هل هي الألياف الضوئيةمعهد أبحاث الاتصالات (FOCL) - نظام يعتمد على كابل الألياف الضوئية، مصمم لنقل المعلومات في النطاق البصري (الضوء). وفقًا لـ GOST 26599-85، تم استبدال مصطلح FOCL بـ FOLP (خط نقل الألياف الضوئية)، ولكن في الاستخدام العملي اليومي لا يزال مصطلح FOCL مستخدمًا، لذلك سنلتزم به في هذه المقالة.
تتميز خطوط اتصال FOCL (إذا تم تركيبها بشكل صحيح) مقارنة بجميع أنظمة الكابلات بموثوقية عالية جدًا وجودة اتصال ممتازة وعرض نطاق عريض وطول أكبر بكثير بدون تضخيم وحصانة بنسبة 100٪ تقريبًا من التداخل الكهرومغناطيسي. يعتمد النظام تكنولوجيا الألياف الضوئية- يُستخدم الضوء كحامل للمعلومات، ولا يهم نوع المعلومات المرسلة (تناظرية أو رقمية). يستخدم العمل في المقام الأول ضوء الأشعة تحت الحمراء، ووسيلة النقل هي الألياف الزجاجية.
تم استخدام كابلات الألياف الضوئية لتوفير الاتصالات ونقل المعلومات منذ أكثر من 40 عامًا، ولكن نظرًا لتكلفتها العالية، فقد أصبحت تستخدم على نطاق واسع في الآونة الأخيرة نسبيًا. لقد أتاح تطور التكنولوجيا جعل الإنتاج أكثر اقتصادا وتكلفة الكابل أقل تكلفة، وخصائصه التقنية ومزاياه على المواد الأخرى تدفع بسرعة جميع التكاليف المتكبدة.
حاليًا، عندما تستخدم منشأة واحدة مجموعة من الأنظمة ذات التيار المنخفض في وقت واحد (شبكة الكمبيوتر، ونظام التحكم في الوصول، والمراقبة بالفيديو، والأمن وأجهزة إنذار الحريق، والأمن المحيطي، والتلفزيون، وما إلى ذلك)، فمن المستحيل الاستغناء عن استخدام الألياف - خطوط الاتصال الضوئية . فقط استخدام كابل الألياف الضوئية يجعل من الممكن استخدام جميع هذه الأنظمة في وقت واحد، ويضمن التشغيل المستقر الصحيح وأداء وظائفها.
يتم استخدام FOCL بشكل متزايد كنظام أساسي في التطوير والتركيب، خاصة بالنسبة للمباني متعددة الطوابق والمباني طويلة الأجل وعند الجمع بين مجموعة من الأشياء. فقط كابلات الألياف الضوئية يمكنها توفير الحجم المناسب وسرعة نقل المعلومات. يمكن تنفيذ جميع الأنظمة الفرعية الثلاثة على أساس الألياف الضوئية؛ في النظام الفرعي للجذوع الداخلية، يتم استخدام الكابلات الضوئية بشكل متساوٍ في كثير من الأحيان مع الكابلات الزوجية الملتوية، وفي النظام الفرعي للجذوع الخارجية تلعب دورًا مهيمنًا. توجد كابلات ألياف ضوئية للخارجية (الكابلات الخارجية) والداخلية (الكابلات الداخلية)، بالإضافة إلى أسلاك التوصيل لاتصالات الأسلاك الأفقية، وتجهيز أماكن العمل الفردية، وتوصيل المباني.
على الرغم من التكلفة العالية نسبيًا، أصبح استخدام الألياف الضوئية أكثر تبريرًا وأصبح يستخدم على نطاق أوسع.
مزايا خطوط اتصالات الألياف الضوئية (FOCL)) قبل النقل "المعدني" التقليدي يعني:
لا توجد حلول مثالية ومثالية مثل أي نظام، فخطوط اتصالات الألياف الضوئية لها عيوبها:
يتطلب تركيب أنظمة اتصالات الألياف الضوئية مستوى مناسب من التأهيل من المقاول، حيث أن إنهاء الكابلات يتم بأدوات خاصة وبدقة ومهارة خاصة، على عكس وسائط النقل الأخرى. تتطلب إعدادات التوجيه وتبديل الإشارات مؤهلات ومهارة خاصة، لذلك لا ينبغي عليك توفير المال في هذا المجال والخوف من دفع مبالغ زائدة للمحترفين؛
إن فكرة نقل المعلومات باستخدام الضوء، ناهيك عن المبدأ المادي للتشغيل، ليست واضحة تمامًا بالنسبة لمعظم الناس العاديين. لن نتعمق في هذا الموضوع، ولكننا سنحاول شرح الآلية الأساسية لعمل الألياف الضوئية وتبرير مثل هذه المؤشرات عالية الأداء.
يعتمد مفهوم الألياف الضوئية على القوانين الأساسية لانعكاس وانكسار الضوء. بفضل تصميمها، يمكن للألياف الزجاجية الاحتفاظ بأشعة الضوء داخل دليل الضوء ومنعها من "المرور عبر الجدران" عند إرسال إشارة لعدة كيلومترات. وبالإضافة إلى ذلك، ليس سراً أن سرعة الضوء أعلى.
