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文档简介

光缆线路维护技术培训资料成都军通通信工程有限公司二00四年八月2目录第一节光纤通信的基本知识4一、移动通信的组成概况二、单模光纤结构参数三、光纤的特性四、菲涅尔反射、瑞利散射五、光纤的色散及产生的原因第二节光缆及光缆的结构15一、光缆二、光缆的结构三、光缆型号的编制方法第三节光纤特性的测试18一、剪断法测量光纤衰耗二、插入法测量光纤衰耗三、后向散射法四、光纤的接续及接续损耗的测量第四节光缆线路工程及维护有关要求293一、架空光缆二、直埋光缆三、管道光缆维护四、光缆障碍抢修及使用的机具仪表五、光缆线路故障点的准确测试与查找第五节光缆加强芯及金属护套的接续41一、光缆加强芯及金属护套的接续二、直埋光缆监测标石的监测线在测试中的应用第六节地线电阻的测试48附录“中国移动通信长途光缆线路维护管理规定”和代维合同的有关内容504光缆线路维护技术培训资料第一节光纤通信的基本知识一、移动通信的组成概况1、系统的组成5电话用户市话局中继线移动交换中心(MSC)基地站(BS)MS基地站(BS)MS基地站(BS)MS光缆线路上述是一个移动通信系统的组成图MSC移动交换中心;BS基地站;MS移动用户、市话局和电话用户。实际上,现代通信发展到今天,移动、固定电话都成为一个系统,信号传输时都实现光纤化,上图所示的中继线、各基地站之间的连接都采用光纤光缆传输。2、什么是移动通信即是指通信双方至少有一方是在移动中进行信息交换的通信方式。如固定点与移动体汽车、轮船、飞机之间,或移动本之间,或人与人和人与移动体之间的通信都属这个范畴。3、移动通信的特点(1)、用户经常移动;(2)、电波传播条件恶劣;(3)、强干扰情况下工作;(4)、具有多卜勒效应(当运动体达到一定速度,固定点接收到的载波频率将随运动速度(U)的不同,产生不同的6频移,称“多卜勒效应”。FA/COS接收信号载波的波长;电波到达时的入射角。4、光纤通信系统是以光为载波,以光纤为传输媒质的通信系统;由光发送、光传输、光接收三个部份组成。5、光纤通信的优缺点优点是(1)信息传输量大;(2)无电磁干扰;(3)无短路引起事故;(4)不发生火花;(5)接地设计容易;(6)传输频带宽、传输损失小;(7)线径细、重量轻、有可绕性。其缺点如要进行光电变换、切断接续技术很复杂、光直接传输电力困难。6、光缆线路维护在移动通信工作中的重要性从系统图可看出一个基站BS所覆盖的范围很有限,一般只有23KM的半径,但要形成县市省全国世界的一个庞大通信网的远距离连接,信息的传输都采用光纤传输,若光纤一旦中断、传输信息也就会中断;对社会效益、党政军民通信及经济效益都会带来重大影响。所以对光缆进行维护,对于保证通信畅通、不出障碍或少出障碍,是维护部门至关重要职责。二、单模光纤结构参数1、光纤材料及光的传输原理什么是光纤光纤就是由纯度很高的石英玻璃(SIO2)等光传播损耗小的介质做成的细园柱体。由7于细园柱体中的纤芯和包层折射率不同,利用此介质分界面上光的折射现象(光在介质分界面上进行反复全反射)将光封闭在内部而引导到远距离方向的波导。2、光纤的结构尺寸纤芯直径10UM1UM(匹配型包层)9UM09UM凹陷型包层包层外径(2D)125UM3UM一次涂敷层外径250UM3、折射率折射率是表征光学材料的一个重要参数,用N表示。NC/V式中C光在真空中的传播速度V光在材料中(光纤玻璃)传播速度通信用石英玻璃的折射率约为15。包层N2包层N2纤芯N1图示纤芯折射率N1一般N1146包层折射率N2一般N214584、相对折射率差是表征纤芯与包层折射率不同程度的参数8(N1N2)/N11,用N1146N21458计算出的(1461458)/1460001375、数值孔径(NA)数值孔径是表征一根光纤当光从端面射进来时,接收光能量大小的一个参数,用NA表示。2MAX如图示,把受光角2MAX的一半的正弦定义为光纤的数值孔径NA,即NASINMAX。受光角(2MAX)表示光从空气中射入光纤端面,为了使光能在光纤中传输,光线入射角必须小于2MAX(否则满足不了全反射条件),光就能在光纤中传输,所以2MAX称受光角。对阶跃型光纤的数值孔径为NA(N12N22)1/2N1(2)1/2如光纤为纯石英玻璃,N11452,相对折射率差为1,则NA02,受光角度约24从立体观点看2MAX是一个园锥,从光源发出的光只有射入园锥内的光才能在光纤中形成全反射面向前传播,CCITT在G651中包层N2包层N2纤芯N19建议NA(018028)002。在光纤接续时,若连接二条数值孔径NA不同的光纤,在接续部份光被辐射,会产生接续损耗,两条纤数值孔径相差越大,其损耗越大。6、模场直径模场直径表示单模光纤中基模场强在光纤截面内分布的范围。上图示,光在传输中,若在A点将光纤切断,再接触上进行横向错位一点,光功率计测得的光功率损失一点,错位越多损失越大,而得出一条横向错位曲线,当光功率损失到1/E点时的直径为模场直径D。因为E2718,所以1/E0368SM单模光纤的模场直径为(910)UM10,使用模场直径这个参量替代光纤的芯径。7、同心度是指纤芯的园心与包层园心之间的距离与纤芯直径D的百分比。