Как проложить оптоволоконный кабель дома. Как проложить оптоволоконный кабель

Основные преимущества воздушной прокладки кабеля между зданиями:

1. Легкость и оперативность монтажа (в отличие от подземной прокладки кабеля, данный вид монтажа не влечет за собой рытье траншей, уборки мусора и т.д.).
2. Доступность (при подземной прокладке длина кабеля, соединяющего здания больше, чем в случае соединения по воздуху).
3. Скорость и минимизация затрат на ремонт в непредвиденных ситуациях.
4. Строительство воздушной линии - довольно бюджетный вариант. Это объясняется тем, что она почти не требует использования сложной техники, кранов и др.

Недостатки воздушной прокладки:

1. Подверженность внешним помехам (гроза, дождь, мороз).
2. Возможность повреждений от физического воздействия других предметов (трение).
3. Образование трещин при повышенной влажности, что грозит заменой линии.
4. Малый срок эксплуатации.

Воздушные линии коммуникаций

Рис.1. Два здания соединены воздушной линией связи (воздушкой)

На изображении:

1 – объекты соединения (обычно, это жилые дома, офисы, квартиры),
2 – стальной канат (провод, катанка, несущий трос),
3 – телефонный кабель.

Это наиболее простая схема того, что нужно получить по окончанию монтажных работ.

Применение витой пары без фиксирующего металлического каната чревато быстрой порчей изделия. Это обусловлено тем, что телефонный кабель не рассчитан на агрессивное влияние сред (резкие порывы ветра, талый снег, обледенение). В идеале трос должен быть изолирован. В обычных случаях (при кабельной длине до 80 м) диаметр изоляции составляет 1 - 1.5 мм 2 . Покрытие кабеля служит антикоррозийной защитой. В противном случае, из-за своего малого сечения, изделие совсем скоро выйдет из строя (через год).

Установка троса происходит путем фиксации к твердым выступающим предметам (арматура, мачты). Тут важно ограничить прикосновения троса c креплением на каждом здании. Отличия потенциалов могут привести к тому, что во время протекания тока по металлической конструкции, при наводке на витую пару , может возникнуть короткое замыкание. Заземление грузозащитного троса является обязательным. В редких случаях заземление происходит односторонне. Так как двусторонний метод является более эффективным. При этом нужно или с одной из сторон заземлять через емкость, или разделить стальную катанку на равные части, прибегнув к вставке пластины из стеклотекстолита.

Воздушная линия посредством витой пары

Кабель для подключения к сети (витая пара ), подвергающийся реалиям сурового климата, подвержен очень большой нагрузке. Витая пара, соединяющая дома еще больше страдает от возложенных на нее задач. Оптимальным выбором для прокладки кабеля по воздуху станет использование материала, предназначенного для наружной натяжки. Он отличается соответствующими техническими характеристиками. В лучшем случае линия связи обрабатывается термоактивной полимерной смолой (компаунд) или покрыта специальной водоотталкивающей краской (гидрофобом). Кабель с экраном полностью исключен из возможных вариантов. При угрозе замыкания такой экранированный кабель не поможет решить проблему, да и по цене он дороже.

Для обеспечения защиты установок, подсоединенных к воздушной линии, от всевозможных перепадов напряжения, идеальным решением станут грозозащиты . Это специальный диодный мост, который реагирует на разность потенциалов между защитными кабелями, и замыкает их накоротко. Так же возможен отвод излишек статистического тока в заземление.

При прокладке кабеля воздушным способом коммуникационная линия крепится к защитному проводу. Фиксировать можно любым диэлектриком, не входящий в контакт с окружающей средой. Считается, что оптимальным решением станут капроновые стяжки . С использованием стяжек, витая пара соединяется с несущим тросом в точках соединения, на промежутке 50-70 см. Нельзя допускать натяжку кабеля, чтобы избежать ситуации, когда вся нагрузка идет на него, а трос не выполняет свою основную функцию – несущую. Провисание витой пары должно быть в пределах разумного (на рис.1 для наглядности приведен неправильный вариант установки). Стяжки натягиваются максимально плотно, чтобы избежать всякого трения между изделиями. В случае излишней перетяжки может возникнуть повреждение конструкции кабеля (нужно, чтобы крепежная система имела плоскую поверхность, а ее ширина не менее 5-7 мм).

Прокладка кабеля по воздуху

Необходимые материалы:

• оптоволокно
• несущая проволока
• фиксаторы (стяжки).

Трос должен соответствовать размеру b+l, где l – дополнительная длина, рассчитанная на послабление и крепеж (рис.2).

Рис.2. Схематический план воздушки

1. Размотка кабеля на кровле первого здания.
2. Замерить необходимое расстояние, на которое будет прокладываться воздушка от точки А до места установки оборудования (в нормальных условиях можно сделать расчет с запасом). На отмотанном кабеле нужно пометить точку А. Найти соответствующую пометку на проводе (предварительно отмерив, расстояние от крепления и до точки А, и обозначив ее на тросе). Трос укладывается параллельно кабелю (точка А кабеля к точке А провода).
3. Отмерить на металлическом проводе длину (а+d) от точки А здания 1 (d – это погрешности замеров, которые обусловлены провисанием и отдаленностей от края точек А - объектов 1 и 2).
4. На протяжении заданной длины необходимо провести равномерное распределение стяжек. Чел 1 и чел 3 фиксируют положение троса (рис.3), чел 2 крепит его. Кабель не должен висеть намного ниже троса.

Рис.3. Технология крепления кабеля к тросу

Можно считать, что подготовка воздушки к установке пришла к завершению. Часть незадействованного кабеля, который предназначен для 2 объекта, бережно сворачивается в бухту и фиксируется скотчем к проводу (так он не будет составлять дискомфорта во время прокладочных работ).

