光缆通信线路工程的设计毕业论文

黑龙江建筑职业技学院毕业论文

黑龙江建筑职业技术学院

毕 业 论 文

题 目： 专 业： 班 级： 学 生： 指导教师：

计算机与通信工程学院

2012年5月

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光缆通信线路工程的设计

摘要 ：光纤通信工程设计是指在现有通信网络设备规划、整合、优化的基础上，根据通信网络发展目标，综合运用工程技术和经济方法，依据技术标准、规范、规程，对工程项目进行勘测和技术、经济分析，编制作为工程建设依据的设计文件和配合工程建设的活动。随着时代的进步高速光纤通信是提供大容量传输信道的主要手段。随着我国经济建设的不断发展，对通信业务的需求增长是必要趋势，光缆线路施工与测试是光纤通信系统建设的主要环节；光缆传输性能的优势，线路施工质量的好坏均直接影响系统的通信质量，而光纤线路工程设计施工的指导方案和参考依据，有助通信系统更好的建设。本论文就是针对光缆线路工程的研究，分析光缆线路工程设计的流程和原理，对光缆线路不同设计阶段，了解工程概、预算的内容和必要性等。

关键词：光纤通信；线路设计；光缆架设；路由选择。

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目 录

第1章 绪论 ..........................................................................................................................5

1.1 光纤通信发展现状及趋势 ............................................................................. 5 1.2 本论文的研究内容 ......................................................................................... 6

第2章 光缆线路工程的设计简介......................................................................................6

2.1 工程设计概述 ................................................................................................. 6 2.1.1 光缆线路工程设计的一般要求 .............................................................. 6 2.1.2 设计阶段的划分 ...................................................................................... 7 2.1.3 设计文件的组成 ...................................................................................... 9 2.2 光缆线路设计 ............................................................................................... 10

第3章 光缆线路工程设计实例........................................................................................10

3.1 光缆线路设计说明 ....................................................................................... 10 3.1.1工程概况 ................................................................................................. 10 3.1.2 地理概况 ................................................................................................ 11 3.1.3 对环境的影响 ........................................................................................ 11 3.1.4 设计依据 ................................................................................................ 11 3.2 光缆线路路由 ............................................................................................... 12 3.2.1 工程沿途自然条件 ................................................................................ 12 3.2.2 光缆线路主要路由方案 ........................................................................ 12 3.3 光缆结构应用及光纤主要技术指标 ........................................................... 12 3.3.1 光纤性能指标 ........................................................................................ 12 3.3.2 接头盒主要性能指标 ............................................................................ 13 3.3.3 中继段长度计算 .................................................................................... 13 3.4 光缆敷设安装标准、技术措施和一般要求 ............................................... 15 3.4.1 设计原则 ................................................................................................ 15 3.4.2 施工方法 ................................................................................................ 15 3.4.3 光缆端别 ................................................................................................ 15 3.4.4 杆路设计 ................................................................................................ 15 3.4.5 光缆的敷设 ............................................................................................ 17

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3.4.6 光缆接续 ................................................................................................ 19 3.4.7 光缆线路防护要求与措施 .................................................................... 19 3.5 预算 ............................................................................................................... 20 3.5.1 预算总值 ................................................................................................ 20 3.5.2 预算编制依据 ........................................................................................ 20 3.5.3 有关费率及费用的取定 ........................................................................ 20 3.5.4 投资分析 ................................................................................................ 22

第4章 总结与展望............................................................................错误！未定义书签。 参考文献 ..............................................................................................................................23 致谢 ......................................................................................................................................24 附录 主要英文缩写语对照表..........................................................................................24

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第1章 绪论

光纤通信技术自20世纪70年代开始不断的发展进步，世界IP业务每年都在以100％的速度增长，这就迫使原本以话音服务为主的电信网络开始进行深刻的变革，ATM、千兆以太网和MPLS等宽带技术逐渐成为骨干网络的核心技术，而这些核心技术的应用和发展都离不开光通信技术的支持。很多国家和地区不遗余力地巨资发展光纤通信技术及其产业，光纤通信事业得到空前的发展。因此掌握光纤线路的工程设计的基本知识是十分重要的。本章对光纤通信的发展现状及趋势作了介绍，从而提出了光缆线路设计的必要性。

