RU2802238C1 - Fiber-optic cable line - Google Patents
Fiber-optic cable line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2802238C1 RU2802238C1 RU2022129058A RU2022129058A RU2802238C1 RU 2802238 C1 RU2802238 C1 RU 2802238C1 RU 2022129058 A RU2022129058 A RU 2022129058A RU 2022129058 A RU2022129058 A RU 2022129058A RU 2802238 C1 RU2802238 C1 RU 2802238C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- attenuation
- fiber
- cable
- fibre
- optical
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области электротехники, а именно к системам безопасности оптоволоконных кабельных систем во взрывоопасных зонах.The invention relates to the field of electrical engineering, namely to safety systems for fiber optic cable systems in hazardous areas.
При эксплуатации волоконно-оптического кабеля всегда существует вероятность его повреждения. В этом случае энергия лазера или светодиода может быть выведена из оптического волокна в окружающую потенциально взрывоопасную среду и инициировать воспламенение во взрывоопасной среде.When operating a fiber optic cable, there is always the possibility of damage to it. In this case, the energy of the laser or LED can be output from the optical fiber to the surrounding potentially explosive atmosphere and initiate ignition in the explosive environment.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является обеспечение безопасной работы системы передачи данных на основе волоконно-оптического кабеля во взрывоопасных зонах при повреждении кабеля, влекущее выведение энергии оптического излучения в потенциально взрывоопасную среду.The task to be solved by the claimed invention is to ensure the safe operation of a data transmission system based on a fiber-optic cable in explosive areas when the cable is damaged, resulting in the removal of optical radiation energy into a potentially explosive environment.
Заявленный технический результат достигается волоконно-оптической кабельной линией, включающей оптический кабель, приемопередающее оборудование, расположенное преимущественно вне взрывоопасной зоны, к которому подключены все оптические волокна кабеля способом, позволяющим передавать по каждому оптическому волокну не менее 2 каналов связи, оборудование для измерения коэффициента затухания, программно-аппаратный комплекс для управления работой приемопередающего и измерительного оборудования, причем каждое волокно подключено к своей единице приемо-передающего оборудования, а измерительное оборудование использует один из каналов для тестирования затухания сигнала в волокне и, в случае роста затухания в оптическом волокне выше заданного значения, программно-аппаратный комплекс производит отключение передачи сигнала по меньшей мере по волокну, в котором зафиксирован рост затухания.The claimed technical result is achieved by a fiber-optic cable line, including an optical cable, transceiver equipment located mainly outside the explosive zone, to which all the optical fibers of the cable are connected in a way that allows at least 2 communication channels to be transmitted through each optical fiber, equipment for measuring the attenuation coefficient, software and hardware complex for controlling the operation of transceiver and measuring equipment, each fiber is connected to its own unit of transceiver equipment, and the measuring equipment uses one of the channels to test the attenuation of the signal in the fiber and, in the case of an increase in attenuation in the optical fiber above a predetermined value, the hardware-software complex disables signal transmission at least along the fiber in which attenuation growth is recorded.
Отключение сигнала программно-аппаратным комплексом осуществляется при достижении заданного значения затухания, которое определяется с учетом типа используемого волокна и длины волоконно-оптической линии.The signal is turned off by the hardware and software system when the specified attenuation value is reached, which is determined taking into account the type of fiber used and the length of the fiber optic line.
Измерительное оборудование используется для каждого волокна в отдельности либо для всех волокон используетсяся одна единица оборудования, производящая последовательно мониторинг затухания сигнала во всех волокнах кабеля.Measuring equipment is used for each fiber separately, or for all fibers one piece of equipment is used, which sequentially monitors the signal attenuation in all fibers of the cable.
Система выполнена таким образом, что интервал времени между обнаружением превышения заданных значений затухания сигнала и отключением передачи сигнала через волокно не превышает 1 секунды.The system is designed in such a way that the time interval between detection of exceeding the specified signal attenuation values and switching off the signal transmission through the fiber does not exceed 1 second.