Последнюю итерацию натяжки выполняют следующими методами:

• Кабель можно перетянуть внизу и сделать натяжку с 1 объекта.
• Осуществить выстрел между крыш двух зданий путем закидывания дротика с леской (можно воспользоваться арбалетом или газовым ружьем), где фиксируется конец воздушки на 1кровле. Дальше следует вытянуть изделие с кровли 2, используя прикрепленную леску.

Метод №1: метод натяжки кабеля

Имея в наличии 2 "буферных" троса (тонкий канат, плотная нить, которая выдержит вес конструкции), первый конец провода крепится к 1 кровле, а второй – к капроновой нити или веревке 1, после чего, вдоль здания опускается вниз (рис.4). Затем необходимо перенести конец веревки к объекту 2 (с учетом препятствий в виде растительности или других высоких выступов).

С крыши 2 спускается конец веревки 2. Концы изделий связываются между собой и поднимаются на 2 объект. В общем, сейчас основной задачей является проконтролировать качественный процесс перетяжки конца веревки со смотанным кабелем на 2 объект. Теперь натягивается провод, разумеется, с допустимым провисанием. Провод крепко фиксируется на 2 объекте, затем идет прокладка кабеля и заземление провода.

Рис. 4 Первый метод

Метод №2: метод натяжки

С кровли 2 в направлении кровли 1 прокладчик запускает с помощью оружия дротик с прикрепленной леской. Его берет установщик, который расположен на 1 кровле. Прокладчик 1 фиксирует леску к специально приготовленному кабелю, а установщик на 2 кровле по одобрительному сигналу от прокладчика на кровле 1 тянет кабель на себя (рис.5).

Рис.5. Второй метод натяжения оптического кабеля при прокладке его по воздуху

Для осуществления последнего метода часто применяют модель УЗК, получившую название пистолет для заброски воздушки Laserline.

Основные характеристики ружья для прокладки кабеля Laserline:

• Оружие оснащено лазером, что упрощает процесс прицела.
• Размер лески, намотанной на катушку, составляет 465 м, то есть можно делать выстрелы на дальние расстояния.
• Максимальный вылет лески - 40м.
• Ружье идет в комплекте с газовыми баллонами, заправляемые CO2 (Рис. 6)
• Для удобства можно запастись комплектом дротиков к нему.

Внимание! Перед использованием необходимо ознакомиться с инструкцией.

Компания ООО "Техкабельсистемс" осуществляет поставки оптоволокна, оптических муфт, арматуры и инструмента для прокладки оптического кабеля воздушным способом (между опорами, зданиями). Цена изделий указана в карточках товара или доступна по запросу. Из данной статьи вы узнаете, как протянуть, проложить кабель по воздуху: методы монтажа, условия крепления, стоимость работ и правила обращения с изделиями.

Буквально за пару последних десятилетий компьютерные устройства для связи, общения, работы или развлечений появились практически в каждой семье. Соединения абонентов осуществляются по телефонным линиям, радиоканалам, а в последнее время широко применяется оптоволокно.

Мне пришлось на собственном опыте оценить возможности этой технологии. На его основе публикую советы домашнему мастеру по подключению к интернет своего компьютера по оптоволоконному кабелю и созданию квартирной проводной и беспроводной сети с поясняющими картинками, схемами и видеороликом.

Первое знакомство с новой технологией

Полтора десятка лет назад на подстанцию 330 кВ, где я работал, пришло новое оборудование, осуществляющее регистрацию и обработку информации электрических сигналов от сети очень большего количества датчиков, расположенных в разных местах - регистратор «Парма».

Это обыкновенный компьютер со своим программным обеспечением, выполняющий чисто электротехнические задачи.

Его монтаж, подключение и наладка были поручены нам за исключением сборки и настройки оптоволоконных магистралей. Опыта работы с ними мы не имели.

До этого момента связь с этими датчиками происходила по обычным электрическим цепям, которые называют вторичными. Однако целая группа этих устройств находилась на большом удалении. Проект предусматривал обмен информацией с ними по оптоволоконному кабелю. Его внутрь кабельного канала мы укладывали сами, а подключением и проверкой занимался приехавший из Санкт Петербурга представитель производителя.

Именно тогда стало понятно, что без специализированного оборудования и должных навыков работать с оптоволокном нельзя. Своими руками с ним ничего сделать невозможно.

Конструкция оптоволоконного кабеля

Передача информации происходит по оптическим магистралям, состоящим из отдельных носителей, объединённых в общую конструкцию - кабель оптоволокна.

Принцип работы оптического носителя

Обмен информацией происходит за счет прохождения света лазера от встроенного светодиода. Его передача осуществляется импульсами двоичного кода в одном направлении. Поэтому для обмена сведениями создано сразу два индивидуальных канала.

О конструкции кабеля

Стекло относится к хрупким материалам. Его можно легко разбить, а оптоволокно работает за счет использования стеклянных волокон. Понятно, что они требуют надежной защиты как от механических повреждений, так и от потерь световой энергии.

С этой целью оптические носители разными способами объединяют в жесткие модули и создают из них оптоволоконный кабель. Он может быть разной конструкции. Одна из них показана на схеме.

У нас на подстанции были использованы два вида кабеля: один диаметром 6 мм, а второй толщиной указательного пальца руки.

Довольно подробно вопрос этой технологии изложен в видеоролике GalileoRU «Оптоволокно».

Прокладка оптоволокна на местности

Прошлой зимой около нас проводилась механизированная укладка такого кабеля непосредственно в грунт.

Работу выполняли три, а на сложном рельефе четыре трактора, сцепленные цугом. Они тащили плуг кабелеукладчика, заглубленный в землю на полтора метра. На тележке этого механизма расположена большая кабельная катушка, которая при ручном раскручивании оператором выдает кабель через каналы плуга в прорываемую траншею.

Сверху оптоволокна на слой земли автоматически укладывается хорошо видимая сигнальная лента. Сразу же происходит ее засыпка грунтом, а на поверхности почвы остается след углубления порядка двадцати сантиметров или чуть больше.

