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城域电子政务光纤传输网光缆接续技术要点

作者:李泰贤 来源:电子技术与软件工程


  摘要为了确保城域光纤传输网的通信质量达标,在光缆接续点取得良好的接续质量至关重要。明确通信光缆接续施工的前期准备工作、光缆开剥与安装、光纤熔接、损耗测量、接头盒封装以及光缆成端等各道工序的技术要点,按照技术要点进行作业实施,可以有效保证光缆线路的通信质量,减小接续环节对网络信号传输稳定的影响。
  【关键词】城域电子政务光纤传输网 光缆接续施工 光纤熔接
  广西首府南宁市的城域电子政务光纤传输网(以下简称“城域网”),是一个专为南宁市城域范围内的自治区级党政机关、企事业单位、高等院校以及中直部门等电子政务用户搭建的政务信息高速传输平台。城域网采用“分层结构、交接配线”的方式,把网络分为主干层、配线层和引入层进行建设:在主干层设置端局和光交接点,端局之间敷设中继光缆,端局到光交接点敷设大芯数主干光缆;在配线层和引入层设置用户光节点和接入终端,敷设小芯数配线光缆和引入用户端光缆。因此,建设城域网需要在市区范围内大量敷设光缆,并在所有的端局、光交接点、长距离线路接续点、用户光节点以及接入终端进行光缆接续。此外,在日常维护方面,当遭遇各种涉及到光缆线路的工程建设施工或者意外事故,必须对原有线路采取迁改和抢修措施的时候,也要进行光缆接续。由此可见,对于专门从事城域网建设和维护的技术人员来说,光缆接续是一项必须具备的基本技术。为了能够在作业时取得良好的接续质量,应该对光缆接续施工的技术要点予以明确。
  1 光缆接续的基本要求
  (1)本工程系采用电弧焊接法进行光纤接续,使用光纤熔接机对单模光纤进行熔接。
  (2)开始接续施工前应该检查、核对光缆的型号、规格,对照施工技术资料确认无误后才可以进行接续。
  (3)尽可能保障光缆接续工作在良好环境下进行。特殊情况下,如夜间作业,必须配备充足的照明设施和警示标识;如遇到雨天或粉尘环境,应在帐篷或汽车内进行作业;如要在温度接近0℃的低温环境作业,则应采取升温取暖措施,确保纤芯的柔软性和熔接设备的正常,也保证熔纤人员能正常操作。
  (4)进入接头盒的每根光缆都作清晰、统一的永久性标记。
  (5)在光缆接头应作足够的光缆余留,接头每侧应余留8—10m。在完成接续并封闭接头盒后把余留的光缆按直径为60cm盘成圆圈扎紧并固定牢靠。
  (6)在接头盒内应作足够的光纤余留,一般余留长度为60—100cm。
  (7)对于无法在当日完成接续的光缆接头,应采取相应的防水、防潮、防尘、防外力破坏等措施,确保光缆和纤芯的安全。
  (8)光纤接续严格遵照色谱进行,做好接续记录并绘制配纤图,如有特殊情况需要调整纤芯,应做好详细记录并反映在竣工技术资料里。
  2 接续前的准备工作
  2.1 熔纤工具和物品配备齐全
  (1)需要配备的工具包括:熔纤机(可熔接多种类型带状光纤和单芯光纤,如:日本藤仓公司的FSM-50R)、横向外皮开缆刀、光缆纵剖刀、松套钳、热缩套管剥除钳、剥纤钳、光纤夹具、光纤切割刀、扳手、螺丝刀、美工刀、剪刀、钢丝钳等。
  (2)需要配备的物品包括:光缆接头盒、热缩管(带状或单芯)、无水酒精(纯度〉99%)、绵纸或医用脱脂棉、胶布、纸巾。
  2.2 检查熔接机及其相关配件工具
  由于熔接机是光纤接续作业中最重要的工具,进行熔接作业前应仔细检查熔接机,确保机器可以正常工作。首先检查电池的电量,熔接机电池电量应确保能完成本次的接续任务,如预计接续用时会过长,电池电量不能满足,则应事先引入市电电源或自备供电设施;第二,检查熔接机的V型槽、光纤压板、防风镜、光纤切割刀和物镜镜片是否干净,如不干净就必须清洁;第三,检查光纤切割刀是否可以将光纤切割平整,如不能切平光纤,应调整切割刀圆形刀片,使用新的切割面或者直接更换新的刀片;第四,检查熔接机电极棒是否有老化现象,发现电极有老化迹象时可尝试进行光纤熔接,如熔接结果不合格,应更换新电极并进行熔接机规定次数的放电调试,直到取得稳定、合格的熔接结果。
