李俊
(徐聞縣廣播電視臺(tái),廣東 徐聞 524100)
伴隨著城鄉(xiāng)有線電視光纜改造的完成,名副其實(shí)的HFC(光纖同軸電纜混合網(wǎng))不僅給傳統(tǒng)有線電視節(jié)目傳輸帶來(lái)了一次革命,同時(shí),也為通過(guò)有線電視網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)音視頻及數(shù)字傳輸?shù)染C合業(yè)務(wù)的開(kāi)展開(kāi)辟了廣闊的空間。一些以前困擾我們的傳輸技術(shù)問(wèn)題,此刻已經(jīng)迎刃而解了。HFC的主要特點(diǎn)是:傳輸容量大,易實(shí)現(xiàn)雙向傳輸,從理論上講,一對(duì)光纖可同時(shí)傳送150萬(wàn)路電話或2000套電視節(jié)目;頻率特性好,在有線電視傳輸帶寬內(nèi)無(wú)需均衡;傳輸損耗小,可延長(zhǎng)有線電視的傳輸距離,CATV系統(tǒng)中用于干線的同軸電纜,即使很粗(例如美國(guó)MC750電纜),在750MHz的損耗,也要40dB/km左右。而采用波長(zhǎng)1310nm的光信號(hào),其損耗約為40dB/100km。光纖的損耗比同軸電纜降低100倍。顯然,用光纖替代每隔幾百米必須設(shè)置一臺(tái)放大器的同軸電纜干線,可以實(shí)現(xiàn)跨越幾十公里的直傳。徹底解決了干線放大器級(jí)聯(lián)造成傳輸信號(hào)技術(shù)指標(biāo)下降的問(wèn)題;光纖間不會(huì)有串音現(xiàn)象,不怕電磁干擾,能確保信號(hào)的傳輸質(zhì)量。
但是,事物的兩面性是無(wú)處不在的,要充分發(fā)揮HFC網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì),促進(jìn)我們有線電視事業(yè)的快速發(fā)展,我們就必須充分認(rèn)識(shí)、掌握HFC網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的特性,做好光纜線路的施工和日常維護(hù)。
(一)光纜的敷設(shè)
光纜干線的主要功能是傳輸光信號(hào),光纜可以架空敷設(shè),也可以通過(guò)管道或直埋于地下。光纖干線的施工中,敷設(shè)光纜是一項(xiàng)最繁重的任務(wù)。光纜敷設(shè)要求可參照國(guó)標(biāo)《民用建筑電纜電視系統(tǒng)工程技術(shù)規(guī)范》,光纜施工方法可參照郵電部設(shè)計(jì)院編寫(xiě)的《長(zhǎng)途通信干線光纜數(shù)字傳輸系統(tǒng)線路工程設(shè)計(jì)暫行規(guī)定》。在敷設(shè)光纜前,一定要先看一看光纜的外觀有無(wú)破損,用OTDR認(rèn)真檢查每根光纖的衰減量是否符合設(shè)計(jì)要求;還要根據(jù)光纜的路由,進(jìn)行配盤(pán),即根據(jù)制作光纜時(shí)的順序,安排每盤(pán)光纜所在的地段;采用管道敷設(shè)方式時(shí),還要使光纜的長(zhǎng)度適合地下管道入孔之間的距離。敷設(shè)光纜時(shí),注意施加在光纜上的力(包括瞬時(shí)牽引力)不能超過(guò)光纜的最大允許張力;施工中光纜拐彎的曲率半徑要大于光纜外徑的20倍;光纜從纜盤(pán)上放出時(shí)一定要從纜盤(pán)的上方放出,避免光纜的扭轉(zhuǎn)、打圈等。光纜施工除對(duì)地埋和架空環(huán)境的要求,以及必要段的加固或絕緣保護(hù)以外,施工人員的技術(shù)水平和負(fù)責(zé)程度也是一個(gè)重要的環(huán)節(jié)。布放光纜,必須嚴(yán)密組織并有專人指揮,牽引過(guò)程中應(yīng)有良好的聯(lián)絡(luò)手段。禁止未經(jīng)培訓(xùn)的人員上崗和無(wú)聯(lián)絡(luò)工具的情況下作業(yè)。不得野蠻作業(yè),不得在無(wú)張力控制下使用機(jī)械拉纜,不得超過(guò)光纜所要求的拉力限制,主要牽引力應(yīng)在光纜的加強(qiáng)件(芯)上。雖然光纜當(dāng)中都設(shè)置了鋼絲鎧甲和各類填充物來(lái)保護(hù)脆弱的光纖,但是這些保護(hù)都是建立在正常施工破壞強(qiáng)度范圍內(nèi)的。過(guò)小的彎曲半徑,瞬間的爆發(fā)性巨大拉力都可能對(duì)光纜內(nèi)部結(jié)構(gòu)造成損傷。因?yàn)檫@種光纜損傷多發(fā)生在內(nèi)部,即使利用高精度的OTDR測(cè)試故障點(diǎn),確定起來(lái)也不是件容易的事。所以,盡可能的在施工過(guò)程中避免人為操作失誤,才是事半功倍的辦法。