تعتمد الألياف الضوئية على تأثير الانكسار عند أقصى زاوية سقوط حيث يحدث الانعكاس الكلي. تحدث هذه الظاهرة عندما يغادر شعاع الضوء وسطا كثيفا ويدخل إلى وسط أقل كثافة بزاوية معينة. على سبيل المثال، لنتخيل سطحًا مائيًا ساكنًا تمامًا. ينظر الراصد من تحت الماء ويغير زاوية رؤيته. عند نقطة معينة، تصبح زاوية الرؤية بحيث لن يتمكن الراصد من رؤية الأشياء الموجودة فوق سطح الماء. وتسمى هذه الزاوية زاوية الانعكاس الكلي. في هذه الزاوية، لن يرى الراصد سوى الأشياء تحت الماء، وسيبدو وكأنه ينظر في مرآة.
يحتوي القلب الداخلي لكابل الألياف الضوئية على معامل انكسار أعلى من الغلاف ويحدث تأثير الانعكاس الكلي. ولهذا السبب فإن شعاع الضوء الذي يمر عبر النواة الداخلية لا يمكن أن يتجاوز حدوده.
هناك عدة أنواع من كابلات الألياف الضوئية:
لا تزال كابلات الألياف الضوئية أكثر تكلفة من المواد الأخرى، كما أن تركيبها وإنهائها أكثر تعقيدًا، وتتطلب فنانين مؤهلين، لكن مستقبل نقل المعلومات يكمن بلا شك في تطوير هذه التقنيات وهذه العملية لا رجعة فيها.
يشتمل خط الألياف الضوئية على مكونات نشطة وسلبية. في نهاية الإرسال لكابل الألياف الضوئية، يوجد صمام ثنائي LED أو ليزر، ويتم تعديل إشعاعها بواسطة إشارة الإرسال. فيما يتعلق بالمراقبة بالفيديو، ستكون هذه إشارة فيديو؛ لنقل الإشارات الرقمية، يتم الحفاظ على المنطق. أثناء الإرسال، يتم تعديل سطوع الصمام الثنائي للأشعة تحت الحمراء وينبض وفقًا لتغيرات الإشارة. لاستقبال إشارة بصرية وتحويلها إلى إشارة كهربائية، عادة ما يوجد كاشف ضوئي في الطرف المتلقي.
تشمل المكونات النشطة معددات الإرسال والمولدات ومكبرات الصوت والليزر والثنائيات الضوئية والمعدلات.
معدد- يجمع إشارات متعددة في إشارة واحدة، بحيث يمكن استخدام كابل ألياف ضوئية واحد لنقل إشارات متعددة في الوقت الفعلي في وقت واحد. لا غنى عن هذه الأجهزة في الأنظمة التي لا تحتوي على عدد كافٍ أو محدود من الكابلات.
هناك عدة أنواع من معددات الإرسال، وهي تختلف في خصائصها التقنية ووظائفها وتطبيقاتها:
ومن الناحية العملية، غالبًا ما يتم استخدام مجموعات من هذه الأساليب. المجدد هو جهاز يستعيد شكل النبضة الضوئية التي تنتشر على طول الألياف وتتعرض للتشويه. يمكن أن تكون أجهزة إعادة التوليد إما بصرية أو كهربائية بحتة، حيث تقوم بتحويل الإشارة الضوئية إلى إشارة كهربائية، واستعادتها، ثم تحويلها مرة أخرى إلى إشارة ضوئية.
المضخم- تضخيم قوة الإشارة إلى مستوى الجهد المطلوب، ويمكن أن تكون بصرية وكهربائية، وتقوم بتحويل الإشارات الضوئية الإلكترونية والإلكترونية الضوئية.
المصابيح والليزر- مصدر للإشعاع البصري المتماسك أحادي اللون (ضوء للكابل). بالنسبة للأنظمة ذات التعديل المباشر، فإنها تؤدي في نفس الوقت وظائف المغير الذي يحول الإشارة الكهربائية إلى إشارة بصرية.
كاشف ضوئي(الثنائي الضوئي) - جهاز يستقبل الإشارة على الطرف الآخر من كابل الألياف الضوئية ويقوم بتحويل الإشارة الإلكترونية الضوئية.
المغير- جهاز يقوم بتعديل موجة ضوئية تحمل معلومات وفقا لقانون الإشارة الكهربائية. في معظم الأنظمة، يتم تنفيذ هذه الوظيفة بواسطة الليزر، ولكن في الأنظمة ذات التعديل غير المباشر، يتم استخدام أجهزة منفصلة لهذا الغرض.
تشمل المكونات السلبية لخطوط الألياف الضوئية ما يلي:
كابل الألياف البصرية – يعمل كوسيلة لنقل الإشارات. يمكن تصنيع الغلاف الخارجي للكابل من مواد مختلفة: كلوريد البولي فينيل، البولي إيثيلين، البولي بروبيلين، تفلون وغيرها من المواد. يمكن أن يحتوي الكابل البصري على أنواع مختلفة من الدروع وطبقات حماية محددة (على سبيل المثال، إبر زجاجية صغيرة للحماية من القوارض). يمكن أن يكون التصميم:
اقتران بصري- جهاز يستخدم لتوصيل كابلين ضوئيين أو أكثر.
