通信管线工程设计交流.ppt
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1、通信管线工程设计交流,目录,一、建设项目的概念及其分类二、工程设计在工程建设中的地位和作用三、设计阶段的划分四、光缆相关基础知识五、管道建设指导原则六、电缆建设指导原则七、温州电信的施工相关取费标准八、温州电信的设计取费标准九、设计中应注意的几点问题,一、建设项目的概念,建设项目是指在一个总体范围内,由一个或几个单项工程组成,经济上实行统一核算,行政上有独立的组织形式,实行统一管理的并具有法人资格的建设单位。例:一个局所等。单项工程是指具有单独的设计文件,能够独立组织施工,建成后能够独立发挥生产能力或效益的工程。例:一个局所的通信管道、通信设备、通信电缆等。单位工程是指具有独立的设计,可以独立
2、组织施工,但不可以独立发挥生产能力或效益的工程。例:土方、基础等。,建设项目的分类,为加强通信建设管理,规范通信建设市场行为,确保通信建设工程质量,原邮电部规定,通信工程类别划分标准,不仅要与施工收费标准挂钩,而且要与设计、施工单位资格等级挂钩。通信建设工程按建设项目、单项工程划分为一类工程、二类工程、三类工程、四类工程。,工程划分标准,建设项目的分类,(一)按照投资的用途不同分类1、生产性建设生产性建设是指直接用于物质生产或为满足物质生产需要的建设 2、非生产性建设 非生产性建设一般是指用于满足人民物质生活和文化生活需要的建设(二)按照投资的性质不同分类1基本建设(1)新建项目(2)扩建项目
3、(3)改建项目(4)恢复项目(5)迁建项目 2技术改造 技术改造是指利用自有资金、国内外贷款、专项基金和其他资金,通过采用新技术、新工艺、新设备、新材料对现有固定资产进行更新、技术改造及其相关的经济活动。,建设项目的分类,(三)按建设阶段不同分类 1筹建项目 2本年正式施工项目(新开、续建、建成投产)3本年收尾项目 4竣工项目 5停缓建项目(四)按建设规模不同,建设项目可划分为大中型和小型两类。1基建大中型项目和技改限上项目基建大中型项目是指长度在500公里以上的跨省、区长途通信电缆、光缆,长度在1,000公里以上的跨省、区长途通信微波,及总投资在5,000万元以上的其他基本建设项目。技术改造
4、限上项目是指限额在5,000万元以上技术改造项目。2.基建小型项目和技改限下项目,二、工程设计地位和作用,工程设计是建设项目进行全面规划和具体描绘实施意图的过程,是工程建设的灵魂,是科学技术转化为生产力的纽带,是处理技术与经济的关键性环节,是控制工程造价的重点阶段。设计是否经济合理,对控制工程造价具有十分重要的意义。工程设计是具体实现技术与经济对立统一的过程。拟建项目一经决策确定后,设计就成了工程建设和控制工程造价的关键。初步设计基本上决定了工程建设的规模、产品方案、结构形式和建筑标准及使用功能,形成了设计概算,确定了投资的最高限额。施工图设计完成以后,编制出了施工图预算,准确地计算出工程造价
5、。由此可见,工程设计是影响和控制工程造价的关键性环节。,工程设计地位和作用,设计工作处于工程前期的重要阶段,设计阶段的失误就意味着重大失误,因此设计的准确性就显得尤为重要。所有的设计人员必须站在建设单位和设计单位的角度去进行设计。设计的目标设计方案既切实可行,能解决问题,同时投资造价又是最节约的。,三、设计阶段的划分,为保证工程建设和设计工作有机地配合和衔接,通常将工程设计划分为几个阶段,每个阶段有不同的任务和要求,这些不同的阶段称为设计阶段。国家规定:一般工业与民用建设项目设计按初步设计和施工图设计两个阶段进行,称之为“两阶段设计”;对于技术上复杂而又缺乏设计经验的项目,经主管部门指定,可以