1.1 光纤通信发展现状及趋势

光纤的发明，引起了通信技术的一场革命，是构成21世纪即将到来的信息社会的一大要素。

1966年出生在中国上海的英籍华人高锟，发表论文《光频介质纤维表面波导》，提出用石英玻璃纤维（光纤）传送光信号来进行通信，可实现长距离、大容量通信。

于1970年损失为20db/km的光纤研制出来了。据说康宁公司花费3000万美元，得到30米光纤样品，认为非常值得。这一突破，引起整个通信界的震动，世界发达国家开始投入巨大力量研究光纤通信。1976年，美国贝尔实验室在亚特兰大到华盛顿间建立了世界第一条实用化的光纤通信线路，速率为45Mb/s，采用的是多模光纤，光源用的是发光管LED，波长是0.85微米的红外光。在上世纪70年代末，大容量的单模光纤和长寿命的半导体激光器研制成功。光纤通信系统开始显示出长距离、大容量无比的优越性。 按理论计算：就光纤通信常用波长1.3微米和1.55微米波长窗口的容量至少有25000GHz。自然会想到采用多波长的波分复用技术WDM（WavelengthDivisionMultiplex）。1996年WDM技术取得突破，贝尔实验室发展了WDM技术，美国MCI公司在1997年开通了商用的WDM线路。光纤通信系统的速率从单波长的2.5Gb/s和10Gb/s爆炸性地发展到多波长的Tb/s(1Tb/s=1000Gb/s)传输。当今实验室光系统速率已达10Tb/s，几乎是用之不尽的，所以它的前景辉煌。

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本工程设计根据各省市的实际情况及未来的业务发展需求，光缆采用24芯架空、管道GYTS通用型光缆。G652单模光纤光缆价格低，技术成熟，同时能满足移动未来接入网的业务发展需求，本次工程建设采用G652单模光纤光缆。 3.1.2 地理概况

绥化市的地势东北高，西南低，即由低丘陵、高平原过渡为河谷平原。全市地貌按其形态特征可分为低山丘陵、岗丘状高平原、岗阜状高平原、微倾斜高平原、一级阶地、高漫滩 绥化市在黑龙江省的位置和低漫滩绥化市辖北林1区，肇东、安达、海伦3个县级市及绥棱、青冈、庆安、兰西、望奎、明水6县 3.1.3 对环境的影响

本工程所采用的主要设备和材料为光缆、钢铁、水泥和少量塑料制品等。均为无毒无污染产品，对线路沿途自然环境没有影响和污染。 3.1.4 设计依据

（1）中国移动通信集团公司黑龙江分公司“关于委托编制2011年TD网络传输工程可行性研究和一阶段设计的函”。

（2）《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》。

（3）2010年5月14日关于《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》的批复。

（4）《关于中国移动3G（TD-SCDMA）网络四期黑龙江工程初步设计的批复》。

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（5）绥化移动通信分公司提供的相关图纸资料。 （6）勘测设计人员现场勘测资料。

（7）原信部规[2006]141号文件发布《本地通信线路工程设计规范》YD5137-2005。

3.2 光缆线路路由

3.2.1 工程沿途自然条件

本工程大部分位于平原地区，部分为湖波、丘陵地区。地区外多采用新建杆路或利用原有杆路敷设，城区内的光缆建设方式多利用多利用管道电力槽道、电力杆、广电杆路布防。 3.2.2 光缆线路主要路由方案

本工程光缆线路路由根据网络今后的扩容、发展需要。以及便于维护施工的诸多方面考虑，光缆线路路由多选择沿公路、乡间路和村间路，以架空方式敷设安装，城市部分采用管道方式敷设安装。武汉城区光缆线路路由首先选择移动自有管道，其次为电力槽道最后是电力杆路，因为赔偿费用高，手续繁琐，时间长不能满足工期要求，因此尽量避免直埋。

3.3 光缆结构应用及光纤主要技术指标

3.3.1 光纤性能指标

表3.3.1 单盘光缆主要技术性能表（光纤部分）

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 衰减 光缆型号 标称工作波长 模场直径（1310nm） 包层直径 模场同心度偏差 包层不圆度 截止波长 1310nm λ λ I级 II级 nm 1310、1550 G.652、G.655 G.655≤1470 项目 单位 性能指标 备注 μm μm μm nm nm dB/km dB/km 8.9~9.6±0.5 125±0.5 ≤1 ≤2％ 1100~1280 <1270 ≤0.36 ≤0.4 12

