GXF5SH型三网融合通信光缆交接设备研制总结报告.doc

GXF5-SH型三网融合通信光缆交接设备研制总结报告杭州首航实业有限公司二0一二年八月研制技术工作总结一、企业简介杭州首航实业有限公司创建于2010年10月，注册资金1000万元，是一家集光缆金具、电力金具、通讯器材和各类管材设计、研发、生产、销售和服务为一体的科技型企业。2011年，公司的光电交接箱、配线架、接头盒、网络箱及光无源器件等产品被中国中轻产品质量保障中心评为“中国优质产品”。公司于2011年通过了lS09001:2000质量管理体系认证、ISO14001环境管理体系、OHSAS18001职业健康安全管理体系认证，保障了企业的规范化管理和有序化生产，实现了公司整体发展的生产循环一体化。公司租用厂房8500平方米，还有2200平方米空地。建有300平方米的“首航实业高新技术研发中心”，银行信用等级为AA级。公司的产品为中国电信、中国联通、中国移动（世界五百强）和广电配套，是三大运营商的合格供应商。公司拥有自主知识产权，2010年11月至2011年12月，已经获得八项实用新型专利证书。2011年11月，已经申报一项发明专利、三项实用新型专利和一项外观设计专利。公司就高科技通信器材产品的研发已经与武汉大学电子信息学院、北京泰尔研究所签订了技术合作协议。 公司研制、开发的哈呋式室外光缆接头盒、光缆交接设备经科技查新，达到了国内先进水平。目前，首航实业已经入围三大运营和广电，据中国通信协会2011年市场调研统计，杭州首航实业有限公司生产的哈呋式室外光缆接头盒、光缆金具和光缆交接设备分别占全国市场的7.3%、5.9%和2.1%。2012-2015年是国家三网融合建设的推进年，公司将不断提高以自主研发为核心的综合创新能力和生产能力，加大新产品、新技术的研发投入，进一步发展高新技术的通讯器材产品，实现产业优化升级，力争建成国内一流、最具价值的通讯器材企业之一。 二、项目背景光缆交接设备是安装在户外的连接设备，受安装环境所限，它必须能够抵御比较恶劣的外环境。因此，箱体外侧对防水、防潮、防尘、防撞击损害、防虫害鼠害等方面要求比较高；其内侧对温度、湿度控制要求十分高。按国际标准，这些项目最高标准为IP66，目前国外产品中只有德国科龙的产品达到了IP66的标准，其他国家的公司均保持在IP63-IP65之间。在光缆交接设备的容量上，国外产品一般一个光缆交接设备管理接入点最大为20个左右，范围控制在约0.3平方公里。以平均一个接入点使用一条8芯光缆连接，配线层需终端纤芯160，若主配比为1：2，则主干层需终端纤芯80芯，即光交接箱的容量在240左右。目前国外光缆交接设备提供的容量有96、144、216、288芯。从光缆交接设备内的纤芯类型有4种：非本光缆交接箱使用的纤芯直通光纤；光缆开剥点到熔接盘的光缆纤芯使用光纤；熔接盘到适配器的尾纤和连接主干层光缆和配线层光缆的跳纤。如何合理安排这4类纤芯在光缆交接设备的走向、盘留、固定、保护，使施工、维护、更换等操作方便、合理，是判别光缆交接设备性能好坏的一个重要指标。国外产品中难以解决的是跳纤的相互缠绕、挤压、打结问题。 因光缆交接设备开通业务的均是业务大客户或重要的用户，在光缆使用安全方面特别要加强。光缆交接设备的接地装置也是马虎不得的。当一条配线光缆以架空或墙壁吊线形式布放时，就可能引雷进箱体。接地装置对雷击所产生的瞬间大电流若不能及时泻流，就会在光缆固定点产生高温发热，甚至烧焦，从而影响正常的通信。