  3 光缆的开剥与安装
  3.1 开剥光缆
  在光缆的敷设过程中端头被反复拉扯,容易受到机械损伤,所以在光缆开剥前应先截取部分光缆端头,截取长度一般为1m。光缆开剥长度一般为1.2m—1.5m,在开剥点做好标记,使用专用工具(开缆刀、纵剖刀或美工刀)开剥光缆。缆皮剥离后,去除绕包层和多余的填充料,按接头盒规格要求的长度截断光缆加强芯,再用专用松套钳割断松套管,只留部分刚好合适进入接续盘的松套管,露出光纤并清洁光纤表面的油膏。
  3.2 光缆的安装
  由于接头盒型号繁多,施工人员应仔细阅读工程所使用接头盒附带的说明书,依照说明书的技术规范来安装光缆,利用接头盒配套的光缆连接件和其它配件来稳固光缆、密封缝隙。固定好光缆后,把松套管放进接续盘并在接续盘进口处用尼龙扎带扎牢,准备进行光纤熔接。
  4 光纤熔接的技术要点
  4.1 单芯光纤的熔接
  4.1.1 清洁光纤,套入热缩管
  在去除光纤涂覆层(剥纤)之前,要用蘸酒精的棉花把所有光纤从头到尾擦拭干净,棉花被灰尘和油膏污染后应更换新的棉花继续擦拭。这样做的目的是为了防止在套入热缩管时把光纤上的灰尘微粒带入热缩管内导致熔接好的光纤断裂或损耗增大。光纤全部清洁干净后,把单芯热缩管预先套在光纤一侧。
  4.1.2 制备光纤端面
  用剥纤钳剥除光纤涂覆层,每次剥除的长度不宜超过30mm,需要剥除更长时,采用分段剥除的办法。一般光纤剥除长度为30-40mm,切割刀内部结构决定了裸纤的长度范围,裸纤部分太长或太短都会达不到切割要求,无法取得良好的切割效果。剥除涂覆层后用蘸酒精的棉花清洁裸纤表面,然后将光纤放入单芯光纤夹具,让光纤涂覆端面正好放在夹具顶部,使剥除涂覆层的30-40mm裸纤从夹具顶部露出。
  将光纤夹具放入切割刀内,用切割刀切割光纤端面。光纤端面必须要平整无损伤方可进行熔接,如出现缺损、凹凸、不平整、伤裂等不良端面时,应重新制备。在切割过程中,操作人员动作要做到自然、平稳、连贯。
  4.1.3 熔接光纤
  第一步:启动熔接机,选定熔接模式(如选择“单纤模式”)和选择对应的熔接参数(如选择光纤种类、热缩管加热时间等)。
  第二步:打开防风罩,把左右光纤夹具放置在定位销上,使光纤放置在V型槽内,应确保光纤不能撞击任何地方,以免破坏制备好的端面。目测两端光纤对齐后关闭防风罩。
  第三步:通过熔接机显示器对光纤端面进行目视检查。启动熔接按钮,熔接机会自动检测光纤偏移量、间隔、切割角度和端面质量。如检测到上述任何一项问题时,报警提示音响起,显示器上显示错误信号,熔接过程暂停。光纤偏移和间隔问题可以适当调整光纤位置后继续进行熔接,切割角度和断面质量问题应重新制备光纤端面,光纤端面问题一般有缺损、毛刺、斜面三种情况。如检测无误,熔接机会执行电极放电对光纤进行熔接。
  第四步:熔接质量的评价。光纤熔接完毕,观察显示的熔接损耗值是否符合工程规范要求,本工程要求的每一芯光纤的熔接损耗值为0.00dB—0.03dB。还要观察显示器上显示的光纤熔接部位的图像,看其状态是否良好,如发现变粗、变细、气泡、球状、轴偏移、光纤分离等异常状况时,应重新进行熔接。熔接完成后要对光纤做拉力测试。
  第五步:先打开加热炉的盖子,再打开防风罩,小心将光纤从夹具上取出,将热缩管移动到裸纤中心,把带有热缩管的光纤放入加热炉中,放入时,轻轻把光纤拉直,加热炉盖自动关闭,按下加热按钮进行热缩管加热,加热完毕,光纤熔接完成。
  
