新员工培训光网络工程师应知应会培训系列光缆线路工程设计基础

1、 一、工程设计的原则和内容 二、线路设计 三、传输设计 四、光缆选型 五、工程设计格式 局站通信系统示意图 局站通信系统 局站通信系统主要由sdh分插复用设备 或终端复用设备、ddf数字配线架（单 元）、odf光配线架（箱）等组成。 sdh adm ddf 1 n 双头尾纤单头尾纤 光缆 2m线 odf bsc、交换、 数据等 光缆 局站通信系统图 1.1.工程设计的原则和内容工程设计的原则和内容 1.1基本原则基本原则 执行国家基本方针和通信技术经济政策，合理利用土地，重视环境 保护。 保证通信质量，做到技术先进，经济合理，安全适用，能够满足施 工、生产和使用要求。 设计中应进行多方案比较，

2、兼顾近期与远期通信发展的需求，合理 利用原有的网络设施和装备，以保证建设项目的经济效益，不断降低 工程造价和维护费用。 设计中采用的产品必须符合国标和部标规定，未经试验和鉴定合格 的产品不得在工程中使用。 设计工作必须执行科技进步的方针，广泛采用适合我国国情的国内 外成熟的先进技术。 项目可行性研究报告设计任务书现场查勘初步设计施工图设计 通信需求的预测，包括近期和远期。 光缆线路路由选择。 光缆接续及保护措施。 光缆线路的防护要求。 中继站站址的选择与建筑方式。 光缆施工注意事项。 2.1 路由选择 光缆线路路由的选择应以通信网发展规划为依据，并进行多方案比 较，以保证光缆线路安全可靠、经济

3、合理、施工维护方便。 选择光缆路由应以现有地形、地物、建筑设施和既定的建设规划为 主要依据，并应考虑有关部门的发展规划。同时，选择线路距离最短， 弯曲较少的路由。 尽量沿靠定型的道路敷设光缆，避免将来因道路扩建等原因造成光 缆破坏。 应选择在地质稳定的地段，在平原地区要避开湖泊、沼泽和排捞蓄 洪地带，尽量少穿越水塘、沟渠，在山区，要避开陡峭沟壑、滑坡、 泥石流，以及洪水危害、水土流失的地方。 尽量与城市道路或公路平行，避免往返穿越道路或铁路、公路。 避免穿越大的厂房、仓库、矿区等，不宜通过伐木林区。 尽量避开容易遭到雷击、腐蚀、机械损伤等地带。 光缆路由一般应避开干线铁路，且不应靠近重大军事目

4、标。 长途光缆线路应沿公路或可通行机动车辆的大路，应顺路取直并避开公 路用地，路旁设施、绿化地带，距公路不宜小于50m。 光缆线路不宜穿越大的工业基地、矿区等，当必须通过时，应考虑光缆 线路的安全，并应采取保护措施。 光缆线路不宜穿越小城镇，尽量少穿越或靠近村庄。当必须通过时，应 满足城镇规划要求，并应采取适当的保护措施。 光缆线路不宜通过森林、果园、茶林、苗圃及其它经济林场。并应尽量 避开地面上的建筑设施和电力、通信杆线等。 2.2 敷设方式 直埋敷设方式 隐蔽性好、安全性高、稳定可靠；干线光缆常采用的敷设方式。 架空敷设方式 建设速度快、造价低，在山区、水域和自然条件复杂、具有临时性的 场

5、合均采用的敷设方式。本地网光缆在郊外常采用该方式。 管道敷设方式 安全可靠性高，光缆进城区一般采用该方式。 2.2.1 直埋光缆 直埋光缆的埋深 敷设地段及土质埋 深 （m） 普通土、硬土 1.2 半石质 砂砾土、风化石 1.0 全石质、流砂 0.8 市 郊、村 镇 1.2 市区人行道 1.0 穿越铁路、公路 （距路面 ） 1.2 沟 渠、水 塘 1.2 注: 对于垫有砂土的石质光缆沟， ， 可将沟深视作电缆的埋深。 坡坎埋深以垂直坡坎斜面的深度为准。 防机械损伤：过铁路、高等级公路需用钢管或机械顶管保护，穿越沟、 渠、塘采用铺水泥盖板保护，过村庄铺砖保护，穿越高坎、陡坡、梯田 采用石护坡保护