这方面国外产品目前采用的是单层接地保护装置。国外相关产品的主要制造厂家有美国3M、思科、郎讯、德国（KRONE）科龙、日本SANKOSHA、等，主要产品在光缆交接设备、室外光缆接头盒、光纤跳线、光纤连接器等产品。在光缆交接设备上，以朗讯、德国科龙的技术最为成熟，在光缆接头盒系列产品上以3M公司产品最为成熟，在光纤跳线、光纤连接器等产品上，以思科和日本SANKOS的产品最为成熟。国内光缆交接箱产品的主要代表厂家有深圳华为、中兴、日海、广州银讯、上海宏达、杭州富通、湖北烽火等。国内制造的光缆交接设备，与国外产品相比，一是材料性能不能保证光缆交接设备的长期稳定使用。光缆交接设备大部分安装在户外，即使使用性能最好的箱体，箱体内早晚（全年）温差依然存在，甚至会很大。因塑料冷缩热涨情况与金属件不一致，温度对一体化熔接配纤盘的塑料与钢质的适配器的影响是不相同的。若干年后因热涨冷缩使它们之间出现应力，而应力可能使两条尾纤连接头的插针体产生偏移，导致传输质量急剧下降。到时出现问题不只是影响一个点，而可能是个普遍性的问题。即使该问题不出现，塑料的老化也是不可回避的；二是熔接配纤一体化结构占用空间太大，导致接入光缆不足，跳纤管理困难；三是熔接配纤盘对各类型纤芯结构适应能力较差。国内参照KRONE箱体的仿制品是以铁质为主的金属箱体（一般达到IP65标准）。对于金属箱体，由于其在防水气凝结方面的低劣性能，注定不会得到大量使用，并逐渐被淘汰。国内一些份仿制品由于材料性能问题导致箱体在防水气凝结和抗冲击两项性能上与引进德国的KRONE有较大差异，另外由于密封胶条抗老化性能较差，在防水、防尘两项性能上表现也一般。目前，国内光缆交接设备的最新阶段成果就是杭州首航实业有限公司研制的GXF5-SH型三网融合通信光缆交接设备，运用了一体化模块、防尘式子筐、便携式适配器安装条、双层接地保护固定装置四项实用新型技术，经浙江省科技信息研究所科技查新、北京泰尔认证和产品技术检测，达到了国内先进水平。三、研制过程1、以市场为导向，确定研制开发方案产品实现主要包括以下过程：产品实现的策划、与顾客有关的过程、设计开发、采购、出厂试验和型式试验等。2、组织实施在公司总经理的带领下，项目团队成员根据研制开发方案组织实施。项目参加团队成员如下表所示：姓名学历职称（职务）项目分工 单位徐海明本科总经理组织实施杭州首航实业有限公司洪永祺大专技术副总监督执行杭州首航实业有限公司卢平大专研发中心主任内部结构设计杭州首航实业有限公司李华锋大专技术员硬件研发杭州首航实业有限公司胡敏大专高级工电气部分研发杭州首航实业有限公司陶加春待添加的隐藏文字内容2大专车间主任生产测试杭州首航实业有限公司徐复龙大专质检科长质检杭州首航实业有限公司3、试制进度2011年8月 产品调研和市场调查2011年10月 完成产品样机图纸2012年2月 完成产品样机试制2012年3月 完成技术文件编制2012年4月 完成用户试运行2012年5月 完成样机型式试验2012年7月 完成鉴定前的技术准备工作，样机通过工厂鉴定四、 项目研究内容本项目产品是我公司根据国家“十二五”发展规划中对我国通讯提出实现“三网融合”的前提下，经过1年多时间研制的高端通信光缆交接设备。研究内容一:采用一体化模块的设计思路，在分路壁上最大限度地多安装光分路接头，进一步增大箱内空间利用程度，为光缆交接设备小型化和提升光缆交接设备产品技术层面，创造了技术条件。