《综合布线技术与实训》-第6章

第6章光缆传输通道施工,光缆传输系统可以提供更高的传输速率，并且它还具有衰减低、频带宽、抗电磁干扰能力强等特点，因此，它除了可以用在智能化建筑中外，更适用于大规模的综合布线系统。并且用光缆传输系统可以组成高性能的通信网络，并与公用通信网相连，使得综合布线系统无论对内和还是对外的信息传输都能保持顺畅且可保证质量。本章学习光缆传输通道施工的内容。,6.1光缆传输通道施工要求,6.1.1光缆施工基础知识首先要清楚的当然是在哪些情况下适合采用光缆传输系统，如下：（1）当智能化建筑和智能化小区内需要用到话音、数据、视频等用以组成多功能、高速率的通信传输网络的时候。（2）当综合布线系统所要求的频带比较宽的时候。（3）当智能化小区范围比较大，而建筑群体间需要用到长距离的通信线路来传输的时候。（4）当通信线路要与其他网络一起敷设的时候（因为这时需要有光纤的抗电磁干扰能力）。（5）当周遭环境干扰场强很高，并且即使使用屏蔽缆线都无法满足各项标准规定的时候。（6）当布线系统发射干扰波的指标超过了规定的时候（为防止传输信息向外辐射）。（7）当周围环境严重潮湿或是温度变化很大的时候（比如海底）。（8）事实上，如果在不考虑性价比的情况下，凡是能敷设铜缆的地方都能敷设光缆。,与铜缆不同，光纤是通过石英玻璃来传输信号的。而由石英玻璃制成的纤芯是很容易就破碎的，因此在进行光缆施工时，就要特别地小心谨慎。一旦施工人员操作不当的话，石英玻璃碎片有可能会伤害到人。如果光纤连接不好或断裂，会使人受到光波辐射，更严重的话可能还会伤害到人的眼睛。因此，参加施工的人员，必须经过严格培训，学会光纤连接的技巧，并遵守操作规程。总的说来，施工人员要注意以下几方面的内容：（1）未经严格训练的人员，严禁进行光缆传输系统的施工。（2）施工之前必须先对光缆的入口端做出正确的判定，从网络枢纽到用户，敷设一般为从A端到入口端，不得使顺序混乱。（3）只有在断开所有光源的情况下才能进行光纤传输系统的维护。（4）光纤的接续或是光纤连接器的制作必须在远离人群的洁净环境下进行，并且施工人员本身必须穿上工作服、戴上眼镜以及手套。（5）决不允许观看已经通电的光源、光纤及其连接器，更不允许使用光学仪器去观看这些光纤连接器。,6.1.2施工准备在进行光缆的施工前，要对施工的材料做一系统的检验和测试，至于需要检验和测试的内容如表6-1所示。,表6-1施工准备时要进行的检验与测试,注：表6-1中。（1）光纤衰减常数和光纤长度的测试方法如下：衰减测试：采用光时域反射仪进行测试，但若测试结果超出标准或与出厂测试数值相差较大，就改用光功率计测试，并将测试结果与光时域反射仪测试结果加以比较，判定是测试误差还是光纤本身衰减过大。长度测试：要求对每根光纤进行测试，测试结果应与所标长度一致。若在同一盘光缆中，光纤长度差异较大，则应从另一端进行测试或做通光检查，用以判定光纤是否出现折断。（2）光纤接插软线（光跳线）检验应符合规定有两点：光纤接插软线应具有经过防火处理的光纤保护包皮，两端的活动连接器端面应装配有合适的保护盖帽；每根光纤接插软线中光纤的类型应有明显的标记，并且应符合设计要求。,6.2光缆布线,6.2.1施工人员数目对于既定的敷设光缆作业，牵引的是单根光缆还是多根光缆，是否以最大的牵引力将光缆拉入一条管道还是经过拥挤的区域，以及是否通过建筑物各层的预留槽孔向下布放光缆等问题往往已经决定了在该作业中所需要的施工人员数目。下面就如何确定施工人员数目这个问题分成下面两种情况来给出一些意见作为参考，如表6-2所示：注：如果光缆要经过建筑物弱电间的槽孔向下敷设，则会需要更多的人。因为首先要安排两个人来负责从卷轴上放光缆（其中一个人备用），还要在最底层的光缆入口处安排一个人，并且还要有人在楼层间牵引光缆。表6-2确定施工人员数目的参考意见,续表6-2,6.2.2建筑物光缆布线在这一小节里，简单介绍一下建筑物光缆布线的三种常用方式：1.