Сетей волоконно-оптических линий связи

Расшифровка ВОЛС – волоконно-оптические линии связи, официально, по ГОСТ Р 54417-2011 применяется термин ВОСП (волоконно-оптические системы передачи). В качестве проводника в таких системах, в отличие от традиционных медных проводов, используются оптические волокна.
Оптические кабели обеспечивают высокую скорость, чистоту и безопасность передачи больших объемов данных на значительные расстояния. Оптоволоконные сети обеспечивают моментальный обмен информацией между городами, странами и континентами.
Принцип работы оптоволоконной сети – передача информации при помощи светового сигнала, обеспечивает защиту информации от несанкционированного доступа, исключает сторонние электромагнитные помехи, позволяет создать качественное широкополосное интернет соединение, телефонную и телевизионную связь.

Уникальные свойства оптического волокна с успехом используются для прогнозирования сейсмической активности, изучения льдов Арктики, мониторинга сложных производственных процессов в нефтехимической, добывающей промышленности.

Компоненты ВОЛС
Построение волоконно-оптической линии связи требует использования активного и пассивного оборудования, которое обеспечивает отправку, передачу и ретрансляцию сигнала.

Активные компоненты оптоволоконной сети подключаются к электросети, пассивные – соединительные, работают без электропитания.
Активное оборудование обеспечивает отправку, ретрансляцию и прием светового сигнала:

• усилители – необходимы для координации мощности сигнала при передаче данных на большие расстояния;
• регенераторы – восстанавливают искаженные параметры передачи;
• лазер – преобразователь электрических сигналов в оптические;
• модулятор – корректирует оптическую волну;
• маршрутизаторы – распределительные устройства, координирующие отправку данных конкретным абонентам, сетям;
• коммутаторы – оборудование перераспределяющие большие объемы данных между группами конечных потребителей;
• фотоприёмник – преобразует получаемый оптический сигнал в электрический.

К пассивному оборудованию в первую очередь относится оптоволоконный кабель. От его технических характеристик зависит надежность защиты, пропускная способность сетей ВОЛС, чистота, параметры скорости передачи данных.

Одномодовые ОК с одним оптическим волокном, используются для магистральных трасс, между городами, странами, так как обеспечивают высокую пропускную способность линий, прокладываемых на большие расстояния.

Многомодовые кабеля, с большим количеством волокон, позволяют подключать многочисленные группы конечных абонентов, обеспечивают построение сложных отраслевых структурированных кабельных систем (СКС).

Конструктивные параметры оптических кабелей рассчитаны на разные условия эксплуатации, предусмотрена защита от высоких температур, открытого пламени, механических повреждений, динамических и вибрационных нагрузок, несколько степеней модульной защиты хрупких оптических волокон.

К пассивным устройствам относятся все коммутационные компоненты, необходимые для монтажа оптоволоконной линии связи:

• муфты, кроссы – для соединения отдельных участков кабеля;
• шнуры, коннекторы, разъемы, патч-корды – для подключения к активному оборудованию, устройствам конечных пользователей;
• распределительные шкафы, стойки – монтажные элементы сетей СКС;
• адаптеры – элементы, соединяющие линии с различными техническими параметрами.

Проектирование оптоволоконных сетей требует точного расчета технических параметров, возможностей компонентов, используемого активного и пассивного оборудования. Учитывается степень затухания, сила, дисперсия светового сигнала, пропускная способность сети, количество подключаемых абонентов, протяженность линии связи.

Основные преимущества и недостатки ВОЛС
Оптоволоконные сети успешно заменяют традиционные линии связи во всех отраслях современных средств коммуникаций благодаря ряду технологических преимуществ:

• на качество сигнала не влияют электромагнитные помехи, ОК можно прокладывать по линиям ЛЭП, параллельно с электрическими проводниками;
• небольшой вес кабелей существенно облегчает и ускоряет монтаж ВОЛС, снижает себестоимость линий связи;
• благодаря низкому затуханию сигнала возможна передача информации на большие расстояния (до 100 км и больше) с минимальными искажениями, без установки дополнительных ретрансляторов;
• высокая скорость, пропускная способность линии – по одному волокну можно передавать терабиты данных в секунду;
• пожарная безопасность, стойкость к негативному влиянию высокой влажности, агрессивных химических сред, коррозии;
• полная безопасность соединения, исключены сторонние несанкционированные подключения к сети, перехват передаваемой информации;
• длительный безремонтный срок эксплуатации;
• низкая стоимость комплектующих – в отличие от медных проводников, стеклянные волокна стоят недорого, дальнейшее усовершенствование и модернизация активного оборудования в ближайшем будущем существенно удешевит стоимость ВОЛС.