即/D100指标要求模场同心度053UM光源光功率计AP1/E点DUMD10目前国内已能达到1UM8、不园度是指纤芯或包层不是正园而是呈椭园形,最长直径A(长轴)与最短直径B(短轴)之差与纤芯或包层的标称直径D之比的百分比,即(AB)/D100单模光纤标准模场不园度6包层不园度2上述参数在评价光纤接续损耗时是很重要的。9、截止波长截止波长C是保证单模传输的必要条件。当传输的光的波长大于C时,光纤只能传输基模,而其他模的光能向外辐射,不能传输。结构一定的单模光纤,实际上还有第二个模能以较短的波长传输,截止波长就是能传输这第二个模的最高波长。三、光纤的传输特性1、光纤的损耗波长特性曲线光纤的主要特性有“传输特性”、“机械特性”和“温度特性”。现仅介绍传输特性中“低损耗光纤的损耗波长特性”100(124)1977年50(094)(138)1978年50AB1110瑞利散射损耗1979年05红外线吸收紫外线吸收010810121416第一窗口第二窗口第三窗口光纤的损耗波长特性曲线(OH根形成的吸收损耗)从波长特性曲线中可以看出有衰减系数低的“窗口”,即工作窗口,其波长分别是085UM、131UM、155UM三个窗口。2、光纤产生损耗的原因可以分为二个方面,一是光纤本身的固有损耗;二是光纤在实际敷设使用过程中产生的附加损耗。具体如下瑞利散射损耗固有损耗吸收损耗波导结构不完善损耗光纤损耗微弯损耗附加损耗弯曲损耗接续损耗(1)、瑞利散射损耗光与微粒子相遇时,光向各方向散射现12象。光纤在拉丝过程中,从2000高温速冷到20左右,在2000时产生的密度不均匀和成份组成不规则,将残留在光纤中,产生瑞利散射。(2)、吸收损耗光纤材料对光能的固有吸收并转换成热能;光纤玻璃中的杂质最大影响是OH根离子成分引起的吸收损耗。(3)、波导不完善引起的损耗纤芯与包层界面并不是理想的光滑园柱面,有非常微小结构的凸凹现象,如存在着这种不均匀表面,使光纤损耗增加,传输模变成辐射模。(4)、微弯与波导结构不完善引起的损耗一样,在光纤生产制造出来后光纤侧面受到不均匀压力,使光纤在轴向上发生微米(106M)级的弯曲而产生的损耗。(5)、弯曲损耗是光纤弯曲时所产生的损耗。在弯曲半径较小时,使光纤内的光在纤芯与包层界面上因入射角余角大于临界角余角,使光泄漏到包层而产生的损耗。所以光纤弯曲半径不得小于允许的弯曲半径。(6)、接续损耗来至二个方面,一是光纤参数不同,如芯径、相对折射率差不同等引起的损耗;二是接续操作不完善,如光纤端面切割不清洁,轴心未对准,纤芯间有间隙等引起的损耗。四、菲涅尔反射、瑞利散射1、菲涅尔反射光经过不同折射率的介质所发生的反射现象叫做菲涅尔反射。13常发生在光纤活接头、光纤断裂处、纤芯与空气界面。在光纤入射端、出射端或光纤断裂处,各端面与光纤轴线方面垂直并呈平面镜状时,反射功率计算为PFN1N0/N1N0PTPF菲涅尔反射功率PT菲涅尔反射点传输光功率N1纤芯折射率(约为146)N0空气折射率(约为10)2、瑞利散射我们知道,物质的原子是由原子核和电子构成(光纤也一样),原子、分子中的微小粒子电子是以某固定频率进行振动的,并能释放出与该振动频率相应波长的光;一旦这些粒子受到具有一定波长的光的照射时,若光频率与该粒子固有频率相同,即引起共振,粒子内电子便以该振动频率开始振动,结果该粒子向四面散射出光,入射光的能量被吸收。对于从外部观察的人来说,好似看到光撞到粒子以后向四面八方飞散一样,此现象称光的散射。由发明者瑞利发现,故命名为瑞利散射。光纤中对于上述的粒子是指在光纤制造拉丝过程中,从2000C高温急剧冷却到20C室温时,在光纤内产生的密度不均匀性,以及成分组成的微小变化的那些部份。根据光纤目前的制造工艺,瑞利散射是不可避免的。在光纤内所产生的瑞利散射中,只有一小部分沿着与入射光信号传播方向相反的方向返回到入射端,这部分光称为背向瑞利散射光。背向瑞利散射光功率可用下式表示14PRCRPT/4N1PR背向瑞利散射光功率PT散射点处的传输光功率光脉冲宽度N1纤芯折射率光纤相对折射率差C真空中的光速(3108M/S)R单位长度光纤的瑞利散射系数五、光纤的色散及产生原因1、色散光纤输出端的光脉冲与输入端相比较,波形发生了时间上的展宽,这种现象称为色散。如图示DP输入输出TT2、色散产生的原因A模式色散在多模光纤中,各传输模式的传输路径不同,各模式到达出射端的时间不同,引起脉冲展宽的色散称模式色散。单模光纤没有模式色散。B材料色散太阳光通过棱镜以后可分成七种不同颜色就是一个证明。在通信中,实际使用的光源并不是理想的单一波长,有一定波谱线宽。光波的传播速度由下式表示VNC/N式中C光在真空中传播速度VN光在折射率为N的光纤中15传播速度N光纤折射率光波长不同,折射率N不同,波速VN将随光波长的不同而改变,到达出射端时将产生时间差,从而引起波形展宽。(C为光在真空中传播速度,为一个定数)。C波导色散光纤纤芯与包层折射率差别很小,在界面产生全反射现象进行传播,但有一部分光将会进入包层之内,出现在包层的这部分光与光波长有关,就相当于传输路径长度与光波波长不同而异,具有一定波谱线宽的光源所发出的光脉冲入射到光纤后,不同光波长的传输路程不完全相同,到达出射端时间不同,从而使脉冲展宽。此称波导色散。各色散大小顺序是模式色散材料色散波导色散单模光纤只有材料、波导色散,所以色散只决定光纤制造材料和传输光波波长,与维护工作如何没有直接关系。