通过弱电间垂直敷设在新建的建筑物中，在垂直方向上有一层对准的封闭型的小房间，叫做弱电间。在弱电间中敷设光缆有两种方式，分别为向上牵引和向下垂放。当准备使用向下垂放敷设光缆时，则应按以下步骤进行工作：（1）在距离建筑顶层的槽孔11.5m处安放光缆卷轴，使卷筒在转动时能控制光缆。然后将光缆卷轴置于平台上以便保持在所有时间内光缆与卷筒轴心都是垂直的，在放置卷轴时要保持光缆的末端在其顶部、然后从卷轴顶部牵引光缆（在牵引前，当然先得把卷轴固定好）。（2）转动光缆卷轴，并将光缆从其顶部牵出。记得在牵引光缆时，要使光纤保持不超过最小弯曲半径和最大张力的规定。（3）将光缆引导进入已经敷设好的电缆桥架中。,（4）慢慢地从光缆卷轴上牵引光缆，直到下面一层楼上的其他施工人员能接到光缆并将光缆引入到下一层中为止。在每一层上重复上述步骤，直到当光缆达到最底层时，要使光缆松弛地盘在地上。不过，其中要注意的是：（1）在敷设光缆时，可能会考虑到要为光缆接续做准备，这就要做如下步骤：从最上层的电信间开始，将光缆牵引进每层的电信间进行接续。确认每一电信间中的光缆都已经扣牢。将光缆带固定在主干弱电间中，并完成所需光纤接续的工作。（2）在弱电间敷设光缆时，为了减少光缆上的负荷，应在一定的间隔上（比如说每5.5m）用缆带（或缆夹）将光缆扣牢在墙壁上。在用缆带固定光缆时应遵循下面的步骤：选用一种缆带（切记不能选用细绳，因为细绳容易碰破光缆外护套），从光缆的顶部开始，将干线光缆扣牢在电缆桥架上。由上往下，在指定的间隔（5.5m）安装所选用的缆带，直到干线光缆被牢固地扣好为止。最后，就是检查光缆的外护套有无破损，若无则盖上桥架的外盖。,2.通过吊顶敷设在某些建筑物中（比如某些低矮而又宽阔的单层建筑中），可以在吊顶内水平地敷设干线光缆。而在敷设光纤从弱电间到电信间的这段路径中，一般也都采用通过吊顶敷设的方式进行光缆布线。下面就来具体介绍这种布线方式。具体步骤如下：（1）首先是沿着所建议的光纤敷设路径打开吊顶。（2）利用工具（比如R4366工具）切去一段光纤的外护套，并由一端开始的25.4cm（约为0.3m）处环切光缆的外护套，然后除去外护套。对需要敷设的每条光缆重复这个过程。（3）将光纤及加固芯切去并掩没在外护套中，只留下纱线。对需要敷设的每条光缆重复这个过程。（4）将纱线与夹子扭绞在一起。（5）用电工带（或胶布）紧紧地将光缆护套20cm长的范围缠住。（6）将纱线馈送到合适的夹子中去，直到被带子缠绕的护套全都塞入到了夹子中为止。并且在护套全塞入夹子中后，将纱线系到夹子上靠近拉眼的地方，记得要把夹子夹紧。（7）将带子绕在夹子和光缆上。,（8）将光缆牵引到所需的地方，并留下足够长的光缆供后续处理的时候使用。（9）制作90的转弯，以便将光缆牵引进电信间。3.通过水平管道敷设具体步骤可描述如下：（1）首先要确定在一个管道中能容纳的最大光缆数。（2）检查在整个管道中是否已安装了一条拉带。（3）在管道的入出口处用套筒将管道的尖锐的边角盖起来.（4）将光缆连接到用来牵引光缆的媒体上。（5）用工具（比如R4366工具）将离光缆末端20cm25cm处的光缆外护套进行环切，并除去此段外护套。（6）纱线与光纤分开后，割去光纤及中心支持物，只留下纱线。（7）将纱线牢固地系到线网眼夹上。（8）牢固地用电工带将光缆和拉线的连接点绕扎起来，记得不能留有粗糙的边角。（9）假如在管道路线中所有的点上都已经安装了拉线盒，那么这时就将光缆牵引到第1个拉线盒，然后把它牵引进入楼层的一个蛇形管中去，然后再将光缆回馈到管道的剩余部分。在所有拉线盒处重复这个过程。,6.2.3建筑群光缆布线类似于建筑物光缆布线，建筑群之间的光缆基本上也有三种敷设方式：1.管道敷设在敷设过程中，要注意的是：（1）管道敷设前必须先选好敷设段的长度和接续点的位置。