6、等。 防强电 防雷 防白蚁 直埋光缆与其它建筑物间最小间距 ( m ) 表一 名 称平行净距交叉净距 市话管道边线（不包括人孔）0 . 7 5 0 . 2 5 非同沟的直埋通信电缆0 . 5 0 . 5 3 5 千伏以下0 . 5 0 . 5埋式电 力电缆 3 5 千伏以上2 . 0 0 . 5 径管小于 3 0 厘米0 . 5 0 . 5 管径为 3 0 5 0 厘米1 . 00 . 5给水管 管径大于 5 0 厘米1 . 50 . 5 高压石油、天然气管1 0 .00 . 5 热力、下水管1 . 00 . 5 压力小于 3 公斤 /平 方厘米1 . 0 0 . 5 煤气管 压力 3 8 公

7、斤 /平 方厘米 2 . 00 . 5 排水沟0 . 80 . 5 房屋建筑红线（或基础）1 . 0 市内、村镇大树、果树、路旁行 树 0 . 7 5 树木 市外大树2 . 0 水井、坟墓3 . 0 粪坑、积肥池、沼气池、氨水池3 . 0 注：采用钢管保护时，与水管、煤气管、石油管交叉跨越的净距 可降为 0 .1 5 米。 直埋光缆敷设后，需设置永久性标志，以便寻找光缆线路上的特定位 置，标志一般安装在下列位置： 光缆接头点、拐弯点、排流线起止点； 同沟敷设光缆的起止点； 光缆穿越铁路、公路及其它障碍物的两侧； 光缆与其它地下管线交越处； 直线段每隔200300米设置一处； 2.2.2 架空光

8、缆 (1)与其它建筑设施的隔距 与其它建筑设施最小水平净距应符合附表二要求。 与其它建筑设施最小垂直净距应符合附表三要求。 (2)与其它电气设施交越时最小垂直净距 应符合附表四要求。 (3)钢绞线的选用 钢绞线应按照光缆重量、负荷区类别选择其程式：见表五。 (4)挂钩程式的选用 挂钩程式应按照光缆外径选用，参见表六。 (5) 保护措施 光缆接头处，金属构件电气断开，光缆全程不作接地。 光缆接头盒两侧电杆、角杆、跨越杆、终端杆、直线杆(每隔1015档) 应装设避雷针，其接地电阻不超过20欧姆。 光缆吊线，每隔2000m做一次防雷保护接地。 电 杆 与 其 它 建 筑 物 间 的 最 小 净 距

9、表表 二 建 筑 物 名 称说 明最 小 水 平 净 距备 注 铁 路电 杆 杆 位 距 铁 路 最 近 钢 轨 的 水 平 距 离 1 1/ 3hh 为 电 杆 在 地 面 的 杆 高 公 路电 杆 杆 位 距 公 路 情 况 可 以 增 减 h或 满 足 公 路 部 门 的 要 求 人 行 道 的 边 沿电 杆 与 人 行 道 边 石 平 行 时 的 水 平 距 离 0.5m或 根 据 城 市 建 设 部 门 批 准 位 置 通 信 线 路电 杆 与 电 杆 的 距 离h h 为 电 杆 在 地 面 的 杆 高 地 下 管 线 (上 下 水 管 、煤 气 管 等 ) 电 杆 与 地 下 管

10、 线 平 行 的 距 离 1.0m 地 下 管 线 (电 信 管 道 、直 埋 电 缆 ) 电 杆 与 它 们 平 行 时 的 距 离 0.75m 房 屋 建 筑电 杆 与 房 屋 建 筑 的 边 缘 距 离 2.0m 架 空 线 路 与 其 它 建 筑 物 的 最 小 垂 直 净 距 表表 三 其 它 建 筑 物 名 称水 平 时(m )交 越 时(m )备 注 街 道4.55.5最 低 缆 线 到 地 面 胡 同4.05.0最 低 缆 线 到 地 面 铁 路3.07.5最 低 缆 线 到 轨 面 公 路3.05.5最 低 缆 线 到 路 面 土 路3.04.5最 低 缆 线 到 路 面 房