第二节光缆及光缆的结构一、光缆就是由若干光纤纤芯组成的缆线。二、光缆的结构光缆可分为缆芯、护层及加强元件两部分。1、缆芯缆芯是光缆的主体,结构是否合理对光纤安全运行关系很大,一般应满足A裸纤在缆内应处于最佳位置、状态,保证16光纤传输性能稳定,有良好机械保护,不应承受外力影响。B缆中的金属线对(如果有)应妥善安排,并保证电气性能。C缆芯中的加强元件应能承受允许的拉力。D缆芯截面应可能小,以降低成本。2、护层及加强元件光缆护层是由护套和护层构成的多层组合体,护层的作用是进一步保护光纤,使光纤能适应各种敷设使用场合,如架空、直埋、管道、河流、室内等。目前光缆护层常用材料有聚乙烯(PE)、铝箔聚乙烯粘接护层(PAP)、双面涂塑皱纹钢带(PSP)等。架空、管道光缆常使用PAP护层;直埋光缆常用PSP护层。加强元件光纤对任何拉伸、压缩、侧压等承受能力很差,因而光缆必设有“加强元件”。目前我国多用层绞式、骨架式两种。三、光缆型号的编制方法1、型号的构成由光缆型式的代号和规格的代号构成,用一短横划分开。2、型式(1)构成光缆型式由五个部份构成,如下示,各部份均用代号表示。17(2)分类代号GY通信用室(野)外光缆GR通信用软光缆GJ通信用室(局)内光缆(3)加强构件代号无符号金属加强构件F非金属加强构件G金属重型加强构件H非金属重型加强构件(4)派生特征代号B扁平形状Z自承式结构T填充式结构(5)护套的代号Y聚乙烯护套V聚氯脂护套U聚氨脂护套A铝聚乙烯粘接护套L铝护套G钢护套外护层护套派生(形状、特征等)加强构件分类18Q铅护套(6)外护层的代号02聚氯乙烯套03聚乙烯套20裸钢带铠装22钢带铠装聚氯乙烯套23钢带铠装聚乙烯套例如GYTA2320D表示为GY通信室外用光缆;T填充式;A铝聚乙烯粘接护层;23钢带铠装聚乙烯套;20D20芯第三节光纤特性测试在光缆线路维护中,光纤特性测试主要是测量光纤衰耗、后向19散射曲线、光纤接头损耗、光纤故障判断等。按CCITT建议G652规定单模光纤衰减测量的基本方法是剪断法;第一替代方法是后向散射法;第二替代法是插入法、而在实际光缆线路维护测试中主要用后向散射法。一、剪断法测量光纤衰耗优点是测量结果精确、重复性好;其缺点是人为地剪断23M光纤。通常情况,只适用单盘光纤衰减测试,不适用维护上的各项技术测试。1、测量装置图2、测量步骤上图示注入系统可以是500M长,相对折射率和芯径比被测光纤小的光纤(或用微弯曲法,在测量衰减时,用一个半径为30MM的园柱,将被测光纤在上面绕一周),光源发出的光通过这段光纤激励后,入射到被测光纤的高阶模就很小,测量的误差可小于005DB。(1)测量时调光源输出的光功率,使末端接收光功率P2为最大,记下P2。(2)保持光源输出功率不变,将光纤离光源23M处剪断,再23M光源注入系统光功率计M1光功率计M2剪断处被测光纤20测此时短段光纤输出光功率P1,记录P1。此时光纤衰减PP1P2(DB)若光纤距离LKM,则被测光纤的衰耗常数为P/L(DB/KM)测中继段光纤总衰耗时,用2台光功率计,但测量前应对2台光功率计用光源进行校正,以免引起误差。二、插入法测量光纤衰减是不剪断光纤测量光纤衰耗的一种方法,要求测量连接设备精密度高。其重复性、精确度比剪断法差。适用于光缆工程竣工测试和维护中光缆中继段光纤衰减测量。测试如上图示用光源将P1、P2两台光功率校准后,将P2送到对端。1、将光源P1在A端测出光源输出功率P1,保持光源输出功率不变。2、A端用连接器将光源(功率不变)送入光纤。3、B端用光功率计P2测出其光功率为P2。被测光纤总衰减为PP1P2若光纤长度为L,则衰减常数Q(P1P2)/L光源光功率计P2光功率计P1被测光纤连接器连接器连接器A端B端21测试中,因连接器不清洁等原因产生连接损耗的不确定性,给测试准确度带来一定影响。三、后向散射法用后向散射法能测量光纤断裂点位置、光纤的衰减、光纤的长度、光纤的接头损耗、光纤沿长度的衰减分布。1、光时域反射仪(OTDR)测量原理当探测光脉冲注入光纤后,从光纤沿途返回到入射端的光其物理起因是(1)纤芯折射率不匹配或不连续(连接器、接头和光纤不匹配处)产生菲涅尔反射。(2)纤芯折射率微观的不均匀性引起瑞利散射。半导体激光器分光镜脉冲发生器被测光纤1被测光纤2终点或断裂处光电变换器显示或记录装置OTDR测试原理图脉冲发生器产生电脉冲驱动激光器发光脉冲,入射到被测光纤,22在纤中产生瑞利背向散射和菲涅尔反射光,经过到反射点的距离成正比例延迟时间之后,返回到入射端;返回来的光信号利用分光镜分离取出后,变成电信号,经放大、平均化处理,馈送到显示器对波形进行测定。DB接收光功率菲涅尔反射菲涅尔反射接续损耗瑞利散射形成的背向散射光曲线斜率对应光纤损耗传输时间(对应距离)TOTDR光时域测试仪屏幕上显示的后向散射曲线图图中大的反射点为菲涅尔反射信号,较均匀的反射信号为瑞利散射信号。2、平均化处理功能所测量背向散射光非常微弱,需对光纤上某一点背向散射光信号作多次测量,取其数据的平均值作为测定值,这就是平均化处理。平均化处理方式大体分二种(1)取样积分器的模拟平均方式由于信号与取样脉冲间有相关性,而噪声是随机的,信号经过多次取样积分,不断积累增长,使信号平均值能够接近于实际值,而噪声经过多次取样积分后,其23平均值越来越小,使信噪比得以提高。