Уровень средней мощности оптического излучения на выходе источника излучения не менее минус 9 дБм для длин волн 850, 1300, 1310, 1550 нм.The level of the average power of optical radiation at the output of the radiation source is not less than minus 9 dBm for wavelengths of 850, 1300, 1310, 1550 nm.
При обнаружении затухания сигнала выше заданных значений система обеспечивает подачу оповещения об отключении и о выявленном коэффициенте затухания на центральный диспетчерский пункт сервисного центра, обслуживающего линию связи.When signal attenuation is detected above the set values, the system provides a notification about the disconnection and the detected attenuation coefficient to the central control room of the service center servicing the communication line.
Значение затухания сигнала в момент отключения линии, все точки локального прироста затухания с точностью до 1 метра фиксируются измерительным прибором и могут быть переданы на центральный диспетчерский пункт сервисного центра, обслуживающего линию связи.The value of the signal attenuation at the moment the line is disconnected, all points of local attenuation increase with an accuracy of 1 meter are recorded by the measuring device and can be transmitted to the central control center of the service center serving the communication line.
В волоконно-оптическом кабеле отсутствуют металлические элементы.There are no metallic elements in the fiber optic cable.
Кабель выполнен в пожарном исполнении, не распространяющем горения при групповой прокладке.The cable is made in a fire-resistant design that does not spread combustion during group laying.
Фиг. 1 - схема системы передачи данных на основе волоконно-оптического кабеля во взрывоопасных зонах.Fig. 1 is a diagram of a data transmission system based on fiber optic cable in hazardous areas.
Пример осуществления изобретенияAn exemplary embodiment of the invention
Волоконно-оптический кабель проложен во взрывоопасной зоне. При этом начало и конец волоконно-оптической линии связи, включая шкафы с приемо-передающим оборудованием, находятся вне взрывоопасной зоны. К каждому из оптических волокон подключено приемо-передающее оборудование, позволяющее передавать множество каналов, например от 4 до 96, по одному волокну. Входящее в состав системы измерительное оборудование осуществляет тестирование затухания каждого волокна минимум по одному из каналов передачи. Если на одном из волокон зафиксирован рост затухания выше заданных значений, программно-аппаратный комплекс в автоматическом режиме производит отключение источника оптического излучения по этому волокну. Остальные волокна остаются в работе. За счет этого обеспечивается безопасная работа системы передачи данных на основе волоконно-оптического кабеля во взрывоопасных зонах при повреждении кабеля, при этом сохраняется работоспособность системы в случае повреждения волокон.The fiber optic cable is laid in the hazardous area. At the same time, the beginning and end of the fiber-optic communication line, including cabinets with receiving and transmitting equipment, are outside the explosive zone. Transceiver equipment is connected to each of the optical fibers, allowing transmission of a plurality of channels, for example, from 4 to 96, over a single fiber. The measuring equipment included in the system performs attenuation testing of each fiber in at least one of the transmission channels. If on one of the fibers an increase in attenuation above the specified values is recorded, the hardware-software complex automatically switches off the source of optical radiation along this fiber. The rest of the fibers remain in work. This ensures the safe operation of a data transmission system based on fiber optic cable in hazardous areas in the event of cable damage, while maintaining system operability in the event of fiber damage.
В рамках настоящей заявки под термином «затухание» понимается уменьшение мощности оптического сигнала, рассчитываемой по формуле:In the framework of this application, the term "attenuation" refers to the decrease in the power of the optical signal, calculated by the formula:
α=10⋅lg(P1/P2),α=10⋅lg(P 1 /P 2 ),
где α - затухание, дБ; Р1 - мощность сигнала в точке 1; Р2 - мощность сигнала в точке 2.where α - attenuation, dB; P 1 - signal power at point 1; P 2 - signal power at point 2.
Измерение затухания по каждому волокну может осуществляться, например, методом обратного Релеевского рассеяния, где для измерения коэффициента затухания требуется подключение только с одной стороны оптической линии.The attenuation measurement for each fiber can be carried out, for example, by the Rayleigh backscattering method, where the attenuation coefficient measurement requires connection on only one side of the optical line.
