光缆通信线路工程设计基本知识.ppt

光缆通信线路工程设计基本知识 长春电信工程设计院股份有限公司通信设计四所丛德志 2020年3月23日 课程内容 第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展 第一章通信管线设计工作要点 第一节工作要点管线工程设计工作应根据工信部在通信建设工作方面的方针 政策和法令 并结合通信运营商的具体情况 建立正确的设计指导思想 深入实际调查研究 体现建设和使用上的多快好省 确保优良的通信质量 并做到经济上的合理及技术上的现代化 满足设计任务书所规定工程项目的要求 以为工程施工及设备投入使用 维护的依据 第一章通信管线设计工作要点 第二节设计程序和分类设计必须根据工程规模和技术复杂程度等具体情况划分阶段 并严格按设计程序进行 目前建设项目的设计工作一般按两阶段进行 即 初步设计 和 施工图设计 通信管线包括 通信线路工程和管道工程 第一章通信管线设计工作要点 第三节通信线路分类一 通信线路按其结构可包含光 电 缆 通信光 电 缆根据敷设方式不同 可分为架空光 电 缆 地下光 电 缆 直埋 管道式 和水底光 电 缆 架空光 电 缆是架挂在电杆间的镀锌钢绞线上 地下光 电 缆直接埋设在土壤中 或通过人孔放入管道中 通信电缆跨越江河时 一般将钢丝铠装光 电 缆 称水线 敷设在水底 过海的通信光 电 缆敷设在海底 称为海底光 电 缆 第一章通信管线设计工作要点 二 通信线路按其业务不同 可分为市内电话线路 长途通信线路 市内电话线路是在一个城市范围内连接所有用户与市话局的线路设备 长途线路是连接县城以上城市之间的线路设备 第四节光缆线路工程设计过程 工程设计 工程勘察 设计文本 现场勘查 测量 出设计图纸 统计工程量 编制工程预算 编写设计 预算说明 第一章通信管线设计工作要点 第一章通信管线设计工作要点 第五节通信管线工程特点通信管线技术与其他通信技术相比有如下特点 第一 跨通信以外学科比较多 这表现在 搞建设的都要懂得一点城市规划 除搞预测的外 还要学点工程经济 专搞预测 电缆 管道的要分别掌握一点市场经济 运筹学概念和混凝土技术 维护方面 搞防强电要对输配电有所了解 搞防地则应当有一点化学和电化学知识 第二 涉及外单位的关系比较多 线路方面经常碰到一些设计事项和技术问题涉及到城市管理和公共法规 必须与有关单位协商以后才能作出决定 第三 政策性比较强 预测工作涉及到发展方针大叶 每一个指标数字的取定都要靠对社会经济的充分了解 所以政策注比较强 局所规划方案的抉择 涉及到长期发展使用 是运营和建设中的大事 不恰当的调整交换区域不但经济上受到损失 而且还会由害用户利益 第四 经济性比较强 如前所述 经济比较在通信线路技术中占有重要地位 这表明它的经济性比较强 这一点与它在整个通信投资中高达20 以上的比重在要求上也是一致的 第五 通信线路技术的各个环节不可偏废 课程内容 第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展 第二章通信线路基础知识 1 19世纪70年代 电信传入我国2 1962年 在北京和石家庄之间开通了我国设计制造的60路载波长途高频对称电缆3 1976年 我国开通了自己设计制造的1800路京沪杭同轴电缆线路4 1978年 我国研制成功通信光缆 第一节我国通信线路的发展 第二章通信线路基础知识 一 市话电缆线路工程市话电缆线路工程的主体物品为电缆和电缆接续热缩管 其他物品有电缆交接箱 分线盒 箱 接续器件 扣式接线子 压接模块 镀锌钢绞线 吊线抱箍 拉线抱箍 挂钩 电杆 水泥拉线盘 拉线铁柄 衬环等 