(2)模/数(A/D)转换器的数字平均方式对信号进行高速多点取样,由微机进行平均化处理。根据需要,平均的次数为2N(N24)。通过平均化处理,可以得清晰曲线。3、后向散射法它是测量光纤数值孔径内返回到光纤注入端的瑞利散射的光功率,在光纤的单端测试。测量光纤衰耗、接头损耗时,通常进行双方向测试取平均值作为光纤衰耗、接头损耗值。由于用OTDR测试时在始端有一盲区,盲区距离100米左右,为了清除盲区对测试精确度的影响在OTDR光输出端接入5001000米左右假纤再进行测试。(1)被测光纤端面制作端面应清洁、平滑,并与光纤中心轴相垂直。(2)OTDR仪的调整折射率、设置测试长度(至少是被测光缆长度的2倍)、脉冲宽度、增益等。脉冲宽,提高信噪比,但距离信号会变模糊;脉冲窄,降低信噪比,但提高了距离信号清晰度。一般测距离长,脉冲用宽点;反之用窄脉冲(一般1M)。折射率应调到与光纤同,以免测试不准确。24假纤被测纤(A)A菲涅尔反射BC瑞利散射B上图示(A)光纤输入端菲涅尔反射区应接入假纤才能进行测,否则入射端菲涅尔反(B)被测光纤射会产生盲区效应(C)光纤输出端菲涅尔反射区当尾端反射区不明显时,游标位置设置不明确,影响测试准确度,此时应对尾端进行端面处理,使之与光纤中心轴相垂直(最多不超过4度偏差)。测量光纤衰耗可采用(在仪表中可以显示出来)A两点近似法(TPA法)B最小平方近似法(LSA法),一般采用此法误差小四、光纤的接续及接续损耗的测量1、光纤接续方法一般分成固定接续和连接器接续两种。(1)固定接续A非熔接法一般可分为V型槽法、套管法、三心固定法等,在光缆线路维护中此法用得较少。B熔接法在光缆线路工程施工、维护上基本上用此法。其特点是光纤轴心对准之后,采用加热光纤的端面使其熔接,是一种热熔接法。目前光纤熔接机都采用“气体放电加热”方式。在实际运用中,由于光纤端面制作的不完整性和光纤端面压力不均匀性,一次性放电熔接光纤的接头损耗还较大;目前熔接机都25采用“预热熔接法”(即二次放电熔接法)。这种方法是正式放电熔接前,对光纤端面进行预放电、给端面整形、去除灰尘和杂物;使光纤端面压力均匀。从而达到减小接续损耗之目的。在实际接续中,当光纤接好后,经测试接续损耗较大,或观察接头中有气泡等现象;再追加一次放电可能有效。不过再追加放电就不会再起作用了。(2)连接器接续(又称活接头)连接器是光通信传输、测量等工作中不可缺少的器件;连接器通常由一对插头和配合机构构成;其最重要的技术是定心技术和端面处理技术。定心方式分为调心型和非调心型两种。目前使用的大部分连接器都以非调心为主。连接损耗在03DB以下。常用的有AFC/FC型;BFC/PC型;CDIN47256/7型;DD4型;EV型槽连接器是一种裸光纤连接器,一般在现场用于两根裸光纤连接,使用方便,连接损耗低,最好的连接损耗可达02DB左右。为减少菲涅尔反射损耗,在接口处可以使用光纤匹配液。匹配液一般用丙三醇(甘油)、四氯化碳或液态石腊。2、光纤接续的操作方法操作方法光纤端面的处理、光纤的接续安装、光纤的熔接、光纤接头的保护、余纤盘留五个步骤。其中光纤端面的处理是接续的关键。26(1)光纤端面处理工具光纤护套剥除器、光纤松套管切割器、光纤涂层剥除钳、光纤切割器和光纤清洗工具、超声波清洗槽等。(2)光纤端面处理操作步骤A剥除光纤的松套管、一、二次涂(被)覆层;B清洗光纤;C切割光纤断面;D清洗光纤端面。(3)光缆接头盒性能的要求A适应性;B气闭性和水密性;C机械性能;D耐腐蚀耐老化;E操作的优越性。(4)接头盒内光纤余纤的长度一般应在081M。3、光纤接续损耗产生的原因一是两根光纤特性的差异或自身不完善造成;二是接续外部原因增大衰耗。光纤接续损耗产生的原因是(1)光纤的模场直径不同;(2)光纤的芯径不同;(3)相对折射率差不同;(4)光纤的轴心错位;27(5)光纤的间隙;(6)折角;(7)端面倾斜、不完整。原因分析(1)模场直径不同引起的连接损耗(手册P155)纤芯径910M,偏差不应超过10,若偏离性太大会增大衰耗,若20,接头损耗将达02DB(2)轴向错位,仅错位2M,损耗达05DB(3)光纤的间隙过大,会使传导模漏泄而产生损耗,活接头更突出(4)折角光纤在接续过程中,产生折角,增大损耗(5)光纤端面不完整引起损耗(6)不同相对折射率差引起损耗4、接头损耗的测量接头损耗测量的方法可分为(1)在熔接机上纤芯直视监测;(2)用OTDR测试,在工程维护中基本上使用此法,但应进行A、B端双方向测试,将测试值取平均值。(3)本地注入检测法;(4)远端光源光功率监测;即在发端,接头点、接收端分别放置光源、熔接机、光功率计,据收光功率大小遥控熔接机微调架,此法又须用金属线对才能实现,此法已不用。28下面重点讲述用OTDR测试的方法最小二乘法测接头的接续损耗(LSA法)YPM点S1QRX(1)在信噪比较差情况下,只要用直线连接S0S1、RS2,并且分别用统计学的处理方法,即按可取范围内的多个数据来进行最小二乘法直线近似,就可以求出接续点M处的PQ光损耗值。这样可将因标志点设定位置不同而造成的测量误差减至最小。