(二)光路損耗的計(jì)算
在HFC傳輸網(wǎng)絡(luò)中,光信號(hào)在光纖傳輸線路上的傳輸損耗,是光纖的傳輸特性。每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)的傳輸損耗功率,是光纖傳輸衰減測(cè)試的依據(jù)。應(yīng)根據(jù)光纖傳輸衰減特性,利用光纖傳輸損耗設(shè)計(jì)值的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算:
P=ad+0.02n+0.5+0.5+1+(-2dBm)式中:a為光纖損耗(1310nm波長(zhǎng)光纖損耗為0.35dB/km,1550nm波長(zhǎng)光纖損耗為0.2dB/km),d為光纖路徑長(zhǎng)度(km),0.02n為熔接點(diǎn)損耗,0.5分別為分光器插損和兩端活動(dòng)接頭損耗,1為設(shè)計(jì)余量,-2dBm為光接收機(jī)輸入功率。
當(dāng)前端至每個(gè)光節(jié)點(diǎn)施工結(jié)束,必須對(duì)光纖傳輸損耗是否在設(shè)計(jì)允許范圍內(nèi)、光纜工程質(zhì)量?jī)?yōu)劣、光發(fā)、光接設(shè)備優(yōu)劣進(jìn)行檢測(cè),驗(yàn)收測(cè)試前端至每個(gè)HFC光節(jié)點(diǎn)的各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),列表記錄存檔。在光纜各項(xiàng)傳輸技術(shù)指標(biāo)中,光路損耗是全程驗(yàn)收測(cè)試中最生要的一項(xiàng)技術(shù)指標(biāo),為今后光纖線路維護(hù)提供了必要的數(shù)據(jù)。
(三)光纜接續(xù)要注意技術(shù)環(huán)節(jié)
光纖接續(xù)的基本要求是接續(xù)點(diǎn)上沒(méi)有不連接現(xiàn)象等。包括軸錯(cuò)位、光纖芯傾斜、端面傾斜。光纜接續(xù)的成功與否關(guān)鍵在于接續(xù)損耗的大小。接續(xù)損耗為光纖熔接、固定、盤(pán)纖后,光纜密封盒緊固后用OTDR從兩個(gè)方向?qū)崪y(cè)損耗的平均值。常用的光纜接續(xù)方法有熔接、活動(dòng)連接和機(jī)械連接。在光纜工程中,通常采用光纖熔接機(jī)的高頻高壓電弧放電將光纖熔接在一起。熔接法具有接續(xù)點(diǎn)損耗小、反射損耗大、可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。在熔接的環(huán)節(jié)中應(yīng)注意以下幾點(diǎn):1)熔接前剝開(kāi)光纜時(shí),一定要把光纜牽引始端截留2m以上,因?yàn)闋恳倳?huì)對(duì)這段光纖產(chǎn)生不良影響。2)光纜金屬加強(qiáng)芯與接頭盒一定要夾緊,并將加強(qiáng)芯折彎。在光纜束管多的情況下,根據(jù)熔接托盤(pán)和束管排列,與加強(qiáng)芯應(yīng)合理地分開(kāi),以防光纜束管扭曲,導(dǎo)致光纖被拉過(guò)緊甚至被拉斷。3)熔接過(guò)程中,光纜的開(kāi)剝、清洗、涂覆層的剝除要規(guī)范,以防損傷光纖;光纖涂覆層剝除后,應(yīng)徹底擦拭、清潔,一定要先清潔后切割;切割做到光纖端面平直,切割后的光纖及時(shí)放入熔接機(jī)的V形槽內(nèi)并蓋上防塵蓋。操作時(shí)注意光纖端面不要觸及V形槽底和電極,以防止損傷端面。4)尾纜與光纜熔接應(yīng)嚴(yán)格采用符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的野外防雨型接續(xù)盒,尾纖和預(yù)留光纖長(zhǎng)度應(yīng)恰到好處,既為緊急搶修留有余地,又方便盤(pán)纖,使接續(xù)盤(pán)不至于顯得擁擠。多余的纖應(yīng)均勻的盤(pán)好,應(yīng)嚴(yán)格避免出現(xiàn)弧度過(guò)小,并用膠帶固定,尾纖和束管要用匝帶固定。尾纜和光纜進(jìn)盒部位的處理非常關(guān)鍵,我們?cè)龅竭^(guò)這樣的故障,某光接收點(diǎn)輸出信號(hào)正常時(shí)應(yīng)在