Заданные значения определяются с учетом типа используемого волокна, длины волоконно-оптической линии связи. Это позволяет максимально точно определить вероятность повреждения или обрыва волокна.The set values are determined taking into account the type of fiber used, the length of the fiber-optic communication line. This allows you to determine the probability of damage or breakage of the fiber as accurately as possible.
Измерительное оборудование может использоваться для каждого волокна в отдельности, что является предпочтительнее для скорости реагирования, либо для всех волокон используется одна единица оборудования, производящая последовательно мониторинг затухания сигнала во всех волокнах кабеля.Measurement equipment can be used for each fiber individually, which is preferable for response speed, or one piece of equipment is used for all fibers, consistently monitoring signal attenuation in all fibers of the cable.
Система выполнена таким образом, что интервал времени между обнаружением превышения заданных значений затухания сигнала и отключением передачи сигнала через волокно не превышает 1 секунды. Уровень средней мощности оптического излучения на выходе источника излучения не менее минус 9 дБм для длин волн 850, 1300, 1310, 1550 нм.The system is designed in such a way that the time interval between detection of exceeding the specified signal attenuation values and switching off the signal transmission through the fiber does not exceed 1 second. The level of the average power of optical radiation at the output of the radiation source is not less than minus 9 dBm for wavelengths of 850, 1300, 1310, 1550 nm.
Кроме того, для возможности принятия своевременных мер при обнаружении затухания сигнала выше заданных значений система обеспечивает подачу оповещения об отключении и о выявленном коэффициенте затухания на центральный диспетчерский пункт сервисного центра, обслуживающего линию связи. Такая система позволит внедрить защитную функции и своевременно и с высокой точность определить место повреждения и на критических объектах инфраструктуры, например на газопроводах, направить специалистов к месту происшествия, тем самым создав единую информационную систему мониторинга и быстрого реагирования.In addition, in order to be able to take timely measures when signal attenuation is detected above the specified values, the system provides a notification about the disconnection and the detected attenuation coefficient to the central control center of the service center serving the communication line. Such a system will make it possible to introduce protective functions and to determine the location of damage in a timely manner and with high accuracy and to send specialists to the scene of an accident at critical infrastructure facilities, for example, gas pipelines, thereby creating a unified information system for monitoring and rapid response.
Для оправления места значение затухания сигнала в момент отключения линии все точки локального прироста затухания с точностью до 1 метра, к которым относится и обрыв, фиксируются измерительным прибором и могут быть переданы на центральный диспетчерский пункт сервисного центра, обслуживающего линию связи.To correct the place, the value of the signal attenuation at the moment the line is disconnected, all points of local increase in attenuation with an accuracy of 1 meter, which include a break, are recorded by the measuring device and can be transferred to the central control center of the service center servicing the communication line.
Желательно использовать полностью диэлектрическую конструкцию кабеля, в котором отсутствуют металлические элементы, например, включающую центральный силовой элемент из стеклопластикового стержня, вокруг которого скручены оптические модули, внутри которых расположены оптические волокна, внутреннюю оболочку из полиэтилена, бронепокров, дополнительные силовые элементы в виде синтетических нитей, защитную оболочку кабеля. Это позволит обеспечить электромагнитную совместимость с находящимися в непосредственной близости электрическими элементами и снять проблему искрозащищенности.It is desirable to use a completely dielectric cable design, in which there are no metal elements, for example, including a central strength element made of a fiberglass rod, around which optical modules are twisted, inside which optical fibers are located, an inner sheath made of polyethylene, armored cover, additional strength elements in the form of synthetic threads, cable sheath. This will ensure electromagnetic compatibility with electrical components in the immediate vicinity and eliminate the problem of intrinsic safety.
Желательно кабель выполнять в пожарном исполнении, не распространяющем горения при групповой прокладке, например, по ГОСТ 31565-2012 Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности.It is desirable to make the cable in a fire-resistant design that does not spread combustion during group laying, for example, according to GOST 31565-2012 Cable products. fire safety requirements.