Через какое-то время все неровности сравняли ножом бульдозера легкого колесного трактора. Летом маршрут прокладки зарос травой. Но на местности его можно восстановить по бетонным столбикам.

Технология подключения

На подъездной доске объявлений увидел заинтересовавшее меня сообщение от Белтелеком.

Оно же было размещено на всех рядом расположенных зданиях. Таким оригинальным способом провайдер сообщал, что эра пользования медными телефонными кабелями в нашем районе заканчивается, а расположенные рядом АТС в скором времени прекратят свою работу.

Все пользователи стационарных телефонов должны сделать выбор:

• согласиться с переходом на новое оборудование, предлагаемое провайдером;
• или отказаться, оставшись на старом медном кабеле.

Выбор добровольный, но очень скоро АТС будет остановлена: телефонная связь по медному кабелю автоматически прекр к интерне атится. Придется заключать повторный договор и платить деньги за эту услугу. Замену же старого оборудования и монтаж нового сейчас провайдер выполняет за собственные деньги, клиентам это все предоставляется бесплатно.

Сразу замечу, что меня не удовлетворяла. Интересовал безлимитный интернет по выгодному тарифу от провайдера.

Поэтому дал согласие провайдеру чтобы интернет подключить через оптоволокно.

Проводимые работы выполнялись в три этапа:

1. Монтаж сети оптоволокна;
2. Получение нового модема и его установка;
3. Создание и подключение оборудования домашней сети к интернет через оптоволокно.

Монтажные работы

Буквально через несколько дней после расклейки объявлений в доме появились бригады монтажников с . Грохот от них не смолкал два дня. Панельная конструкция пятиэтажного здания обладает хорошей акустикой: звуки распространяются во все стороны.

Работа выполнялась одновременно в подъездах и квартирах.

Монтаж оборудования в подъезде

Внутри дома работали две отдельные бригады.

Первый день

Электромонтажники пробивали небольшие отверстия через межэтажные перекрытия, крепили пластиковые пеналы и укладывали в них оптоволоконный кабель диаметром 6 мм.

К концу дня он висел свернутыми кольцами над каждой дверью.

Окончание каждого было закрыто специальной заглушкой.

Последующие дни

Посередине лестничной площадки вдоль стены пробивали отверстия в бетонных плитах под пластиковые трубы диаметром 4 см.

Это наиболее громкий период работы. Если грохот первого дня можно удовлетворительно перетерпеть, находясь в квартире, то на этом этапе лучше удалиться подальше и до вечера провести время в другом месте.

Процесс заканчивается установкой оборудования оптических распределительных коробок и пластиковых труб для кабелей оптоволокна.

Для питания мощного перфоратора электромонтажники использовали катушку удлинитель и подключались к розетке домофона, вскрыв общеподъездную коробку.

Выдергивая шнур питания электромагнитов двери они создав несанкционированный доступ любых людей в подъезд. Свой удлинитель включали в эту розетку.

Какие стояли в воздухе и что было раскидано по всему подъезду описывать не буду. Наведение обычного порядка заняло не один день.

Монтаж оборудования в квартире

Параллельно с работами в подъезде специалист провайдера заключал договор с клиентами, разъяснял требования безопасности по обращению с хрупким оптоволокном, помогал советами по выбору места установки оптической розетки.

Ее монтаж могут выполнить в любом месте. Я выбрал угол коридора около домофона и старой . Высота модема на уровне колена вполне устраивала.

Длина оптоволоконного кабеля по квартире составила всего несколько десятков сантиметров. Отверстие пробили перфоратором на уровне плинтуса.

Через него со стороны подъезда просунули отрезок стальной проволоки.

На обратной стороне изолентой был примотан конец оптоволоконного кабеля.

От этого места закрепили пластиковые короба.

Установили корпус оптической розетки на стену.

Уложили оптоволокно, сделав небольшую бухту в специальных пазах.

Закрыли короба крышками.

Окончание этих работ было зафиксировано в документации мастера электромонтажников и заверено моей подписью.

Важным требованием по месту установки модема является наличие рядом с ним электрической розетки для подключения блока питания. Его относительно короткий шнур ограничен расстоянием до одного метра.

Мне пришлось дополнительно заняться специально для модема. : около плинтуса. Расположение в углу ограничивает случайный доступ к ней.

Получение модема и подготовка к переключениям на оптоволокно

Через несколько дней у меня в почтовом ящике появилось извещение от провайдера с предложением прибыть в сервисный центр для документального оформления нового договора.

Организационные вопросы

Когда пришел в сервисный центр, то скопления клиентов и очереди не было. Указанная дата и время прибытия оправдали мои ожидания.

Оператор провайдера быстро выполнила свою работу, а я получил на руки оформленную документацию и коробку с модемом.

Удивило то, что, получая в прошлый раз ADSL модем и соответствующие аксессуары к нему, все оборудование было уложено в фирменный полиэтиленовый пакет с рекламой компании. Сейчас же эту коробку пришлось засунуть под мышку: провайдер сэкономил на таре.

Оператор разъяснил, что устанавливать модем и прокладывать проводную сеть от него прибудет бригада электромонтажников. Работы будут выполняться по наряду. Оформленный бланк для его проведения она вложила в коробку. Момент окончания монтажа я обязан подтвердить своими подписями и должен передать оформленный документ мастеру.

Затем последует очередной этап: прибудет специалист сервисного центра для подключения к интернет моего оборудования через оптоволокно. В его же задачу входит снятие ADSL модема телефонной сети, сплиттера и лишних кабелей.
Я, как клиент провайдера, обязан вернуть в сервисный центр снятое оборудование в день перехода на оптоволокно или в крайнем случае на следующий.

Технические мероприятия

Через несколько дней после посещения сервисного центра ко мне в квартиру прибыли два электромонтажника. Я передал им модем оптоволокна для установки на стену.

