城市通信管道光缆集中接续与定点盘留研究

时间：2024-05-04

宋为民

【摘要】为了解决城市通信管道与光缆日益突出的供需矛盾，通过调查目前管道光缆敷设现状和存在问题，分析了光缆接头和盘留的功能及用途，研究了当前光缆网建设规模持续增大后网络维护需求的变化，提出了将光缆接续集中于光缆交接箱、光缆盘留定点于光交前井的方案，并对光缆交接箱及其配套人（手）井建设提出相关要求，进而给出光缆网分层结构的整体优化思路和实施建议。

【关键词】光缆网管道光缆敷设集中接续定点盘留

1 引言

随着光纤通信的规模化普及，光缆需求迅猛增多，而在城市道路上，通信管道已成为十分宝贵的稀缺资源。一方面，管道建设成本居高不下，一经建设后期再扩容的难度很高；另一方面，城市道路下方需容纳设施增多，可用于建设通信管道的空间较为狭小。如何充分有效地利用通信管道，提供更多光纤资源，已成为光缆工程建设的突出问题。在现有管道光缆敷设过程中，接头和盘留占用了大量管井空间。基于此，本文提出集中接续和定点盘留的方案，管道只用于纯光缆敷设，可以减少空间占用、净化管道用途并提高利用率，从而解决管道与光缆日益突出的供需矛盾。

2 管道光缆敷设现状

目前在管道光缆敷设过程中，为满足光缆接续、分歧、割接及维护要求，需要沿途设置光缆接头和光缆盘留（平均每个盘留10～15 m），占用的管井空间不容小觑。城市区域由于光缆接续频繁，基本每隔300～500 m需设置1个光缆接头或盘留，随着光缆条数的不断增多，光缆接头和盘留的数量急剧增加，占用了大量管井空间，远超光缆敷设本身所需空间，从而造成管井拥塞，可放光缆的条数大打折扣，极大降低了空间利用率。

现有管道光缆敷设示意图如图1所示：

随着管井内光缆条数增多，光缆接头和盘留拥塞管井，除了影响后期光缆扩容，对于已有光缆的维护，在拥挤不堪的管井内想要将其厘清也变得十分困难，极大降低了光缆网的可扩展性和可维护性。

另外，管道光缆敷设后，大量的光缆盘留置于管井内，光缆接续和维护均要在管井内操作，施工条件恶劣。同时由于城市交通繁忙，光缆施工会给交通造成影响，并且容易出现交通及井下施工事故，安全生产风险较高。

现有管井光缆敷设实拍图如图2所示：

3 管道光缆敷设优化方案

现有管道光缆敷设方案将光缆接头和盘留沿途设置于管井中，可称之为“分散设置”方案。为解决上文所分析的弊端，笔者提出了“集中接续和定点盘留”新方案。

该方案结合光缆交接箱（简称光交）布点选址，将光缆接续集中在光交内实现，以摆脱井下作业；同时将光缆盘留定点设置于光交前管井内，而其余管井纯用于光缆敷设，空间利用率大大提高，可容纳光缆条数增多或敷设同样数量光缆占用空间大大减少，这样既降低了管井建设需求，又节约了工程投资，切实达到了“降本增效”的目的。

优化后的管道光缆敷设示意图如图3所示：

管道光缆的接头主要有以下用途：

（1）割接引出分支光缆，平均350 m设置1个（占85%以上）；

（2）光缆分段敷设接续，平均3 km设置1个（占10%以内）；

（3）断缆抢修接续（占5%以内）。

在现有敷设方案中，光缆接头均设置于管井中；而采用新方案后，除断缆抢修的光缆接头仍需设置在管井外，绝大部分光缆接头均可取消，相应接续功能转由光交实现。

光缆盘留主要有以下用途：

（1）预留以后制作光缆接头，一般每个盘留15 m；

（2）光缆接头维护余长，每个接头两边各盘留10 m。

采用新方案后，光缆盘留的数量也将随着光缆接头相应减少，从而节省管井占用空间。

随着光缆网建设规模加大，光交应用数量渐趋庞大，布点密度越来越高，不少城市区域光交覆盖范围已控制在300～400 m，与现有光缆接头的覆盖范围和光缆盘留的预留间隔基本相当。因此，笔者认为光交布点设置完全可以包含现有的光缆接头和盘留功能，将光缆接续和盘留收纳起来，可以净化管道布缆空间、提高管井利用率、简化光缆维护，起到一举多得的效果。

在光交里配置“直熔单元”用于光缆纤芯熔接，可替代常规光缆接头的作用。光交箱立于路面，直熔单元在光交里摆放有序，纤芯走向标识清晰，施工便利性较井下光缆接头大大提高。光交靠近人井设置，其与人井之间设置操作手井，三者之间采用通道连接，人井与手井均可用于定点放置光缆盘留，其中人井主要放置主干光缆盘留，手井主要放置分支光缆盘留。手井与光交一一对应，其空间大小按满足光交终局分支光缆需求为宜。对于市政合建通信管道，不同运营商的光交采用各自独立的手井接入合建人井。由于光缆接续均在光交内完成，且随着布点加密，分支光缆距离缩短，其盘留主要用于箱内熔接需求，因此盘留长度可由原先的15 m缩短为3 m之内，对手井的空间需求进一步减小。

（1）对于分支光缆，由于光缆只需单向进入光交，人井与手井及光交之间采用管孔连接，每条光缆占用1个小孔；

（2）对于主干光缆，由于光缆进入光交熔接后需再次引出至下一个光交，故主干光缆为双向进入光交，为便于光缆不中断出入，要求人井与手井及光交之间采用较宽的通道连接。

为满足上述两种光缆出入需求，人井与手井及光交之间的通道需同时设置大小两种孔洞：一个大孔用于主干光缆双向出入；若干小孔用于分支光缆单向进入。

混合连接通道结构示意图如图4所示：

4 光缆网结构优化

新方案光交选址需要满足一定条件，即所服务区域潜在光纤需求高、引出光缆长度短且靠近主干路由。在多数情况下，这些条件难以兼顾：主干管道建设成本高，不宜敷设过多分支光缆；交接箱离用户近势必离主干远，造成主干光缆迂回。

因此，笔者提出光缆网应采用分层结构，即主干路由上仅设置主干光交，用户需求所在区域另设置配线光交，由配線光交将光缆需求收敛后再上联至主干光交，这样既减少了主干路由上分支光缆条数，又缩短了用户光缆长度。

配线光交上联光缆初期配置纤芯可直接与主干光交内的主干光缆纤芯直熔对接，后续扩容纤芯可灵活选用直熔或跳接方式接入主干光缆纤芯。主干光缆交接箱纤芯接续示意图如图5所示：

（1）对于新建城区，管道与光交可以全新统一规划，按新方案实施较为容易；

（2）对于现有城区，新建光交和新敷设光缆可视条件按新方案实施，伴随铜缆退网，腾出管井空间，對现有光交逐步加以改造，以破解光缆需求增加而引起的管井拥塞问题，使“缆满井塞”处于可控范围之内。

5 结束语

随着光纤需求的增长，城市通信管道紧张的问题日趋明显，且井下作业条件恶劣、施工及维护难度大，对本文提出的“集中接续和定点盘留”方案另辟蹊径加以优化改善，主要思路总结如下：