6、增加技术设计阶段,称之为“三阶段设计”。小型建设项目可以适当简化。一些大型的矿区、油田和联合企业等项目,为满足总体规划设计密切配合的需要,在进行初步设计之前,还应编制总体设计。通信管线项目由于一般投资规模较小,技术不是很复杂,所以一般采用一阶段设计,即直接进行施工图设计。但对于大型的通信管线项目,还是要进行二阶段设计。,初步设计,初步设计是根据批准的可行性研究报告,以及有关的设计标准、规范,并通过现场勘察工作取得可靠的设计基础资料后进行编制的。初步设计的主要任务是确定项目的建设方案、进行设备选型、编制工程项目的总概算。其中,初步设计中的主要设计方案及重大技术措施等应通过技术经济分析,进行多方案
7、比选论证,未采用方案的扼要情况及采用方案的选定理由均应写入设计文件。,初步设计查勘的主要任务,(1)选定线路路由。(2)选定站址(3)拟定各项系统的配置方案,确定供电方式、业务联络方式。(4)拟定各段材料、设备型号、规格。(5)拟定线路上需要防护的地段及措施。(6)拟定维护事项。(7)对外联系,初步设计继续收集的资料,(1)本建设单位内部及沿途局站(2)城建与规划部门(3)公路部门(4)航运与水利部门(5)乡镇人民政府(6)土地管理部门(7)其他相关部门,初步设计内容与深度,(一)总设计文件内容包括设计总说明及附录,各单项设计总图,总概算编制说明及概算总表。设计总说明的具体内容可参考各单项工程
8、设计内容择要编写;总说明的概述一节,应扼要说明设计的依据及其结论意见、叙述本工程设计文件应包括的各单项工程编册及其设计范围分工(引进设备工程要说明与外商的设计分工)、建设地点现有通信情况及社会需要概况,设计利用原有设备及局所房屋的鉴定意见,本工程需要配合及注意解决的问题(例如地震设防、人防、环保等要求,后期发展与影响经济效益的主要因素,本工程的网点布局、网络组织、主要的通信组织等)、表列本期各单项工程规模及可提供的新增生产能力并附工程量表、增员人数表、工程总投资及新增固定资产值、新增单位生产能力、综合造价、传输质量指标分析、本期工程的建设工期安排意见,其他必要的说明等。,初步设计内容与深度,(
9、二)各单项工程设计文件一般由文字说明、图纸和概算三部分组成。具体内容依据各专业的特点而定,概括起来应包括以下内容:概述;设计依据;建设规模;产品方案;、工艺流程、主要设计标准和技术措施;主要设备选型及配置;图纸;公用、辅助设施;主要材料用量;1主要工程量及总概算;主要经济指标及分析;需要说明的有关问题等,施工图设计,施工图设计文件应根据批准的初步设计文件和主要设备订货合同进行编制,并绘制施工详图,标明房屋、建筑物、设备的结构尺寸、安装设备的配置关系和布线,施工工艺和提供设备、材料明细表,并编制施工图预算。施工图设计应根据批准的初步设计编制。施工图设计提出施工技术要求及图纸,并应达到能指导工程中
10、各种设备的安装,光、电缆敷设及建筑物施工的需要。施工图预算是确定工程预算造价、签订建筑安装合同和办理工程结算的依据。,施工图设计内容与深度,施工图设计文件一般由文字说明、图纸和预算三部分组成。施工图设计的深度应满足设备、材料的定货、施工图预算的编制、设备安装工艺及其他施工技术要求等。施工图设计可不编总体部分的综合文件。,四、光缆的基础知识,(一)、光纤、光缆的基础知识;(二)、光缆敷设方式:1、城市通信管道 2、长途通信塑料管道 3、直埋 4、架空杆路,光纤光缆基础,1.1.1光纤的结构 光纤由两种不同折射率的玻璃材料拉制而成。通信用光纤的标称外径为125m,D:多模纤芯的标称直径为50m或6