Его монтаж выполнен быстро: пробили два отверстия перфоратором и через дюбеля закрепили саморезами корпус, вставили в него модем, подключили оптоволоконный кабель.

В квартире по периметру пола расположены пластиковые плинтуса. Внутрь их скрытно проложили два провода витой пары от модема к телефону и телевизору. Меня беспокоила их длина: предполагал, что она ограничена стандартными размерами.

Но вопрос решился очень просто. У монтажников большая бухта такого кабеля. Они отрезают необходимый кусок, укладывают его, а затем оконцовывают со всех сторон.

Обжим наконечников разъемами RJ-45 кабеля приставки интерактивного телевидения и RJ-11 для телефона выполняли клещами REXANT.

После выполнения этих операций я расписался в наряде и отдал его мастеру электромонтажников.

Создание и настройки сети интернет

Схема ввода

Фактически сеть для подключения модема оптоволокна к интернет была собрана. Осталось перекоммутировать на него управление телефоном, телевизором и компьютером, подать напряжение питания, выполнить наладку всех устройств.

Эта схема очень напоминает работу через медный телефонный кабель. Отличие в том, что здесь стационарный телефон подключен после модема и теряет свою автономность при его отключении.

Если пропадает напряжение питания бытовой сети 220 вольт, то любой модем всегда отключается. Когда он работает по технологии ADSL, то телефон с линией АТС остается соединенным через сплиттер, а связь старых аппаратов без отдельного блока питания не теряется. Абонент может позвонить куда угодно, включая экстренные службы помощи для решения своих вопросов.

В схеме подключения к сети интернет через оптоволокно этой возможности нет. Остается надежда только на мобильную связь.

Наладочные работы

После завершения всех операций электромонтажниками осталось подключить оптоволоконное оборудование, выполнить настройки компьютера, сети Wi-Fi, телефона, телевизора под его характеристики. Этими вопросами занялись специалисты провайдера, прибывшие через три дня ожидания.

Один из них подал питание на модем оптоволокна, достал ноутбук и стал выполнять его настройки.

Ввел необходимые данные для подключения телефон по новой сети.

Настройка пароля сети Wi-Fi и всего оборудования выполняется специалистом провайдера. Это отличие от подключения к интернет по кабельной телефонной линии, где обычный пользователь может входить в настройки модема через патч корд и менять пароли по своему усмотрению.

Однако продвинутый пользователь имеет возможность изменять настройки оптоволоконного модема за счет входа в роутер по адресу 192.168.100.1 через заводской логин и пароль, которые провайдер не изменяет.

Второй работник за это время разобрал схему питания ADSL-модема, переключил кабели управления телевизором и телефоном на оптоволокно. Он же собрал все старое оборудование, которое подлежит сдаче.

Проверили скорость интернета на компьютере.

Меня еще раз предупредили, что необходимо ехать в сервисный центр провайдера, сдать старое оборудование: ADSL-модем, сплиттер и кабели к ним, перевести деньги со старого счета на новый.

При переходе на оптоволокно пользователю предоставляется новый кабинет на сервисе провайдера, а старый прекращает действовать: до момента пополнения денег на нем интернет перестанет работать.

Перспектива остаться без интернета на время более суток меня не устраивала. Спросил, как можно решить этот вопрос. Мне помогли оформить обещанный платеж, который необходимо подтвердить реальной оплатой в течение трех дней.

Все эти операции заняли около 10 минут. Я поблагодарил специалистов провайдера за выполненную работу и отправился в сервисный центр, где быстро удалось решить все вопросы и сменить тарифный план на более выгодный.

Когда вечером пришел домой, то обнаружил, что стационарный телефон перестал работать. Это расстроило. Искать специалистов было поздно. Оставил это занятие на следующий день.

Утром телефон уже работал на новом номере, а скорость интернета резко увеличилась.

Таким образом произошло подключение к сети интернет через оптоволокно моего компьютера.

Владелец видеоролика Diplomatrutube подробно объясняет вопрос как «Технология PON проходит путь от телефонной станции до квартиры».

Если у вас остались вопросы по теме, то задавайте их в комментариях.

Волоконно-оптические ли нии связи (ВОЛС) – система в основе которой лежит оптоволоконный кабель, предназначена для передачи информации в оптическом (световом) диапазоне. В соответствии с ГОСТом 26599-85 термин ВОЛС заменен на ВОЛП (волоко́нно-опти́ческая ли́ния переда́чи), но в повседневном практическом обиходе по прежнему применяется термин ВОЛС, поэтому в данной статье мы будем придерживаться именно его.

Линии связи ВОЛС (если они корректно проведены) по сравнению со всеми кабельными системами отличаются очень высокой надежностью, отличным качеством связи, широкой пропускной способностью, значительно большей протяженностью без усиления и практически 100% защищенностью от электромагнитных помех. В основе системы лежит технология волоконной оптики – в качестве носителя информации используется свет, тип передаваемой информации (аналоговый или цифровой) не имеет значения. В работе преимущественно используется инфракрасный свет, средой передачи служит стекловолокно.

Область применения ВОЛС

Оптоволоконный кабель применяется для обеспечения связи и передачи информации уже более 40 лет, но из за высокой стоимости широко использоваться стал сравнительно недавно. Развитие технологий позволило сделать производство экономичней и стоимость кабеля доступней, а его технические характеристики и преимущества перед другими материалами быстро окупают все понесенные расходы.

В настоящее время, когда на одном объекте используется сразу комплекс слаботочных систем (компьютерная сеть, СКУД, видеонаблюдение, охранная и пожарная сигнализации, охрана периметра, телевидение и др.), обойтись без применения ВОЛС не возможно. Только использование оптоволоконного кабеля делает возможным одновременное применение всех этих систем, обеспечивает корректную стабильную работу и выполнение их функций.