  4.1.4 余留光纤收容
  光纤熔接完成后,按照接头盒接续盘结构所规定的方式对余留光纤进行收容处理。较常用的收容方法是平板盘绕法,又称盘纤。把加热后的热缩管卡入卡槽中固定,沿接续盘内壁顺势自然盘绕光纤,盘绕半径≥4cm,盘绕的半径越大、弧度越大,线路的损耗越小。如有个别光纤过长或过短时,可放在最后单独盘绕。用胶布贴稳盘绕好的光纤,不让其松动或弹出接续盘,以防封盒时遭到损伤。
  4.2 带状光纤的熔接
  带状光纤的熔接工艺和单纤光纤熔接基本相同,带状光纤熔接主要有如下几点区别:
  (1)带状光纤使用与每带光纤芯数对应的专用带状光纤夹具。
  (2)使用热缩套管剥除钳剥除带状光纤的涂覆层。
  (3)使用带状热缩管对光纤接续头进行增强保护。
  5 损耗测量
  由于熔接机自测的熔接损耗值是根据机器本身对光纤采集的图像作为分析参考,再通过一定的公式计算出来的估算值,当处于野外环境时洁净度很难保证,这会使估算值与实际值之间出现偏差,为了保证接续质量,应使用光时域反射仪(OTDR)对连接损耗进行测试。如发现有损耗过大的现象,应排查原因,查看是否在某处的光纤盘绕半径过小,此外,采用OTDR测试还可以测出局端测试点到接头点的距离,测试数据应详细记录并反应在竣工资料中,以便为日后的线路维护提供参考。
  6 接头盒的封装和固定
  密封是封装接头盒的关键,对不同结构的接头盒采用不同的密封方式。施工人员在具体操作过程中应严格按照接头盒说明书所规定的操作步骤和技术要领进行接头盒封装。封装完毕后安装固定好接头盒,余缆盘圈固定。
  7 光缆成端
  光缆进入端局(ODF)、光交接点(交接箱)、和接入终端(终端盒)后,要与尾纤进行接续,以此来实现光纤与光端机的连接,以及光纤之间的跳接。
  7.1 光缆在ODF架和交接箱成端的技术要点
  (1)光缆要按照ODF架或交接箱的设计要求引入箱体,做好标识。
  (2)光缆开剥长度以箱体内固定光缆的固定件为起点,沿走线架测量直到最远的ODP盘的距离再加上2m较为适宜。
  (3)根据箱体内配置的光缆开剥保护装置的规格决定松套管和加强芯的余留长度。将加强芯紧紧固定在固定件上,把光纤清洁干净后套上光纤保护套管,套管长度为光缆开剥保护装置的安装位置到套管要进入的ODP盘的距离。套管完成后,固定光缆开剥保护装置,并用喉箍将光缆固定在光缆固定板上。如光缆加强芯是金属材质的,则还需要对加强芯作接地处理。
  (4)套好保护套管的光纤根据箱体设计的走线规范,按色谱顺序依次引入对应的ODP盘,引入时要注意将套管排列整齐,然后用尼龙扎带进行统一绑扎。
  (5)在装配好尾纤和法兰头的ODP盘内进行光纤接续,完成光缆成端,余留光纤盘绕在ODP盘内。ODP盘的盖板表面还应贴上记录纤芯相关信息的标签。
  7.2 光缆终端盒成端
  光缆在终端盒成端,是将光缆和尾纤在终端盒内进行接续,尾纤引出终端盒后接入光端机。其操作与光缆在接头盒接续和在ODF架、交接箱成端工序基本一致。
  8 结束语
  本文主要介绍了在广西南宁城域电子政务光纤传输网的建设与维护施工中,通信光缆接续施工的技术要点。光缆接续是光纤传输网建设运维工作中的一个关键环节,因为接续质量直接影响到网络的通信质量,要确保网络的通信质量达标、信号传输稳定,在光缆接续点取得良好的接续质量至关重要。城域电子政务光纤传输网作为政府信息化的基础设施,是承载电子政务信息传输的“生命线”,把好工程的质量关,努力建设优质工程,为政府提供一个安全质优、稳定高速的通信平台,可以更好的助力电子政务事业的开展。为此,技术人员施工中应该严格执行工程相关的各项规程规范和技术标准,确保每一项工作、每一道工序都质量达标,符合工程验收的要求。
  
  参考文献
  [1]胡庆,张德民,刘世春等.通信光缆与电缆工程[M].北京:人民邮电出版社,2005.
  
  作者单位
  广西壮族自治区经济信息中心广西壮族自治区南宁市530000