铁路客运专线通信施工综合技术课件.ppt
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1、铁路客运专线通信施工综合技术,本讲义是按特定工程的具体实施方案编汇的,尚未经铁道部审查批复,最终的原则和规定应以铁道部正式颁布的文件为准。,铁路客运专线通信施工综合技术,第一章 铁路客运专线通信设计规定第二章 铁路客运专线通信工程施工技术第三章 铁路客运专线列车无线调度通信施工技术第四章 铁路客运专线数据通信施工及检测技术第五章 铁路客运专线车站客运信息系统施工及检验技术,第一章 铁路客运专线通信设计规定,第六节 调度通信系统1.系统应提供各种具有调度通信特征的语音通信业务,实现固定用户与移动用户的统一呼叫。2.系统能够完成专用通信、站场通信、站间通信。3.采用固定用户接入交换机(FAS)组织
2、调度通信系统,通过与GSM-R系统互连,实现有线无线调度一体化。4.在调度所设置调度所FAS,沿线各车站新设站段FAS。5.调度所FAS通过30B+D接口与干调系统或相邻线调度系统相连,采用DSS1信令。,第一章 铁路客运专线通信设计规定,6.与GSM-R核心网在MSC通过30B+D接口,DSS1信令互联,实现有线无线调度一体化。7.根据本线话务量计算全线2M数字环的数量。8.2M数字环内任一可用通道(CH5-CH31)设置为专用通道(共线或星型)或共享通道。设置为专用通道时,该通道为某业务独占,以保障重要业务(如调度、站间业务)的通道资源;设置为共享通道时,该通道为多项业务共用。9.站场业务
3、在每个车站分系统内部实现。,第一章 铁路客运专线通信设计规定,第十一节 电源系统1.电源系统为本工程直流通信设备提供高可靠性的-48V直流电源、交流通信设备提供高可靠性的220V交流电源。2.直流电源系统采用组合开关电源设备和阀控式密封铅酸蓄电池组,电源整流模块采用N+1方式备份,配置2组蓄电池组,后备时间1-3小时。3.不间断交流电源采用UPS系统和后备电池组,配置1组蓄电池组,后备时间1-3小时。,第一章 铁路客运专线通信设计规定,第十三节 通信线路1.在铁路两侧电缆槽道内分别敷设1条不同路由的24芯干线光缆,光缆分配原则根据系统集成各专业光纤需求确定。2条光缆互为备用,通信、信号等系统的
4、主用光纤统一由A缆提供,B缆中对应编号纤芯为备用。2.在联络线敷设12-20芯GYTZA53型联络光缆引入既有线车站。3.站场通信线路根据需要可采用接入光缆或市话电缆。,铁路客运专线通信施工综合技术,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第一节 一般规定 第二节 光缆通信线路 第三节 用户接入网 第四节 运输调度通信,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第一节 一般规定,1.为确保铁路客运专线通信施工质量,制定本教材。2.本教材适用于标准轨距铁路客运专线铁路通信工程的施工。3.施工中采用新技术和新工艺时,应经主管部门批准,并制定不低于规范水平的质量标准和工艺要求。,第二章 铁路客运专线通信工
5、程施工技术 第一节 一般规定,4.施工时,应保证铁路运输的安全、正点,减少对铁路运输的干扰。对通信设备的搬迁和割接、改线和设备倒替,应取得有关部门批准并应缩小停用范围和时间。对行车通信设备应按有关规定施工。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第一节 一般规定,5.施工单位在施工前,应组织现场施工调查并编制施工组织计划。施工组织设计主要包括下列七个方面:(1)工程规模及主要施工项目;(2)施工现场管理机构;(3)施工管理,包括工程技术管理,器材、机具、仪表、车辆管理;(4)主要技术措施;(5)质量保证和安全措施;(6)经济技术承包责任制;(7)计划工期和施工进度。,第二章 铁路客运专线通信工
6、程施工技术 第一节 一般规定,6.工程全部竣工或分期分批竣工后,交接验收应按铁道部现行的铁路基本建设工程交接验收办法及有关规定办理。7.竣工验收前,应由施工单位提交竣工报告及工程数量表一式四份及竣工图纸、测试记录、原始记录。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第一节 一般规定,8.施工过程中,建设单位应委派工程监理进行隐蔽工程随工检验,对质量合格的隐蔽工程签署“隐蔽工程记录”。隐蔽工程经随工检验后,验收时不再重验,仅检查“隐蔽工程记录”。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术,第二节 光缆通信线路 一、光缆及其附件的搬运与检验 二、光缆敷设 三、光缆接续及引入 四、线路特性检测,第二章 铁
