Đang tải... (xem toàn văn)
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH HÀN NỐI VÀ ĐO KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC TUYẾN CÁP QUANG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG HÀ NỘI. Mục tiêu của đề tài là đưa ra được một tài liệu ngắn gọn, rõ ràng về măt lý thuyết và thực hành mang tính cẩm nang của kỹ thuật hàn nối, đo kiểm tra, đánh giá chất lượng tuyến quang. Đồng thời xây dựng được các bước qui trình thực hiện công việc, các thao tác cơbản, chuẩn tắc, đúng kỹ thuật trong quá trình hàn nối để các mối hàn và cáp quang sau khi hàn đạt chất lượng tốt nhất về chỉ tiêu suy hao và độ bền cơ học, cũng như việc đánh giá, phân tích chất lượng tuyến quang để tìm kiếm, phát hiện các lỗi của tuyến quang và có phương án xử lý lỗi chính xác.
1 VIỄN THÔNG HÀ NỘI o0o ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH HÀN NỐI VÀ ĐO KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC TUYẾN CÁP QUANG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG HÀ NỘI MÃ SỐ: VTHN-2011-08 2 MỤC LỤC PHẦN I: GIỚI THIỆU TỔNG QUAN 1 PHẦN II: NỘI DUNG 2 I. KỸ THUẬT HÀN NỐI CÁP QUANG 2 1. Qui định chung 2 2. Qui trình hàn nối cáp quang tại ODF 3 2.1. Công tác chuẩn bị 3 2.1.1. Chuẩn bị công cụ dụng cụ 3 2.1.2. Chuẩn bị máy hàn quang 4 2.1.3. Chuẩn bị ODF 4 2.2. Tuốt vỏ cáp và cắt sợi quang 6 2.2.1. Tuốt vỏ cáp và vỏ sợi quang 6 2.2.2. Cắt sợi quang 10 2.3. Các công đoạn hàn nối 12 2.4. Các công đoạn bảo vệ sợi quang 13 2.5. Cố định cáp quang sau khi hàn nối 14 2.5.1. Cố định sợi quang đã hàn nối vào khay chứa mối hàn 14 2.5.2. Cố định cáp quang sau khi hàn nối 14 3. Qui trình hàn nối cáp quang tại măng xông 16 3.1. Công tác chuẩn bị 16 3.1.1. Chuẩn bị công cụ dụng cụ 16 3.1.2. Chuẩn bị máy hàn quang 16 3.1.3. Chuẩn bị măng xông 17 3.2. Tuốt vỏ cáp, vỏ sợi quang và cắt sợi quang 18 3.2.1. Tuốt vỏ cáp và vỏ sợi quang 18 3.2.2. Cắt sợi quang 20 3.3. Các công đoạn hàn nối 22 3.4. Các công đoạn bảo vệ sợi quang 22 3.5. Cố định cáp quang sau khi hàn nối 23 3.5.1. Cố định sợi quang đã hàn nối vào khay chứa mối hàn 23 3.5.2. Cố định cáp quang sau khi hàn nối 24 II. KỸ THUẬT ĐO KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG TUYẾN CÁP QUANG 26 1. Quy định chung 26 2. Kiểm tra thông tuyến 27 2.1. Thực hiện phép đo sử dụng máy phát quang và máy thu quang 27 2.2. Thực hiện phép đo sử dụng bút phát ánh sáng đỏ hoặc OTDR (Optical Time Domain Reflectometer) có tích hợp chức năng này 29 3. Kiểm tra suy hao 30 3.1. Kiểm tra suy hao tuyến quang không có măng xông và điểm đấu nhẩy 30 3.1.1. Thực hiện phép đo sử dụng máy phát quang và máy thu quang 30 3.1.2. Thực hiện phép đo sử dụng máy OTDR 31 3 3.2. Kiểm tra suy hao tuyến quang có măng xông hoặc điểm đấu nhẩy 33 3.3. Kiểm tra suy hao phản xạ của tuyến quang 35 4. Kiểm tra chiều dài tuyến 37 5. Đánh giá chất