الصليب البصري- جهاز مصمم لإنهاء كبل ضوئي وتوصيل المعدات النشطة به.
المسامير- مصممة لربط الألياف الدائمة أو شبه الدائمة؛
موصلات– لإعادة توصيل الكابل أو فصله؛
المقرنات- الأجهزة التي تقوم بتوزيع الطاقة الضوئية لعدة ألياف في ألياف واحدة؛
مفاتيح- الأجهزة التي تعيد توزيع الإشارات الضوئية تحت التحكم اليدوي أو الإلكتروني
تعتبر الألياف الزجاجية مادة قوية جدًا ولكنها هشة، على الرغم من أنه بفضل غلافها الواقي، يمكن معالجتها تقريبًا كما لو كانت كهربائية. ومع ذلك، عند تركيب الكابل، يجب عليك الالتزام بمتطلبات الشركات المصنعة فيما يتعلق بما يلي:
عادةً ما يتم تزويد الكابل البصري ملفوفًا على براميل خشبية بطبقة واقية بلاستيكية متينة أو شرائح خشبية حول المحيط. الطبقات الخارجية للكابل هي الأكثر عرضة للخطر، لذلك أثناء التثبيت من الضروري أن تتذكر وزن الأسطوانة، وحمايتها من الصدمات والسقوط، واتخاذ تدابير السلامة أثناء التخزين. من الأفضل تخزين البراميل أفقيًا، ولكن إذا كانت موضوعة بشكل عمودي، فيجب أن تتلامس حوافها (حوافها).
إجراءات وميزات تركيب كابل الألياف الضوئية:
من حيث المبدأ، لا يختلف مد كابل الألياف الضوئية كثيرًا عن تركيب كابل عادي. إذا اتبعت جميع التوصيات التي أشرنا إليها، فلن تكون هناك مشاكل أثناء التثبيت والتشغيل وسيعمل نظامك لفترة طويلة بكفاءة وموثوقية.
وتتمثل المهمة في تنظيم نظام اتصالات الألياف الضوئية بين مبنيين منفصلين لمبنى إنتاجي ومبنى إداري. المسافة بين المباني 500 م.
لا. | اسم المعدات والمواد والعمل | وحدة مني | الكمية | السعر للواحدة. | المبلغ بالفرك. |
أنا. | معدات نظام FOCL، بما في ذلك: | 25 783 | |||
1.1. | الجدار البصري المتقاطع (SHKON) 8 منافذ | الكمبيوتر. | 2 | 2600 | 5200 |
1.2. | محول الوسائط 10/100-Base-T / 100Base-FX، Tx/Rx: 1310/1550 نانومتر | الكمبيوتر. | 2 | 2655 | 5310 |
1.3. | اقتران بصري من خلال المرور | الكمبيوتر. | 3 | 3420 | 10260 |
1.4. | صندوق التبديل 600x400 | الكمبيوتر. | 2 | 2507 | 5013 |
ثانيا. | مسارات الكابلات والمواد الخاصة بنظام اتصالات الألياف الضوئية، بما في ذلك: | 25 000 | |||
2.1. | كابل ضوئي مع كابل خارجي 6 كيلو نيوتن، وحدة مركزية، 4 ألياف، وضع واحد G.652. | م. | 200 | 41 | 8200 |
2.2. | كابل ضوئي مع كابل دعم داخلي، وحدة مركزية، 4 ألياف، وضع واحد G.652. | م. | 300 | 36 | 10800 |
2.3. | المواد الاستهلاكية الأخرى (الموصلات، البراغي، المسامير، الشريط العازل، المثبتات، إلخ.) | تعيين | 1 | 6000 | 6000 |
ثالثا. | مجموع تكلفة المعدات والمواد (البند الأول + البند الثاني) | 50 783 | |||
رابعا. | تكاليف النقل والمشتريات 10% *البند الثالث | 5078 | |||
الخامس. | العمل على تركيب وتبديل المعدات بما في ذلك: | 111 160 | |||
5.1. | تركيب لافتات | وحدات | 4 | 8000 | 32000 |
5.2. | الكابلات | م. | 500 | 75 | 37500 |
5.3. | تركيب ولحام الموصلات | وحدات | 32 | 880 | 28160 |
5.4. | تركيب معدات التبديل | وحدات | 9 | 1500 | 13500 |
السادس. | المجموع المقدر (البند الثالث + البند الرابع + البند الخامس) | 167 021 |
التوضيحات والتعليقات:
اتصالات الألياف الضوئية هي تقنية جديدة لنقل المعلومات عبر مسافات طويلة دون فقدان جودة الإشارة. يتم نقل المعلومات عبر كابل خاص، ويتم اختيار تذبذبات المجال الكهرومغناطيسي في النطاق البصري للأشعة تحت الحمراء كوسيلة للانتشار. نظرًا لقدرتها الهائلة، لا يوجد لدى خطوط اتصال الألياف الضوئية نظائرها بين الطرق الأخرى لنقل كميات كبيرة من المعلومات.