第二节主要材料及设备的介绍 全塑电缆的特点 1 全塑电缆电特性好 传输质量优良2 便于机械化 自动化施工3 维护方便 故障少 使用寿命长4 投资经济 常用的线路器材简介 地下进线室主干电缆 常用的线路器材简介 架空线路 常用的线路器材简介 电缆交接箱 木杆检验指标及应用范围 稍径不小于13cm 杆号牌等实例 水泥电杆选用及接杆要求 轻拿轻放 铁柄地锚质量及应用范围 不小于 16 第二章通信线路基础知识 二 光缆线路工程长途光缆线路工程的主体物品由光缆和光缆接头盒构成 其他物品有光配线架 ODF 光缆尾纤 适配器 镀锌钢绞线 吊线抱箍 拉线抱箍 挂钩 混凝土水泥杆 拉线盘 拉线铁柄 衬环等 光缆的结构 将单根或多根光纤放入骨架的螺旋槽内 骨架中心是加强元件 骨架采用高密度聚乙烯材料 抗侧压性能好 光纤放入中心束管中 采用2根平行钢丝加强件 有较强的抗扭转能力 若干光纤芯线以强度元件为中心绞合在一起的结构 可使光缆具有很好的抗拉性能和温度特性 光缆的结构 松套层绞式光缆的结构 松套管 光纤 缆芯填充物 护套加强件 钢带 中心加强件 内护套 光缆单盘实例 光缆外护层结构及应用环境 光缆敷设安全及环境要求 光缆倒盘 不小于2米 常用的线路器材简介 ODF 光交接箱 光缆建筑方式的特点 直埋 投资中 抢修慢 扩展性差架空 投资省 抢修快 安全差 可扩展管道 投资大 安全高 可扩展性好水缆 投资大 安全差 可扩展 常用的线路简介 直埋 常用的线路简介 架空杆路 镀锌钢绞线 吊线抱箍 拉线抱箍 挂钩 混凝土水泥杆 拉线盘 拉线铁柄 衬环 架空光缆及接头盒实例 卧式接头盒 墙壁架空光缆接入保护实例 仰角穿洞 墙壁架空光缆安装及转角预留实例 软管保护 常用的线路简介 管道部分 各种管材 PVC管 硅芯管 水泥管等 组成 其他物品还有人孔口圈 电缆托架 电缆托板 接水罐 钢筋 水泥 管材 光缆 管道 托板 通信工程勘察收费取定 通信管道及光电缆线路工程勘察收费基价表 管道 架空 标准 规范 第三节相关规范 标准及规定的介绍GB50373 2006通信管道与通道工程设计规范YD T5178 2009通信管道人孔和手孔图集YD T5148 2007架空光 电 缆通信杆路工程设计规范 本地通信线路工程设计规范 YD T5137 2005 本地通信线路工程验收规范 YD T5138 2005 SDH长途光缆传输系统工程设计规范 YD T5095 2005 长途通信光缆塑料管道工程设计规范 YD T5025 2005 长途通信光缆塑料管道工程验收规范 YD5043 2005 长途通信光缆线路工程设计规范 YD T5102 2005 YD5007 2003通信管道与通道工程设计规范YDJ9 90市内通信全塑电缆线路工程设计规范 课程内容 第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展 第三章通信线路工程勘察 线路工程设计中的 勘测 包括 查勘 和 测量 两个工序 一般大型工程又可分为 方案查勘 可行性研究报告 初步设计查勘 初步设计 和 现场测量 施工图 三个阶段 线路的勘察流程 接入光缆为例 接入光缆工程现场勘察涉及三个主要步骤 为了便于理解 将勘察流程和要点简化如下图 勘察前期 要点 同建设方交流 确定接入点和方案的确认 资料收集 勘察中 要点 实地勘察 勘察后期 要点 必须向建设方汇报 一定要确认勘察方案和结果 第一节查勘 一 准备工作1 人员组织 查勘小组应由设计 建设维护 施工等单位组成 人员多少视工程规模大小而定 2 熟悉研究相关文件 了解工程概况和要求 明确工程任务和范围 如工程性质 规模大小 建设理由 近 远期规划等等 3 