光缆线路工程的设计毕业论文.doc

武汉工程大学邮电与信息工程学院武汉工程大学邮电与信息工程学院 毕业设计（论文）毕业设计（论文） 光缆线路工程的设计光缆线路工程的设计 The fiber optic cable line engineering design 作者声明作者声明 本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究 成果，除了文中特别加以标注的地方外，没有任何剽窃、抄袭、造假等违反学术 道德、学术规范的行为，也没有侵犯任何其他人或组织的科研成果及专利。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了 谢意。如本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。 毕业设计（论文）成果归武汉工程大学邮电与信息工程学院所有。 特此声明。 作者专业： 作者学号： 作者签名： _年_月_日 摘摘 要要 光纤通信工程设计是指在现有通信网络设备规划、整合、优化的基础上，根 据通信网络发展目标，综合运用工程技术和经济方法，依据技术标准、规范、规 程，对工程项目进行勘测和技术、经济分析，编制作为工程建设依据的设计文件 和配合工程建设的活动。随着时代的进步高速光纤通信是提供大容量传输信道的 主要手段。随着我国经济建设的不断发展，对通信业务的需求增长是必要趋势， 光缆线路施工与测试是光纤通信系统建设的主要环节；光缆传输性能的优势，线 路施工质量的好坏均直接影响系统的通信质量，而光纤线路工程设计施工的指导 方案和参考依据，有助通信系统更好的建设。本论文就是针对光缆线路工程的研 究，分析光缆线路工程设计的流程和原理，对光缆线路不同设计阶段，了解工程 概、预算的内容和必要性等。 关键词关键词：光纤通信；线路设计；光缆架设；路由选择 目目 录录 第第 1 章章 绪论绪论1 1.1 光纤通信发展现状及趋势 1 1.2 本论文的研究内容 2 第第 2 章章 光缆线路工程的设计简介光缆线路工程的设计简介3 2.1 工程设计概述 3 2.1.1 光缆线路工程设计的一般要求.3 2.1.2 设计阶段的划分.3 2.1.3 设计文件的组成.5 2.2 光缆线路设计 6 第第 3 章章 光缆线路工程设计实例光缆线路工程设计实例7 3.1 光缆线路设计说明 7 3.1.1 工程概况7 3.1.2 地理概况.7 3.1.3 对环境的影响.7 3.1.4 设计依据.8 3.2 光缆线路路由 8 3.2.1 工程沿途自然条件.8 3.2.2 光缆线路主要路由方案.9 3.3 光缆结构应用及光纤主要技术指标 9 3.3.1 光纤性能指标.9 3.3.2 接头盒主要性能指标.10 3.3.3 中继段长度计算.11 3.4 光缆敷设安装标准、技术措施和一般要求 12 3.4.1 设计原则.12 3.4.2 施工方法.12 3.4.3 光缆端别.12 3.4.4 杆路设计.12 3.4.5 光缆的敷设.14 3.4.6 光缆接续.17 3.4.7 光缆线路防护要求与措施.17 3.5 预算 18 3.5.1 预算总值.18 3.5.2 预算编制依据.19 3.5.3 有关费率及费用的取定.19 3.5.4 投资分析.21 第第 4 章章 总结与展望总结与展望22 参考文献参考文献23 致谢致谢24 附录附录 主要英文缩写语对照表主要英文缩写语对照表25 第第 1 章章 绪论绪论 光纤通信技术自 20 世纪 70 年代开始不断的发展进步，世界 IP 业务每年都在 以 100的速度增长，这就迫使原本以话音服务为主的电信网络开始进行深刻的 变革，ATM、千兆以太网和 MPLS 等宽带技术逐渐成为骨干网络的核心技术，而 这些核心技术的应用和发展都离不开光通信技术的支持。