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2802238C1 true RU2802238C1 (en) | 2023-08-23 |
Family
ID=
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012127693A (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Fujikura Ltd | Distance measuring equipment, optical multiplexer, optical network, and distance measuring method |
| CN204089820U (en) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 四川泰瑞创通讯技术有限公司 | optical module performance parameter testing device |
| US9900087B2 (en) * | 2015-09-21 | 2018-02-20 | Exfo Inc. | Multimode launch systems for use in performing an OTDR measurement on a multi-fiber array DUT and method of performing same |
| CN107515100B (en) * | 2017-08-15 | 2019-08-20 | 昆山金鸣光电科技有限公司 | A kind of pulsed light fiber switch condition detecting system |
| US10564068B2 (en) * | 2014-07-31 | 2020-02-18 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Edge propagating optical time domain reflectometer and method of using the same |
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012127693A (en) * | 2010-12-13 | 2012-07-05 | Fujikura Ltd | Distance measuring equipment, optical multiplexer, optical network, and distance measuring method |
| US10564068B2 (en) * | 2014-07-31 | 2020-02-18 | Ii-Vi Delaware, Inc. | Edge propagating optical time domain reflectometer and method of using the same |
| CN204089820U (en) * | 2014-09-15 | 2015-01-07 | 四川泰瑞创通讯技术有限公司 | optical module performance parameter testing device |
| US9900087B2 (en) * | 2015-09-21 | 2018-02-20 | Exfo Inc. | Multimode launch systems for use in performing an OTDR measurement on a multi-fiber array DUT and method of performing same |
| CN107515100B (en) * | 2017-08-15 | 2019-08-20 | 昆山金鸣光电科技有限公司 | A kind of pulsed light fiber switch condition detecting system |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP1591816A1 (en) | Cables and cable installations | |
| CA2529654C (en) | Multimode fiber optic intrusion detection system | |
| CN208971518U (en) | A kind of Cable's Fault monitoring system based on GIS | |
| CN111884709B (en) | Railway communication optical cable on-line monitoring system and method | |
| CN106451825A (en) | Optical fiber remote end power supply system with safety protection device and implementation method of optical fiber remote end power supply system | |
| CN107452177B (en) | Communication optical cable safety precaution system | |
| WO2018155872A1 (en) | Optical line monitoring system using otdr | |
| CN106330298A (en) | Real-time optical cable fiber core monitoring system | |
| AU2006351139A1 (en) | Method and system for fiber-optic monitoring of spatially distributed components | |
| CN110086528A (en) | A kind of resource management system based on optical cable on-line monitoring | |
| CN110086531A (en) | A kind of fiber optic testing system based on local area network | |
| CN108318248B (en) | Optical fiber vibration sensing-based bearing state online monitoring system | |
| RU2802238C1 (en) | Fiber-optic cable line | |
| CN207853902U (en) | A kind of fiber optic network on-Line Monitor Device | |
| CN110086529A (en) | A kind of detecting and analysing system based on fiber optic cable monitor station | |
| CN108007601A (en) | The optical fiber grating temperature-measuring system of communications equipment room, communication machine room temperature detection method | |
| JP2001134851A (en) | Invasion monitor sensor utilizing optical fiber cable | |
| KR102066534B1 (en) | System for detecting arc flash in distribution board | |
| CN112345117A (en) | Method for monitoring temperature of cable in fan based on optical fiber sensor | |
| CN202600875U (en) | Defence-area optical fiber perimeter protection pre-warning system | |
| KR101819446B1 (en) | Optical line detection system | |
| CN104125014B (en) | Safety-type lightguide cable link operating system | |
| KR20010094804A (en) | method for a long range operating optical fiber fault prevention system | |
| CN104796192A (en) | Intelligent real-time multichannel optical fibre monitoring system and method | |
| CN210119289U (en) | Multi-defense-zone vibration detection device based on optical fiber dual-mode coupling |