收集资料 一项工程的资料收集工作将贯穿线路勘测设计的全过程 主要资料应在查勘前和查勘中收集齐全 为避免和其他部门发生冲突 或造成不必要的损失 应提前向相关单位和部门调查了解 收集相关其他建设方面的资料 并争取他们的支持和配合 相关部门为 计委 建委 电信 铁路 交通 电力 水利 农田 气象 燃化 冶金工业 地质 广播电台 军事等部门 对改扩建工程 还应收集原有工程资料 4 制定查勘计划 根据设计任务书和所收集的资料 对工程概貌勾出一个粗略的方案 可将粗略方案作为制定查勘计划的依据 5 查勘准备 可根据不同查勘任务准备不同的工具 一般通用工具有 望远镜 测距仪 地阻测试仪 罗盘仪 皮尺 绳尺 地链 标杆 随带式图板 工具袋等 以及查勘时所需要的表格 纸张 文具等 二 查勘1 路由选择根据设计规范要求和前期确定的初步方案 进行路由选择 光电缆和管道路由选择 长途线路和市话线路的路有选择具体注意点和要求不尽相同 详细要求参照后面几章内容 2 站址选择根据工程设计任务书和设计规范的有关规定选择分路站 转接站 光传输中继站 站址选择具体要求不尽相同 可分别参照下面几个章节内容 3 对外联系管道 光电缆需穿越铁路 公路 重要河流 其他管线以及其他有关重要工程设施时 应与有关单位联系 重要部位需取得有关单位的书面同意 发生矛盾时应认真协商取得一致意见 问题重大的应签订正式书面协议 4 资料整理根据现场查勘的情况进行全面总结 并对查勘资料进行下述整理和检查 1 将主体路由 选择的站址 重要目标和障碍在地图上标注清楚 2 整理出站间距离及其他设计需要的各类数据 3 提出对局部路由和站址的修正方案 分别列出各方案的优缺点进行比较 4 绘制出向城市建设部门申报备案的有关图纸 5 将查勘情况进行全面总结 并向建设单位汇报 认真听取意见 以便进一步完善方案 第二节测量 一 测量前准备1 人员配备 根据测量规模和难度 配备相应人员 并明确人员分工 定制日程进度 2 工具配备 根据工程类别和测量方法的需要 配备需要的测量工具 常用的工具有 红白大旗 及附件 经纬仪 标尺 绳尺 皮尺 砍刀 指南针 望远镜 榔头 手锯 手水准仪 雨伞 测距仪 绘图用品 工具袋 另外还应准备标桩 红黑漆等辅助材料 二 线路测量分工和工作内容 第二节测量 二 线路测量分工和工作内容 第二节测量 三 整理图纸1 检查各项测绘图纸 2 整理登记资料 测防资料和对外调查联系工作记录 3 统计光缆长度 各种工作量 资料整理完毕后 测量组应进行全面系统的总结 对路由与各项防护加固措施作重点的论述 课程内容 第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展 第四章光缆线路的设计 第一节光缆路由的选择光缆路由的选择原则 确保线路的安全可靠 经济合理 便于维护和施工 选择短捷的路由 架空光缆路由 直埋光缆路由 S 坡道 架空光缆路由 主要内容收费范围计算公式计算方法 第二节局站的设置局站的设置应当在能满足当前系统建设同时 考虑以后工程建设和系统扩容升级的便利 段站的设置与当时传输系统及技术有关 目前一般按32x10Gb sDWDM系统技术水平设置局站 局站的选择有等距与不等距的区分 一般情况下 为节省投资及简化维护采取不等距设置局站 第三节敷设方式的确定线路敷设方式有架空 埋式几种方式 埋式分直埋及管道 其中管道又分为普通管道及长途专用管道 长途线路根据其重要性 一般采用埋式敷设 综合考虑投资的经济性及线路建设的地形 地势及其他人为因素的影响也可采用架空方式 近年来由于一些新型管材及施工工艺的出现 管道化敷设成本降低 大段落的直埋方式已逐渐被淘汰 在确定敷设方式时 