研究内容二:为光缆交接设备设计一种便携式适配器安装条，简化结构，达到更为方便的安装或更换光分路法兰、安装或拆下便携式适配器安装条，减轻安装工的工作量。研究内容三：设计一种箱内防尘式子筐的防尘安全保护措施，防止操作工触摸到安装在安装板上的光缆和零部件及空气中的尘埃存积在光缆和零部件上的目的。 研究内容四：设计了一种双层接地保护固定装置，通过在安装板上设置接地保护固定器且在同一接地保护固定器上设置两组夹板，在不改变光缆交接设备外形与大小的前提下，达到大幅度增加光缆交接量的目的，确保光缆不会摆动，连接效果不会受到影响。通信光缆交接设备是光缆接入网中为主干光缆与分配光缆提供成端、跳接的主要设备,使用跳线将主干光缆与分配光缆连通,具有光纤熔接、存储、配纤功能,可采用地面、壁挂、杆架方式安装。通信光缆交接设备主要有光缆交接箱、光纤连接装置等，其主要技术参数有:(1)通信光缆设备的容量通信光缆设备的容量是指通信光缆最大成端纤芯的数目总量,目前市场上通信光缆设备的容量有96、144、216、288芯等,其中多配有直通单元来熔接直通光缆、光纤,如288芯通信光缆设备通常配有120芯直通单元。(2)进缆根数：不同容量的通信光缆设备其光缆进孔和光缆固定位数量不同 ,为便于操作交接箱内进缆根数不宜过多。(3)通信光缆设备的接地：是光缆接入层的核心设备,其接地装置不容忽视,当一条配线光缆以架空或墙壁吊线形式布放时,就可能将雷电引入箱体,接地装置对雷击所产生的瞬间大电流不能及时泻流,就会在光缆固定点产生高温发热甚至烧焦,影响网络正常运营。本地传输网一般分为四层：核心层、汇接层、接入层、引入层，随着三网融合建设的发展,通信光缆交接设备将会得到广泛应用。五、关键技术设计与解决产品试制过程中模块技术是一难点，经过资料查询,和武汉大学电子信息学院的技术支持,反复讨论和论证,解决了这一技术难题,使产品满足了技术条件的要求。 产品试运行前,由于交接设备接地方式的多样性，特别是系统接地方式也有很大差异,为此在产品试运行时，运用了公司的接地保护固定装置的专利技术，大大确保了光交设备的安全运行。六、项目产品技术指标及工艺流程6.1产品的主要技术指标（见下表）序 号名 称参 数1接地线截面积6mm22光纤连接器损耗0.5dB3插入损耗0.2dB4回波损耗APC型60dB，UPC型50dB，PC型40dB5连接器插拔耐久性寿命1000次6绝缘电阻2X104 M/500V（直流）7耐电压3000V（直流）/1min，不击穿、无飞弧8箱体防护等级IP65级9阻燃性能符合GB5169.7试验A的规定10箱体顶部垂直抗压强度门开启后最外端承受垂直悬挂压力1000N200N11纤芯、尾纤的曲率半径大于30mm12曲率半径大于光缆直径的15倍6.2 产品生产的工艺流程产品生产涉及的主要工艺有：钣金、装配、测试等。产品主要工艺流程图如图1：设计剪板折弯焊接探伤试验检验 图1：钣金工艺流程图公司拥有数控剪板机、数控冲床、数控曲弯机、点焊机、交流弧焊机等制造设备。同时拥有配套的检测设备。本公司产品组装和元件安装调试是保证产品的性能，满足技术条件要求的主要工艺关键。为保证产品的质量，组装线上都是经过考核的技术工人，技术人员现场参与调试，确保产品质量的稳定。按中华人民共和国机机械行业标准JB/TXXX等有关标准指导本产品生产。