lượng tuyến quang 39 6. Quy định về bảo quản, bảo dưỡng máy hàn, máy đo quang 42 6.1. Bảo quản, bảo dưỡng máy hàn cáp quang 42 6.2. Bảo quản, bảo dưỡng máy đo cáp quang 42 PHẦN III : PHỤ LỤC 44 1. Giới thiệu về cáp quang 44 1.1. Sợi quang đa mode 46 1.2. Sợi quang đơn mode 47 1.3. Các đặc tính kỹ thuật của sợi quang Silica 48 1.3.1. Chịu lực căng 48 1.3.2. Luật màu sợi quang 48 1.3.3. Phạm vi nhiệt độ 49 2. Cấu trúc cáp quang 49 2.1. Các thành phần cấu trúc cáp 49 2.1.1. Ruột cáp 49 2.1.2. Lớp gia cường 55 2.1.3. Vỏ cáp 56 2.2. Cấu trúc các loại cáp 56 2.2.1. Cáp treo 57 2.1.2. Cáp thả cống 58 2.1.3. Cáp chôn trực tiếp 59 2.1.4. Cáp đi trong nhà 61 2.1.5. Các loại cáp đặc biệt 61 2.3. Các loại cáp hiện đang sử dụng phổ biến tại VTHN 62 3. Các loại máy hàn cáp quang đang được sử dụng chủ yếu tại VTHN 62 4. Các loại máy đo cáp quang đang được sử dụng chủ yếu tại VTHN 62 PHẦN IV : TÀI LIỆU THAM KHẢO 63 4 DANH SÁCH HÌNH MINH HỌA Hình 1: chuẩn bị công cụ dụng cụ 3 Hình 2: chuẩn bị m,áy hàn và thiết lập các thông số cho máy hàn 4 Hình 3: chuẩn bị ODF gắn rack 19” và treo tường 5 Hình 4: chuẩn bị tủ và cabinte ODF tập trung 5 Hình 5: lắp dây nhảy quang trong ODF 6 Hình 6: tuốt vỏ cáp quang 7 Hình 7: kỹ thuật cắt dây gia cường trong cáp quang 8 Hình 8: hãm cáp và dây gia cường 8 Hình 9: cắt ống lỏng và làm sạch sợi quang 9 Hình 10: lồng ghen nhiệt và tuốt lớp vỏ bảo vệ sợi quang 10 Hình 11: thao tác cắt sợi quang 11 Hình 12: đặt sợi quang vào máy hàn 11 Hình 13: quá trình hàn nối 13 Hình 14: công đoạn bảo vệ sợi bằng ghen nhiệt 14 Hình 15: cố định sợi quang và cáp sau khi hàn nối 15 Hình 16: chuẩn bị măng xông 18 Hình 17: hãm dây gia cường, sợi quang, cáp quang vào măng xông 20 Hình 18: cắt sợi quang 21 Hình 19: đưa sợi quang vào máy hàn 22 Hình 20: cố định ghen nhiệt vào sợi quang trong khay 23 Hình 21: quấn gọn sợi quang trong măng xông và đậy nắp bảo vệ khay 24 Hình 22: lắp măng xông 25 Hình 23: thiết lập tham số cho máy phát, máy thu quang 27 Hình 24: kết quả hiện thị trên màn hình 28 Hình 25; bút phát ánh sáng đỏ VFL 29 Hình 26: suy hao tuyến quang 31 Hình 27: thiết lập tham số cho máy đo 32 Hình 28: kết quả suy hao của tuyến quang không có biến cố 33 Hình 29: kết quả suy hao của tuyến quang có biến cố 35 Hình 30: tính toán phản xạ của connector 37 Hình 31: hệ số phản xạ tại vị trí ghép nối và cuối sợi 37 Hình 32: đo chiều dài tuyến quang 39 Hình 33: các thông số tiết diện sợi quang 45 Hình 34: tiết diện sợi quang 47 Hình 35: luật màu cáp ribbon Erricsson 49 Hình 36: cấu trúc, mặt cắt cáp quang ống đệm lỏng 50 5 Hình 37: cấu trúc cáp quang ống đệm chặt 50 Hình 38: cấu trúc cáp ribbon …………………………………………….51, 52 Hình 39: các thành phần trong ruột cáp 53 Hình 40: chiều quấn ruột cáp 53 Hình 41: quan hệ của bước xoắn, góc xoắn và chiều dài thành phần xoắn 54 Hình 42: lớp gia cường