很多国家和地区不遗余 力地巨资发展光纤通信技术及其产业，光纤通信事业得到空前的发展。因此掌握 光纤线路的工程设计的基本知识是十分重要的。本章对光纤通信的发展现状及趋 势作了介绍，从而提出了光缆线路设计的必要性。 1.11.1 光纤通信发展现状及趋势光纤通信发展现状及趋势 1960 年梅曼（T.H.Maiman）发明了红宝石激光器，产生了单色相干光为光纤 通信提供了合适的光源。1996 年，英籍华人科学家高锟博士（C.K.Kao）提出了 剔除石英玻璃中的杂质制作通信光导纤维的可行性。随后 1970 年美国康宁玻璃 公司首先研制了 20dB/m 左右损耗的光导纤维使得光纤通信经过近廿年短时间的 高速发展，其传输技术日趋完善，应用范围遍及人类社会的各个领域。实践也维 辩地证明了，光导纤维已被公认为当今最有发展前途的、性能最优越的、最理想 的信息传递工具。随着时间的推移我们相信，光纤通信必将更好地造福于人类。 表 1.1 中表明了光通信的探索至发展为光纤通信的情况，预示了未来空间光 通信的发展。1 表表 1.1 光通信的探索与发展光通信的探索与发展 大气光通信 光波导通信 光纤通信 宇宙星际光通信 1960 年迄今 1964 年 1970 年迄今、将来 将来 个别使用 放弃 日益发展 很可能 如今光纤通信发展趋势： 未来光通信发展的主要趋势是传输链路容量继续按光纤定理前进，成本与比 特之比率将继续下降；组网方式从简单的点到点传输转向光层联网方式，以改进 组网效率和灵活性；光联网则将从静态联网开始向智能化动态联网方向发展，以 改进网络响应和生存性；网络核心趋向传送层和业务层分别独立发展，整个网络 正向高智能的 3T（Tbits Transmission Links，Tbits Transport Nodes，Tbits Service Nodes）网发展；网络边缘趋向传送和业务一体化的融合方向发展（one boxsolution） 。 1.21.2 本论文的研究内容本论文的研究内容 光纤通信系统的工程设计，事关国家通信建设的大局，因此工程设计在通信 建设中具有很重要的地位。光纤通信设计又分为光缆线路设计和设备配置安装两 大单项工程。本论文只是对光缆线路设计进行研究讨论。掌握线路设计的有关理 论，了解路由选择及中继站站址选定的考虑，掌握再生段距离的计算和光纤光缆 选型的方法等。 第第 2 章章 光缆线路工程的设计简介光缆线路工程的设计简介 2.12.1 工程设计概述工程设计概述 2.1.1 光缆线路工程设计的一般要求光缆线路工程设计的一般要求 光缆线路工程设计，是通信基本建设的重要环节，其要求有： 工程设计必须遵守相关法律法规，全面贯彻国家基本建设方针政策、法规、 标准和规范，并进行多种方案比较，提出优选的方案。保证建设项目的安全、经 济合理，满足施工和使用要求。 在城镇以及路权资源受到限制的地区，新建、扩建和改建电信管道、电信 杆路等电信基础设施时，应考虑不同电信业务经营者的统筹规划、联合建设、资 源共用。 电信基本建设中涉及国防安全，应执行信息产业部颁发的电信基本建设 贯彻国防耍求技术规定 。 工程设计必须保证通信网整体通信质量，技术先进、经济合理、安全可靠。 设计中应当进行多方案比较，努力提高经济效益，降低工程造价。 工程设计应与通信发展规划相结合。建设方案、技术方案、光缆及配套设 备的选型应以网络发展规划为依据，充分考虑远期发展的可能性。 工程设计中采用的电信设备应取得信息产业部电信设备入刚许可证，末获 得信息产业部颁发的电信设备入网许可证的设备不得在工程中使用。 在我国抗震设防烈度 7 烈度以上(含 7 烈度)地区公用电信网中使用的传输 设备，应取得电信设备抗震性能检测合格证，未获得信息产业部颁发的通信设备抗 震性能合格证的不得在工程中使用。 