应考虑是否可利用现有管道 第四章光缆线路的设计 第四节光缆 纤 选型1 光缆容量的确定 光缆使用寿命按20年考虑 按需配置 2 光纤的选型目前工程中使用的光纤类型主要有G 652光纤 SMF 标准单模光纤 和G 655光纤 NZ DSF 非零色散位移光纤 现在常用G 652D型 具体指标可以参考ITU TG 652标准 FTTH引入了G 657光纤 3 光缆光缆按其结构分为层绞式 中心束管式 带状 骨架式 单位式 软线式等多种 目前常用的有层绞式 中心束管式 第四章光缆线路的设计 第五节光缆的选型 第四章光缆线路的设计 第六节敷设安装要求一 架空光缆敷设安装要求架空光缆采用双吊线抱箍 或单吊线抱箍 固定吊线 二 管道光缆敷设安装要求管道光缆按人工敷设方式考虑 有条件时也可采用机械牵引敷设 长途硅芯管内壁摩擦系数较小 可采用先进的气流穿方法 三 引上光缆敷设安装要求引上管采用 100mm镀锌钢管 内穿 32 28mm子管4根 引上光缆布放在子管内 子管应尽量延伸至光缆吊线下50厘米处并绑扎在电杆上 引上钢管的上端用油麻和自粘物等封堵 四 局内光缆敷设安装要求由于局内光缆路由各局站的情况不同 有些比较复杂 因此 宜采用人工布放方式施工 第四章光缆线路的设计 五 光纤与光缆的接续要求施工前 应根据复测路由计算出光缆敷设总长度以及光纤全程传输质量要求 进行光缆配盘 光缆应尽量做到整盘敷设 以减少中间接头 配盘后管道光缆接头应避开交通要道口 架空光缆接头应落在杆上或杆旁1米左右 每个接头处 光缆与光纤均应留有一定的余量 以备日后维修或二次接续用 光纤接续采用熔接法 中继段内同一根光纤的熔接衰减平均值不应大于0 08dB 个 1310nm波长 OTDR双向测试 取平均值 第四章光缆线路的设计 第七节线路的防护设计一 防强电本地光缆将各单盘光缆的金属构件在接头处作电气断开 将强电影响的积累段限制在单盘光缆的制造长度 一般为3Km 内 光缆线路沿线不接地 仅在各局站内接地 7 2 2钢绞线吊线可视为光缆吊线的防电 防雷的良导体 故吊线采取每1000米接地一次 二 防雷在考虑充分利用光缆特点的前提下 提出以下防雷措施 1 除各局站外 沿线光缆的金属构件均不接地 2 光缆的金属构件 在接头处不作电气连通 各金属构件间也不作电气连通 3 局站内的光缆金属构件相互连通并接保护地线 三 防蚀 防潮光缆外套为PE塑料 具有良好的防蚀性能 光缆缆心设有防潮层并填有油膏 因此除特殊情况外 不再考虑外加的防蚀和防潮措施 但为避免光缆塑料外套在施工过程中局部受损伤 以致形成透潮进水的隐患 施工中要特别注意保护光缆塑料外套的完整性 四 防鼠鼠类对光缆的危害现象多发生在管道中 但因管道光缆均穿放在直径较小的子管中 且端头处又有封堵措施 故不再考虑外加防鼠措施 五 其他防护对架空光缆 若光缆紧靠树木等物体 有可能磨损时 在光缆与其他物体接触的部分 应用PVC管进行保护 如靠近房屋应用防火漆进行保护 在与电力线交叉的情况下 应做好绝缘处理 第四章光缆线路的设计 基站光缆接入实例 室外预留 课程内容 第一章通信管线设计工作要点第二章通信线路基础知识第三章通信线路工程勘察第四章光缆线路的设计第五章通信管道的设计第六章通信管线的发展 管道基本知识 人孔 管道基础知识 地面 井盖 井盖 人孔内 管道基本知识 管道 管道基础知识 管道坡度一般采用三种形式 即 人字坡 一字坡 斜形坡 人字坡 是以相邻两个人孔间管道的适当地点作为顶点 以一定的坡度分别向两边铺设 如下图所示 人字坡管道 一字坡管道 斜形坡管道 现场勘察现场勘察的内容和目的 主要是查清其它地下管线的位置 管径大小 土质 地下水位 冻冰层厚度 地上建筑物状况等 以作为施工中的参考 