7、路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,一、光缆及其附件的搬运与检验(一)光缆(二)光缆搬运(三)光缆及其附件检验,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(一)光缆1.光缆种类光缆的种类较多,其分类的方法就更多。它的很多分类,不如电缆分类那样单纯、明确。我们习惯的分类如下:(1)根据传输性能、距离和用途,光缆可分为市话光缆、长途光缆、海底光缆和用户光缆。(2)按光纤的种类可分为多模光缆、单模光缆;按光纤套塑方法可分为紧套光缆、松套光缆、束管式新型光缆和带状多芯单元光缆。(3)按光纤芯数多少可分为单芯光缆、双芯光缆、四芯光缆、六芯光缆、八芯光缆、十二芯光缆、二十四
8、芯光缆和四十八芯光缆。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(4)按加强件配置方法可分为中心加强构件光缆(如层绞光缆、骨架光缆等)、分散加强构件光缆(如束管两侧加强光缆和扁平光缆)、护层加强构件光缆(如束管钢丝轻恺光缆和PE护外层内加一定数量的细钢丝即PE细钢丝综合外护层光缆)。(5)按敷设方式可分为管道光缆、埋式光缆、架空光缆和水底光缆。(6)按护层材料性质可分为聚乙烯护层普通光缆、聚氯乙烯护层阻燃光缆和尼龙防蚁防鼠光缆。(7)按传输导体、介质状况可分为无金属光缆、普通光缆(包括有铜导线作远供或联络用的金属加强构件、金属护层光缆)和综合光缆(目前已不再采用)。,第二章
9、 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(8)按结构方式可分为扁平结构光缆、层绞式(古典式)结构光缆、骨架式结构光缆、恺装结构光缆(包括单、双层铠装)和高密度用户光缆等。(9)单模光纤按照零色散波长可分为非色散位移光纤(G.652)、色散位移光纤(G.653)、截止波长位移光纤(G.655)、非零色散位移光纤(G.655)、色散平坦光纤、色散补偿光纤。目前新建光缆工程以选用G.652型光纤为主。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,2.光缆结构(1)层绞式结构光缆,如图1-2-2-1。层绞式光缆类似传统的电缆结构方式,故又称之为古典式光缆,这种结构在世界应
10、用广泛,尤其在光通信发展的前期被普遍采用。它属于中心增强构件配置方式。中心增强构件采用塑料被覆的多股绞合或实心钢丝和纤维增强塑料(FRP)两种增强件(习惯称加强芯)。纤维增强塑料(如芳伦),其强度能满足光缆要求,这种增强件用于无金属光缆。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(a)紧套层绞式结构光缆图(b)松套层绞式结构光缆图 图1-2-2-1 层绞式结构光缆图,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,层绞式结构光缆是由紧套或松套光纤扭绞在中心增强件周围,用包带方法固定,然后根据管道、架空或直埋等不同敷设要求、用PVC或ALPE粘接护层作外护层,埋式
11、缆还增加皱纹钢或钢丝铠装层。紧套层绞式结构光缆,收容光纤数有限,多数为6-12芯,也有24芯。紧套层绞结构应注意的问题是径向侧压力,在成缆中可用减少外力和使用软的缓冲涂层卡降低微弯损耗。一般是采用不同模址的多层塑料材料,即内层较软,外层较硬的材料来保护光纤。施工中在牵引时应考虑其侧压力的影响。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(2)骨架式结构光缆目前,骨架式结构光缆较受用户及厂商的欢迎,其原因是它具有下列特点:骨架结构对光纤有良好的保护性能、侧压强度好,对施工尤其是管道布放有利。它可以用一次涂层光纤直接放置于骨架槽内,省去松套管二次被覆过程。但实际工程表明,松套管更
12、利于光缆连接。可用n根光纤基本骨架组成不同光纤数量和性能的光缆。每个光纤槽内放1-4根一次涂层光固化光纤,则可满足12-48芯光缆的要求。不需要特殊设备,原有电缆制造设备进行适当改进就能满足要求。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(3)束管式结构光缆 从对光纤的保护来说,束管式结构光缆最合理。图中的光缆结构即属护层增强构件配制方式,其特点是在护层内有细钢丝来增强,光纤则在中间束管内。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(4)带状结构光缆带状结构光缆的优点,是可容纳大量的光纤,示的带状结构光缆,其光纤数量在100芯以上。作为用户光缆可满足实际