(2)日本安立公司MW910COTDR测试实例是A置SPLICE/LOSS键于LOSSB调垂直游标于“”处C转动旋转柄移动垂直游标,使“”置于接头阶梯前边缘D置SPLICE/LOSS健于SPLICE处,在接头前后各打上二“”号,就可显示出接头损耗。S0S229YLX024DB131MP100NSTT25DBIOR14660接续损耗自动测量A置“”号在接头阶梯前边缘B置AUTO/MANUAL键于AUTO(自动)C和号会自动置于标准位置D显示接头损耗025DB131MP100NSSLAAUTOTT25DBIOR14660所以安立实际是使用“最小二乘法”2、接头损耗需从两个方向测量后取平均值接头处波形台阶可能向上也可能向下,或没有台阶,这个台阶并非接续损耗,而是两光纤背向散射光功率的差值与实际接头损耗二者之和。30第四节光缆线路工程及维护有关要求一般光缆线路工程敷设光缆的方式有架空、直埋、管道等三种形式。其有关标准要求如下一、架空光缆1、水泥电杆洞深及拉线洞深表(单位米)电杆程式普通土硬土坚石水田湿地7M1312108M1514129M161514拉线程式7/22131210147/26141311157/30161412162、电杆正直要求(1)正直杆根左右偏差不超过5CM;干梢前后左右倾斜水泥杆不超过1/3杆梢,木杆不超过1/2杆梢。(2)牢固培土紧实牢固呈馒头形,高1015CM,宽1525CM(从杆边算起)。(3)角杆根部应向内角内移水泥杆半个根径,木杆一个杆径。31(4)终端杆杆梢应向导线张力的反侧倾斜一个杆梢左右。(5)避雷线固卡钉或箍线固牢,顶端正直,高出杆顶1015CM,接地符合规定。(6)电杆编号应齐全、清楚、正确。编号的原则是从AB端;支线光缆由基站支线基站。3、拉线(1)拉线隔装、程式、股数、距高比等符合规定;(2)位置正确角杆、普通杆拉线位置偏差不超过10CM;(3)拉线收紧、无松弛、跳股、各股绞合良好、受力均匀、无攀藤物;(4)拉线上、中、下把缠绕紧密;(5)地锚无锈蚀、培土紧密,绞合拉线地锚出土6010CM和30CM,铁柄地锚出土2030CM;(6)水泥杆拉线抱箍配套适宜、吻合紧密;(7)拉线程式的选用(轻、中负荷区)A转角拉线比吊线程式大一级;转角60时,需装两条终端拉,程式比吊线程式大一级;终端顶头拉线一般设7/30拉线;B其他与吊线相同或大一级。(8)防风、防凌拉线要求防风拉是在直线每隔500M设双方拉线;防凌拉是每隔1000M设防凌四方拉线。位置在吊线上方1020CM。4、吊线、挂钩32(1)吊线牢固、垂度合格;(2)挂钩均匀、整齐,距离符合规定,误差为3CM(每挂钩间距50CM),电杆两侧第一个挂钩距吊线固定物边缘为25CM2CM。5、光缆的敷设要求(1)光缆的单盘检验A核对单盘光缆的规格、程式和制造长度是否符合订货合同规定或设计要求;B外观检查;C填充型光缆应检查填充物是否饱满;D打开光缆端头检验时,核对光缆头端别并作标志,一般以红色示A端,绿色示B端;E查出厂合格证和测试记录;F现场测光纤衰耗常数和光纤长度;G查金属护套对地绝缘电阻值,应符合出厂要求,一般10000MKM;H检验完结应恢复光缆端头密封包装和缆盘包装。(2)光缆配盘要求A尽量整盘敷设以减少中间接头;B按设计选用相应的光缆,管道、架空光缆不允许直埋,直埋光缆可以用管道或架空;C靠设备侧的第一、二段光缆的长度应尽量大于1KM;33D接头点位置应满足接头点应安排在地势平坦和地质稳固地点,避开水塘、河流、沟渠及道路等;避开交通要道口;E光缆线路端别以两基站所处位置来确定(设计上已定),东西向线路东侧为A端,西侧为B端;南北向线路北侧为A端,南侧为B端。分支基站线路端别应服从主干光缆线路端别(主干基站为A端)。(3)光缆预留基站设备每侧1020M(大站可为2030M)光缆接头每侧68M架空光缆每500M一大预留5M(或12M),作预留支架固定;每200M一小预留02M(或05M),过电杆用PVC管保护。管道人孔预留051M。(4)接头盒内余留光纤长度081M。6、对接头盒的要求(1)适应性有直埋、架空、管道等,要求对环境、自然条件有很强适应性;(2)气闭性与防水性光纤在水中抗张强度明显下降,表面损伤易断裂,增大衰耗。所以要求接头盒有好的气闭和防水性能;(3)有一定机械强度;(4)耐腐蚀、耐老化性;(5)具有操作的优越性。如重量轻、有可折性、统一性、操作简便等。347、光缆弯曲半径代维合同规定,障碍处理后光缆弯曲半径应不小于15倍缆径;施工中应大于等于20倍缆径。8、接头盒固定要求(1)接头盒固定应落在电杆上或杆旁051M处;(2)接头盒两端应做伸缩弯(具有防水作用,雨水可自行流走,不会向接头盒两端灌入)。具体尺寸如下图示9、“三防”要求(1)光缆的防护主要指防强电、防雷、防腐蚀的“三防”;(2)防强电、防雷主要措施A与电力线交越采用电力专用保护管加以保护,保护长度超出电力线两端12M;501502001550100501502005020252025伸缩弯PVC保护管一般用铝芯塑线捆扎4道所注尺寸单位为CM35B在10KV以上电力交越两侧电杆应装避雷线(含遭过雷击的电杆);C架空光缆防雷7/22吊线可视的光缆的防雷设施,将拉线与吊线电气连通入地,可提高防雷能力,有拉线处均设拉线式地线;D吊线每隔1KM采用角钢接地,将强电限制在短范围内;E接头处金属构件断开,不作电气连接;F进入局站内的光缆金属构件均应互相连接,用25MM2的铜芯橡皮线,两端各配一个DT25MM铜鼻子连接到机房总保护地线排上。