地上建筑物的勘查地上建筑物勘查的内容包括车行道和人行道的宽度 路面结构 行道树 消火栓的位置 房屋建筑坚固程度以及地下设施在地面上的标准等 地下管线的勘查地下管线的勘查是比较复杂细致的工作 必须认真对待 资料的收集 如电力电缆的位置 给 排水管及煤气管的位置和管径等 要准确无误 详细核对 地下管线的勘查通常有三种办法 一种是根据地面标志 量出平面位置 从附近检查井中查看管径大小 量出管顶到地面的距离 如果此方法不能适用时 可采用坑探法 在现有管线平面位置上 对有疑问的地方挖坑 探出管线的埋深 位置及管径大小 在一种是听测法 此法只能适用地下电缆 听测该条电缆的平面位置及埋深 第一节管道的勘察 一 市话管道路由选择在局所规划明确了线路网中心和交换区域界线以后 为了确保线路网规划更好的落实到实处 必须对某些道路管道的建设方案进行调查 市话管道路由选择的一般原则可归纳为 1 符合地下管线长远规划 并考虑充分利用已有的管道设备 2 选在电话线路较集中的街道 适应电缆发展的要求 3 尽量不在沿交换区域界线 铁道 河流等地域铺设管道 4 选择供线最短 尚为铺设管道 5 选择地上及地下障碍最少 施工方便的道路 第二节路由及位置的选择 二 长途管道路由选择 1 通信管道是当地城建和长 市地下通信管线网的组成部分 应与现有的管线网及其发展规划相配口 2 管道应建在光 电 缆发展条数较多 距离较短 转弯和故障较少的定型道路上 3 不宜在规划未定 道路土壤尚未夯实 流沙及其他土质尚不稳定的地方建筑管道 必要时 可改建防护槽道 4 尽量选择在地下水位较低的地段 三 管道埋设位置的确定在已经拟定的管道路由上确定管近的具体位置时 应和城建部门密切配合 并考虑以下因素 l 管道理设位置应尽可能选择在市话杆路的同一侧 这样便于将地下电缆引出配线 减少穿越马路和与其他地下管线交叉穿越的可能 2 应尽可能选择在人行道下建筑 由于人行道中的交通量小 对交通的影响而也小 施工管理较方便 不需破坏马路面 管道埋设的深度较小 可以减省土方量 施工费用较省 还能缩短工期 同时在人行道中 管道承载的荷重较小 同样的建筑结构 管道有较高的质量保证 3 如不能在人行道下建筑时 则尽可能选在人行道与车行道间的绿化地带 但此时应注意避开并保护绿化林木花草 同时还要考虑管道建成后 绿化树木的根系对管道可能产生的破坏作用 4 如地区环境要求 管道必须在车行道下埋设时 应尽可能选择离中心线较远的一侧 或在慢道中建设 并应尽量避开街道的雨水管线 第二节路由及位置的选择 管孔数量的计算 原则上应按一条电缆占用一个管孔进行计算 一般管道建筑 都是按终局容量一次建成 因而管孔数量的计算 也必须按终局容量来考虑 对于光缆 可参考同等线径的电缆进行配置 第二节管道容量的确定 一 管材选用市话管道中 原来多用混凝土管 现在一般路段选用 110mmPVC塑料管 壁厚3 5mm 或多孔管 当在桥上架设或穿越河沟 涵洞以及过街道时PVC管外加的保护管为 125mm热镀锌钢管 壁厚3 5mm 长途管道一般选用硅芯管 33 40mm的高密度聚乙烯硅芯管 第三节管材的选择 混凝土管规格图单位 mm 110mmPVC塑料管 多孔管 管道图纸设计制图管道设计图一般有平面位置图 剖面图 断面图 以及一些特殊图纸等 断面图一般在平面图内 特殊图纸是指管道穿越其它管线 对管道采取特殊保护处理或对人孔进行特殊设计等 对于人 手 孔图一般根据定型图样绘制 1 管道平面位置图 管道平面位置图 是根据测量结果绘制出来的 一般采用1 500比例进行绘制 它的主要内容 一般包括 管道中心线平面位置 人 手 孔平面位置 相关地下管线和地上建筑物的平面位置等等 2 管道