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1228~1339nm 1550nm 9 II级 I级 II级 dB/km dB/km dB/km dB/km nm ≤0.03 ≤0.22 ≤0.25 ≤0.5 1300~1324 ≤0.093 ≤3.5 ≤5.3 ≤18 ≤20 ps/√km ps/√km 与1310mm波长上的衰减系数相关 松绕100圈 半径37.5mm G.655≤0.075 G.652 1530~1625≤1.0~6.0 单盘<0.125 ≥20盘<0.1 1550nm衰减弯曲性能 零色散波长 最大零色散斜率 1228~1339nm ps/nm.km ps/nm.km ps/nm.km 10 色散 1271~1360nm 1550nm 1480~1580nm ps/nm.km ps/nm.km 11

偏振模色散 1550nm波长 3.3.2 接头盒主要性能指标

光缆接头盒具有3~4个进线口，分别适用管道光缆和直埋光缆的直通或分歧接续；可以在-40℃~+60℃温度范围内正常使用；接头盒内对两侧光缆加强芯和金属护层具有可断可连功能；接头盒应具有重复开启键，便于监测缆的引出；接头盒的气闭性能和防水防潮性能优良；其外部金属构件及紧固件采用不锈钢材料；接头盒壳体塑料表面应光洁平整，塑化良好，具有抗腐抗老化性能。接头盒使用寿命不少于25年。

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3.3.3 中继段长度计算

中继段长度计算应该分别按衰减受限和色散受限计算，中继段距离应不超过计算出的最坏首先距离。 衰减受限系统：

Lmax=Ps-Pr-Me-2Ac/Af+As+Mc

Lmax——衰减受限再生段长度（km）；

Ps ——S点发送功率（dBm），计算时一般为发送机最小发光功率； Pr ——R点接收灵敏度（dBm），计算时一般为接收机最差的灵敏度； Me ——设备富余度（dBm），一般取3dBm；

Ac ——S和R之间其他连接器衰减之和（dm），PC型平均0.5dB/个； Af ——光缆光纤平均衰减（dB/km），1310nm时Af≤0.36dB/km 1550nm时Af≤0.22dB/km；

As ——光缆固定接头平均衰减（dB/km），程中一般取0.05dBm/km； Mc ——光缆富余度（dBm），一般取3dBm。

由于光缆线路在每km长度上的衰减不大于0.28dB，此外Mc亦可考虑在Pr之内，故而上式可简化为：

L=Pr- Pr-PL/0.28

色散受限系统：

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Lmax=ε*10 /B*D(λ)*△λ

Lmax —色散受限再生段距离；

ε—光源系数：对于多纵模激光器（MLM）ε=0.115

(SLM) ε=0.306；

，单纵模激光器

B—线路传输速率（bit/s）；

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D(λ)—光纤色散系数（ps/nm.km）；

△

λ—光源谱线宽度（nm ）。

也可简化为：

L=Dmax/D

Dmax—S点和R点之间允许的最大色散值（ps/nm）； D—光纤色散系数（ps/nm.km）。

3.4 光缆敷设安装标准、技术措施和一般要求3.4.1 设计原则

本工程以架空方式为主，市区局站采用管道方式。光缆布放时及安装后，其曲率半径及所受张力。侧压力不超过相关设计规范的规定。 3.4.2 施工方法

施工方法为人工或机械（有条件时使用）。3.4.3 光缆端别

表3.4.3 表光缆端别 序号 1 3.4.4 杆路设计 1.负荷区的规定：

A端 灵山基站

B端 范大桥基站 根据绥化所处环境地理位置的气象条件，其负荷区为中负荷区。杆线主要器材最小安全系数不得小于表。

表3.44 杆线主要器材做小安全系数表 主要器材名称 水泥电杆 防腐木杆 拉线 正吊线 辅助吊线 其他 2.长档杆设置：

最小安全系数 标准杆距及≤150m长档 ＞150m长档杆 杆 2 2.5 2.2 2.5 2 2.5 3 3.5 2 2.5 2 2 81—100米长档杆设单顶头拉线；101—150 米长档杆设三方拉线，吊线

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有7/2.2换7/3.0，大于150米长档杆应做做辅助吊线，其正吊线为7/2.2，辅助吊线为7/3.0，其长档杆侧正付吊线应增装加强装置；终端杆与跨越杆分设，终端杆为单杆，7/3.0顶头拉线两条；跨越杆设H杆装1875mm双槽钢担，杆高大于等于10米时应增装H杆腰梁，H杆设顶头拉线二层为7/3.0拉线，侧面和顺向拉线一层为7/2.6拉线。3.抗拉风线和防凌拉线设置：