ВОЛС все чаще применяется как основополагающая система при разработке и монтаже , в особенности для многоэтажных зданий, зданий большой протяженности и при объединении группы объектов. Только Волоконно-оптические кабели могут обеспечить соответствующий объем и скорость передачи информации. На основе оптоволокна могут быть реализованы все три подсистемы , в подсистеме внутренних магистралей оптические кабели применяются одинаково часто с кабелями из витых пар, а в подсистеме внешних магистралей они играют доминирующую роль. Различают оптоволоконный кабель для внешней (outdoor cables) и внутренней (indoor cables) прокладки, а так же соединительные шнуры для коммуникаций горизонтальной разводки, оснащения отдельных рабочих мест, объединения зданий.

Не смотря на относительно высокую стоимость, применение оптоволокна становится все более оправдано и находит все более широкое применение.

Преимущества волоконно-оптических линий связи (ВОЛС ) перед традиционными «металлическими» средствами передачи:

• Широкая полоса пропускания;
• Незначительное ослабление сигнала, например применительно к сигналу 10МГц оно составит 1,5 дБ/км по сравнению с 30дБ/км для коаксиального кабеля RG6;
• Исключена возможность возникновения «земляных петель», так как оптоволокно является диэлектриком и создает электрическую (гальваническую) изоляцию между передающим и принимающим концом линии;
• Высокая надёжность оптической среды: оптические волокна не окисляются, не намокают, не подвержены электромагнитному воздействию
• Не вызывает помех в соседних кабелях или в других оптоволоконных кабелях, так как носителем сигнала является свет и он полностью остается внутри оптоволоконного кабеля;
• Стекловолокно абсолютно не чувствительно к внешним сигналам и электромагнитным помехам (ЭМП), не имеет значения рядом с каким блоком питания проходит кабель (110 В, 240 В, 10 000 В переменного тока) или совсем рядом от мегаватного передатчика. Удар молнии на расстоянии 1 см. от кабеля не даст ни каких наводок и не отразится на работе системы;
• Информационная безопасность - информация по оптическому волокну передаётся «из точки в точку» и подслушать или изменить ее можно только путем физического вмешательства в линию передачи
• Оптоволоконный кабель легче и миниатюрней – его удобней и проще укладывать чем электрический кабель такого же диаметра;
• Сделать ответвление кабеля без повреждения качества сигнала не возможно. Любое вмешательство в систему сразу обнаруживается на принимающем конце линии, это особенно важно для систем обеспечения безопасности и видеонаблюдения;
• Пожаро- и взрывобезопасность при изменении физических и химических параметров

• Стоимость кабеля снижается с каждым днем, его качество и возможности начинают превалировать над затратами на построение слаботочных на базе ВОЛС

Идеальных и безупречных решений не существует, как и любая система, ВОЛС имеет свои недостатки:

• Хрупкость стекловолокна – при сильном изгибании кабеля возможна поломка волокон или их замутнение из-за возникновения микротрещин. Для устранения и минимизации этих рисков применяются усиливающие кабель конструкции и оплетки. При монтаже кабеля необходимо соблюдать рекомендации производителя (где, в частности, нормируется минимально допустимый радиус изгиба);
• Сложность соединения в случае разрыва – требуется специальный инструмент и квалификация исполнителя;
• Сложная технология изготовления, как самого волокна, так и компонентов ВОЛС;
• Сложность преобразования сигнала (в интерфейсном оборудовании);
• Относительная дороговизна оптического оконечного оборудования. Однако, оборудование является дорогим в абсолютных цифрах. Соотношение цены и пропускной способности для ВОЛС лучше, чем для других систем;
• Замутнение волокна вследствие радиационного облучения (однако, существуют легированные волокна с высокой радиационной стойкостью).

Монтаж систем ВОЛС требует от исполнителя соответствующего уровня квалификации, так как концевая заделка кабеля производится специальными инструментами, с особой точностью и мастерством в отличии от других средств передачи. Настройки маршрутизации и переключения сигналов требуют специальной квалификации и мастерства, поэтому в этой области не стоит экономить и бояться переплатить профессионалам, устранение нарушений в работе системы и последствий не правильного монтажа кабеля обойдется дороже.

Принцип действия оптоволоконного кабеля.

Сама идея передачи информации при помощи света, не говоря уже о физическом принципе работы большинству обывателей не совсем понятно. Мы не будем глубоко вдаваться в эту тему, но постараемся объяснить основной механизм действия оптоволокна и обосновать такие высокие показатели его работы.

Концепция волоконной оптики опирается на фундаментальные законы отражения и преломления света. Благодаря своей конструкции стекловолокно может удерживать световые лучи внутри световода и не дает им «пройти сквозь стены» при передачи сигнала на многие километры. Кроме того не секрет, что скорость света выше.

Волоконная оптика основывается на эффекте преломления при максимальном угле падения, когда имеет место полное отражение. Это явление происходит в том случае, когда луч света выходит из плотной среды и попадает в менее плотную среду под определенным углом. Например, представим себе абсолютно не подвижную гладь воды. Наблюдатель смотрит из под воды и меняет угол обзора. В определенный момент угол обзора становится таким, что наблюдатель не сможет видеть объекты, находящиеся над поверхностью воды. Этот угол называется углом полного отражения. При этом угле наблюдатель будет видеть только объекты, находящиеся под водой, будет казаться, что смотришь в зеркало.

Внутренняя жила кабеля ВОЛС имеет более высокий показатель преломления, чем оболочка и возникает эффект полного отражения. По этой причине луч света, проходя по внутренней жиле, не может выйти за ее пределы.

Существует несколько типов оптоволоконных кабелей:

• Со ступенчатым профилем – типичный, самый дешевый вариант, распределение света идет «ступеньками» при этом происходит деформация входного импульса, вызванная различной длиной траекторий световых лучей
• С плавным профилем «многомодовое» – лучи света распространяются с примерно равной скоростью «волнами», длина их путей уравновешена, это позволяет улучшить характеристики импульса;
• Одномодовое стекловолокно – самый дорогой вариант, позволяет вытянуть лучи в прямую, характеристики передачи импульса становятся практически безупречными.