11、 屋 建 筑距 顶 1.5 距 脊 0.6 最 低 缆 线 屋 脊 或 平 顶 河 流1.0最 低 缆 线 距 最 高 水 位 时 最 高 桅 杆 顶 市 、 郊 区 树 木1.5最 低 缆 线 到 树 枝 顶 通 信 线 路0.6一 方 最 低 缆 线 与 另 一 方 最 高 缆 线 架空线路与电力线交叉跨越平行时的隔距要求见表表四 最小垂直净距(m)序 号 电力线路 电压电力线有 防雷装置 电力线无 防雷装置 最小水平距离说明 1 1 千伏以下1.251.251.0 2 110 千伏2.04.02.0 3 35 千伏3.05.03.0 4 60110 千伏3.05.04.0 5 220 千

12、伏4.06.06.5 6低压电力用户线0.6 7电车滑行线或其吊线1.25 8与电力线交叉，由交 叉点至最近一根电力 杆的距离 尽量靠近但应 不小于 7m 表 五 负 荷 区钢 绞 线 程 式杆 距(m )光 缆 重 量(kg/m ) 45 2.1 60 1.5 轻 负 荷 区 7/2.2 钢 绞 线 80 1.0 45 1.8 50 1.5 中 负 荷 区 7/2.2 钢 绞 线 60 1.0 35 1.5 45 1.0 重 负 荷 区 7/2.2 钢 绞 线 50 0.6 30 2.5 45 1.5 重 负 荷 区 7/2.6 钢 绞 线 50 1.0 挂 钩 程 式 选 用 表 六 挂

13、钩 程 式光 缆 外 径 (mm) 65 55 45 35 25 32以 上 25 32 19 24 13 18 12以 下 注 ：光缆 挂钩的间 距为 500mm， 挂钩在吊 线上的搭 扣方向必 须保持一 致，且挂 钩 托 板 齐 全 。 管孔位置选择： 光缆占用孔位应按靠近管孔群两侧、由上而下选用，同一光缆在不 管道段落其占有管位相对位置尽量保持不变。 管孔内子管敷设 在 90mm水泥管孔，采用24根半硬聚氯乙烯塑料子管保护敷设；子 管数量按孔径和工程需要确定，数根子管的等效总外径应不对于管孔内 径的85，子管的内径为光缆外径的1.21.5倍。 子管应捆扎在一起，同时布放，管道中间不得有接

14、头；人孔内本期不 用的子管管口要堵塞，避免杂物进入。 保护措施 光缆接头盒安装在人孔常年积水水位以上，人孔中光缆采用塑料软管 保护，并吊挂光缆标志牌，以便识别光缆编号、用途和规格等内容。 局内光缆一般从局前人孔经地下室引至光端机； 预留在光端机侧的光缆盘成缆圈后，固定在电缆进线室或光端机室； 光缆在走线架和拐弯处应绑扎牢固；局内光缆应作标志，以便识别； 光缆成端后，其金属构件电气相互连通，并用单独导线接到总地线上。 光光缆缆布布放放预预留留长长度度表表 敷 设 方 式 自然弯 曲增加 长度 (m/km) 人 孔 内 弯 曲 增 加长 度 (米/ 孔) 杆上预 留长 度 接 头 每 侧 预 留

15、长度(m) 设 备 每 侧 预 留 长度(m) 备 注 直埋 7 管道 50.51 架空 5 平均预 留为总 长度的 7 10 一般为 68 一般为 1020 其 他 预 留按设计要 求 管 道 或 直埋作架空 引上时，其 他上部份每 处增加 68m 光缆接续前要核对程式、接头位置并按要求留足预留长度。在确定敷设过程 中没有断纤等异常情况后，再进行接续，光缆接续时，应按光纤色标顺序对 接，不能接错。 光缆接头盒应选用密封性能好的结构，并具有防腐蚀和一定的抗压、张力和 冲击力。 光纤接续采用熔接法，并采用带不锈钢丝热缩管保护光纤接头，接头损耗 满足有关规定要求。 光缆加强件在光缆接头处应可靠固定