11、2.5m,单模光纤纤芯的标称模场直径为910m。,1.1光纤,125m,光纤光缆基础,1.1.2成缆用光纤结构,一次涂覆层,光纤光缆基础,1.1.3光纤的分类按光纤的材料分:石英光纤、塑料光纤(正在研究、试用阶段)按光纤剖面折射率分布分:阶跃型光纤、渐变型光纤按传输的模式分:多模光纤、单模光纤按ITU-T建议分:G.651(渐变型多模光纤)、G.652(普通单模光纤)G.653(色散位移光纤DSF)、G.654(1550nm性能最佳光纤)、G.655光纤(非零色散位移光纤),光纤光缆基础,(1)几何特性:模场直径910m,偏差小于10;模场同心度误差不得大于1m,实际商用小于0.5m。(2)弯
12、曲损耗:宏弯损耗G.652在1550nm,100圈直径为60mm的光纤所增加的损耗不得大于1dB,G.655光纤不应大于0.5dB。(3)衰减:表明了光纤对光能的传输损耗,是对光纤质量评定和确定光纤通信系统中继距离的重要依据。衰减系数:10lg(P入/P出)单位:dB/KM 与光纤长度无关。,1.1.5单模光纤主要特性指标,P出,P入,衰减系数:10lg(P入/P出),光纤光缆基础,产生衰减的原因:光吸收、光散射常用光纤平均衰减:G.652光纤1310nm波长:衰减平均值0.36 dB/km1550nm波长:衰减平均值0.22 dB/kmG.655光纤(B4)1550nm波长:衰减平均值0.2
13、2 dB/km,光纤光缆基础,(4)色散光纤数字通信中,由于光纤中的信号是由不同的频率成分和不同的模式成分来携带的,这些不同的频率成分和不同的模式成分的传输速率不同,从而引起色散。是影响光纤带宽,限制光纤传输容量的参数。采用色散补偿光纤来降低。色散种类:模间色散(单模光纤无模间色散)波长色散(材料色散、波导色散、折射剖面色散)色散表示方法:群时延差常用光纤色散(系数)G.652光纤(B1.1):(1)在12881339nm范围内色散系数不大于3.5 ps/nm.km(2)1550nm波长的色散系数不大于18 ps/nm.kmG.655光纤(B4):0.1ps/(nm.km)D()10.0ps/
14、(nm.km),光纤光缆基础,(5)截止波长:cc单模 光纤通常存在某一波长,当所传输的光波长超过该波长时,光纤就只能传播一种模式(基模)的光,而在该波长之下,光纤可传输多种模式(包含高阶模)的光。规定截止波长的目的:确保单模传输条件,防止模式噪声的影响。ITU-T已经定义了三种截止波长:长2m一次涂覆光纤的截止波长(带有28cm直径的环);长22m成缆光纤的截止波长(带80cm直径的环和两端各1m的裸纤);长220m跳线光缆的截止波长。参考数据:ITU-T G.652光纤在长2m光纤上的截止波长控制范围:11001280nm,在长22m光缆上小于1260nm(满足一种指标即可),G.655光
15、纤未作规定,但应小于1480nm。,光纤光缆基础,(6)偏振模色散(PMD)在单模光纤传输中,光波的基模含有两个相互垂直的偏振态,以不同的速度传播,到达光纤另一端的时间差,即为PMD(ps/km1/2)。产生原因:纤芯或包层的不对称性和玻璃表面的应力、外部应力、弯曲、扭曲等。影响:10Gbit/s及更高速率系统,限制系统性能,脉冲展宽或造成过低的信噪比(SNR)。参考数据:G.652A、G.652C、G.655A、G.655B四种光纤PMD值为0.5,G.652B、D、G.655C为0.2。影响系统计算参考公式:限制系统传输距离:Lmax=10000/(PMD*B)2-PMD单位ps/km1/