抗风拉线每根8根电杆应设双方拉线；防凌拉线每根32根电杆设四方拉线一处。 4.泄力装置：

每个四方拉线杆设泄力装置一处。 5.拉线程序设置：

角杆拉线在小于35°转角时应设7/2.6镀锌钢绞线一条；大于等于35°小于90°转角杆应设7/2.6镀锌钢绞线两条；终端杆的拉线设7/2.6镀锌钢绞线

6.拉线在电杆上装设位置：

角杆、双方、四方拉线侧面及长档杆侧面拉线应设在吊线以上10cm处；四方拉线和长档杆的顺线拉线应设在吊线下10cm处；终端拉线应设在吊线的同一位置处。 7.架空吊线：

（1）架空光缆距地面以及其他建设物的隔距应符合设计规范和“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。因现在在过往车辆过大，建议：国道、各省、市县级公路过路交越光缆垂直路面6.5米，一般村级公路过路交越光缆垂直路面5.5米。

（2）吊线程式的采用：

杆距小与等与100米时采用7/2.2吊线；101~150米是采用7/3.0。 （3）吊线安装：

a.吊线接续处及终端杆处加装大号绝缘电子，电气断开。

b.吊线采用三眼单槽夹板和吊线抱箍固定在水泥杆上，其安装应符合“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。

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3.4.5 光缆的敷设 一、光缆敷设：

光缆敷设前应按本设计的施工图进行线路路由复测，标出线位，丈量划线，测出到各基站的准确长度，因外界条件变化，复测时可根据局部地段实际情况，在光缆路由长度变化不多的前途下，允许光缆路由做适当调整。本设计光缆线路以中继段为单位逐段进行，一般直埋部分从0开始连续计算公里数。

1.架空光缆的敷设与安装；

（1）架空光缆采用挂钩吊挂，在原吊杆线上加挂一条光缆，光缆挂钩程式换为35mm。原有一条吊线有两条以上光缆时，应另外架设吊线。光缆挂钩程式为35mm。本工程原有光缆挂钩为35mm，新增吊线的光缆挂钩为35mm，同钩加挂光缆，原则上不需要新增挂钩，但因使用时间、损坏、老化等原因，需要更换新增挂钩。本工程原吊线上加挂光缆处，经与建设单位协商，按每公里1000个计算。其安装应符合设计规范和“本地网通信线路工程验收规范”的相关规定。

（2）光缆接头盒固定在电杆上，接头预留同时安装在同一根电杆预留架上，拆改光缆接头盒时，新给一个但光缆预留安装在接头盒的前一根杆上，预留本次新建光缆。

（3）光缆过电杆弯曲时用软塑料管保护，保护长度为0.5米。微弯曲应下垂20cm。

2.管道光缆的敷设与安装；

市区管道按人工敷设方式考虑，宜采用整盘敷设。推荐采用机械牵引敷设。为了减少布放张力，整盘光缆可盘8字由中间向两边布放，光缆在人孔中应有醒目的识别标志如光缆标志牌等，并用塑料软管保护。光缆进出管孔时应用自粘胶带封堵。 3.室内光缆的敷设与安装；

各局、站内光缆的安装根据各局、站现有条件采用爬梯和走线线架方式安装，经过进线室引人机房的光缆余留部分放在进线室内。局内光缆布放应整齐美观，绑扎固定要牢固，局。站内光缆成端接头安装在ODF架上。特殊

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ODF机架安位置及ODF端子板占有情况应与建设单位和地市分公司协商确定。光缆进出光缆终端箱或光配线架及预留圈上应加挂光缆标志牌，表明光缆的进出方向及容量，光纤应在醒目的位置上标明方向和序号。 4.直埋光缆的敷设与安装； （1）开沟

表3.4.5 光缆埋深表 敷设地段及土质 普通土（硬土） 半石质（砂砾土、风化石） 全石质 流沙 市郊、村镇地段 市区人行道 穿越铁路、公路 沟、渠、水塘 农田排水沟（沟宽1米以内 （2）沟底处理

埋深（米） ≥1.5 ≥1.2 ≥0.8 ≥0.8 ≥1.5 ≥1.2 ≥1.5 ≥1.5 ≥0.8 备注 从加垫10cm细土或砂土上面算起 从道石底或路面算起 一般地段的沟底处理填细土或沙石，夯实，其厚度约10厘米。 风化石和碎石地段应先铺约5厘米厚的砂浆（1:4的水泥和沙的混合物），然后再添细土或沙石，以确保光缆不被碎石的尖刃顶伤。 （3）光缆敷设