của cáp 56 Hình 43: cáp treo hình số 8 58 Hình 44: cáp quang thả cống 59 Hình 45: cáp chôn trực tiếp 60 Hình 46: cáp đi trong nhà 61 Hình 47: cáp thả sông với 3 lớp vỏ và 2 lớp gia cường 62 6 DANH SÁCH BẢNG BIỂU Bảng 1 : Bảng đánh giá chất lượng tuyến cáp quang (áp dụng cho cấu trúc mạng cáp quang) 40 Bảng 2 : Bảng đánh giá chất lượng tuyến quang (áp dụng cho việc cấp dịch vụ) 41 Bảng 3: Phân loại sợi dẫn quang 44 Bảng 4: Khuyến nghị các thông số tiêu chuẩn của sợi quang đa mde 44 Bảng 5: Khuyến nghị các thông số tiêu chuẩn của sợi quang đơn mde 45 PHẦN I GIỚI THIỆU TỔNG QUAN Việc sử dụng rộng rãi cáp quang vào mạng Viễn thông thế giới nói chung và Việt Nam nói riêng như hiện nay đã đặt ra một vấn đề lớn đó là công tác thi công, hàn nối và đo kiểm chất lượng các tuyến quang. Hiện tại Viễn Thông Hà Nội đang quản lý ước tính trên 4000 tuyến cáp quang với chiều dài hàng chục ngìn km. Căn cứ nhu cầu thực tế đó nhóm biên soạn đề tài đã mạnh dạn đăng ký đề tài “Nghiên cứu xây dựng qui trình hàn nối và đo kiểm tra, đánh giá chất lượng các tuyến cáp quang trên mạng Viễn thông Hà Nội” và đã được các cấp lãnh đạo đồng ý cho tiến hành nghiên cứu xây dựng qui trình. Sau 6 tháng nghiên cứu nhóm biên soạn đề tài đã hoàn thành cuốn đề tài về các qui trình hàn nối và đo kiểm tra, đánh giá chất lượng các tuyến cáp quang trên mạng VTHN. Đề tài này chỉ áp dụng trong phạm vi Viễn thông Hà Nội, đối tượng áp dụng chính là các kỹ thuật viên quản lý khai thác thác mạng cáp quang của VTHN. Mục tiêu của đề tài là đưa ra được một tài liệu ngắn gọn, rõ ràng về măt lý thuyết và thực hành mang tính cẩm nang của kỹ thuật hàn nối, đo kiểm tra, đánh giá chất lượng tuyến quang. Đồng thời xây dựng được các bước qui trình thực hiện công việc, các thao tác cơ bản, chuẩn tắc, đúng kỹ thuật trong quá trình hàn nối để các mối hàn và cáp quang sau khi hàn đạt chất lượng tốt nhất về chỉ tiêu suy hao và độ bền cơ học, cũng như việc đánh giá, phân tích chất lượng tuyến quang để tìm kiếm, phát hiện các lỗi của tuyến quang và có phương án xử lý lỗi chính xác. Tuy đã tiến hành nghiên cứu một cách khoa học cả lý thuyết đến thực hành nhưng cuốn đề tài không thể tránh khỏi những sai sót vậy nhóm biên soạn đề tài rất mong nhận được những ý kiến đóng góp của hội đồng khoa học, các kỹ sư, kỹ thuật viên của các đơn vị trong VTHN để cuốn đề tài được hoàn thiện, sớm được đưa vào áp dụng trong VTHN. 7 Cuối cùng nhóm đề tài chân thành cám ơn các các cấp lãnh đạo của VTHN, Công ty ĐTHN2 và các bạn đồng nghiệp đã giúp đỡ, tạo điều kiện cho nhóm trong quá trình nghiên cứu, biên soạn cuốn đề tài KHKT. PHẦN II NỘI DUNG I. KỸ THUẬT HÀN NỐI CÁP QUANG 1. Qui định chung: - Công tác hàn nối cáp quang được tiến hành căn cứ vào yêu cầu thực tế của tuyến truyền dẫn như: ghép nối các đoạn cáp quang với nhau, xử lý sự cố đứt cáp quang, thực hiện