Кроме неоспоримых достоинств оптоволоконные сети имеют и ряд недостатков:

• необходимо профессиональное проектирование, подбор комплектующих и оборудования, с учетом эксплуатационных, монтажных параметров, геологических и природных условий прокладки трассы;
• цена активного оборудования, монтажных компонентов пока довольно высокая;
• необходимо специализированное оборудование, профессиональные инструменты для прокладки, монтажа линий связи;
• высокая стоимость ремонтных работ. Модернизация приемной и передаточной активной аппаратуры, пассивных комплектующих направлена на снижение себестоимости, повышение качества, скорости передачи сигнала. Ведутся научные работы по удешевлению производства оптического кабеля.
• панели – они соединяют кабельные линии в коммутационных центрах.

Инженерные изыскания выполняются для изучения природных и техногенных условий площадки будущего строительства. На основании отчётов о проведении этих работ проектировщик принимает решение о расположении объектов на местности, заглублении фундаментов зданий и сооружений, степени их защиты от воздействия различных неблагоприятных факторов, трассировке инженерных сетей и других.

Состав и объем инженерных изысканий нормируется положениями Свода Правил СП 47.13330.2012 («Инженерные изыскания для строительства. Основные положения»).

До начала проектирования может потребоваться выполнить следующие виды работ:

• инженерно-геодезические изыскания (съёмка рельефа, камеральная обработка, установка геодезических знаков),
• инженерно-геологические изыскания (определение свойств грунта, наличия и состава грунтовых вод, определение грунта основания под фундамент и другое),
• инженерно-экологические изыскания и инженерно- гидрометеорологические (информация о природно-климатических условиях площадки строительства, особенностях растительного и животного мира, наличии техногенных источников загрязнения и т. д.),
• инженерно-гидрографические работы (позволяют получить данные о ситуации, подводном рельефе и подводных сооружениях, с последующим отображением их на инженерно-топографических планах и профилях),
• определение геофизических характеристик строительства (горные и сейсмические условия строительства, данные о залежах полезных ископаемых и другие исследования),
• поиск и обследование территории на наличие взрывоопасных предметов в местах боевых действий и на территориях бывших воинских формирований,
• археологические исследования.

Состав инженерных изысканий, методы выполнения и объёмы работ устанавливаются программой инженерных изысканий, разработанной на основе задания застройщика или технического заказчика. Иными словами, это должно быть указано в задании на проектирование.
Согласно Градостроительному кодексу результаты инженерных изысканий могут быть направлены на экспертизу одновременно с проектной документацией или до направления проектной документации на экспертизу.

В настоящее время российские нормативы определяют две стадии проектирования: «Проектная документация» и «Рабочая документация». Состав и объём текстовых и графических материалов определяются в соответствии с Постановлением Правительства РФ №87 от 16.02.08 г. «О составе разделов проектной документации и требования к их содержанию» (ПП №87).

Согласно Постановлению №87, объекты капитального строительства в зависимости от функционального назначения и характерных признаков подразделяются на следующие виды:

1. Объекты производственного назначения (здания, строения, сооружения производственного назначения, в том числе объекты обороны и безопасности), за исключением линейных объектов.

2. Объекты непроизводственного назначения (здания, строения, сооружения жилищного фонда, социально-культурного и коммунально-бытового назначения, а также иные объекты капитального строительства непроизводственного назначения).

3. Линейные объекты (трубопроводы, автомобильные и железные дороги, линии электропередачи и др.).

При строительстве ВОЛС и ЛКС нас будет интересовать состав проектной документации для линейных объектов.

Стадия «Рабочая документация» разрабатывается на основании технических решений (ОТР), определённых в Проектной документации.

Документом, регламентирующим состав, форму и содержание материалов данной стадии, является Национальный Стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 21.101-2020 – “Система проектной документации для строительства. Основные требования к проектной и рабочей документации”.

Экспертиза проектной документации выполняется для всех объектов кроме случаев, оговоренных статьей 49 Градостроительного Кодекса РФ (в большинстве случаев это технически несложные объекты, на строительство которых не требуется разрешение).

Организация и проведение экспертизы проектной документации регламентируется Положением, утвержденным Постановлением Правительства Российской Федерации №145 от 05.03.2007 г.
Во время проведения экспертизы проектная документация проверяется на соответствие нормам и регламентам, в том числе контролируется обеспечение прочности, надежности и долговечности строительных конструкций и инженерных систем, соблюдение требований экологической, санитарно-эпидемиологической, пожарной, промышленной и радиационной безопасности. Также дается экспертная оценка качеству выполненных инженерных изысканий.

Максимальный срок проведения экспертизы не превышает 60 дней. По итогам проверки выдается экспертное заключение, которое может быть положительным (в случае соответствия документации техническим регламентам) или отрицательным (в случае несоответствия таковым). Отрицательное заключение может быть оспорено заявителем в судебном порядке.