工程设计中必须按照丁程建设标准中的强制性条款进行勘察、设计，并对 勘察、设计的质量负责。 2.1.2 设计阶段的划分设计阶段的划分 光缆线路设计大致分为三个阶段，即准备阶段、设计阶段和验收阶段。 （一）准备阶段 在工程的准备阶段，主要是完成三个设计文件，即项目建议书，可行性研 究报告和设计报告。 （1）项目建议书是工程建设程序中最初阶段的工作，是投资决策前拟定该 工程项目的轮廓设想。在建议书中主要阐述工程项目的必要性和主要依据，初步 分析工程项目在技术上、经济上的可行性及能够产生的社会效益和经济效益。 项目建议书是有关部门进行工程决策的初步依据。 （2）可行性研究报告是项目建议书通过审批后，即可进行可行性研究和专 家评估。所以可行性研究报告是在项目建议书基础上，进一步阐述工程规模、地 点、方案的比较论证、技术条件、投资估算等；深入分析工程项目的技术可行性、 经济可行性及深入评估社会效益与经济效益。 （3）设计任务书是在根据可行性研究报告推荐的最佳方案确定建基本的建 设文件，是编制设计文件的主要依据。明确阐述工程规模、地点、线路线路选择、 投资成本与经济效益评估等。 【提示】 （1）可行性研究报告和设计任务书的编制要符合国家、部委及地方的有关 要求； （2）中小规模的项目可以将项目建议书的提出与可行性研究报告合并进行； （3）工程项目可行性研究报告，要提交给专家进行评估，而专家的评估报 告是有关部门决策的主要依据2。 （二）设计阶段 光缆线路工程设计阶段的划分主要包括初步设计和施工图设计，但是对于 大型、特殊工程项目或者技术上比较复杂而缺乏设计经验的项目，实行三阶段设 计，即初步设计、技术设计和施工图设计。 （1）初步设计是根据批准的可行性研究报告、设计合同或者设计委托书、 初步勘测资料及相关的光缆线路设计规范要求编制。光缆线路工程设计文件主要 阐述设计依据、范围、分工；工程量、技术经济分析；线路选择及沿线的自然、 地理和交通条件；中继段距离的计算、工程预算等。 初步设计要绘出有关图纸，即光缆线路路由示意图、进局管道光缆线路路 由示意图、光纤分配图、局内布线图等 （2）技术设计是根据已批准的初步设计进行编制工程的设计标准、技术要 求及措施。 （3）施工图设计是根据已批准的初步设计编者的，用来指导工程施工。其 施工图预算则是确定工作预算造价，签订工程施工合同（或者工程总承包合同） 和办理工程结算的依据。它用来阐述光缆的路由、光缆结构、单盘光缆技术要求 及技术指标、 、光纤色标、中继段主要指标、光缆敷设安装要求、光缆防护要求 及措施等。 2.1.3 设计文件的组成设计文件的组成 编制设计文件的目的是使设计任务的具体化，是勘察、测量收集所获得资料 与设计合同设计委托书所提出的任务及要求的有机集合，也是设计规范、标准和 技术的综合运用，它充分反映设计者的指导思想和设计意图，并工程的施工、安 装建设提供准确可靠的依据，也是建设方固定资产投资的依据和长期档案管理的 重要文档，因此，编制设计文件是十分重要的。 设计文件包括设计说明、工程投资概预算和设计图纸三部分。 （1）设计说明 设计说明应完全反映工程的总体概况，如设计依据、工程建设规模、对光纤 光缆以及配套设备的技术要求、光缆的敷设和保护、光缆线路的传输性能指标的 设计及验证、工程的主要工作量、摡预算说明、投资情况及其他需要说明的问题 等都应该用简练、准确的文字加以说明。 （2）工程投资概预算 光缆线路工程建设概预算是光缆线路工程设计文件的重要组成部分，它是 根据工程对象存不同的设计阶段的内容，按照国家规定的概预算定额、设备和 材料价格、费用标准等相关规定，经过具体的计算所确定的某一固定资产投资项 目或某项目中的一个单项目的价值，即固定资产投资建设工程的造价。