việc xen, rẽ tuyến quang, kết nối với các thiết bị đầu cuối, bộ tập trung quang… - Mục đích của công tác hàn nối là kết nối 2 sợi quang với nhau để tăng khoảng cách truyền dẫn (hàn măng xông) hoặc tạo kết nối với các thiết bị đầu cuối (hàn ODF). - Việc hàn nối để kết nối các sợi quang trong cáp quang với các dây nối quang có gắn đầu Connetor gọi là hàn nối ODF (Optical Fiber Distribution Frame). - Việc hàn nối để kết nối các sợi quang trong cáp quang này với các sợi quang trong cáp quang khác gọi là hàn nối măng xông. - Quy trình hàn nối này được nghiên cứu và áp dụng cho máy hàn hồ quang. - Đối tượng của việc hàn hồ quang là ghép nối sợi quang với nhau sao cho: suy hao thấp, phản xạ thấp, chịu được kéo cơ học và độ ổn định cao - Sợi cáp quang, dây nối và dây nhẩy quang được nói đến trong tài liệu này là loại đơn mode (Single mode). - Để mối hàn sau khi hàn nối đạt chất lượng theo đúng tiêu chuẩn ngành (<0,1dB/1 mối hàn TCN-68-139:195) phải đảm bảo tuân thủ các điều kiện sau: Vệ sinh khu vực làm việc và các dụng cụ (dao tuốt, dao cắt, máy hàn). Trước khi hàn cần vệ sinh các bộ phận của máy hàn gồm: Rãnh chữ V, thấu kính, gương và đầu kẹp sợi quang trên nắp chắn gió. Chất lượng sợi quang tốt hay loại phù hợp với máy hàn hồ quang. Chuẩn bị sợi quang tốt. Đồng chỉnh chính xác các tham số của máy hàn Đặt chính xác đầu cuối sợi quang vào máy hàn. Bảo vệ mối hàn tốt với loại ống co nhiệt phù hợp. Cố định cáp quang sau khi hàn nối đúng hướng dẫn. 2. Qui trình hàn nối cáp quang tại ODF: Công tác hàn nối cáp quang được chia làm 5 bước sau: Bước 1: công tác chuẩn bị. 8 Bước 2: tuốt vỏ cáp và cắt sợi quang. Bước 3: hàn nối sợi quang. Bước 4: bảo vệ sợi quang. Bước 5: cố định cáp quang sau khi hàn nối. 2.1 Công tác chuẩn bị: 2.1.1 Chuẩn bị công cụ dụng cụ (H1): - Dao tuốt cáp quang. - Dao cắt ống lỏng. - Kìm điện, kìm cắt, kìm mỏ nhọn, dao trổ. - Dụng cụ hoặc dao, kìm tuốt sợi quang. - Dụng cụ hoặc dao, kìm tuốt dây nối quang. - Dao cắt sợi quang. - Panh kẹp giữ sợi khi vào khay chứa mối nối. - Tô vít các loại. - Cồn 90 độ hoặc dung dịch làm sạch hoặc cả 2 loại…. - Máy phát điện, ô che, bạt trải kích thước tối thiểu 1,5mx1m, đèn pin, bóng đèn 220V/100W (trong trường hợp thi công ngoài trời). Lưu ý: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 H1: chuẩn bị công cụ dụng cụ Dao cắt sợi quang 9 - Các công cụ này phải đảm bảo sạch, đều đang sử dụng tốt (đặc biệt chú ý tới dao cắt sợi quang vì đây là dụng cụ có ảnh hưởng rất nhiều đến chất lượng mối hàn). - Các công cụ dụng cụ phải đảm bảo đặt ở vị trí thích hợp, trong tầm tay của người sử dụng. 2.1.2 Chuẩn bị máy hàn quang (H2): - Bật máy kiểm tra trạng thái hoạt động của máy, kiểm tra các tham số quan trọng như dung lượng pin, chế độ hàn, loại sợi hàn nối, chế độ đốt nóng cho ghen nhiệt bảo vệ, công suất phóng hồ quang - Nếu máy