16、，以确保光缆接头不致因外力而损坏。 直埋光缆接头盒应安排在地形平坦和地质稳固的地方，尽量避开水塘、河渠 、沟坎、道路等施工和维护不便的地方。接头盒上方采用水泥盖板保护。 架空光缆接头盒安装在钢绞线吊线上或固定杆上。 光缆安装固定后，最小曲率半径不应小于光缆外径的10倍。 光缆在施工安装过程中，最小曲率半径不应小于光缆外径的20倍。 工作波长：1310nm和1550nm 估算公式： psel-prel-c-pp-mc l= af+as 其中： l：衰减受限再生段长度(km)。 psel：s点寿命终了时的最小发送光(dbm)。 prel：r点寿命终了时的最差灵敏度dbm)。 c：s-r点之间连接器

17、衰减之和(db)。 pp：光通道代价(db)。 af：光缆中光纤衰耗常数(db/km)。 as：光缆中光纤固定接头平均衰减(db/km)。 mc：光缆富余度(db)，3-5db。 色散受限系统再生段距离用下式估算： ldmax/d 式中：dmax-s和r点之间允许的最大色散值(ps/nm) d-光纤色散系数(ps/nm.km) 实际设计时，应根据衰减受限式及色散受限式 分别计算后，取其两者较小值即为最大再生段距离。 国内两个主要厂家设备的计算举例：国内两个主要厂家设备的计算举例： 参数取值 设备型号 光口 类型 psel (dbm) prel (dbm) c (db) pp (db) mc (

18、db) af (db/ km) as (db/ km) 再生段长 度(公里) 华为 sbs155/622s1.1-11-281130.360.0430.0 华为 sbs155/622l1.1-4-341130.360.0462.5 华为 sbs155/622s4.1-13-301130.360.0430.0 华为 sbs2500+s16.1-2-201130.360.0432.5 华为 sbs2500+l16.20-281230.220.0484.6 烽火 gf622-06s1.1-12-281130.360.0427.5 烽火 gf622-06l1.1-5-341130.360.0460.0

19、 烽火gf2488-01bs16.1-5-201130.360.0425.0 烽火gf2488-01bl16.2-2-28.51230.220.0478.8 再生段长度计算表(衰减受限) 4.1光缆结构选择 光缆结构选择关系到光通信系统的设计质量，其型号和结构的选用， 应根据光缆敷设的环境和条件、采用的敷设方式和保护措施来考虑。 敷设环境和条件 光缆的外护层要达到阻水、防潮、耐腐蚀、防啮齿动物的损坏，对鼠 咬或白蚁严重的地区采用金属带皱纹纵包尼龙护套层加以保护。 光纤的数量考虑 目前，一般在通信路由电路数量不是太大，但发展速度很快，此外还应 考虑未来宽带业务的发展，光纤数量应留有一定的余量。

20、光缆的填充方式 常采用油膏填充式，以防止水分浸入，避免传输性能劣化。 光纤护层的选择 松套光纤在抗侧压、拉伸应变能力、衰减稳定性等方面有较好的性能， 应优先选用。对敷设位置固定，温度变化范围不大的场合，也可以采用紧 套光纤。 外护层的选择 架空和管道光缆宜采用钢带纵包，聚乙烯外护层，光缆内填充混合物等结 构，以防止外界水分和潮气进入。 直埋光缆采用聚乙烯内护层聚乙烯粘接护套皱纹钢带纵包铠装聚乙 烯外护层，或聚乙烯内护层铝聚乙烯粘接护套双钢带绕包聚乙烯外护层 等结构。 楼内光缆宜采用具有阻燃性能的外护层结构，如聚氯乙烯外护层或无卤阻 燃外护层等。 根据不同的敷设方式，光缆允许承受张力和侧压力是不