这个造价 不仅为等价交换原则办理工程价款的拨款结算提供依据，而且更重要的是为固定 资产投资项目的投资、决算、分配、管理和监督提供依据，也是签订工程承包合 同、核定贷款额度及结算工程价款的主要依据。所以，及时准备地编制出工程建 设项目的概预算可以提高设计质量，加强固定资产投资项目的工程建设管理。 光缆线路工程概预算的编制应按相应的设计阶段进行。当建设项目按两阶段 进行设计时，概预算编制就分为初步设计阶段编制的总概算和施工图设计阶段的 编制的工程预算(含预备费)。对于技术复杂的特殊工程项目可增加技术设计。当 采用阶段设计时，除了初步设计和施工图设计的概预算外，还应增加技术设计 阶段编制的修正总概算。当采用一阶段设计时，只编制施工图设计阶段的工程预 算。 （3）设计图纸 设计文件中图纸是设计意图的符号，图形形式的具体表现。不同的工程项目， 图纸的内容及数量各不相同。主要包括光缆线路路由示意图、光缆线路传输系统 配置图、光缆线路进局管道路由图；水底光缆路由图(如果工程中没有水底光缆， 可省略此图)、光缆结构剖面图等。 2.22.2 光缆线路设计光缆线路设计 光缆线路工程设计的主要内容： 光缆线路路由的选择及确定。 对近期及远期通信业务量的预测。 局站选择及建筑方式。 光缆线路敷设方式的选择。 使用的光纤、光缆的选择及要求。 光缆线路的防护要求。 光缆、光纤的接续及保护要求。 光缆线路终端的选择及要求。 光缆线路传输性能指标的设计。 光缆线路施工中应注意事项。 第第 3 章章 光缆线路工程设计实例光缆线路工程设计实例 3.13.1 光缆线路设计说明光缆线路设计说明 3.1.1 工程概况工程概况 TD 是由我国自主提出并主导完成的 3G 标准，是国际三大 3G 标准之一，是 具有独特的优势，建网意义重大。整个项目在 2009 年全面开通，进一步满足武 汉城市圈对高效的需求，建成后 TD 网络主要覆盖武汉市区、郊区城关、机场、 高校、驻军所在地及热点地区，并实现 2G 和 3G 之间平滑切换，对提升武汉经 济实力，加快城市圈“两型社会”建设起积极、巨大的促进作用。 本册共新建 1 段光缆传输线路共计 0.982，其中管道光缆 0.132 公里，槽道光 缆 0.65 公里，室内光缆 0.2 公里。 本工程设计根据各省市的实际情况及未来的业务发展需求，光缆采用 24 芯 架空、管道 GYTS 通用型光缆。G652 单模光纤光缆价格低，技术成熟，同时能 满足移动未来接入网的业务发展需求，本次工程建设采用 G652 单模光纤光缆。 3.1.2 地理概况地理概况 蔡甸区位于武汉西南部，地处江汉平原，南依长江，北托汉水，现辖个 11 街（场） 、乡镇，地域面积 1105.72 平凡公里，人口近 50 万。蔡甸区城关距武汉 中心 10 公里，它是区政治、经济、文化的中心，在武汉市总体规划体系中被 列为二级重点城镇。近些年来，按照 “高起点开发新城，因地制宜改造老城的 指导思想”，城关面貌发生显著变化。 3.1.3 对环境的影响对环境的影响 本工程所采用的主要设备和材料为光缆、钢铁、水泥和少量塑料制品等。均 为无毒无污染产品，对线路沿途自然环境没有影响和污染。 3.1.4 设计依据设计依据 （1）中国移动通信集团公司湖北分公司“关于委托编制 2010 年 TD 网络传 输工程可行性研究和一阶段设计的函” 。 （2） 中国移动 3G（TD-SCDMA）网络 2010 湖北扩容工程可行性研究报告 。 （3）2010 年 5 月 14 日关于中国移动 3G（TD-SCDMA）网络 2010 湖北 扩容工程可行性研究报告的批复。 （4） 关于中国移动 3G（TD-SCDMA）网络四期湖北工程初步设计的批复 。 （5）武汉移动通信分公司提供的相关图纸资料。 （6）勘测设计人员现场勘测资料。 （7）原信部规2006141 号文件发布本地通信线路工程设计规范 YD5137-2005。 