（2）敷设时可以采用机器来牵引，不过也可以使用人工牵引。（3）一次牵引的牵引力不能超过光缆的允许张力。2.架空敷设3.掩埋敷设在敷设时还要注意以下几点：（1）根据不同的使用环境和使用条件，要选取不同的护层结构。（2）根据土质和环境的不同，光缆埋入地下的深度一般在0.8米至1.2米之间。（3）在敷设时，必须注意保持光纤应变要在允许的限度内。,6.3光纤连接,6.3.1光纤连接硬件光纤通过连接模块连接的示意图，如图6-1所示。1.光纤互连装置（LIU）光纤互连装置（LIU）如图6-2所示。2.光纤耦合器（ST耦合器）3.光纤连接器嵌板4.附加的元件5.扇形件标准光纤扇形件及ST连接面板如图6-3所示。6.光纤接线盒（UFOC）7.光纤连接装置8.光纤交叉连接架（LGX）光纤交叉连接架的基本构造如图6-4所示。,图6-1光纤连接示意图,图6-2光纤连接盒,光纤交叉连接架是由几组排列接线板组成的，它是光纤线路的端接和交连的地方。它是利用大小不同的凸缘网格架来组成框架结构，架内安装有用螺栓固定的夹子，以便引导和保护光缆。其中每一个接线板可端接和交叉连接576个端接点。各种模块化的搁板可以容纳所有的光缆、连接器和接合装置，同时也用作接合和端接单元。,图6-3标准光纤扇形件及ST连接面板,图6-4光纤交叉连接架,6.3.2光纤交连场和互连场根据使用模块的多少、用户对链路的要求以及连接形式的不同等具体情况，可以把光纤连接场分为光纤交连场和光纤互连场。1.光纤交连场（OpticalCrossConnect）如图6-1中的（1）所示，光纤交连场可由若干个模块组成，并且每个模块可端接12根光纤。它使得每根输入光纤可以通过两端均有套箍的跨接线光缆连接至输出光纤。其中，它的模块中包括一个100A光纤互连装置、两个10A连接器面板和一个1A4跨接线过线槽。一个光纤交连场可以将6个模块堆积在一起。如果需要附加端接则要用1A6捷径过线槽将各列光纤互连装置互连在一起。2.光纤互连场（OpticalInterConnect）如图6-1中的（2）所示，光纤互连场包括若干模块。其中，每个模块可以使12根输入光纤连至12根输出光纤。而每个光纤互连模块都包含两个10A光纤互连模块和两个10A连接器面板。,6.3.3光纤交连和互连场排列1.单列交连场2.多列交连场3.光纤互连模块装配这里以400A1型光纤互连装置作为例子，介绍光纤互连模块的装配。安装400A1光纤互连装置图如图6-5所示。如图6-6所示为400A1光纤互连装置元件安装示意图。,图6-5安装400A1光纤互连装置,图6-6400A1光纤互连装置元件,6.4光纤连接技术,6.4.1光纤拼接技术光纤拼接技术指的是将两段断开的光纤永久性地连接起来。这种拼接技术又可分为熔接技术和机械拼接技术两种。1.光纤熔接技术光纤熔接技术是用光纤熔接机进行高压放电将待接续光纤端头熔化并连接在一起，合成一段完整的光纤，所以有时这种拼接技术也叫热熔技术，一般用在长途接续、永久或半永久固定连接当中。利用光纤熔接机熔接光纤的操作过程可以简单描述如下：（1）制备待接续的光纤端面（2）用光纤熔接机接续（3）保护连接部位的强度2.光纤机械拼接技术机械拼接技术也是一种较为常用的拼接方法。它主要是用机械和化学的方法，将两根光纤固定并粘贴在一起，所以也叫做冷熔技术。,6.4.2光纤端接技术光纤端接与拼接不同，它是利用各种光纤连接器件（比如说插头和插座），将站点与站点或站点与光缆连接起来的一种方法。它用于需要进行多次拔插的光纤连接部位的接续，属非永久性的光纤互连，所以也叫活动连接技术。它还常用于配线架的跨接线以及各种插头与应用设备、插座的连接等场合。光纤端接在管理、维护、更改链路时非常有用。光纤的端接技术一般分为成品端接、半成品端接、现场端接三种形式。