подверженности светового сигнала действию внешних электромагнитных помех, отсутствие тяжелых металлических оболочек, облегчающее массу и габариты. Существуют множество видов оптических кабелей, отличающихся между собой конструкцией, назначением, и исполнением.

Основные виды оптического кабеля представлены ниже:

для внутренней прокладки (Indoor): эластичный кабель, удобный для прокладки внутри здания;
для внешней прокладки (Outdoor): защищенный от повреждения кабель, подходящий для эксплуатации при разных условиях окружающей среды;
подвесной (с внешним силовым элементом) или кабель типа 8;
самонесущий: этот кабель возможно натягивать с усилием;
для прокладки в грунт;
для прокладки в кабельной канализации;
одномодовый: световой луч лазером передается на фиксированой длине волны, возможны большие длины кабеля;
многомодовый: световой луч передается на разных длинах волн светодиодом; эта технология является устаревшей.

Как оптический кабель подключается к сетевому оборудованию?

В кабеле присутствуют: один или несколько модулей трубок с волокнами, внешняя оплетка. В зависимости от их назначения так же может присутствовать несущий трос и центральный силовой элемент. Количество волокон может быть разным: в основном оно бывает кратно четырем. Этот кабель, как правило, плохо сгибается из-за своей толщины и твердой оболочки, которая предотвращает его повреждение.

Рис 2. Оптический кабель на срезе.

Концы волокон путем сварки соединяются с так называемыми "пигтейлами" (дословно - "поросячий хвост") - короткий отрезок оптического волокна, оконцованный с одной стороны оптическим коннектором. Это тоненькие эластичные волокна, которые требуются для того, чтобы можно было изогнуть их как нужно и подвести к выводному отверстию в оптическом кроссе (розетка).

Кабель с пигтейлами соединяется в специальной коробке, которая называется оптическим кроссом. Кабель и оптическим кросс жестко фиксируются в телекоммуникационном шкафу и остаются неподвижными. К конечному оборудованию же от кросса приходят гибкие патч-корды, Это довольно тонкий гибкий оптический кабель, который легко сгибается и может быть подведен непосредственно к порту сетевого устройства

Рис 3. Оптический крос.

Надежное соединение оптических волокон, например, волокна многоволоконного кабеля и волокна пигтейлов в оптическом кроссе, производится путем сварки. Этот процесс включает в себя несколько этапов:

зачистка кабеля;
сварка волокон;
усадка волокон;
укладка сваренных волокон в кассету и сборка кросса.

Процесс является достаточно трудоемким. Также очень кропотливой является подготовка к сварке.

Кроме сварки для соединения оптических волокон используются разъемные соединения, в которых торцы волокон плотно соединяются для передачи светового луча. Такие разъемные соединения используются для присоединения патч-корда к порту сетевого устройства или для подключения патч-корда в оптический кросс. Разъемы для таких соединений бывают разных типов (из них часто используются порядка 4-х типов). Это надо учитывать для выбора типа разъема в патч-корде для его подключения к устройству, тип разъема в котором известен. На рисунке 4 представлено фото патч-кордов с разъемами различных видов.

Рис 4. Примеры внешних разъемов оптических патч-кордов.

Как производится сварка ВОЛС?

Сварка производится специальным сварочным аппаратом. Моделей таких аппаратов и фирм, их производящих, в настоящий момент достаточно много. Современные сварочные аппараты подразделяются на три группы:

сварочные аппараты с выравниванием по сердцевине;
сварочные аппараты с зафиксированными V-канавками;
сварочные аппараты для ленточного оптического волокна.

Чтобы приварить концы друг к другу, сначала их необходимо зачистить и сколоть. Предварительно на один из концов надевается термоусадочная гильза (гильза для сварочного соединения оптоволокна КДЗС)

Работа происходит при помощи специальной машинки - скалывателя. Это приспособление, которое необходимо для соединений целевым соединителем и сваркой. А необходимо это из-за того, что сломанный конец оптоволокна не имеет определенной формы, в то время как для сварки нужен скол под 90 градусов, в противном случае, после сварки, на данном месте могут наблюдаться потери мощности сигнала. Машинка движущимся алмазным диском скалывает кончик волокна.

Затем оба конца закладываются друг напротив друга в сварочный аппарат и закрываются защитной крышкой. На экране аппарата можно увидеть, как сварочный аппарат сводит два конца друг к другу по осям Х и У. Происходит вспышка между двумя электродами и расплавившись, стекло схватывается. Все готово, волокно сварено. Теперь нам необходимо отвести на место сварки заранее одетую гильзу и положить в специальную печь, которая также находится на сварочном аппарате.

Далее начинается очень кропотливая работа, ведь нам необходимо уложить все сваренное аккуратно в сплайс-пластину, которую принято называть "кассета". Такая кассета содержит ячейки для крепления гильз и пространство для выкладки волокон кабеля. Волокна укладываются по кругу, не допуская сильного перегиба. Затем нужно смонтировать кросс в стойку.

Рис 5. Сварочный аппарат.

Рассмотрим особенности строительства ВОЛС в зависимости от времени года

Работы по строительству ВОЛС в отличие от ремонта заранее определены. Их предваряет подготовка: обследование и оценка объема работ, проектирование. Таким образом, объем и виды работ заранее известны и проработаны.

Непосредственно работы ВОЛС можно разделить не несколько этапов:

прокладка кабельных трасс;
установка необходимых компонентов и элементов;
сварка;
диагностика и тестирование линий;

Рассмотрим каждый из пунктов.