3.23.2 光缆线路路由光缆线路路由 3.2.1 工程沿途自然条件工程沿途自然条件 本工程大部分位于平原地区，部分为湖波、丘陵地区。地区外多采用新建杆 路或利用原有杆路敷设，城区内的光缆建设方式多利用多利用管道电力槽道、电 力杆、广电杆路布防。 3.2.2 光缆线路主要路由方案光缆线路主要路由方案 本工程光缆线路路由根据网络今后的扩容、发展需要。以及便于维护施工的 诸多方面考虑，光缆线路路由多选择沿公路、乡间路和村间路，以架空方式敷设 安装，城市部分采用管道方式敷设安装。武汉城区光缆线路路由首先选择移动自 有管道，其次为电力槽道最后是电力杆路，因为赔偿费用高，手续繁琐，时间长 不能满足工期要求，因此尽量避免直埋。 3.33.3 光缆结构应用及光纤主要技术指标光缆结构应用及光纤主要技术指标 3.3.1 光纤性能指标光纤性能指标 表表 3.3.1 单盘光缆主要技术性能表（光纤部分）单盘光缆主要技术性能表（光纤部分） 序号项目单位性能指标备注 1光缆型号G.652、G.655 2标称工作波长nm1310、1550 3模场直径（1310nm）m8.99.60.5 4包层直径m1250.5 5模场同心度偏差m1 6包层不圆度2 nm11001280 7截止波长 nm 的通知计价格200210 号计取。勘测设计费具体计算方法如下： a.勘测费： 市内架空光缆线路（新建）：管道光缆线路： L1km 2000 1L10km 2000+1530*(L-1) b.设计费：工程费*0.045 c.编制施工图预算：设计费*0.1 3.5.4 投资分析投资分析 表表 3.5.4 投资分析投资分析 费用名称金额（万元）占总投资百分比 安装设备费0.489221.83 安装工程费1.447661.74 工程建设其他费0.374316.43 总投资2.3111100 第第 4 章章 总结与展望总结与展望 发展高速光纤通信是社会信息化的需要，也是信息措施基础设施的重要组成 部分。技术的进步是层出不穷的，但都需要有好的设计文件将其实现，本论文只 是对光缆线路设计进行研究讨论。掌我线路设计的有关理论，了解路由选择及中 继站站址选定的考虑，掌握再生段距离的计算和光纤光缆选型的方法等。将新的 技术和设计结合，把我国的通信网建成完整、统一、先进的网络。满足国民经济 和社会进步的需求。 由于经济和历史的原因，早期的本地传输网光缆线路存在架空较多、光缆分 布及路由凌乱、没有核心/汇聚层专用光纤/光纤、光缆芯数少等问题。因此，在 传输系统优化的同时，应考虑对现在有光缆线路一并进行改造，优化主要应集中 在以下几个方面： （1）可以利旧已有管道和光缆线路，但应对管道和光缆资源进行详细调查， 以便与新建光缆线路相结合。 （2）对一些光缆资源少，没有成环或结构不合理的区域和段落，应进行补 充建设或改造，核心汇聚层等重要的环路应建有不同物理路由的光缆线路资源。 （3）城区架空光缆、微波线路原则上应尽可能采用管道进行入地改造。 参考文献参考文献 1 王加强.光纤通信技术M.武汉：武汉大学出版社，2007.8：4-5. 2 柳春锋，光纤通信技术M.北京:北京理工大学出版社，2007.6：96-97. 2 胡先志，刘泽恒.光纤光缆工程测试M.北京：人民邮电出版社，2001.6：190-218. 3 柳春锋，光纤通信技术M.北京:北京理工大学出版社，2007.6：96-97. 4 张宝富，赵继勇，周华.光缆网工程设计与管理M.北京：国防工业出版社，2009.2：84- 127. 5 李立高.光缆通信工程M.北京：人民邮电出版社，2004.8：26-65. 6 陈世杯,浅谈通信工程概预算的审计方法J.攀枝花市邮电局：四川通信技术，1996（12）： 38-39. 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