إن التطور السريع لتكنولوجيا المعلومات لا يمكن أن يرضي أساليب الاتصال الحالية، وقد تم دمج مجتمعنا تدريجيا في مجال المعلومات، الأمر الذي يتطلب أساليب جديدة لاختيار أساليب وأساليب الاتصال. لم يمر وقت طويل منذ اختراع المحطات الإذاعية الأولى، ولكن كانت هناك حاجة إلى حلول تكنولوجية مبتكرة لا يمكنها تلبية الاحتياجات المباشرة للبشرية، ولكنها ستعمل من أجل المستقبل. أثبتت التطورات النظرية للعلماء والتجارب الأولى أن القدرة على بث تدفق المعلومات باستخدام الضوء أكثر فعالية بكثير من إرسال إشارة عبر موجات الراديو في نطاقات مختلفة.
تم اقتراح أول تطورات العمل في عام 1966 - حيث أظهر العلماء كابلًا مصنوعًا من الزجاج العادي، على أمل أن يصبح بديلاً للسلك المحوري. كان لكابل اتصالات الألياف الضوئية الأول معامل توهين عالي جدًا، وهو أمر غير مقبول. استمرت الأبحاث، ولكن ظلت مشكلتان رئيسيتان - ما يجب استخدامه كحامل إشارة وما يجب أن يكون مصدر الضوء لنقل أكثر كفاءة لكمية كبيرة من المعلومات بأقل قدر من الخسائر. ولم يتم العثور على الحل إلا في السبعينيات من القرن الماضي، عندما تم اختراع أجهزة ليزر جديدة وظهرت مواد جديدة كأساس للكابلات. على مدى نصف القرن التالي، شهد بناء خطوط اتصالات الألياف الضوئية طفرة حقيقية:
وتستمر الأبحاث في مد خطوط اتصالات الألياف الضوئية في جميع أنحاء العالم، مما يجعل من الممكن نقل كميات كبيرة من المعلومات عبر مسافات طويلة. أصبحت هذه الطريقة هي الأساس للوصول عالي السرعة إلى الإنترنت، متفوقة بشكل كبير على طرق الاتصال الشائعة الأخرى في المعلمات الرئيسية.
يعد تصميم خطوط اتصالات الألياف الضوئية عملية معقدة وتستغرق وقتًا طويلاً ويجب أن تأخذ في الاعتبار عددًا من الميزات، بدءًا من الجدوى الفنية للمسار إلى عدد المعدات الرئيسية والمساعدة التي سيتم توصيلها داخل الشبكة.
يمكن تقسيم عملية تصميم وتطوير خط الاتصال إلى عدة مراحل:
ومن السمات الرئيسية للتركيب أن قناة اتصال الألياف الضوئية داخل المشروع يمكن أن تصل إلى عدة عشرات من الكيلومترات، في حين أن طول السلك القياسي أقصر بكثير. يتضمن ذلك اتصالات ضمن خط اتصال واحد بين مقاطع الكابل. هناك عدة طرق لتوصيل قطعتين من الأسلاك:
يمكن لخطوط اتصالات الألياف الضوئية، التي تتوافق المعدات المستخدمة فيها مع المعايير الدولية، أن تعمل لمدة نصف قرن دون أي فقدان واضح لجودة الإشارة.
تعد صيانة خطوط اتصالات الألياف الضوئية عبارة عن مجموعة كاملة من الأنشطة المختلفة التي تهدف إلى الحفاظ على التشغيل المستقر لجميع عناصر النظام. ويشمل ذلك التدابير الوقائية والإصلاحية التي يتم تنفيذها على فترات مختلفة. تتضمن الصيانة الدورية لخط اتصالات الألياف الضوئية الأنشطة التالية:
إذا تم اكتشاف مشكلة، فمن الضروري الاتصال بالمتخصصين الذين سيجدون السبب، ويحددون الموقع المحدد للعطل (كسر الكابل أو تلفه، وخلل في أجهزة النظام، وما إلى ذلك) وإصلاحه. يضمن إجراء أعمال الصيانة والإصلاح المنتظمة أن خط اتصالات الألياف الضوئية (FOCL) سيكون في حالة صالحة للعمل طوال فترة الخدمة بأكملها.
تنتشر أنظمة اتصالات الألياف الضوئية حاليًا على نطاق واسع في جميع أنحاء العالم، وتحل تدريجيًا محل الطرق السلكية الأخرى لنقل البيانات نظرًا لميزاتها وخصائصها الفريدة. دعونا نلقي نظرة فاحصة على بعض النقاط الرئيسية لفهم فوائد اتصالات الألياف الضوئية:
وبفضل هذه المزايا، تحظى خطوط الاتصال المعتمدة على وصلات الألياف الضوئية بشعبية كبيرة في الوقت الحاضر في جميع أنحاء العالم.
من الصعب تخيل الاتصالات الحديثة بدون خطوط اتصالات الألياف الضوئية.