Оптоволоконный кабель до сих пор стоит дороже чем другие материалы, его монтаж и заделка сложнее, требуют квалифицированных исполнителей, но будущее передачи информации несомненно за развитием именно этих технологий и этот процесс необратим.

В состав ВОЛС входят активные и пассивные компоненты. На передающем конце оптоволоконного кабеля находится светодиод или лазерный диод, их излучение модулировано передающим сигналом. Применительно к видеонаблюдению это будет видеосигнал, для передачи цифровых сигналов логика сохраняется. При передаче инфракрасный диод модулирован по яркости и пульсирует в соответствии с вариациями сигнала. Для принятия и преобразования оптического сигнала в электрический, на принимающем конце, как правило находится фотодетектор.

К активным компонентам относятся мультиплексоры, регенераторы, усилители, лазеры, фотодиоды и модуляторы.

Мультиплексор – объединяет несколько сигналов в один, таким образом для одновременной передачи нескольких сигналов реального времени можно использовать один оптоволоконный кабель. Эти устройства незаменимы в системах с недостаточным или ограниченным числом кабелей.

Существует несколько типов мультиплексоров, они различаются по своим техническим характеристикам, функциям и области применения:

• спектрального разделения (WDM) – самые простые и дешевые устройства, передает по одному кабелю оптические сигналы от одного или нескольких источников, работающих на различных длинах волн;
• частотного-модулирования и частотного мультиплексирования (FM-FDM) – устройства достаточно невосприимчивые к шуму и искажениям, с хорошими характеристиками и схемами средней степени сложности, имеют 4,8 и 16 каналов, оптимальны для видеонаблюдения.
• Амплитудной модуляции с частично подавленной боковой полосой (AVSB-FDM) – с качественной оптоэлектроникой позволяют передавать до 80 каналов, оптимальны для абонентского телевидения, но дороговаты для видеонаблюдения;
• Импульсно-кодовой модуляции (PCM – FDM)– дорогостоящее устройство, полностью цифровое применяется для распространения цифрового видео и и видеонаблюдения;

На практике часто применяются комбинации этих методов. Регенератор - устройство, осуществляющее восстановление формы оптического импульса, который, распространяясь по волокну, претерпевает искажения. Регенераторы могут быть как чисто оптическими, так и электрическими, которые преобразуют оптический сигнал в электрический, восстанавливают его, а затем снова преобразуют в оптический.

Усилитель -усиливает мощность сигнала до требуемого уровня напряжения тока, может быть оптическим и электрическим, осуществляет оптико-электронное и электронно-оптическое преобразование сигнала.

Светодиоды и Лазеры - источник монохромного когерентного оптического излучения (света для кабеля). Для систем с прямой модуляцией, одновременно выполняет функции модулятора, преобразующего электрический сигнал в оптический.

Фотоприёмник (Фотодиод) - устройство, принимающее сигнал на другом конце оптоволоконного кабеля и осуществляющее оптоэлектронное преобразование сигнала.

Модулятор - устройство, модулирующее оптическую волну, несущую информацию по закону электрического сигнала. В большинстве систем эту функцию выполняет лазер, однако в системах с непрямой модуляцией для этого используются отдельные устройства.

К пассивным компонентам ВОЛС относятся:

Оптоволоконный кабель – выполняет функции среды для передачи сигнала. Наружная оболочка кабеля может быть изготовлена из различных материалов: поливинилхлорида, полиэтилена, полипропилена, тефлона и других материалов. Оптический кабель может иметь бронирование различного типа и специфические защитные слои (например, мелкие стеклянные иглы для защиты от грызунов). По конструкции может быть:

Оптическая муфта - устройство, используемое для соединения двух и более оптических кабелей.

Оптический кросс - устройство, предназначенное для оконечивания оптического кабеля и подключения к нему активного оборудования.

Спайки – предназначены для постоянного или полупостоянного сращивания волокон;

Разъемы – для повторного присоединения или отключения кабеля;

Ответвители – устройства, распределяющием оптическую мощность нескольких волокон в одно;

Коммутаторы – устройства, перераспределяющие оптические сигналы под ручным или электронным контролем

Монтаж волоконно-оптических линий связи, его особенности и порядок.

Стекловолокно очень прочный, но хрупкий материал, хотя благодаря защитной оболочке, с ним можно обращаться практически как с электрическим. Однако при монтаже кабеля следует соблюдать требования производителей по:

• «Максимальному растяжению» и «максимальному разрывному усилию», выраженному в ньютонах (около 1000 Н или 1кН). В оптическом кабеле основное напряжение приходится на силовую конструкцию (укрепленный пластик, сталь, кевлар или их комбинация). Каждый тип конструкции имеет свои индивидуальные показатели и степень защиты, если натяжение превышает предусмотренный уровень, то оптоволокно может быть повреждено.
• «Минимальному радиусу изгиба» – делать изгибы более плавными, избегать резких сгибов.
• «Механической прочности», она выражается в Н/м (ньютоны/метры) – защита кабеля от физических нагрузок (на него можно наступить или даже наехать транспортом. Следует быть предельно осторожными и особо обезопасить места пересечения и соединения, нагрузка сильно увеличивается из-за малой зоны контакта.

Оптический кабель обычно поставляется намотанным на деревянные барабаны с прочным пластиковым защитным слоем или деревянными планками по окружности. Внешние слои кабеля наиболее уязвимы, поэтому при монтаже необходимо помнить о весе барабана, беречь его от ударов, падений, предпринимать меры безопасности при складировании. Лучше всего хранить барабаны горизонтально, если же они все-таки лежат вертикально, то их края (ободы) должны соприкасаться.