（1）成品端接就是指光纤两端的连接器是由生产厂商事先接好的，因此它的连接质量一般都比较好，这在所需光纤较短时比较方便（2）半成品端接又叫做抽头拼接，它使用的是一段半成品的跨接线，一端已由厂商预先装好合适的连接器，另一端则是未加工的光纤。（3）现场端接。,6.4.3光纤接续1.光纤的接续技术在光纤连接好后，还要继续进行光纤的接续，也就是光缆护套的连接。在进行光缆护套的连接时，要注意以下几个方面的要求：（1）能够长期保护光纤接续使其不受外力的影响。（2）具有密封的效果，能够防水、防潮、防有害气体等。（3）可以耐低温（-40）和耐高温（90）以及耐化学腐蚀。（4）应该有防雷击的性能。（5）还要有能拆卸并进行再连接以及便于分支连接的性能。（6）要保留必要空间收容余留光纤以便日后进行维护操作。2.光纤接续引起损耗的原因分析导致光纤连接引起损耗的原因很多，不过大致可以概括为主要的两个方面：其中一个方面是由于光纤制造技术上的差异引起的，而另一个方面则是由于操作技术使用不当引起的。对这些原因，可以用表6-3进行简单的归纳：,表6-3光纤连接引起损耗的原因,6.5光缆的端接施工,在学习本节之前，我们先要了解以下内容：（1）光缆端接对光纤连接器的主要要求。这其中包括：插入损耗小、体积小、装拆重复性好、可靠性高以及价格便宜等。（2）光纤连接器的种类。光纤连接器有ST型、MIC型和ESCON型等几种。其中，ST连接器用于光纤的端点，用以实现光纤的交叉连接、互连或把光纤连接到光电设备上的。此时光缆中只有单根光导纤维，并且光缆以交叉连接或互连的方式至光电设备上。在所有的单工终端应用中，综合布线系统均使用ST连接器。而MIC型是一种双工连接器。它通常接在FDDI光缆跳线的两端，用于将FDDI装置连接在带有FDDI/ST耦合器的设备和信息插座中，还可用于FDDI网的闭环连接或交叉连接。下面就以ST型光纤连接器为例简述光纤的端接技术。,6.5.1光纤连接器结构及制作光纤连接器的结构如图6-7所示。光纤连接器使用的金属圈通常有两种材料：铝质和锆质。而用不同材料制作成的金属圈通常需要使用不同的磨光程序和不同的擦光纸来进行处理。由于铝比锆坚硬，所以制作光纤连接器的工艺也有所区别。在进行磨光使用铝陶质材料制成的金属圈的连接器的时候，磨到金属圈部分后是还可以继续再磨的；而相反，在磨光使用锆陶质材料制成的金属圈连接器的时候，由于锆要比铝软，所以它的制作工艺比较简单，只需要使用钻石纸小心磨擦锆金属圈，就可以擦去金属上的污点了。,图6-7光纤连接器结构,6.5.2组装标准连接器光缆的准备如图6-8所示。2.将准备好的光纤存放在“保持块”上这里注意：（1）在存放光纤前要用罐装气将“保持块”吹干净。（2）将光纤放在存放单光纤的保持块上。光纤有外衣部分放在块的槽中，裸露的光纤部分悬空。保持块上的小槽用来存放缓冲层光纤，大槽存放单光纤光缆。并依次将准备好的多根光纤全存于此块上。（3）若准备好的光纤曾在肮脏的空间中放置过，则在继续加工前需再用酒精纸或布细心擦拭两次。3.环氧树脂和注射器的准备（1）首先要注意：切勿将环氧树脂弄到施工人员的皮肤或眼睛中。（2）取出装有环氧树脂的塑料袋（有黄白两色的胶体，中间用分隔器分开），撤下分隔器，然后在没有打开的塑料袋上用分隔器来回摩擦，以使两种颜色的胶体混合均匀成同一颜色。,图6-8缆支持及帽的安装,（3）取出注射器，拿下其帽子，将注射器针头安装到注射器上，并拧转它使它到达锁定的位置。再将注射器塞拉出。把环氧树脂塑料袋剪去一角，并将混合好的环氧树脂从注射器后部孔中加入（挤压袋子）。（4）从针管中除去气泡。4.在缓冲层的光纤上安装ST光纤连接器插头（1）从连接器袋中取出连接器，对着光亮处从后面看连接器中的光纤孔是否有阻塞物。（2）将装有环氧树脂的注射器针头插入ST光纤连接器的背后，直到其底部，压注射器塞，慢慢地将环氧树脂注入连接器，直到一个大小合适的泡出现在连接器陶瓷尖头上的平滑部分为止。