يتم كل عام تركيب آلاف الكيلومترات من الألياف الضوئية حول العالم. ومع ذلك، فقد أصبح منافسًا خطيرًا لأنواع أخرى من الاتصالات السلكية مؤخرًا نسبيًا. وبرز الانتشار السريع لخطوط الألياف الضوئية في السنوات الأخيرة، على الرغم من أن تنفيذها بدأ منذ أكثر من 30 عاما.
في الفترة القصيرة نسبيًا من تطورها، احتلت خطوط الألياف الضوئية مكانة رائدة في أنظمة نقل المعلومات وأصبحت الرابط الأكثر أهمية في البنية التحتية للمعلومات في المجتمع الحديث.
FOCL هو خط اتصالات من الألياف الضوئية، يتكون من عناصر سلبية ونشطة مصممة لنقل إشارة ضوئية (خفيفة) عبر كابل ألياف ضوئية. تتمتع شبكات الألياف الضوئية بمزايا هائلة مقارنة بالخطوط التقليدية (الكابلات المحورية)، والتي تكون عرضة للمجالات الكهرومغناطيسية، مما يؤثر على جودة نقل الإشارة.
ليس لدى شبكات الألياف الضوئية مثل هذا العيب، بالإضافة إلى ذلك، لديها عدد من المزايا - عرض النطاق الترددي الواسع (التردد 1014 هرتز، يسمح بنقل ما يصل إلى عدة تيرابت في الثانية)، بناءً على هذه التقنية، من الممكن إنشاء خطوط؛ إلى مائة كيلومتر، والتي تتمتع بحماية عالية من التداخل، حيث أن مادة الألياف الضوئية محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي. هذا الكابل أخف بكثير من النحاس وأصغر حجمًا. بالإضافة إلى ذلك، فإن عمر الخدمة لخطوط الألياف الضوئية هذه هو خمسة وعشرون عامًا.
وعلى الرغم من أن تكنولوجيا الاتصال اليوم مكلفة للغاية، إلا أن الألياف نفسها مصنوعة من الكوارتز على أساس ثاني أكسيد السيليكون، وهو واسع الانتشار في الطبيعة وتكلفة إنتاجه ما يقرب من نصف تكلفة الكابلات النحاسية. وحقيقة أن خطًا واحدًا يمكنه الآن نقل إشارة تلفزيونية وهاتف وإنترنت عالي السرعة يتحدث عن آفاق هذه الخطوط.
المزايا الرئيسية لخطوط اتصالات الألياف الضوئية هي:
عرض النطاق الترددي الواسع - بسبب تردد الموجة الحاملة العالي للغاية البالغ 1014 هرتز. وهذا يجعل من الممكن نقل تدفقات المعلومات بعدة تيرابت في الثانية عبر ليف ضوئي واحد. يعد عرض النطاق الترددي العالي أحد أهم مزايا الألياف الضوئية مقارنة بالنحاس أو أي وسيلة أخرى لنقل المعلومات.
توهين منخفض للإشارة الضوئية في الألياف. الألياف الضوئية الصناعية التي تنتجها الشركات المصنعة المحلية والأجنبية حاليًا لديها توهين يتراوح بين 0.2-0.3 ديسيبل عند طول موجة يبلغ 1.55 ميكرون لكل كيلومتر. يتيح التوهين المنخفض والتشتت المنخفض إنشاء أقسام من الخطوط دون ترحيل بطول يصل إلى 100 كم أو أكثر.
يسمح مستوى الضوضاء المنخفض في كابل الألياف الضوئية بزيادة عرض النطاق الترددي عن طريق إرسال تشكيلات الإشارة المختلفة مع تكرار منخفض للكود.
مناعة عالية الضوضاء. نظرًا لأن الألياف مصنوعة من مادة عازلة للكهرباء، فهي محصنة ضد التداخل الكهرومغناطيسي من أنظمة الكابلات النحاسية المحيطة والمعدات الكهربائية التي يمكن أن تولد الإشعاع الكهرومغناطيسي (خطوط الكهرباء، المحركات الكهربائية، إلخ). تتجنب الكابلات متعددة الألياف أيضًا مشكلة التداخل الكهرومغناطيسي المتأصلة في الكابلات النحاسية متعددة الأزواج.
انخفاض الوزن والحجم. تتميز كابلات الألياف الضوئية (FOC) بوزن وحجم أقل مقارنة بالكابلات النحاسية لنفس عرض النطاق الترددي. على سبيل المثال، يمكن استبدال كابل هاتف مكون من 900 زوج بقطر 7.5 سم بليف واحد بقطر 0.1 سم.