hàn lâu không sử dụng (từ 7 ngày trở lên) hoặc tại vị trí hàn có điều kiện môi trường khác nhiều so với môi trường nơi bảo quản phải tiến hành công tác hiệu chỉnh máy tự động (Arc). Lưu ý: việc kiểm tra các tham số của máy hàn cũng như công tác hiệu chỉnh máy tự động phải tuân thủ theo hướng dẫn sử dụng đi kèm của từng loại máy. 2.1.3 Chuẩn bị ODF (H3): - Bước 1: lắp các phụ kiện trong ODF để tạo thành ODF hoàn chỉnh (làm theo hướng dẫn đi kèm trong ODF). H2: chuẩn bị máy hàn và thiết lập các thông số cho máy hàn 10 - Bước 2: Gắn cố định các dây nối quang vào các Adactor trên mặt của ODF. - Bước 3: đánh dấu thứ tự các dây nối quang và chia thành từng quát tương ứng với quát của cáp quang cần hàn nối. - Bước 4: cắt bỏ phần ống lỏng và sợi bảo vệ sợi quang (chỉ thực hiện bước này đối với loại dây nối có tiết diện >0,9cm). H4: chuẩn bị tủ và cabinte ODF tập trung H3: chuẩn bị ODF gắn rack 19” và treo tường [...]... tiến hành tuốt và cắt lại, trường hợp 2 sợi quang bị lệch nhiều phải tiến hành đặt lại sợi quang vào máy hàn (H13.1) - Bước 2: bấm nút hàn để máy hàn tự động hiệu chỉnh và hàn nối sợi quang (H13.1, H13.2) Lưu ý: các máy hàn hiện nay đều có 2 chế độ hàn tự động và hàn nhân công Hàn tự động là sau khi đặt sợi quang vào máy hàn, máy sẽ tự động hiệu chỉnh và hàn nối, còn hàn nhân công là sau khi đặt sợi quang. .. xông 31 II KỸ THUẬT ĐO KIỂM TRA CHẤT LƯỢNG TUYẾN CÁP QUANG 1 Quy định chung: - Công tác đo kiểm tra tuyến cáp quang là công việc nhằm đánh giá chính xác chất lượng tuyến truyền dẫn quang - Khi đo kiểm tra chất lượng tuyến quang chúng ta sẽ biết được các chỉ tiêu kỹ thuật của tuyến quang, các sự kiện trên tuyến quang như chiều dài tuyến, suy hao tuyến, sự phân bố suy hao trên tuyến (các biến cố), vị trí... connector trên máy đo Công tác đo kiểm tra chất lượng cáp quang được chia làm 4 giai đo n: Giai đo n 1: Kiểm tra thông tuyến Giai đo n 2: Kiểm tra suy hao toàn tuyến, suy hao trung bình, suy hao mối hàn, điểm đấu nối, suy hao phản xạ Giai đo n 3: Kiểm tra chiều dài tuyến (chỉ dùng với máy OTDR) Giai đo n 4: Đánh giá chất lượng tuyến quang 2 Kiểm tra thông tuyến: Mục đích: kiểm tra tuyến quang đã thực sự thông. .. được cáp trong quá trình thi công sẽ làm đứt sợi quang tại khay cassett (H15) 20 Bước 1: cố định mối hàn vào khay Bước 2: quấn ống lỏng chứa sợi quang và dây nối quang vào ODF hãm dây gia cường và cáp quang vào ODF H15: cố định sợi quang và cáp sau khi hàn nối 21 3 Qui trình hàn nối cáp quang tại măng xông: Công tác hàn nối cáp quang được chia làm 5 bước sau: Bước 1: công tác chuẩn bị Bước 2: tuốt vỏ cáp. .. đứt, chất lượng và vị trí các điểm hàn nối, ghép nối, khoảng cách tới các sự kiện… - Đo kiểm tra chất lượng tuyến cáp quang được thực hiện trong các trường hợp: đo trong nhà máy, khi nhận cáp, trước và sau khi lắp đặt, sau và trong khi hàn