Начиная с сентября 2016 года, подача материалов в Государственную экспертизу осуществляется только в электронном виде.

В соответствии со статьей 49 Градостроительного Кодекса РФ экспертиза проектной документации может быть государственной и негосударственной. Негосударственная экспертиза выполняется юридическим лицом, аккредитованным в установленном законом порядке. Предметом негосударственной экспертизы не могут являться объекты, строительство которых планируется осуществлять за бюджетный счет, а также объекты оборонного и энергетического комплекса.

Стоит отметить, что если возведение объекта планируется на особо охраняемых природных территориях, то необходимо следовать «Правилам представления проектной документации объектов, строительство, реконструкцию, капитальный ремонт которых предполагается осуществлять на землях особо охраняемых природных территорий, для проведения государственной экспертизы и государственной экологической экспертизы» утверждённым постановлением Правительства РФ от 7 ноября 2008 г. N 822).

Правила проектирования, строительства и эксплуатации ВОЛС регламентируются нормативной документацией, в соответствии с которой необходимо выполнять работы. К сожалению, в России работа по обновлению существующей нормативной базы (ГОСТ, РД, ВСН и так далее) практически не проводится и приходится пользоваться тем что есть, а это не всегда подходит современным технологиям и требованиям. Новые стандарты практически не выпускаются. В представленном ниже списке перечислены лишь основные нормативные документы.

Нормы, правила и стандарты по проектированию и строительству ВОЛС:

• Приказ Минцифры России № 984 «Об утверждении Требований к проектированию сетей электросвязи»;
• ВСН 116-93 «Инструкция по проектированию линейно кабельных сооружений связи».
• РД 45.120 2000 «Нормы технологического проектирования. Городские и сельские телефонные сети».
• ГОСТ Р 21.1703 2000 «Система проектной документации для строительства. Правила выполнения рабочей документации проводных средств связи»
• Приказ Министерства информационных технологий и связи РФ от 19 апреля 2006 г. №47 «Об утверждении Правил применения оптических кабелей связи, пассивных оптических устройств и устройств для сварки оптических волокон»
• СТО 56947007 33.180.10.171 2014. «Технологическая связь. Эталон проектной документации на строительство ВОЛС ВЛ с ОКСН и ОКГТ»
• СТО 56947007 33.180.10.172 2014. «Технологическая связь. Правила проектирования, строительства и эксплуатации ВОЛС на воздушных линиях электропередачи напряжением 35 кВ и выше».
• Правила устройства электроустановок, 7-е издание (ПУЭ), Главгосэнергонадзор России, издательство ЗАО «Энергосервис», 2007.
• СО 153-34.48.519-2002 «Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 0,4–35 кВ»
• РД 45.047-99 «Линии передачи волоконно-оптические на магистральной и внутризоновых первичных сетях ВСС России. Техническая эксплуатация. Руководящий технический материал».
• РД 45.156-2000 «Состав исполнительной документации на законченные строительством линейные сооружения магистральных и внутризоновых ВОЛП».
• РД 45.180-2001 «Руководство по проведению планово-профилактических и аварийно-восстановительных работ на линейно-кабельных сооружениях связи волоконно-оптической линии передачи».
• РД 45.190-2001 «Участок кабельный элементарный волоконно-оптической линии передачи. Типовая программа приемочных испытаний».
• Приказ Госкомсвязи России №97 «Нормы приемо-сдаточных измерений элементарных кабельных участков магистральных и внутризоновых подземных волоконно-оптических линий передачи сетей связи общего пользования».
• Правила проектирования, строительства и эксплуатации волоконно-оптических линий связи на воздушных линиях электропередачи напряжением 110 кВ и выше.
• Стандарт организации ОАО «ФСК ЕЭС» СТО 56947007-33.180.10.173-2014 «Методические указания по расчету термического воздействия токов короткого замыкания и термической устойчивости грозозащитных тросов и оптических кабелей, встроенных в грозозащитный трос, подвешиваемых на воздушных линиях электропередачи».

Проектирование требует детальной проработки каждой детали. Стоимость на проектные работы определяется по сборникам базовых цен и зависит от следующих основных показателей:

• Площади защищаемого здания, сооружения, помещений
• Классификации зданий, сооружений и пожарных отсеков по функциональной пожарной опасности
• Типа проектируемых систем и их сложности
• Стадии проектирования (проектная или рабочая документация)
• Индекса изменения стоимости проектных работ
• Районных коэффициентов
• Необходимости проходить экспертизу

Стоимость

Сроки

Получив всю необходимую информацию от Заказчика, мы сможем в течение одного дня предварительно определить сроки на проектные работы. При этом мы стараемся учитывать срочность выполнения работ, необходимую для каждого Заказчика.