Fiber sensing – sposób na utrzymanie sprawności sieci

Data publikacji: 06.06.2019

Światłowody znajdują obecnie o wiele szersze zastosowanie niż tylko przesyłanie danych na duże odległości. Mogą być wykorzystane także np. do zbierania informacji na temat otoczenia – tzw. fiber sensing (pomiary sensoryczne) opiera się na właściwościach falowych oraz interakcjach kwantowych światła z rdzeniem światłowodu.

Dwa rodzaje fiber sensing

Poziom rozwoju technologii pozwala na dokonywanie lokalnych pomiarów punktowych lub pomiarów wzdłuż całego włókna, czyli w tzw. modelu rozproszonym. Poniżej przedstawiamy te dwa modele oraz ich podstawowe właściwości.

Lokalny pomiar punktowy:

  • pomiar uzyskuje się przy pomocy czujników Bragga – FBG (Fiber Bragg Grating),
  • technologia oparta na małych segmentach (5-10 mm) ulokowanych wzdłuż rdzenia światłowodu,
  • system wykorzystuje przestrajalne źródło światła, które zakłóca konkretną długość widma oraz działa jak zwierciadło i odbija światło w stronę źródła.

Model rozproszony:

  • włókno stanowi sensor,
  • bazuje na fizycznych zależnościach pomiędzy światłem a włóknem,
  • wykorzystuje rozpraszanie wsteczne, czyli jedno z głównych fizycznych zjawisk wykorzystywanych w pomiarach sensorycznych,
  • rodzaje rozpraszania wstecznego: Rayleigh, Brillouin, Raman.

Pomiary wspierają utrzymanie sieci

W przypadku infrastruktury kablowej znajdującej się pod ziemią najczęściej dochodzi do zerwania kabli na skutek prac ziemnych. Uszkodzeniu może wówczas ulec struktura włókna również w miejscach oddalonych od miejsca awarii. I tu pojawia się pytanie „Na jakiej długości należy wymienić kabel?”. Często po usunięciu usterki, problemy z transmisją nadal występują, a tradycyjne pomiary (IL, PMD, OSA) nie wykazują nieprawidłowości. W takim przypadku zazwyczaj nastąpiło bowiem skruszenie wzdłuż włókna lub jest ono ściśnięte i nie może zostać uwolnione w wyniku wewnętrznych tarć.

Z kolei kable napowietrzne, narażone są na warunki atmosferyczne, mogą ucierpieć na skutek nadmiernego rozciągnięcia włókna (producenci podają, że limit wynosi 0,2%) – najczęściej po ostrej zimie czy przy wietrznej pogodzie. Operatorzy potrzebują możliwości do stałego monitoringu stanu sieci, by  wydłużenie nie przekroczyło 4%, gdyż może to grozić zerwaniem kabla. Poniższy wykres przedstawia pomiar, który wykazał 3 miejsca, w których rozciągnięcie włókna przekracza 2000 µe (0,2%).

Nasz partner technologiczny VIAVI, którego rozwiązania wdraża VECTOR SOLUIONS, opracował unikalne rozwiązanie, które może znaleźć zastosowanie właśnie w przypadkach takich jak opisane powyżej. Łączy ono w jednym urządzeniu – stacyjnym lub polowym – tradycyjne rozpraszanie Rayleigha oraz rozpraszanie Brillouin. Dzięki temu sprawdza się przy monitorowaniu łączy narażonych zarówno na działanie warunków pogodowych, jak również na uszkodzenia mechaniczne.

Wdrożenie tego systemu, wyposażonego w moduły wykorzystujące DTSS (OTU-8000), umożliwia operatorom proaktywne działania w zakresie utrzymania sieci.

  • dokonywanie pomiaru bieżącego wydłużenia kabla,
  • monitoring sytuacji poprzez ustawienie odpowiednich threshold,
  • przewidywanie możliwości przerwania kabla,
  • identyfikacja sekcji wymagających wymiany.

Cały system współpracuje z platformami OTU-8000 lub MTS-8000 oraz systemem ONMSi.

Poznaj szczegóły!

Zainteresował Was ten temat? Chcecie uzyskać więcej informacji nt. całego systemu i procesu wdrożenia? Skontaktujcie się z naszym ekspertem:

MACIEJ POŁOM
Solution Engineer
+48 603 608 133
E m.polom@vector.net