16、2-B单位Gb/s 或1/(10*PMD*B)2-PMD单位s/km1/2-B单位bit/s,光纤光缆基础,单模光纤种类,光纤光缆基础,光纤光缆基础,单模光纤具有衰减小、带宽宽、成本低、适合大容量传输等优点。目前国际上公认光纤通信系统宜使用单模光纤作为其传输媒质。影响光纤通信系统的主要因素是光纤的衰耗和色散。单模光纤的种类有:G.652光纤、G.653光纤、G.654光纤和G.655光纤。目前最常用的光纤为G.652光纤和G.655光纤。,光纤光缆基础,G.652光纤,G.652光纤(又称色散未移位光纤),拥有1310nm和1550nm二个波长窗口,但在1310nm窗口性能最佳。,在1310n
17、m波长区域的色散系数最小,低于3.5ps/nm.km;衰耗系数也较小,规范值为0.30.4dB/km。在1550nm波长区域的色散系数较大,一般低于18ps/nm.km;衰耗极低,衰耗系数为0.150.25dB/km。,光纤光缆基础,G.652光纤分为四类:G.652A、G.652B、G.652C、G.652D。G.652A为普通G.652 光纤,适用于传输最高速率为2.5Gb/s的系统。G.652B在技术上增加了对偏振模色散(PMD)的要求,可用于传输最高速率为10Gb/s的系统,但要注意色散补偿。G.652C是一种低水峰光纤,它在G.652B光纤的基础上把应用波长扩展到13601530nm
18、(S波段)。G.652D型 光纤的属性与G.652B光纤基本相同,而衰减系数与G.652C光纤相同,即系统可以工作在13601530nm波段。,光纤光缆基础,G.655光纤(又称非零色散位移光纤),工作在1550nm波长窗口。在1550nm波长区具有较低的色散,色散系数为0.16.0ps/nm.km(约为G.652光纤的四分之一),可以支持TDM 10Gb/s的长距离传输而基本无须进行色散补偿。其低色散值足以抑制四波混频与交叉相位调制等非线形效应,从而可以传输足够数量波长的WDM系统。在1550nm波长区的衰耗很小,衰耗系数为0.190.25dB/km。,G.655光纤,光纤光缆基础,G.65
19、5A光纤只适用于C波段,可用于传输最高速率为10Gb/s的SDH系统,以及以10Gb/s 为基群、通道间隔200GHz的WDM系统。G.655B光纤适用于C、L波段,可用于传输最高速率为10Gb/s的SDH系统,以及以10Gb/s 为基群、通道间隔100GHz的WDM系统。G.655C光纤除了偏振模色散PMDQ为0.20 ps/*km之外,它的其他属性和G.655B是一样的。,G.655光纤分为三类:G.655A、G.655B、G.655C,G.655光纤目前主要应用于长距离、高速率传输及其波分复用系统。,光纤光缆基础,1.1.5单模光纤的选用G.652光纤在1550nm窗口衰减小,且具有ED
20、FA供选用,但其在1550nm窗口色散大,不利于高速系统的长距离传输。G.653光纤在1550nm窗口色散为零,但其在波分复用时会出现四波混频效应,故被限用于单信道高速系统。G.655光纤在1550nm窗口衰减小、色散低,大大减少四波混频效应,故其可用于远距离、波分复用、高速系统。新建干线系统在传输速率和价格允许的条件下,应优选G.655光纤。扩容系统将原系统的G.652光纤的工作波长选择到1550nm波长,可用色散补偿光纤来解决色散问题。,光纤光缆基础,1.1.6城域网中光纤选择:城域网建设中可供选择的光纤只有G.652光纤和G.655光纤。G.652光纤可细分为三类:A类、B类、C类。其中