21、相同的，其机械性 能应符合下表规定。 允许张力（n）允许侧压力（n/100mm） 敷 设 方 式长期短 期长 期短 期 架空和管道 一般直埋 特殊直埋 600 1000 1500 3000 20000 300 1000 3000 1000 3000 5000 4.1光纤类型的选用 目前纳入itu-t建议的陆地用光纤有3种：g652单模光纤、g653色散位移 单模光纤和g.655非零色散位移单模光纤。 g.652光纤：既可用于1310nm波长区，又可用于1550nm波长区，我国目前建 成的光缆网基本上是采用这种光纤建成的。由于在1550nm窗口光纤色散较大， 偏振模色散无指标要求，限制了系统向高

22、速发展。 g.653光纤：也称色散位移单模光纤，色散小，但工作波长区的色散为零，现 在国际上已停止发展和继续应用。 g.655光纤：称为非零色散位移单模光纤。解决了色散受限和四波混频等非线 性效应的问题，适用于1550nm的高速wdm系统，是目前国际通信领域发展的 主流方向。 g.652单模光纤适合传输2.5gbit/s和波分复用n2.5gbit/s系统，当用于传输时分复 用和波分复用的10gbit/s系统时，则需进行色散补偿；g.653色散位移单光纤适合传输 2.5gbit/s系统，在偏振模色散满足系统要求时，可传输10gbit/s系统，但由于该种光纤 在1550nm波长的色散为零，会产生四

23、波混频非线性效应，所以不适合传输波分复用系统； g.655非零色散位移单模光纤适合传输时分复用、波分复用的2.5gbit/s、10gbit/s及更高速 率的光纤通信系统。 5.工程设计格式 5.1初步设计 1. 概述 (1)设计依据 说明设计文件是根据什么文件进行编制的，如批准的可行性研究告，设计任 务书，有关工程设计的会议纪要及其它有关文件，原始资料等，并扼要说明这些 文件的重点内容及文号。 (2)城乡建设发展概况及原有线路设备概况 说明工程建设所涉及地区的政治、经济地位和发展情况，原有线路设备程、容 量、使用情况及存在的问题等。 (3)工程概况 简要说明本期工程的性质、规模、主要建筑程式、

24、传输方式。传输媒介、传输速 率等内容。 (4)设计范围及分工 说明本工程的设计范围，与建设单位及其它设计单位的设计分工。 (5)主要工程量表 列表说明本期工程主要工程量、光缆条分里数、杆路杆公里数、管道管程公里、 管孔公里数、光缆接头数、光缆城端接头芯数、光缆测试段等内容。 (6)技术经济分析 说明本工程总投资及构成的主要费用，如：光缆平均每条公路造价，光缆平均 每芯造价等。 (7)维护体制及人员、车辆的配备 说明维护体制建立的原则和方案，配备的人员、车辆及仪表的管理方案。 2. 线路系统设计方案 (1) 主要工程量表 说明沿线自然条件，交通状况及穿障碍情况，各段光缆路由选定的理由，光缆 建筑

25、方式选定的理由。 (2) 光缆结构和主要技术指标 说明光缆结构选定的理由，光缆芯数取定的原则，单盘光缆的光、电、机械主 要参数。 (3) 线路衰减的确定 说明根据实际的光缆段长，取定的与光缆衰减有关的参数，如发射机光功率， 接收机灵敏度，设备富余度，平均光纤衰减，光缆富余度，光纤固定接头平均衰 减等，取定的光缆常温竣工衰减及光缆衰减设计富余量等。 (4)建筑方式 说明各路由，各段落光缆纤芯分配及识别方法，光缆建筑及安装要求。 (5) 光缆的保护要求 说明光缆的机械和电气防护措施及理由。 5.2施工图设计 1. 概述 (1)设计依据 说明经审核批准的初步设计文件，有关的协议及会议纪要。 (2)设

26、计范围及分工 说明本工程的设计范围，与相关单位及相关工程的设计分工。 (3)建设规模 说明本期工程的建筑方式及规模。 (4)本设计初步设计变更的情况 说明根据审批的初步设计要求在施工图设计中修改补充的内容，以及变更理由 和投资变动情况。 2. 光缆线路敷设安装说明 (1)线路路由 说明沿线自然条件，交通状况及穿越障碍情况。 (2)进局路由 说明光缆在局内各机房屋内的走向，安装方式，固定位置等。 (3)敷设及防护要求 说明光缆建筑安装要求及采取的防护措施 (4)施工注意事项 说明施工方法，施工措施及应达到的技术要求，以及施工单位必须注意的事项。 5.3光缆通信建设工程概、预算的编制 1.编制原则