13、需要。同时带状光缆还可以单元光纤的一次连接,以适应大量光纤接续、安装的需要。随着光通信的发展,光纤用户网线路将大量使用这种结构的光缆。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(5)单芯结构光缆单芯结构光缆简称单芯软光缆。主要用于局、站内光缆终端盒至光纤分配架、光纤分配架至设备机盘及用来制作仪表测试软线。其外护层多数采用具有阻燃性能的聚氯乙烯塑料,几何、光学参数要求一致性好,以减少连接损耗。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,3.光缆的型号光缆的种类较多,同其它产品一样,有具体的型式和规格。目前光缆型号由它的型式代号和规格代号构成。光缆型式由五个部
14、分组成,如图1-2-2-6所示。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,图1-2-2-6 光缆型式的五个组成部分,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,图中:(1)分类的代号及其意义为: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通信设备内光缆;GH通信用海底光缆;GT通信用特殊光缆。(2)加强构件的代号及其意义为:无符号金属加强构件;F非金属加强构件;C一金属重型加强构件;H非金属重型加强构件。(3)派生特征的代号及其意义为:B一扁平式结构;Z一自承式结构;T填充式结构。(4)护层的代号及其意义为:Y一聚乙烯护层;V一
15、聚氯乙烯护层;U 聚氨酯护层;A一铝聚乙烯粘结护层;L一铝护套;G一钢护套;Q一铅护套;S一钢一铝一聚乙烯综合护套。(5)外护层的代号及其意义为:外护层是指铠装层及其铠装外边的外被层。外护层的代号及其意义如表1-2-2-1所示。光缆的规格由五部分七项内容组成,如图1-2-2-7所示。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,表1-2-2-1 外护层的代号及其意义,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,图1-2-2-7 光缆的规格,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,图中:(l)光纤数目用1,2,3表示。光缆内光纤的实际数目。(2
16、)光纤类别的代号及其意义为:J-二氧化硅系多模渐变型光纤;T-二氧化硅系多模突变型光纤;Z-二氧化硅系多模准突变型光纤;D-二氧化硅系单模光纤;X-二氧化硅纤芯塑料包层光纤;S-塑料光纤。(3)光纤主要尺寸参数,用阿拉伯数(含小数点数)及以m为单位表示多模光纤的芯径或包层直径,单模光纤的模场直径或包层直径。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(4)带宽、损耗、波长表示光纤传输特性的代号由a,bb及cc三组数字代号构成。其中:1)a表示使用波长的代号,其数字代号规定如下:1-使用波长在0.85m区域;2-使用波长在1.31m区域;3-使用波长在1.55m区域。2)bb表
17、示损耗常数的代号。其数字依次为光缆中光纤损耗常数值(dB/km)的个位和十分位数字。3)cc表示模式带宽的代号。其数字依次为光缆中光纤模式带宽分类数值(MHzkm)的千位和百位数字。单模光纤无此项。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(5)适用温的代号及其意义为:A-适用于-40+40;B-适用于-30+50 C-适用于-20+60;D-适用于-5+60。光缆型号实例表示,设有:金属重型加强构件,自承式、铝护套、聚乙烯护层的通信用室外光缆,包括12根芯径/包层直径为50/125m的二氧化硅系列多模梯度型光纤和5根用于远供及监测的铜线径为0.9mm的四线,且在1.3m波
18、长上,光纤的损耗常数不大于1.0dB/km,模式带宽不小于800 MHzkm;光缆的适用温度范为-20+60,则光缆的型号应表示为:GYGZL03-12J50/125(21008)C540.9,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,4.光缆端别与纤序的识别光缆中光纤单元、单元内光纤、导电线组(对)及组(对)内的绝缘线芯,采用金色谱或领示色谱来识别光缆的端别与光纤序号。其色谱排列和加标志色,各个国家的产品不完全一致,在产品标准中有规定。对于工程测量和接续工作,必须首先注意光缆的端别和了解光纤纤序的排列。一般识别方法是,面对光缆截面,由领示光纤(或导电线或填充线),以红绿(或
19、蓝黄)等)顺时针为A端;逆时针为B端。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,光纤纤序排列主要有下列几种方式(以下以A端截面为例):(1)以红、绿领示电导线或填充线中间的光纤为1纤,顺时针数为2、3。(2)以红、绿领示色紧套、松套(单芯)、骨架(单芯),其红色为1纤,绿色为2纤,顺时钟数为3、4(3)以红、绿(或蓝、黄)领示色松套(双芯),红(或蓝)为1管,绿(或黄)为6管,红(或蓝)绿(或黄)顺时计数,纤序如表1-2-2-2所示:,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,表1-2-2-2,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(