21、A、B类光纤被称为常规单模光纤,G.652 A类光纤主要传送2.5G以下的系统,G.652 B类光纤适合传送10G以下的系统;G.652 C类光纤称为全波光纤,适合G.957、G.691、G.692高至10G的系统。G.655光纤可细分为两类:A类、B类。其中G.655 A类光纤适合带光放大器的SDH传输系统,G.655 B类光纤适合密集波分复用传输系统。,1.2.1光缆的结构A、缆芯中心(束)管式:松套光纤无绞合直放在光缆中心位置。对光缆弯曲来讲,光纤处于最有利物理位置。光缆生产简单,所能容纳的光纤芯数少。层绞式:紧套光纤或松套光纤螺旋绞合在中心加强构件上。光缆生产相对复杂,所能容纳的纤芯数
22、多。骨架式:一次涂覆或二次涂覆光纤,放入骨架槽中,构成骨架式光缆。光缆生产最复杂。,撕裂绳,聚乙烯护套,加强芯,阻水带,肋标,光纤带,涂塑铝带,骨架芯,铜导线,1.2光缆,光纤光缆基础,带状光缆结构,光纤光缆基础,B、护套作用:使缆芯不受外界的机械的、热的、化学侵蚀,以及外界潮气的影响。种类:聚乙烯护套(Y)、铝聚乙烯粘接护套(A)、钢聚乙烯粘接护套(S)。C、铠装层当光缆需增加额外的抗拉强度和耐侧压强度时,需在光缆护套上加铠装。有皱纹钢带纵包铠装、镀锌钢带绕包铠装和钢丝绕包铠装。,缆芯,护套,铠装层,光纤光缆基础,光纤光缆基础,1.2.2光缆的分类,光纤光缆基础,1.2.3光缆护层结构选择根
23、据敷设方式、敷设段落环境、保护措施来确定。,1.2.4典型光缆名称和型号:,分类的代号GY-通信用室(野)外光缆GR-通信用软光缆GJ-通信用室(局)内光缆GS-通信用设备内光缆GH-通信用海底光缆,光纤光缆基础,GY F TZ A 53-36 B1.3分类代号 加强构件 结构特征 护套 外护层 光纤芯数 光纤类型,加强构件的代号加强构件指护套以内或嵌入护套中用于增强光缆抗拉力的构件。如同时有金属和非金属的加强构件,则只表示为金属构件结构特征。(无符号)-金属加强构件F-非金属加强构件,缆芯和光缆的派生机构特征的代号光缆结构特征应表示缆芯的主要类型和光缆的派生结构。当光缆型式有几个特征需要注明
24、时,可用组合代号表示,其组合代号按下列相应的代号自上而下的顺序排列。D-光纤带结构S-光纤松套被覆结构J-光纤紧套被覆结构(无符号)-层绞结构X-缆中心管(被覆)结构T-填充式结构C-自承式结构E-椭圆形状Z-阻燃结构,光纤光缆基础,护套的代号K-非金属加强纱Y-聚乙烯护套V-聚氯乙烯护套A-铝-聚乙烯粘结护套(简称A护套)S-钢-聚乙烯粘结护套(简称S护套)W-夹带钢丝钢-聚乙烯粘结护层(简称W护套),外护层代号:,光纤光缆基础,光纤类型代号:,1.2.5城域网光缆结构选择,(1)根据敷设方式,一般采用架空、管道光缆外护层结构;(2)一般地,芯数在4896芯及以下时,采用层绞式或中心束管式缆
25、芯结构光缆;中心束管式光缆小于48芯.(3)随着光纤芯数的增加,管道资源显得愈来愈重要。在主干层敷设普通光缆会占用宝贵的管道资源,最理想的方法是敷设使用光纤带的光缆;(4)在光纤带芯数选择时,建议当光缆芯数小于144芯时(光纤带采用4芯或6芯带),优先选用中心管式结构,当光缆芯数在144576芯时,可选用层绞式结构或中心管式光纤带光缆;当光缆芯数大于576芯时,一般采用骨架式结构的光纤带光缆;在山区城市,管道有一定的坡度时,也应优先选择骨架式结构;架空安装时建议采用层绞式光纤带光缆。,光纤光缆基础,光传输再生段距离由光纤衰减和色散等因素确定。在实际工程运用中,设计方式主要采用两种情况:(一)衰
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