（3）用注射器针头涂一薄层环氧树脂到外衣光纤（大约到缓冲层外衣的1.25cm处）和连接器筒的头部。（4）将缓冲器光纤的“支持（引导）”滑动到连接器后部的筒上去，旋转“支持（引导）”以使提供的环氧树脂能在筒上均匀分布。（5）往扩展器帽的螺纹上注射一滴环氧树脂，将扩展器帽滑向缆“支持（引导）”，并将扩展器帽通过螺纹拧到连接器体中去，确保光纤已就位。,（6）最后是往连接器上加保持器。将连接器尖端底部定位的小突起与保持器的槽对成一条线（同时将保持器上的突起与连接器内部的前沿槽对准），将保持器拧锁到连接器上去，直到保持器的突起完全锁进连接器的切下部分。5.烘烤环氧树脂（1）将烘烤箱放在远离易燃物的地方。把烘烤箱通电并开启（必须是220v的交流电），直到烘烤箱加温室准备灯亮了为止。（2）将“连接器和保持器组件“放到烘烤箱的一个端口中去，记得切勿将光纤拉出连接器，并且光纤部分切勿用手来拿，只能拿连接器体或缆支持（引导）部分。或者可以使用微型固定架夹住连接器组件的支持（引导）部分。（3）在烘烤箱中烤大概10min后，将连接器组件从烘烤箱上撤出，再将其放入保持块的端口中去自然冷却。6.切断光纤（1）确定连接器保持器组件已冷却，从连接器上对保持器解锁并取下，记得小心不要弄断光纤。（2）用切断工具在连接器尖上伸出光纤的一面上刻痕，如图6-9所示。,图6-9刻痕示意图,（3）刻痕后，用轻的直拉力将连接器尖外的光纤拉去，如果光纤不容易被拉开，则重新刻痕并再试。7.除去连接器尖头上的环氧树脂检查连接器，看有没有环氧树脂在其外面，尤其不允许环氧树脂残留在连接器尖区。以免致使连接器不能适应磨光工具。有残留的环氧树脂会妨碍后续的加工步骤，且不能获得低损耗的接续。（1）若在连接器的陶瓷尖上发现有环氧树脂，则可用一个干净的单边剃须刀片，以一个浅工作角轻轻地向前移动刀片以除去所有的环氧树脂的痕迹。记得不能刻和抓连接器的尖。（2）若连接器是塑料尖的，并且塑料尖上有环氧树脂，也可用单边的剃须刀片除去它，但更要小心不要损坏塑料尖。8.磨光（1）首先要清洁所有用来进行磨光工作的物品，并用一块沾有酒精的纸或布将工具表面擦净。（2）初始检查。（3）最终磨光与检查。,6.5.3光纤连接器的现场安装ST型光纤连接器部件如图6-10所示。下面介绍ST型护套光纤现场安装的具体方法。（1）打开材料袋，取出连接体和后罩壳。（2）准备好安装平台，把安装工具固定好。如图6-11所示。（3）把连接体插入安装平台插孔内，释放拉簧并使之朝上，然后将连接体的后壳罩向安装平台插孔内推。当前防尘罩全部推入安装平台插孔后，顺时针旋转连接体1/4圈，并锁紧在此位置上。如图6-12所示。（4）在连接体的后罩壳上拧紧松紧套。将后壳罩带松紧套的细端先套在光纤上，其方向滑动就如图6-13中箭头所指，挤压套管也沿着芯线方向前滑。,图6-10ST型光纤连接器部件,图6-11安装工具,图6-12连接体插入安装平台插孔内,（5）用线剥线器从光纤的末端剥去约4050mm外护套，让纱线头离开缓冲层集中向后面，并在护套末端的缓冲层上做上标记。其中，如果光纤细于2.4mm，就在1lmm处做标记；如果光纤粗于2.4mm，就在6mm处标记。（6）在裸露的缓冲层处拿住光纤，然后把离光纤末端6mm或11mm标记处的900缓冲层剥去。用一块沾有酒精的纸或布小心地擦拭裸露的光纤23次即可，其擦拭方向如图6-14所示。然后就将纱线抹向一边，把缓冲层压在光纤切割器上。接着就从缓冲层末端切割光纤，如图6-15所示。（7）从连接体上取下后端防尘罩并扔掉，把裸露的光纤小心地插入连接体内，直到感觉光纤碰到了连接体的底部为止，如图6-16（C）所示。,图6-13后壳罩和挤压套管套在光纤上,图6-14擦拭光纤的方向示意图,图6-15切割光纤,（8）按压安装平台的活塞，保证活塞钩住将要拉出的拉簧。然后，慢慢地松开活塞，把连接体向前推动，并逆