20、4)以蓝、黄领示单元松套(6芯),蓝色为一单元(组),黄色为二单元组,单元管内6芯光纤的全色谱,纤序如表1-2-2-3所示:表1-2-2-3,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,5.光纤特性(1)几何特性光纤的几何特性与施工有紧密的联系,为了使光缆线路实现光纤的低损耗连接,工厂对光纤的几何特性进行了严格的控制和筛选。对于多模光纤,熔接时是靠光纤(裸纤)的外径对准来实现连接的。因此,不仅对芯径、包层的尺寸而且对芯/包层同心度、不圆度等提出了严格的要求。对于单模光纤,熔接时是靠纤芯对准来实现连接的,它同样对几何特性要求很严。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光
21、缆通信线路,1)芯直径芯直径,主要是对多模光纤的要求。为了有一个统一的标准,CCITT规定了具体的定义,即当纤芯折射率与外边均匀包层的折射率之差达到后者的一定比例的区域叫做纤芯。并规定多模光纤的芯直径为503m。2)外径光纤的外径,是指裸纤的直径。无论多模光纤、单模光纤,外径必须保证合格的尺寸才能保证连接质量。CCITT规定折射率分布中得到包层外径。通信用光纤的外径,多模、单模均要求为1253m。3)芯/包层同心度和不圆度同心度是指纤芯中心与包层中心之间距离除以芯径。光纤的不圆度严重时影响连接时对准效果,增大接头损耗。因此,CCITT规定:光纤同心度误差6%(单模为1.0m);芯不圆度6%;包
22、层不圆度(包括单模)2%。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(2)光学特性光纤的光学特性是决定光纤传输性能的一个重要因素。1)折射率分布多模光纤的折射率分布,决定光纤带宽和连接损耗。单模光纤的折射率分布,决定工作波长的选择。2)最大理论数值孔径(NAmax)光纤的数值孔径(NA)对光源藕合效率、光纤损耗对微弯的敏感性和带宽有着密切的关系。数值孔径大,容易藕合,微弯敏感小,带宽较窄。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,3)模场直径模场直径的定义,可以根据功率传输函数来表示,即在功率传输函数与横向径位的关系曲线上两个含点1/e的宽度就是模场直径
23、。4)截止波长截止波长是单模光纤保证单模传输的条件,所以截止波长的定义是大于此波长时二阶模不再传播。截止波长同其它参数的不同点,是不恒定,而是随着长度不同而改变。要求单模光纤的截止波长一定要小于光通信系统的工作波长。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,(3)传输特性对于施工来说,光纤的传输特性与前面的几何、光学特性有较大的区别。几何、光学特性影响光纤的连接质量,施工对它们不产生变化。而传输特性则相反,它不影响施工,但施工对传输特性将产生直接的影响。传输特性是施工中主要测量的内容,由于受现场环境条件限制以及施工对于带宽一般不会变坏的特点,故施工中一般只测损耗(对光纤而言
24、),但从单盘到中继段,可分几次测量,分别把关,以保证质量。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,1)损耗光纤的损耗又称衰减。光信号在光纤中传输,随着距离延长,光的强度随之不断减弱,这正是由于损耗特性的原因。按工程习惯,将光纤的损耗、损耗常数统称损耗,用符号a表示。单位可用长度损耗dB和单位长度损耗dB/km两种表示方式。光纤产生损耗原因很多,从材料、熔炼、拉丝、套塑到施工、运行的每一个环节都将产生损耗。其类型有固有损耗、外部损耗和应用损耗等。固有损耗:是来源于石英玻璃材料本身的缺陷和所含杂质,尤其OH基的反应。固有损耗主要包括:杂质吸收;在红外、紫外区玻璃的固有吸收以及
25、瑞利散射等。,第二章 铁路客运专线通信工程施工技术 第二节 光缆通信线路,外部损耗:主要指幅射损耗。它与光纤拉制工艺、涂层有关。就拉制工艺来说,光纤直径、椭圆度的波动和涂层低温收缩导致光纤微弯都产生幅射损耗。除这种光纤结构上不完善等因素外。光纤在成缆中由于受成缆方式、结构工艺等影响,使光纤扭曲、侧压等造成微弯损耗。应用损耗:施工敷设和使用运行中造成的损耗称之为应用损耗。施工中,张力、弯曲、挤压造成的宏弯和微弯,将产生宏弯(主要)和微弯损耗。敷设半径小的光缆或光缆长期受力使之存在残余引力以及运行中受外界振动、蠕变温度等因素产生张力、弯曲以及潮气产生氢氧基(OH),这些都可能产生应用损耗。,第二章
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