Порядок и особенности монтажа оптоволоконного кабеля:

1. До начала монтажа необходимо осмотреть барабаны с кабелем на предмет повреждений, вмятин, царапин. При любом подозрении кабель лучше сразу отложить в сторону для последующего детального изучения или отбраковки. Короткие куски (меньше 2 км.) на непрерывность волокна можно проверить на просвет любым фонариком. Волоконный кабель для инфракрасной передаче так же хорошо передает обычный свет.
2. Далее изучить трассу на предмет потенциальных проблем (острые углы, забитые кабельные каналы и т.д.), при их наличии внести в маршрут изменения для минимизации рисков.
3. Распределить кабель по маршруту таким образом, чтобы точки соединения и подключения усилителей находились в доступных, но защищенных от неблагоприятных факторов местах. Важно, чтобы в местах будущих соединений оставался достаточный запас кабеля. Открытые концы кабеля должны быть защищены водонепроницаемыми колпаками. Для минимизации напряжения на изгиб и повреждений от проезжающего транспорта используются трубы. На обоих концах кабельной линии оставляют часть кабеля, его длина зависит от планируемой конфигурации).
4. При прокладке кабеля под землей его дополнительно защищают от повреждений в локальных точках нагрузки, таких как контакт с неоднородным материалом засыпки, неровностями траншеи. Для этого кабель в траншее укладывают на слой песка 50-150 см. и сверху засыпают таким же слоем песка 50-150 см. Дно траншеи должно быть ровным, без выступов, при закапывании следует удалять камни, которые могут повредить кабель. Следует отметить, что повреждения кабеля могут возникнуть как сразу, так и в процессе эксплуатации (уже после засыпки кабеля), например от постоянного давления, не убранный камень может постепенно продавить кабель. Работы по диагностике и поиску и устранению нарушений уже закопанного кабеля обойдутся намного дороже, чем аккуратность и соблюдение мер предосторожности при монтаже. Глубина траншеи зависит от типа почвы и ожидаемой нагрузки на поверхности. В твердой породе глубина составит 30 см., в мягкой или под дорогой 1 м. Рекомендуемая глубина составляет 40-60 см., при толщине песчаной подстилки от 10 до 30 см.
5. Чаще всего применяется укладка кабеля в траншею или в лоток прямо с барабана. При монтаже очень длинных линий, барабан помещается на транспортное средство, по мере продвижения машины кабель укладывается на свое место, при этом не стоит торопиться, темп и порядок размотки барабана регулируется вручную.
6. При укладке кабеля в лоток самое главное не превышать критический радиус изгиба и механической нагрузки. Кабель следует укладывать в одной плоскости, не создавать точек сосредоточенных нагрузок, избегать на трассе резких углов, давления и пересечения с другими кабелями и трассами, не изгибать кабель.
7. Протяжка оптоволоконного кабеля через кабельные каналы аналогична протяжке обычного кабеля, но не стоит прилагать излишних физических усилий и нарушать спецификации производителя. При использовании скоби хомутов помните, что нагрузка должна ложиться не на внешнюю оболочку кабеля, а на силовую конструкцию. Для уменьшения трения можно использовать тальк или гранулы из полистирола, по поводу применения других смазок необходимо консультироваться с производителем.
8. В случаях, если кабель уже имеет концевую заделку, при монтаже кабеля следует быть особенно внимательными, что бы не повредить разъемы, не загрязнить их и не подвергать чрезмерной нагрузке в зоне соединения.
9. После укладки кабель в лотке закрепляется нейлоновыми стяжками, он не должен сползать или провисать. Если особенности поверхности не позволяют использовать специальные кабельные крепления, допустимо применение хомутов, но с особой осторожностью, чтобы не повредить кабель. Рекомендуется применение хомутов с пластиковым защитным слоем, для каждого кабеля следует использовать отдельный хомут и ни в коем случае не стягивать вместе несколько кабелей. Между конечными точками крепления кабеля лучше оставить небольшую слабину, а не класть кабель в натяг, иначе он будет плохо реагировать на колебания температуры и вибрации.
10. Если при монтаже оптоволокно все-таки было повреждено, пометьте участок и оставьте достаточный запас кабеля для последующего сращивания.

В принципе, прокладка оптоволоконного кабеля не сильно отличается от монтажа обычного кабеля. Если соблюдать все указанные нами рекомендации, то проблем при монтаже и эксплуатации не возникнет и Ваша система будет работать долго, качественно и надежно.

Пример типового решения по прокладке линии ВОЛС

Задача – организовать систему ВОЛС между двумя отдельно стоящими зданиями производственного корпуса и административного здания. Расстояние между зданиями 500 м.

Пояснения и комментарии:

1. Общая протяженность трассы 500 м., в том числе:
   • от забора до производственного корпуса и административного здания составляет по 100 м. (итого 200 м.);
   • вдоль забора между зданиями 300 м.
2. Монтаж кабеля осуществляется открытым способом, в том числе:
   • от зданий до забора (200 м.) по воздуху (перетяжка) с применением специализированных для прокладки ВОЛС материалов;
   • между зданиями (300 м.) по забору из железобетонных плит, кабель закрепляется по середине полотна забора при помощи металлических клипс.
3. Для организации ВОЛС используется специализированный самонесущий (встроенный трос) бронированный кабель.

Понравилось видео? Подписывайтесь на наш канал!

Перед тем как приступать к прокладке кабеля в грунт, необходимо провести ряд изысканий на трассе, которые помогут выбрать оптимальную конструкцию оптического кабеля и технологию для прокладки: в траншею, кабелеукладчиком, при помощи взрывных работ или наклонного бурения. При выборе учитывают, имеются ли на пути трассы подземные сооружения: , кабели связи, трубопроводы и др. Также проверяют, имеются ли наземные препятствия: железные и шоссейные дороги, леса, реки, овраги, болота, ЛЭП и др. Кроме того, при изысканиях определяют, где будут расположены регенерационные пункты, пункты доступа к ОК, оптические муфты.