إجراءات أمنية مشددة ضد الوصول غير المصرح به. نظرًا لأن FOC لا ينبعث عمليًا في نطاق الراديو، فمن الصعب سماع المعلومات المرسلة عبره دون تعطيل الاستقبال والإرسال. يمكن لأنظمة المراقبة (المراقبة المستمرة) لسلامة خط الاتصال البصري، باستخدام خصائص الحساسية العالية للألياف، أن تقوم على الفور بإيقاف قناة الاتصال "المخترقة" وإصدار إنذار. تتمتع أنظمة الاستشعار التي تستخدم تأثيرات التداخل للإشارات الضوئية المنتشرة (من خلال ألياف مختلفة واستقطابات مختلفة) بحساسية عالية جدًا للاهتزازات واختلافات الضغط الصغيرة. تعتبر هذه الأنظمة ضرورية بشكل خاص عند إنشاء خطوط اتصال في الحكومة والخدمات المصرفية وبعض الخدمات الخاصة الأخرى التي زادت متطلبات حماية البيانات. إن مناقشة أنظمة استشعار الألياف الضوئية تقع خارج نطاق هذا الكتاب.
العزلة الكلفانية لعناصر الشبكة. تكمن ميزة الألياف الضوئية في خصائصها العازلة. تساعد الألياف على تجنب الحلقات الأرضية الكهربائية التي يمكن أن تحدث عندما يكون لجهازين متصلين بالشبكة غير معزولين بواسطة كابل نحاسي وصلات أرضية في نقاط مختلفة في المبنى، مثل الطوابق المختلفة. قد يؤدي ذلك إلى فرق كبير في الجهد، مما قد يؤدي إلى تلف معدات الشبكة. بالنسبة للألياف، هذه المشكلة ببساطة غير موجودة.
الانفجار والسلامة من الحرائق. نظرًا لعدم وجود شرارة، تعمل الألياف الضوئية على زيادة أمان الشبكة في مصافي تكرير المواد الكيميائية والنفط، عند خدمة العمليات التكنولوجية عالية المخاطر.
فعالية تكلفة FOC. وتتكون الألياف من الكوارتز، الذي يعتمد على ثاني أكسيد السيليكون، وهي مادة واسعة الانتشار وبالتالي غير مكلفة، على عكس النحاس. حاليًا، تبلغ تكلفة الألياف بالنسبة لزوج النحاس 2:5. في الوقت نفسه، يتيح لك FOC إرسال الإشارات عبر مسافات أطول بكثير دون الحاجة إلى الترحيل. يتم تقليل عدد أجهزة إعادة الإرسال في الخطوط الطويلة عند استخدام FOC. عند استخدام أنظمة نقل سوليتون، تم تحقيق نطاقات تبلغ 4000 كم دون تجديد (أي استخدام مكبرات الصوت الضوئية فقط في العقد المتوسطة) بمعدلات إرسال أعلى من 10 جيجابت/ثانية.
عمر خدمة طويل. بمرور الوقت، تتعرض الألياف للتدهور. وهذا يعني أن التوهين في الكابل المثبت يزداد تدريجياً. ومع ذلك، بفضل كمال التقنيات الحديثة لإنتاج الألياف الضوئية، تباطأت هذه العملية بشكل كبير، ويبلغ عمر خدمة FOC حوالي 25 عامًا. خلال هذا الوقت، قد تتغير عدة أجيال/معايير أنظمة الإرسال والاستقبال.
إمدادات الطاقة عن بعد. في بعض الحالات، يلزم توفير الطاقة عن بعد لعقدة شبكة المعلومات. الألياف الضوئية غير قادرة على أداء وظائف كابل الطاقة. ومع ذلك، في هذه الحالات، يمكن استخدام كابل مختلط عندما يكون الكابل مزودًا بعنصر موصل نحاسي، إلى جانب الألياف الضوئية. يستخدم هذا الكابل على نطاق واسع في روسيا وخارجها.
تكلفة معدات الواجهة. يجب تحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية والعكس صحيح. لا يزال سعر أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية مرتفعًا جدًا. عند إنشاء خط اتصال بصري، يلزم أيضًا استخدام معدات تبديل سلبية متخصصة وموثوقة للغاية، وموصلات بصرية ذات خسائر منخفضة ومورد كبير للاتصال وقطع الاتصال، ومقسمات بصرية، ومخففات.
تركيب وصيانة الخطوط الضوئية. ولا تزال تكلفة تركيب واختبار ودعم خطوط اتصالات الألياف الضوئية مرتفعة أيضًا. في حالة تلف كابل الألياف الضوئية، فمن الضروري لحام الألياف عند نقطة الكسر وحماية هذا القسم من الكابل من تأثير البيئة الخارجية. وفي الوقت نفسه، يقوم المصنعون بتزويد السوق بالمزيد والمزيد من الأدوات المتقدمة لأعمال التركيب مع FOCs، مما يقلل من أسعارها.
متطلبات حماية الألياف الخاصة. ولزيادة الموثوقية، يتم طلاء الألياف الضوئية أثناء التصنيع بورنيش خاص يعتمد على إيبوكسي أكريليت، ويتم تقوية الكابل البصري نفسه، على سبيل المثال، بخيوط من مادة الكيفلار. إذا كان من الضروري تلبية شروط الشد الأكثر صرامة، فيمكن تقوية الكابل بكابل فولاذي خاص أو قضبان من الألياف الزجاجية. ولكن كل هذا يستلزم زيادة في تكلفة الكابلات الضوئية.