G架空吊线不得终结在基站铁塔上,以防止吊线上雷电影响;必须终结时可用蛋形隔电子阻隔。10、光缆接续损耗的标准一般按设计要求,因设计单位不同,往往提法各异。代维合同规定单模光纤的平均接头损耗应不大于01DB/个。11、架空光缆与地面之间高度要求架空光缆架设高度架设与跨越地点与线路方向平行时架设高度(M)与线路方向交越时架设高度(M)条件市内街道铁路公路土路(大车道)4533355755545最低线条到地面最低线条到地面最低线条到地面最低线条到地面06最低线条到屋脊(尖顶房)房屋建筑15最低线条到屋顶(平顶房)通航河流不通航河流其他通信导线1206最低线条到最高水位时的桅顶最低线条到最高水位时的水面最低线条到另一杆路最高线条间垂36直距离注其他要求查有关资料二、直埋光缆维护1、光缆埋深要求普通土12M半石质土、市区人行道10M全石质、泥沙、农田排水沟08M2、标石设置(1)设置位置光缆接头、转弯点、光缆特殊预留点、排流线起止点、同沟敷设缆起止点、与其他缆交越点、穿越障碍物点和直线段每隔100150M应设普通标石;接头处设监测标石。(2)光缆标石一般应埋在光缆的正上方;(3)标石编号应根据传输方向,由A端向B端排列;一般以中继段为单位独立编号;(4)标石埋深60CM,出土40CM,允许偏差5CM;(5)处理后的障碍点应增设标石,并绘入维护图。其他详细请查阅有关资料。三、管道光缆维护1、定期检查人孔托架、托板是否完好、标志是否清晰醒目、光缆外护层及接头盒有无腐蚀、损坏或变形;发现问题及时处理。2、定期检查人孔内走线排列是否整齐、预留缆、接头盒固定是否可靠。3、发现管道或人孔沉陷、破损及井盖丢失等情况,及时采取措37施修复。4、清除人孔内缆上污垢、抽除人孔积水。具体请详见有关资料。四、光缆线路障碍抢修及使用的机具仪表1、光缆障碍抢修过程请详见抢修流程图。其主要过程是(1)障碍发生移动公司通知线路代维中心,中心派出抢修队(测试组到基站测光缆障碍点,另一组到障碍现场抢修);中心同时与基站代维联系到基站配合测试;同时通知巡线员到现场查找障碍点,协助抢修。(2)进行障碍抢修,并进行光纤传输特性和接续耗的监测。(3)抢修好后报移动公司网络部,验证障碍抢修已恢复通信,并进行中继段光纤传输特性测试。(4)清理障碍抢修现场,结束。2、抢修过程中所用机具、仪表(1)仪表OTDR测试仪及假纤等配套设备、万用电表等;(2)机具光纤熔接机及配套工具;发电机及电源线、照明设备等;抢修现场必配的工作雨伞、工作台等配套工具;架空光缆带上杆工具;管道光缆带开井盖工具、抽水机等;直埋带开挖工具等;(3)车辆及备用光缆、接头盒等抢修器材。38光缆线路障碍抢修流程图障碍发生移动公司(网络部)维护中心障碍抢修队机具仪表装车出发障碍现场障碍抢修军通维护管理中心基站代维公司必要时报公安部门通知巡线员基站测障碍点做好后勤保障组织民工(测试组)(抢修组)39五、光缆线路故障点的准确测试与查找当光缆线路发生障碍后,要快速、准确地找出障碍点,必须要做到精确地测量、准确地换算,查对原始技术资料。1、精确地测量正确地设置“折射率”根据OTDR测试原理,屏幕上显示光纤长度LCT/2N1式中C光在光纤中的传播速度(定值)T菲涅尔反射信号返回时间N1光纤折射率从式中可看出设置不同的N1值,其光纤长度L值将随N1值的不同而不同。所以N1的设置应与原始资料设定的N1相同。若N1设置相差001,测出10KM长度误差为68M。2、准确的换算因实际测出光纤长度L纤光缆长度L缆路面长度(或杆路长度)L路,其中主要考虑(1)光缆每处接头留有充分的余量要求架空光缆接头预留二侧各68M,基站预留1030M,架空光缆的大小预留等,每个人孔预留12M(或更多)。障碍修复清理现场、结束40(2)光纤在光缆成型时有绞缩率,有余量。一般古典式成缆绞缩率为5束管式绞缩率为3束管后再成缆的绞缩率为8在实际工作中,用一段光缆(其缆长度可查尺码得出),用OTDR测出光纤长度,可以求出纤芯在光缆中的绞缩率。就可以作为同型光缆的参考数据。3、查对原始技术资料(1)工程竣工资料(2)维护图资料因工程竣工资料往往误差较大,特别是光缆经过障碍抢修,增加光缆、接头、迁改等原因,误差更大。所以要求绘制维护图,并至少每年对维护护图进行一次修改。只要做到上述三点,测量、寻找光缆故障点是能做到又快又准,从而缩短障碍时长。六、后向散射法测试中的幻峰现象1、幻峰出现的原因用后向散射法测试时,常发现屏幕上显示的后向散射曲线有间断现象,间断点的上方出现斑点,这种现象称幻峰。是假想峰值,一定程度上影响光纤测试准确度。其原因是大的菲涅尔反射(菲涅尔反射信号比后向散射信号高出30DB)引起的二次反射或是由于菲涅尔反射点与测试距离范围之间的关系而引起。412、对光纤测试的影响(1)幻峰出现使光纤故障点定位测试时,常把幻峰当作故障点;(2)使后向散射曲线失真;(3)对采用最小平方法测量光纤接续损耗影响较大。3、幻峰的消除和避免在同一间距上,若出现一个或多个菲涅尔反射,则大的为反射点实峰,其余的为幻峰。消除方法是若由连接器引起,应调节连接器使之出现反射最小;选择长于被测光纤2倍的测试距离范围;最小平方法测光纤接头损耗时,要避免1、2、3、4等符号之间包含幻峰或改用两点法测试等。