Прокладка кабельных трасс

При положительной температуре воздуха или небольшой отрицательной (не менее -10°) оптический кабель прокладывается обычным способом с соблюдения требований по его сопротивлению на разрыв (при строительстве "воздушек") и радиуса его изгиба (под острым углом оптический кабель сгибать нельзя).

При прокладке кабеля в зимний период есть несколько особенностей. Оптический кабель (ОК) покрыт изоляционным материалом (обычно это оплетка из полиэтилена). При сильных морозах при сгибании (или разгибании) кабеля эта оплетка может трескаться, или вовсе ломаться, что приводит к нарушению целостности кабеля. Поэтому во избежание таких случаев кабель готовят специально.

Бухту с кабелем помещают в отапливаемое помещение. Роль такого помещения обычно выполняет туристическая палатка. В нее помещают один или несколько обогревателей, которые и поддерживают плюсовую температуру.

Установка необходимых компонентов и элементов

Установка необходимых элементов может проходить как после прокладки кабелей, так и параллельно, для быстроты монтажа. Устанавливают монтажные шкафы, стойки и т.д.

Иногда, согласно проекту, необходимо разместить оборудование в неотапливаемом помещении. В летний период это не проблема, ведь почти все оборудование работает в диапазоне от 0 до +60 градусов. Но что же делать в зимний период? На помощь приходит термобокс. Это специальный шкаф, в котором установлено термо-реле. Шкаф специально оборудован для поддержания плюсовой температуры. Благодаря этому все установленное в нем оборудование работает в штатном режиме.

Рис 6. Термобокс.

Сварка

После монтажных работ за дело берется бригада сварщиков. В зимнее время проводить работы можно до -10°. При более низких температурах сварка проводится в помещениях или палатках, где поддерживается оптимальная температура.

Диагностика и тестирование линий

Заключительный этап строительства – это, конечно же, проверка. Снимаются и анализируются рефлектограммы со всех линий. После чего линия сдается в эксплуатацию.

Рассмотрим, как происходит ремонт оптического кабеля

Обычно ремонт оптического кабеля выполняется после исключения проблемы с сетевым оборудованием (наиболее простой способ - его замена на заведомо исправное). О том, что по кабелю не проходит сигнал, показывает отсутствие индикации "оптического линка". Для ремонта ВОЛС, бригаде необходимо найти причину непрохождения сигнала. Таких причин может быть несколько:

обрыв кабеля;
обрыв конкретного волокна;
сильное затухание сигнала.

Для выявления проблемного участка в кабеле необходим специальный прибор - рефлектометр. Рефлектометр позволяет провести тестирование ВОЛС путем анализа отраженных оптических импульсов, излучаемых рефлектометром в оптическое волокно.

Рис 7. Рефлектометр.

Таким образом становится известным расстояние по кабелю до проблемного участка. Далее задачей становится фактическое определение этого места. Бригада выезжает на предполагаемый участок трассы. Предполагаемый, потому что по информации о расстоянии не всегда просто определить место. Кабель может идти не по прямой линии, а через канализации, крыши и подвалы домов.

Обрыв кабеля может быть в любом месте, в том числе труднодоступном или невидимом визуально. После того, как бригада находит поврежденный участок трассы, в зависимости от места обрыва принимается решение о ремонте.

Начать ремонт нужно с определения причины повреждения кабеля. Для того, чтобы это не повторилось. Для ремонта может требоваться изготовление "вставки". Для соединения двух и более кабелей вне телекоммуникационных шкафов используются оптические муфты. "Вставка" состоит из 2-ух муфт и промежуточного куска кабеля. Она делается, если запаса существующего кабеля не хватает для установки соединительной муфты, или надо обойти проблемный участок.

Рассмотрим возможные условия проведения ремонта

Ремонт может выполняться в различных условиях: как погодных, так в разных местах (на улице, помещении и др.). Самый простой случай - если возле проблемного участка достаточно много свободного места, а температура воздуха больше +10 градусов. Для таких ремонтных работ нужен стол, стул, и сварочный аппарат. Сложнее дело обстоит, если обрыв произошел зимой на улице, или в других труднодоступных местах. Для такого ремонта уже потребуется создать необходимые условия.

Например, обрыв произошел в зимнее время между двумя столбами. Для начала кабели спускаются вниз, и для этого используется запас кабеля, который заранее оставлялся на столбах. Далее необходимо создать подходящие условия для сварки. Это может быть складная, быстро разбирающаяся палатка, в которой будет происходить разделка и сварка волокон. В палатку также помещаются строительные обогреватели и/или фены, служащие для обеспечения необходимой комфортной температуры. Обычно используются строительные фены, т.к. они могут выдавать более высокую температуру, нежели обычные обогреватели.

Рис 8. Строительный фен.

Если обрыв произошел в месте, куда может подъехать машина, сварка может происходить непосредственно в кузове автомобиля. Обычно бригада выезжает на микроавтобусе, так что место для работ - достаточно.

Другим местом обрыва может быть крыша дома. Если есть запас кабеля, то кабель заводится в помещение, и уже в нем проводят работы. Если же запаса кабеля нет, то работы проводят непосредственно на крыше дома, используя палатку. При отсутствии возможности обеспечить электропитание оборудования, на крыше может быть использован переносной генератор.

Подобным образом проходит ремонт и организация выделенных каналов построенных на ВОЛС. Наш многолетний опыт, связанный с постоянным расширением зоны покрытия, и высокий профессионализм сотрудников позволяют быстро и качественно устранять поломки и восстанавливать доступ в интернет. Это позволяет нам не только предоставлять качественную услугу быстрый интернет в офис или дом для конечных клиентов, но и быть надежным партнером для других операторов связи, предоставляя им услугу канал связи в рамках пакета услуг для операторов.