100dBμv, 但有時(shí)降低到90dBμv,致使該光接收點(diǎn)以下分配網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)均變低。在機(jī)房將光信號(hào)送入該光接收點(diǎn)的備用光纖、更換光接收機(jī),并測(cè)試了光接收點(diǎn)的供電電壓,但均無(wú)法排除故障。在機(jī)房用光時(shí)域測(cè)試儀(OTDR)檢測(cè)光纜,未發(fā)現(xiàn)光纜異常。于是,嘗試將光接點(diǎn)終端尾纖重新熔接。打開(kāi)接續(xù)盒后發(fā)現(xiàn)接續(xù)盒內(nèi)進(jìn)水,且盒內(nèi)裸纖排列凌亂,轉(zhuǎn)彎處角度較小。于是將光纜終端重新熔接,按規(guī)范整理并固定冗余裸纖后,故障得到排除。所以,尾纜、光纜接續(xù)時(shí),除利用鋼絲固定外,光纜必須包裹防滑膠帶充分?jǐn)D壓固定。此外,光纜接續(xù)盒要保證充分的防水功能,盒內(nèi)要保持干燥,每一個(gè)進(jìn)纜口都應(yīng)嚴(yán)格用防雨膠帶封嚴(yán),固定螺絲擰緊,接續(xù)盒應(yīng)盡可能設(shè)置在避風(fēng)雨處。
由于我們有線電視光纜傳輸網(wǎng)絡(luò)大多采用光纜架空方式,經(jīng)常會(huì)發(fā)生電線桿被汽車(chē)撞倒、城建改造和氣候環(huán)境影響而導(dǎo)致光纜線路中斷。因此,要加強(qiáng)光纜線路的維護(hù)工作,避免或盡量減少故障的發(fā)生,做到及時(shí)處理故障,確保光纜傳輸系統(tǒng)的安全。
(一)光纜線路與同軸電纜的差異
光纜線路的故障和日常維護(hù)方面與過(guò)去的同軸電纜相比,具有很明顯的不同。具體表現(xiàn)在以下幾方面:
(二)光纜線路的故障
光纜線路發(fā)生故障主要有兩種表現(xiàn)形式:一是全程損耗增加;二是光纜線路損耗增大和中斷。其原因歸納主要有以下幾點(diǎn):1.彎曲或微彎曲損耗:這是指的是外因造成的光纜變形和彎曲引起的損耗。例如:受到外力擠壓、局部彎曲半徑過(guò)小等,都會(huì)使光纜損耗增大。2.光纜接頭故障:光纜固定接頭,目前基本上都采用熔接法。由于接頭部位原涂層已經(jīng)除去,連接后雖經(jīng)保護(hù),但該部位纖維自身的強(qiáng)度和可撓性都比原纖維差。同時(shí),該部位的可靠性要受到保護(hù)工藝的影響。即受其保護(hù)方法、保護(hù)材料、操作技巧以及當(dāng)時(shí)的環(huán)境污染、氣候等諸多因素的影響。架空光纜還要受到日曬雨淋和風(fēng)吹擺動(dòng)、車(chē)輛震動(dòng)等影響,這些都可能使接頭部位發(fā)生故障。3.外因引起的故障:這種故障大多發(fā)生在光纜的中間非接頭部位,如:架空光纜由于外界人為造成的外傷(砍樹(shù)時(shí)打斷光纜、鳥(niǎo)槍擊斷光纜、火災(zāi)時(shí)燒斷光纜等):因雷擊損害和起大風(fēng)使樹(shù)木刮傷光纜;施工修路時(shí)挖傷直埋光纜;管道光纜則可能由于管道損傷,入孔時(shí)人為造成的光纜損傷等。
(三)光纜干線的日常維護(hù)
架空電纜由于費(fèi)用低而常被采用,但容易被人為破壞或受環(huán)境條件影響而損壞,因此這里主要談?wù)剬?duì)架空電纜的日常維護(hù)。
(1)光纜線路故障處理:測(cè)量光接收機(jī)的輸入光功率,即光纜輸出光功率,如果光功率正常,則表明光纜線路沒(méi)有故障。如果光纜輸出光功率比正常工作值低很多或?yàn)榱?,可能的原因有:光纖連接器故障、光纜斷裂、光纜傳輸損耗太大。根據(jù)故障性質(zhì)不同,采取不同的處理方法。
(2)經(jīng)常巡查光纜干線線路,每月至少一次徒步巡線,重要路段重點(diǎn)巡查,主要檢查光纜的垂度是否過(guò)大,掛鉤的間隔度是否合適、吊線與其他線路交叉處的防護(hù)裝置是否符合規(guī)定。
(3)檢修、加固水泥桿和拉線,清理吊線上的吊掛雜物。
(4)檢查光纜干線的防雷設(shè)施,定期進(jìn)行測(cè)試、檢修,保證性能良好。
(5)檢查預(yù)留光纜干線盤(pán)繞半徑是否符合規(guī)定、捆扎是否牢固,檢查光纜接續(xù)盒的防水性能、固定是否牢靠。
(6)用光時(shí)域反射儀對(duì)光纜干線進(jìn)行衰減特性、熔接頭損耗和光鏈路損耗測(cè)試,對(duì)損耗超標(biāo)的熔接點(diǎn)要重新進(jìn)行熔接。
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