本工程直埋光缆采用人工抬放敷设方式。 （4）光缆布放与回填

直埋光缆敷设大多在野外进行，其敷设方式有人工布放和机械布放。本工程采用人工抬放敷设方式。施工时，严禁光缆受力过大，过分弯曲和背扣避免在水泥、尖石地面上拖拽擦伤外护层。特殊地段应该增加抬放人员，确保整条光缆安全无损放入沟底。

光缆沟首先在光缆两侧及上部15cm内，回填细土或沙土，再回填其他普通土质。坡坎前后2米范围内的回填土应分层夯实，其他穿越堤坝，路肩易冲刷的特殊地段也应分层夯实，或按有关部门的要求恢复。严禁在光缆上方直接夯实，以免铲伤光缆。

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二、光缆配盘应考虑的几个因素：

（1）光缆配盘首先根据实际到货长度、路由复测、单盘测试结果，配置要求0.22dB/km长距离中继段，以保证传输指标。

（2）直埋光缆的接头尽量安排在地势平坦较高的地点。应避免在道路、河流、水塘等不便维修施工或易受外力损伤的地段。

（3）配盘长度=（敷设长度*1.015+室内光缆）向上取整，敷设长度=施工长度*1.05。 3.4.6 光缆接续

（1）管道光缆与架空光缆接续时，接头盒尽量安排在人（手）孔内 （2）光纤接续，按相同序号熔接。

（3）光纤接头衰减，一个中继段内平均值不大于0.05dB/个，单个光纤接头衰减最大值应小于等于0.1dB/个，接头盒内每册光纤余长应当不小于0.8米，并牢固固定在光纤熔纤盘内。

（4）光缆接头两端金属构件不作电气连接，在机房终端光缆的金属构件应单引接到交流电源保护接地端子上。

（5）接头每侧预留长度8~10m，设备侧15~20m。每个500m预留长度架空5m管道预留12m。人孔内弯曲长度0.5~1.0m。光缆在穿越高速或铁路涵洞时，按实际需要预留光缆长度。 3.4.7 光缆线路防护要求与措施 1.GYTX.GYTA光缆防雷和防强电：

（1）线路在穿越电力线时应用专用塑料保护，保护范围应为超出电力线各边外1米。

（2）光缆金属构件在接头处电气断开。

（3）架空杆路所有拉线均设防雷地线，各种各样防雷地线不应与掉线相连接。利用广电杆或其他运营商杆路架空，通信线路应符合《架空光缆杆路工程规范》的相关规定。 2.防机械损伤：

（1）引上光缆用镀锌钢管保护，内穿塑料子管。

（2）光缆过电杆微弯曲时用软塑料管保护，保护长度为0.5米，微弯曲应下垂20cm。

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3.对外联系工作：

本工程各市及县分公司基站路由情况复杂，光缆线路由及位置虽然经相关部门同意，仍须请建设单位和施工单位与当地主管部门联系办理光缆路由审批准建手续；与当地相关主管部门（市政、绿化、公路）联系办理管道路由穿越手续；光缆线路穿越公路、部分管道开挖等，请施工前与相关部门联系，取得支持，落实相关协议和补偿事宜等。

3.5 预算

3.5.1 预算总值

本册为中国移动3G（TD-SCDMA）网咯2011黑龙江扩容工程施工图设计。工程总投资为2.3111元，平均每公里造价为2.24万元，平均每芯每公里造价为933元。 3.5.2 预算编制依据

（1）工程部规[2008]75 号“关于发布《通信建设工程概算、预算编制办法及费用定额》等标准的通知”及附件：

《通信建设工程概预算编制配套法规文件汇编》；

《通信建设工程预算定额》（第二册 有线通信设备安装工程）； （2）中国移动通信集团公司黑龙江分公司“关于委托编制2011年TD网络传输工程可行性研究报告和一阶段设计的函”。

（3）《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》。

（4）2011年5月14日关于《中国移动3G（TD-SCDMA）网络2011黑龙江扩容工程可行性研究报告》的批复。

（5）《关于中国移动3G（TD-SCDMA）网络五期工程初步设计的批复》。 （6）器件价格：光缆价格按省公司招标价格计去取，其他材料按市场价格计取。

3.5.3 有关费率及费用的取定

本预算计算各项费用的相关费率是根据工程部规[2008]75号文件及其附件《通信建设工程概、预算编制办法定额》规定和黑移计[2009]869号、黑移计[2008]341号所确定。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/538f.html