تعتبر مزايا استخدام خطوط اتصالات الألياف الضوئية مهمة جدًا لدرجة أنه على الرغم من عيوب الألياف الضوئية المذكورة، فإن الآفاق الإضافية لتطوير تكنولوجيا خطوط اتصالات الألياف الضوئية في شبكات المعلومات أكثر من واضحة.
فوكل ( خطوط اتصالات الألياف الضوئية، الألياف البصرية) - خطوط الاتصال الضوئيةيتكون من عناصر سلبية ونشطة تنقل المعلومات باستخدام الإشعاع الضوئي.
في الوقت الحالي، هناك طريقتان للاتصال: الإلتصاق واللحام.
الإلتصاق أو التجميع البصري – يتم هذا التوصيل باستخدام موصلات خاصة تحتوي على مادة هلامية لاصقة أو غراء إيبوكسي. غالبا ما تستخدم هذه الطريقة في الأماكن التي يصعب الوصول إليها أو في الصناعات المتفجرة، حيث يكون تكوين الشرر غير مقبول. نظرًا لتعقيد العمليات التي يتم إجراؤها، على سبيل المثال، تلميع الكابل البصري لـ UPC أو APC، فقد تبين أن هذه الطريقة أكثر تكلفة. للتحكم في جودة العمل المنجز، يتم استخدام مجهر مع زيادة 200 مرة، ولكن الممارسة تبين أنه مع طريقة الاتصال هذه، تظل الخسائر مرتفعة للغاية مقارنة باللحام.
لحام – يتم هذا الاتصال باستخدام آلة لحام متخصصة تقوم بجميع العمليات تلقائيًا، وبالتالي يمكن تقليل تأثير العامل البشري. يتم تغذية أطراف الكبل البصري المجهزة بطريقة خاصة (مشقوقة) في الجهاز، ثم يتم توصيلها باستخدام قوس كهربائي. أثناء عملية اللحام، تقوم آلة اللحام بإجراء العديد من الفحوصات (نوع الألياف، جودة الحواف الملحومة، وجود عدم تجانس في موقع اللحام، القوة الميكانيكية لموقع اللحام، وما إلى ذلك)، مما يؤدي بدوره إلى تقليل التكاليف ووقت التثبيت بشكل كبير .
بعد التثبيت، يجب فحص جميع الخطوط البصرية بدقة. لهذه الأغراض، يتم استخدام المعدات المتخصصة - مقياس الانعكاس، والذي يسمح لك بتحديد المعلمات التالية:
كما يتم استخدام مجهر بقوة تكبير لا تقل عن 200x، يتم من خلاله تصوير مواقع اللحام. بعد ذلك، يتم إدخال كل هذه البيانات في تقرير يوضح كيفية تنفيذ العمل.
نطاق نقل البيانات
نطاق نقل البيانات في شبكات الألياف الضوئية أعلى بكثير من الخطوط المبنية على الكابلات النحاسية (LAN).
اعتمادًا على نوع كابل الألياف الضوئية، من الممكن نطاق نقل البيانات بدون أجهزة إعادة الإرسال بسرعة 10 جيجابت/ثانية:
ما يصل إلى 5 كم - OS1؛
ما يصل إلى 33 مترا - OM1؛
ما يصل إلى 82 مترًا - OM2؛
يصل إلى 300 متر – OM3.
أمن الشبكة FOCL
تتمتع الألياف الضوئية بحماية أكثر تقدمًا ضد الوصول غير المصرح به إلى المعلومات مقارنة بالشبكات التي تنقل النبضات الكهربائية. لا يمكن الاتصال بطرف ثالث بخط الألياف الضوئية بسبب هيكل الكابل. عند محاولة قراءة المعلومات، تحتاج إلى تدمير سلامة طلاء الكابل، الأمر الذي سيقطع حتما نقل البيانات على الشبكة وستكون حقيقة الاتصال واضحة.
يمكن أن تؤثر خطوط LAN النحاسية على:
يمكن أن تتأثر شبكات Wi-Fi بما يلي:
العائد على الاستثمار في شبكات الألياف الضوئية
تعد معدات شبكات الألياف الضوئية أكثر تكلفة من الخطوط النحاسية أو نقطة وصول Wi-Fi. ومع ذلك، عند حساب الإنتاجية بالنسبة للسعر، تعد البصريات حلاً أكثر فعالية من حيث التكلفة.
وبالنظر إلى جميع المزايا المذكورة أعلاه لشبكات الجيل الجديد، يمكننا أن نوصي بثقة بخطوط اتصالات الألياف الضوئية باعتبارها الخيار الوحيد الممكن!
ستؤدي سرعة وأمان نقل كميات كبيرة من البيانات إلى زيادة إمكانات عملك بشكل كبير والارتقاء به إلى المستوى التالي.
اطلب جهازًا خطوط اتصالات الألياف الضوئيةفي الشركة "" على أرقام الهواتف الموضحة في الموقع!