七、 项目产品的性能及用途采用了一体化模块的设计，通过将箱内的安装板设置成多个用于安装一体式光分路接头的盒体，且在盒底的边缘上设置了斜向安装光分路接头的分路壁，在分路壁上最大限度地多安装光分路接头，就能把多个光分路接头安装在一个盒体内形成用于光分路的模块，使得箱内空间被充分利用，实现了通信光缆交接设备的小型化、智能化。设计了一种便携式适配器安装条，通过将光交接箱内的安装板，分设成多套便携式适配器安装条部件，并在卡座底板的两端设置了弹力片和手把，可以方便地将便携式适配器安装条装入光缆交接箱内的安装板上的安装孔。该技术方案，结构简单，安装或更换光分路法兰、安装或拆下便携式适配器安装条，都极为方便，大大地减轻了安装工的工作量，有效的提升了光缆交接技术。设计了一种防尘式子筐，通过增设安装在筐身侧壁上的右筐门及分别设置了活动锁扣与固定锁扣，达到了方便合上和开启右筐门的目的，防止了操作工触摸到安装在安装板上的光缆和零部件、防止空气中的尘埃存积在光缆和零部件上的目的，是一项极有效地防尘安全保护措施。设置了接地保护固定器,将接地保护固定器安装到光电交接箱内，从而能达到缩小占用光/电交接箱内的空间和安装板上的位置、增加光缆或电缆交接量的目的；通过在底板上设置接地线，达到了接地保护的目的。无论是在光/电交接箱小型化层面上，还是为光/电交缆接箱增加光缆或电缆交接量以及提高连接效果，都起到了非常有效的作用。八、 本项目的创新点创新点一：通信光缆交接设备采用了一体化模块的设计思路，通过将箱内的安装板设置成多个用于安装一体式光分路接头的盒体，且在盒底的边缘上设置了斜向安装光分路接头的分路壁，在分路壁上最大限度地多安装光分路接头，就能把多个光分路接头安装在一个盒体内形成用于光分路的模块，使得箱内空间被充分利用，为通信光缆交接设备小型化、智能化，创造了技术条件。（实用新型：一体化模块，ZL2011201120155623.8）创新点二：为通信光缆交接设备设计了一种便携式适配器安装条，通过将光交接箱内的安装板，分设成多套便携式适配器安装条部件，并在卡座底板的两端设置了弹力片和手把，可以方便地将便携式适配器安装条装入光缆交接箱内的安装板上的安装孔。该技术方案，结构简单，安装或更换光分路法兰、安装或拆下便携式适配器安装条，都极为方便，大大地减轻了安装工的工作量，有效的提升了光缆交接技术。（便携式适配器安装条：ZL201120155594.5）创新点三：在通信光缆交接设备内设计了一种防尘式子筐，通过增设安装在筐身侧壁上的右筐门及分别设置了活动锁扣与固定锁扣，达到了方便合上和开启右筐门的目的，防止了操作工触摸到安装在安装板上的光缆和零部件、防止空气中的尘埃存积在光缆和零部件上的目的，是一项极有效地防尘安全保护措施。（防尘式子筐：ZL201120155621.9）创新点四：为通信光缆交接设备设置了接地保护固定器,将接地保护固定器安装到光电交接箱内，从而能达到缩小占用光/电交接箱内的空间和安装板上的位置、增加光缆或电缆交接量的目的；通过在底板上设置接地线，达到了接地保护的目的。无论是在光/电交接箱小型化层面上，还是为光/电交缆接箱增加光缆或电缆交接量以及提高连接效果，都起到了非常有效的作用。（双层接地保护固定装置：ZL201120155625.7）九、研制结果经过产品的试制，产品通过了型式试验和用户试运行。该产品的设计结构先进、合理，性能和技术参数符合有关标准、产品技术条件及技术任务书的要求；产品的设计图样和技术文件齐全、完整、内容正确、统一，审批手续完整，符合有关标准的规定；该产品的工艺装备和出厂试验设备，基本上适应批量生产的要求。十、总结