27、 光缆通信工程概预算的编制必须按照邮电部邮部1995626号文件发布的 通信建设工程概算、预算编制办法有关规定编制。概、预算各项费用的计算 应严格执行626号文件发布的通信建设工程费用定额。概、预算的编制应按 相应的设计阶段进行。当建设项目采用两阶段设计时，初步设计阶段编制概算； 施工图设计阶段编制预算(含预备费)。采用三阶段设计的技术设计阶段应编制修 正概算。采用一阶段设计时，只编制施工图预算。初步设计概算和施工图预算按 单项工程编制。 2.概算的作用 是确定和控制固定资产投资、编制和安排投资计划、控制施工图预算依据； 是签订建设项目总承包合同、实行投资包干以及核定货款额度的主要依据； 是考

28、核工程设计技术合理性和工程造价的主要依据之一； 是筹备设备、材料和签订订货合同的主要依据； 在工程招标承包制中是确定标底的主要依据。 3.概算的编制依据 批准的可行性研究报告； 初步设计或扩大初步设计图纸、设备材料表和有关技术文件； 通信建设工程概算定额及编制说明； 通信建设工程费用定额及有关文件； 建设项目所在地政府发布的土地征用赔补费用等有关规定。 4.预算的作用 是考核工程成本、确定工程造价的主要依据； 是签订工程承、发包合同依据； 是工程价款结算的主要依据； 是考核施工图设计技术经济合理性的主要依据之一。 5.预算的编制依据 批准的初步设计或扩大初步设计概算及有关文件； 施工图、通用图

29、、标准图及说明； 通信建设工程预算定额及编制说明； 通信建设工程费用定额及有关文件； 建设项目所在地政府发布有关土地征用的赔补费等有关规定。 6.通信建设工程项目总费用的组成 通信建设工程项目总费用的组成. 一、工程费 1. 建筑安装工程费 2. 设备、工器具购置费 二、工程建设其 它费 1.建设用地及综合赔补费 2.研究试验费 3.勘察设计费 4.生产准备费 5.引进技术及进口设备其它费 6.供电贴费 7.施工队伍调遗费 8.大型施工机械调遣费 9.定额编制管理费 10.工程质量监督费 11.建设期投资贷款利息 12.建设单位管理费 通 信 建 设 工程 项 目 总 费 用 三、预备费 （1

30、） 批准的概算内设计变更等增 加的费用 （2） 自然灾害 （3） 隐蔽工程 （4） 政策性价格调整的差价 7.建筑安装工程费的组成 人工费 基本工资 工资性质补贴 辅助工资 劳动保护费 职工福利费 材料费 主材费（原价，供销部门 手续费，包装费，运杂费， 采购及保管费） 辅材费（以主材价乘费率） 直 接 费 机械使用费机械台班费（ 7 种费用） 其 它 直 接 费 冬雨季施工增加费 夜间施工增加费 工程干扰费 特殊地区施工加费 新技术培训费 仪表使用费 生产工具用具使用费 工程车辆使用费 工地器材搬运费 流动施工津贴 工资差价 工程点交，场地清理费 施工用水电蒸汽费 直 接 工 程 费 现场经

31、费 临时设施费 现场管理费 间接 费 1.企 业管理费 2.财 务费 计划利润 建 筑 安 装 工 程 费 税金 1.营 业税 2.城 市建设维护费 3.教 育费附加 8.概、预算文件的组成 概、预算文件由编制说明和概、预算表组成。工程设计文件按各种通信 方式和专业划分为单项工程。每个单项工程具有单独的概、预 算文件。 (1)概、预算编制说明包括下列内容： 工程概况、规模及概、预算总价值。 编制依据及取费标准、计算方法的说明。 投资及工程技术经济指标分析。其它需要说明的问题。 (2)概、预算表格的使用 概、预算表格共5种，反映通信建设工程项目中的各项费用。 表一：概、预算总表，供编制建设项目总费用或单项工程费用 使用， 反映建设项目或单项工程总