لماذا تحتاج إلى طلب تركيب المراقبة بالفيديو في
غالبًا ما تستخدم دعامات خطوط الطاقة ليس فقط للغرض المقصود منها، ولكن أيضًا كهياكل هندسية لتعليق كابلات الاتصالات. نظرا لحقيقة أن خطوط الكهرباء تربط حتى الزوايا النائية في بلدنا، فهي وسيلة مثالية تقريبا لتنظيم الاتصالات. للقيام بذلك، يتم تعليق أنواع مختلفة من كابلات الألياف الضوئية (FOC) من الدعامات.
رأي الخبراء
رئيس تحرير LinijaOpory
يقدم زملاؤنا الاستشارات في مجال الحسابات وتصميم خطوط اتصالات الألياف الضوئية على الخطوط الهوائية. على موقع الويب VOLS-psd.ru، يمكنك التعرف على قائمة الحسابات والاستشارات التي تم إجراؤها، وكذلك معرفة شروط تصميم خط الألياف الضوئية وفقًا لمواصفاتك الفنية. لن يتم ترك أي سؤال دون إجابة.
هناك عدة خيارات ممكنة لبناء خطوط الألياف الضوئية على الخطوط الهوائية. كل واحد منهم له مزاياه وعيوبه. يمكنك العثور على موقعنا على الإنترنت على معلومات شاملة حول خطوط الاتصال من هذا النوع. تظهر كل عام طرق جديدة لتعليق ووضع FOCs، ولكن هناك العديد من الخيارات "الكلاسيكية"، يتم استخدام كل منها في كثير من الأحيان.
غالبًا ما يستخدم الكابل البصري ذاتي الدعم (SSOC) في تصميم وبناء خطوط الألياف الضوئية، حيث يمكن تعليقه دون إزالة الجهد الكهربائي في الخط، وهذا يقلل بشكل كبير من تكاليف البناء.
يتميز هذا الكابل بالوزن الخفيف وقدرات التمدد الجيدة. يتم تعليقه مباشرة على جسم الدعامة أو اجتيازه (حسب نوع الدعامة وتصميمها).
يوجد حاليًا العديد من الأجهزة الخاصة المصممة لتعليق OKSN. سيتم مراجعة كل منهم على مواردنا.
يتم استخدام الكابل المدمج في كابل الحماية من الصواعق (OPGT) على خطوط الجهد العالي والفائق. هذا النوع من الكابلات منتشر على نطاق واسع، لأنه الخيار الأكثر قبولًا للأطوال الكبيرة من مسارات خطوط الكهرباء.
يؤدي OPGW كلاً من وظيفة نقل المعلومات والوظيفة الكلاسيكية لحماية الخط من الجهد الزائد. لبناء وصلة ألياف ضوئية على OPGT، من الضروري إيقاف جهد الخط. عند التصميم، من الضروري مراعاة العديد من العوامل التي تؤثر على مقاومة التآكل ومتانة الكابل. لا يقوم OPGT بإنشاء أحمال إضافية على دعامات الخطوط الهوائية.
يعد الكبل البصري في موصل الطور (OCPC) تقنية جديدة نسبيًا ونادرًا ما يتم استخدامها في الاتحاد الروسي. ويرجع ذلك في المقام الأول إلى ارتفاع تكلفة مواد البناء وتعقيد تركيب مثل هذا السلك.
عند إنشاء خط ألياف ضوئية باستخدام OKFP، يتم إيقاف الجهد الكهربائي في الخط ويتم استبدال سلك الطور الموجود بكابل اتصال ذي خصائص مماثلة. وهذا يجعل من الممكن تحقيق التماثل الميكانيكي والكهربائي في الخط. حاليًا، يسمح مهندسو الطاقة بإجراء مثل هذه التلاعبات نادرًا وفقط عندما لا تكون هناك خيارات أخرى لتعليق FOC (على سبيل المثال، في ظروف المسافات الكبيرة).
عند استخدام هذه التكنولوجيا، يتم تشغيل آلة خاصة على طول سلك الطور للخط، والتي تتحرك على طول السلك، وتلتف بالتساوي على FOC عليه.
نتيجة لللف، لا تتطلب ألياف الألياف الضوئية تثبيتًا إضافيًا على الدعامات، ولا يزيد الحمل عليها إلا قليلاً. في البناء الحديث، يتم استخدام هذه التكنولوجيا في كثير من الأحيان على الخطوط ذات الفولتية التي تصل إلى 35 كيلو فولت. يتطلب استخدام آلات اللف أن يكون لدى القائمين على التركيب معرفة كافية في بعض المسائل الفنية، ولكن هذا يؤتي ثماره في نتائج العمل. من المهم بشكل خاص استخدام آليات صالحة للخدمة وفعالة أثناء عملية التثبيت.
إن تطوير شبكات بيانات الألياف الضوئية سريع وواسع النطاق. يتم استخدام مجموعة واسعة من الهياكل الهندسية وتصميمات الكابلات. ولضمان التشغيل لفترة طويلة ودون انقطاع، تم تصميم هذه الخطوط مع الأخذ بعين الاعتبار الأحمال القصوى التي تمت ملاحظتها على مدار الـ 25 عامًا الماضية.
بالإضافة إلى وجود وثائق منفصلة لتوحيد تعليق FOCs، فإن قواعد بناء التركيبات الكهربائية لديها أيضًا قسم مناسب.