nối, nghiệm thu, bảo dưỡng định kỳ, khi có sự cố xảy ra trong đó quan trọng nhất là đo nghiệm thu và đo xác định vị trí điểm đứt của cáp quang - Sợi cáp quang, dây nối. .. sợi quang (H13.1, H13.2) Lưu ý: các máy hàn hiện nay đều có 2 chế độ hàn tự động và hàn nhân công Hàn tự động là sau khi đặt sợi quang vào máy hàn, máy sẽ tự động kiểm tra và hiệu chỉnh 2 sợi quang nếu đủ điều kiện máy hàn sẽ tự động phóng hồ quang để hàn nối (gộp bước 1 và 2), còn hàn nhân công là sau khi đặt sợi quang vào máy hàn phải bấm nút để máy hiệu chỉnh và hàn nối Tùy theo kỹ năng thao tác,... thực hiện hàn nối mà đặt chế độ tự động hay nhân công - Bước 3: quan sát trên màn hình hiện thị chất lượng mối hàn Mối hàn tốt là mối hàn không tạo thành vệt ngăn cách giữa 2 sợi quang, không bị bọt khí, không bị phồng hoặc dẹt tại vị trí mối nối và lõi cũng như vỏ của 2 sợi quang tạo thành một đường thẳng (H13.3) 18 H13.1: máy hàn tư động hiệu chỉnh các trục X, Y H13.3: hoàn thành hàn nối Mối hàn tốt... hàn (H11.4) H11.1: đặt sợi quang H11.2: cắt sợi quang H11.3: kết thúc cắt H11.4 H11: thao tác cắt sợi quang - Bước 4: nhấc sợi quang vừa cắt ra khỏi dao và đặt nhẹ nhàng vào rãnh chữ V của buồng đốt máy hàn quang rồi hạ thanh giữ sợi để đảm bảo sợi quang đã nằm đúng vị trí, sẵn sàng cho việc hàn nối (H12) 17 H12: đặt sợi quang vào máy hàn 2.3 Các công đo n hàn nối: - Bước 1: bật máy hàn, kiểm tra chất. .. rãnh chữ V của buồng đốt máy hàn quang rồi hạ thanh giữ sợi để đảm bảo sợi quang đã nằm đúng vị trí, sẵn sàng cho việc hàn nối (H19) 27 Thanh giữ sợi quang H19: đưa sợi quang vào máy hàn 3.2 Các công đo n hàn nối: - Bước 1: bật máy hàn, kiểm tra chất lượng, mặt cắt của 2 sợi quang vừa cắt thông qua màn hình hiện thị đồng thời kiểm tra độ thẳng hàng (đồng trục) của 2 sợi quang Nếu 1 trong hai sợi hoặc... khi đặt sợi quang vào máy hàn phải bấm nút để máy hiệu chỉnh và hàn nối Tùy theo kỹ năng thao tác, kinh nghiệm của người thực hiện hàn nối mà đặt chế độ 28 - Bước 3: quan sát trên màn hình hiện thị chất lượng mối hàn Mối hàn tốt là mối hàn không tạo thành vệt ngăn cách giữa 2 sợi quang, không bị bọt khí, không bị phồng hoặc dẹt tại vị trí mối nối và lõi cũng như vỏ của 2 sợi quang tạo thành một đường . 1 VIỄN THÔNG HÀ NỘI o0o ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG QUI TRÌNH HÀN NỐI VÀ ĐO KIỂM TRA, ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG CÁC TUYẾN CÁP QUANG TRÊN MẠNG VIỄN THÔNG HÀ NỘI MÃ SỐ: VTHN-2011-08. kiểm tra, đánh giá chất lượng các tuyến cáp quang trên mạng Viễn thông Hà Nội và đã được các cấp lãnh đạo đồng ý cho tiến hành nghiên cứu xây dựng qui trình. Sau 6 tháng nghiên cứu nhóm biên. tài đã hoàn thành cuốn đề tài về các qui trình hàn nối và đo kiểm tra, đánh giá chất lượng các tuyến cáp quang trên mạng VTHN. Đề tài này chỉ áp dụng trong phạm vi Viễn thông Hà Nội, đối tượng