42第五节光缆加强芯及金属护套的接续一、光缆加强芯及金属护套的接续1、加强芯和金属护套的种类及特点(1)加强芯分金属型和非金属型两类A单芯B多股绞合化学纤维(如FRP玻璃纤维增强塑料、芳纶纤维等)(2)金属护套种类很多,最常用PAP护套(铝塑粘接护套),埋式光缆一般在PAP基础上再加钢带铠装。另外还有铝、铝护套和钢丝铠装等。金属加强芯和金属护套处理采用两种方式A光缆接头处加强芯和护套电气上分别相连接。B光缆接头处加强芯和护套电气上互不相连接。如何决定,由设计而定。往往都采用加强芯、护套均作绝缘处理,电气上互相分开。2、光缆接头监测线与监测标石的连接为了及时掌握处理光缆金属护套损伤或接头进水故障,必须定期或不定期测试金属护套对地及接头盒对地绝缘情况。43(1)监测线的引出连接方式只监测护套对地绝缘,采用此方式监测标石。BV16MM2焊接平BV16MM2接地体(2)监测缆的引出连接方式接头盒A端缆线对监测线16金属加强芯B端缆50铜片说明铜片尺寸10X30MM中间与监测线焊接铜片两端用502胶粘合在接头底部要求铜片中间(未涂胶部分)与盒底接触良好一般情况1、2A端缆金属护套、金属加强芯3、4B端缆金属护套、金属加强芯445、6接头盒监测电极监测缆引出连接方式安装图监测缆领示孔线对。18。27。3监测标石接线板6。4。5在光缆接头两端把金属加强芯、PSP护层各自分别引出,另装两只铜片与接头盒底部接触良好并分别引出,六根引线接到监测标石接线板上。其作用(1)监测对地绝缘、接头盒进水故障等;(2)进行放音、查护套(钢)对地绝缘不良点、测光缆路由,也可解决部份区间公务联络。监测缆用HYYAT10205全塑填充市话缆20M,单线对地45绝缘电阻晴天可达20104M,阴潮天气可达1104M(标准07104M)。二、直埋光缆监测标石在测试中的应用1、测金属护套对地绝缘电阻(1)用高阻计或兆欧测监测标石接线端子1地(A端)、3地(B端)的绝缘电阻即是光缆A端(RA)或B端(RB)金属护套对地的绝缘电阻值。测试时应注意排除直埋接头盒密封不良或进水的影响;排除监测标石引线电缆绝缘不良的影响。技术标准为2M/单盘注实际测试值应注意换算成标准值(2)金属护套对地绝缘电阻值的分析在实际维护工作中,此值很难达到技术标准值2M/单盘,其主要原因是A光缆护套在出厂时是否进行过检验是否达到出厂技术指标要求一般要求为10000MKM。B光缆线路工程设计中是否提出此项指标要求C光缆线路在施工敷设前是否进行过单盘检验绝缘电阻是否达到标准要求在四川施工的工程公司为了达到该指标要求,曾在光缆敷设前做单盘浸水试验(即将单盘光缆放在特制水池中浸泡48小时后,测试护套对地绝缘电阻值,以检验其护套的完整性。D光缆在施工敷设时应采用人工抬放,不允许在地上拖放而46损伤光缆护套。E光缆沟回土前应对光缆进行检查测试先检查光缆护套,如有损伤应进行修复;进行绝缘电阻测试规定为单盘光缆敷设后回填土30CM,不少于72小时后测试,其测试值应不低于出厂标准值的1/2(即5000MKM);光缆接续回土后,不少于24小时,测试光缆接头对地绝缘电阻值应不低于出厂标准值的1/2(出厂标准值一般为20000M(500VDC)。F工程竣工验收时作为验收指标进行测试如果在工程验收时就达不到指标要求,甚至绝缘电阻为零,要在维护上来解决修复是很困难的。其困难在于第一,影响绝缘不合格的护套损伤,在一个中继段内往往不是一处或几处,而是多处,甚至很分散。第二,用金属护套对地绝缘故障测试仪查找故障点时,因是多处损伤,难以准确测试判断故障点,且是直埋,要把缆挖出修复很困难。2、接头盒监测电极间绝缘电阻测试用高阻计或兆欧表(250VDC)直接在监测标石5、6线上测试值即为绝缘电阻值,维护指标5M。如此值太低或为0,说明此接头盒进水,应报当地移动分公司安排检修。3、探测光缆路由及测定光缆埋深当用光缆线路路由探测仪探测光缆路由时,探测仪信号发生器应接在金属护套监测线上(A端接监测线1,B端接3)47与地之间;在光缆对端应通过几千欧电阻接地。如何探测请参考探测仪说明书。、金属护套对地绝缘不良故障的查找查绝缘不良故障时,信号发生器输入端应接光缆金属护套上(A端接引线、B端接),信号发生器接地端应在光缆线路路由反向的M处接地。具体操作参照使用说明书。、监测标石中监测线序的判定(1)查设计或竣工资料监测线接线板线序、色谱图会很清楚地标出来,一查就知道,什么颜色代表什么线清楚后才知道如何测,才能分析判断其测试结果。(2)测试分析判断若查不到设计竣工资料,如何判断色谱、线序呢现介绍两种方法供参考。A开接头盒查对一般不用此法,因费时、费事,还可能造成故障。B测试分析判断领示孔A端J3A端A端J1J2235462345648上图示以一条二干线路为例J2监测标石监测缆线序和色谱是(红)、(绿)、(橙)、(蓝)、(黑)、(白)(各条线路不一定相同,应查设计或竣工资料);监测缆绝缘电阻M是合格的。对六条引线间绝缘测试有下述规律J2监测标石的测试1与2或3与4间绝缘电阻即是测A端或B端的金属加强芯与金属护套间的绝缘电阻,其测试值应较大;此时,若将监测标石J3的3、4短路,J2的1、2线间其绝缘电阻为0;若在监测标石J1的1、2线短路,J2的3、4线间绝缘电阻为0,若用万用表测,在短路处断开,短路试验则表针会摆动。