Самым экономичным методом прокладывания ОК в грунт, считается прокладка кабелеукладчиком - он обеспечивает высокую скорость прокладки и степень механизации. В случае пересечения трассы с железной или шоссейной дорогой, оврагами, болотами, скальными участками и реками, могут использоваться и другие методы прокладки. Если при выборе оптоволоконного кабеля останавливаются на кабеле с бронепокровами из металла, то следует соблюдать требования техники безопасности, по защите его от грозовых воздействий, от влияний ЛЭП и железнодорожных электрифицированных дорог. На участках трассы, которые наиболее опасны, с точки зрения возникающих электромагнитных явлений, следует предусмотреть использование полностью диэлектрического оптоволоконного кабеля.

Укладка кабеля непосредственно в грунт при помощи кабелеукладчика должна обеспечиваться плавным проходом оптического кабеля сквозь кассету кабельного ножа при соблюдении разрешенного радиуса изгиба кабеля, и с соблюдением глубины укладки (1,2м). Кабелеукладчики применяют на протяженных и спрямленных участках трассы, если нет частых пересечений с любыми подземными коммуникациями.

Перед началом укладки грунт необходимо заблаговременно прорезать (пропороть) кабельным ножом, без заведения кабеля. Также можно проделать эту процедуру при помощи рыхлителя грунта (пропорщика). Многие кабелеукладчики, комплектуются пропорщиками (разрыхлителями) грунта, в том числе и вибраторными, что позволяет снизить необходимое тяговое усилие вдвое. Если грунт на трассе каменистый и тяжелый, то пропорку осуществляют в несколько заходов, пока не будет достигнута полная глубина трассы.

Прокладка проводится равномерно - без снижения или увеличения скорости, дно прорези должно ровно заглаживаться кабельным ножом, для исключения возможного механического повреждения оптического камнями или другими выступающими предметами. Также следует исключить резкие перегибы оптического кабеля. Угол наклона ножа кабелеукладчика не должен меняться. Необходим постоянный контроль над глубиной прокладки волоконно-оптического кабеля. При прокладке недопустимо превышение допустимого усилия на растяжение оптического кабеля.

Разрешенный радиус изгиба оптоволоконного кабеля должен быть постоянным, если поворот трассы более крутой, чем может выполнить кабелеукладчик, то следует отрыть траншею, для выполнения маневра. Заглубление и выглубление ножа кабелеукладчика необходимо производить исключительно в заранее отрытом котловане, при этом размер котлована должен превышать максимальную ширину ножа. Рекомендуется одновременно с прокладкой оптического кабеля, выше уровня его укладки на 100 - 150 мм, проложить сигнальную ленту, а также установить электронные маркера на пересечениях трассы с подземными сооружениями и на ее поворотах.

При прокладке оптического кабеля в местах пересечения с кабелями, трубопроводами и пр. следует принять меры, которые исключат повреждение имеющихся сооружений.

В местах, где будут стыковаться строительные длины, необходимо предусмотреть технологический запас по длине, который позволит провести монтаж оптического кабеля в монтажной специализированной автомашине (запас должен быть не мене 10 м). После того, как кабель будет смонтирован, запас по длине (сворачивается, не нарушая разрешенный радиус изгиба) и смонтированную укладывают на глубину прокладки в грунт, защитив от механических воздействий. Для обеспечения защиты кабель и муфту, перед тем как засыпать грунтом, накрывают прочными материалами (возможно размещение муфты и запаса оптического кабеля в малогабаритном пункте доступа).

В траншею оптический кабель прокладывают, если трасса имеет множественные пересечения с разнообразными препятствиями или подземными коммуникациями или при наличии опасности повредить ножом кабелеукладчика дренажные устройства. Траншеи могут разрабатываться одноковшовыми и цепными экскаваторами, траншеекопателями, а при стесненных условиях шанцевым инструментом (вручную). При разработке траншеи следует учесть, что полученная глубина уменьшится на 50 - 100 мм за счет подсыпки рыхлого грунта или песка, что обеспечивает выравнивание дна и позволяет организовать плавный переход через включения, которые невозможно извлечь. После прокладки в траншею оптического кабеля, его засыпают слоем (100 - 150 мм) песка или рыхлого грунта, поверх которого укладывается сигнальная лента. После этого траншею засыпают извлеченным грунтом и утрамбовывают.

В случае если трасса пересекает железную или автомобильную дороги, то оптический кабель прокладывают методом управляемого бурения или горизонтального прокола, с использованием защитных труб.

Если трасса оптического кабеля проходит через водную преграду, то следует предусмотреть сооружение двух створов (участков перехода), которые разнесены на 300 метров друг от друга. Если в месте запланированного речного перехода имеется мост, то нижний створ оптико-волоконного кабеля прокладывается по мосту. Участок речного перехода соединятся муфтовыми соединениями с кабелем, проложенным в грунт на береговых участках. Для того чтобы обеспечить максимально удобный доступ к муфтам, технологический запас ОК и сами муфты рекомендуется размещать в пункте доступа (тип ПОД).

Если водная преграда представляет собой судоходную реку, или трасса проходит через значительное количество подземных коммуникаций, или через крупный овраг, то применятся методика горизонтально-наклонного бурения. Этот метод позволяет выполнить скрытые переходы на расстояние до одного километра и глубине до 30 м, обеспечив, при этом, высокую точность. Точность достигается предварительным бурением (пилотная скважина) небольшим диаметров с точным выходом на противоположной стороне препятствия, после чего в несколько этапов скважина расширяется до необходимого диаметра. Используя буровой раствор, который формирует канал и исполняет роль смазки, сквозь скважину протягивают одиночные трубы или их пучки, организовывая кабельную канализацию на участке перехода.

Трассы оптоволоконного кабеля маркируются пикетажными столбиками, предупредительными знаками, привязкой кабельных трасс на рабочей документации к местным объектам, расположенным стационарно, используя электронные маркеры и системы геостационарного позиционирования.