若分别测1地或2地(3地、4地)的绝缘电阻值,应是绝缘电阻较大的是金属加强芯,绝缘电阻小的是金属护套。这样就确定出1与2和3与4线,记下相应的色谱。余下的5、6线即为接头盒的监测电极线了,记下色谱,5与6线间或单线对地绝缘值较大,标准值应5M。B端B端B端49实际上监测线是如何引出的,经过测试分析判断出来后,本段线路的其余监测标石的监测线都是相同的(在实际工程验收中也发现过在接线时有接错的现象)。第六节地线电阻的测试(以ZC8型接地电阻测试议为例说明)C2P2PCEPC接地体电位电流依直径彼此相距20M1、注(1)灵敏度过高,接地体插浅些(2)灵敏度不够,P、C接地棒可注水2、当EC间距离20M时,P在E、C之间的直线几米以外时,其误差可不计。当EC间距离20M时,则P应在E、C直线的中50间。3、使用方法(1)按上图示接线,仪表放平。测架空光缆时,防雷地线上端与吊线是连通的,此时应将地线上端与吊线断开,否则测出值不是此接地体的真正接地电阻值。(2)倍率标度置于最大倍数,慢摇旋动“测量标度盘”指中心线。(3)摇120转/分钟以上时,调标度盘指针于中心线。(4)“标度盘”读数倍率即为接地电阻值。51附录“中国移动通信长途光缆线路维护管理规定”和代维合同中有关内容维护管理规定部份总则主要精神是1、移动通信光缆线路是传送网重要组成部份。光传送网具有全程全网联合作业的特点,维护管理人员必须树立“质量第一、为用户服务”的管理观念,加强全网观念、服从业务领导、全网密切配合、做好本职和全程维护管理工作。2、线路维护工作的基本任务(1)应保持线路设备完整良好及正常运行,传输性能符合维护指标要求;(2)障碍发生时应能迅速准确地判断和排除障碍,尽力缩短障碍历时;(3)日常维护应勤巡视,及时排除障碍隐患;(4)始终保持线路设备清洁和良好的工作环境,延长使用年限;52(5)在保证通信质量前提下,节省维护费用。2004年线路代维合同有关部份一、代维线路设备范畴1、架空光缆、管道光缆、埋式光缆、水底光缆、墙壁光缆、室内引入光缆等各种方式敷设的光缆,包括光缆接头装置、光缆交接分线设备;2、管道设施管道、通道、人手孔及铁附件、引上管等;3、杆路设施电杆、电杆的支持加固装置、接地保护装置、吊线、挂钩等附件;4、附属设备巡房,水线房、了望塔;标石,标志牌,宣传牌;水线倒换开关;光缆线路自动监测系统;防雷设备、防护装置等。二、代维工作内容线路代维工作内容是日常性维护和障碍抢修处理等工作,包括进行光缆线路的日常维护、定期维护、技术维护、应急抢险、光缆线路障碍处理,严格执行线路维护相关规程、制度,编报、实施维护作业计划,搜集、整理线路维护相关资料等,保证光传输系统性能指标达到甲方相关要求。三、月维护报告月报须于次月第三个工作日前提交该月维护报告给移动公司审查。每迟交月维护报告一天扣05分每缺少一个报表,或报表中每发生一项内容描述不清扣1分。月维护报告内容包括传输障碍月统计表分析、维护计划的执行情况、障碍抢修情况(含线路设备变更情况)、护线宣传情况、53线路改造情况、线路大修情况、线路更新情况,光缆沿线的施工情况,维护中所出现问题的原因分析,解决思路等内容。四、障碍处理(一)、终了测试在维护中,如当月有障碍发生,线路代维公司应在故障处理完毕后,进行全程的光纤特性曲线测试、记录,并于次日提交给移动公司存档;每发生一次上交终了测试资料不及时,每迟一天扣05分。(二)、光缆中断时长1、每月每千公里光缆中断时长指标A)、一干、二干光缆中断时长不超过240分钟;B)、本地网光缆中断时长不超过360分钟;每月每千公里光缆中断时长超过相应指标后,以每60分钟为一个考评单位,每超过60分钟,扣5分。2、全年每千公里光缆中断时长指标A)、一干、二干光缆中断时长不得超过48小时;B)、本地网光缆中断时长不得超过72小时;当全年每千公里光缆中断时长超过相应指标后,每月扣10分。即从当月起,截至本合同结束之月,其月度考评分从满分100分下调为90分。在此期间,乙方考评最终得分不得超过90分。注1全年干线障碍时长标准累计不足240分钟(干线长度未超过84公里),考核标准以240分钟计算;注2其中,甘孜州、阿坝州、凉山州的每月(全年)每千公里光缆中断时长增加地形系数12。注3因不可抗力(包括战争、动乱、自然灾害等)造成的传54输故障不计入考核中。(三)、重大障碍报告每发生一次重大障碍报告延误,扣10分。(四)、人为障碍处理如因代维单位本身工作失误造成重大事故,扣当月总评分数的2040分。五、线路代维具体项目及要求第1条线路维护工作的特点移动通信光缆线路是移动光传送网重要的组成部分,主要包括移动干线和本地光传送网(包括移动接入网和城域网等移动传送网,以下同)线路设备(含光缆及附属设施,以下同)。光传送网具有全程全网、联合作业的特点。线路维护人员必须牢固树立“质量第一”的理念,加强全网观念,服从业务领导,全网密切配合,做好本职和全程维护工作。第2条线路维护工作的基本任务光缆线路的维护工作应贯彻“预防为主、防抢结合”的方针,做到精心维护、科学管理,做到1、加强线路日常巡查,及时排除隐患,最大限度地保持线路设备的完好及正常运行,

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