فیبر نوری، نصب در خطوط ریلی
فهرست مطالب
مقدمه
اجرای کابل فیبر نوری در کنار خطوط ریلی شبکه راه‌آهن شهری و بین شهری به علت وجود خطوطی صاف و خطی می تواند مسیرهای خوبی را برای کابل‌های مخابراتی و موارد بی شمار مورد استفاده انتقال اطلاعات برای شبکه و سیستم راه آهن و حتی ارائه دهندگان سرویس های اینترنت و زیر ساخت صنایع در شهرهای مختلف ایجاد کند. لازم به ذکر است که اجرای کابل در این مسیرها دارای مخاطراتی برای کابل های فیبر نوری است که در ادامه به مزایا و معایب اجرای فیبر نوری در مسیر های ریلی شهری و بین شهری و تونل‌های ایجاد شده برای خطوط قطارهای شهری یا همان مترو می‌پردازیم.
آیا راهکار شوتینگ فیبر نوری و میکرو ترنچینگ برای مسیرهای ریلی نیزمناسب است؟
با شرکت فارس همراه باشید تا در ادامه به این موضوع بپردازیم.
شرکت فارس به عنوان طراح و مجری با تجربه پروژه های زیادی را برای زیر ساخت های فیبر نوری در کشورانجام داده است.
فیبر نوری در خطوط راه آهن
خطوط حمل و نقل ریلی در شبکه های ارتباطی امروزی بسیاری ازمسیر های درون شهری و بین شهری وبین کشورهای جهان را ایجاد نموده و آنها را ازطریق شبکه های راه آهن به هم متصل می کنند. مناطق دور افتاده به ندرت به شبکه های ارتباطی، غیر از استفاده از تلفن های همراه و ارتباطات متکی بر آن متصل می شوند، ارتباطات مایکروویو یا ماهواره ای در این مناطق، ارتباطاتی گران و ناکارآمد هستند. به همین دلیل از سال ها قبل پیشنهاد استفاده از شبکه های راه آهن برای ایجاد شبکه های فیبر نوری برای اهداف ارتباطی شهرها و شهرک های دور افتاده از طرف بسیاری از کشورها پذیرفته شد.
انواع رسانا های مورد استفاده برای انتقال اطلاعات در شبکه‌های ارتباطی امروزی عبارتند از کابل‌های کواکسیال، کابل‌های فیبر نوری، مایکروویو و لینک‌های ماهواره‌ای، سیم‌های تلفن مسی و سایر موارد که برای مسافت‌های طولانی، فیبر نوری نسبت عملکرد به هزینه خوبی را در مقایسه با سایر انواع کابل ها نشان داده است.
مزایا و محدودیت های استفاده از فیبر نوری در خطوط ریلی
- مصونیت در برابر تداخل الکترومغناطیسی بدلیل وجود مواد نارسانا وبدون تشعشع که منجر به امنیت داده بالا می شود.
- پهنای باند و سرعت انتقال اطلاعات بالا
- عدم وجودجرقه القایی که موجب می شود خطری در خطوط ریلی ایجاد نشود.
- استفاده از مواد کم حجم و سبک نسبت به کابل های مسی
- مزیت های بسیاربالای عملیاتی در فواصل طولانی
با وجود این مزایا، کابل های فیبر نوری دارای محدودیت هایی نیز هستند:
- هزینه نصب و اتصالات کابل ها گران است اما عمر طولانی تری نسبت به کابل های مسی دارند.
- نصب آنها نیازمند ماشین آلات خاص و نیروی کار ماهر گران قیمت است.
- تضعیف در نور برای انتقال وجود داردکه در آن فیبرهای نوری نیاز به تقویت مجدد در فواصل طولانی دارند.
- آسیب پذیرهستند، شکنندگی درجایی‌که‌کابل‌ها در معرض ضربه و یا فشار یاکشش هستندو یا شکنندگی در جایی که کابل‌ها در معرض خم شدن در لبه های تیزهستند بوجود می آید، که می توان با تدابیری که در بخش الزامات نصب، بیان شده از آنها اجتناب کرد.
- حفاظت در برابر مخاطراتی مانند جوندگان لازم است چرا که فیبرهای نوری در مقایسه با کابل های مسی به حفاظت بیشتری در اطراف کابل نیاز دارند.
با این وجود چندین کشور شبکه های کابل فیبر نوری بزرگی را در امتداد مسیرهای راه آهن موجود خود اجرا نموده اند، به عنوان مثال، مخابرات ریلی بریتانیا توسط راه آهن‌بریتانیا (BR) ایجاد شده است. این بزرگترین شبکه مخابراتی در بریتانیا و متشکل از هفده هزار کیلومتر فیبر نوری و کابل مسی است‌که همه را به هم متصل و شهرهای اصلی کشور را از طریق تونل مانش، به قاره اروپا پیوند می دهد.
مورد دوم در هندوستان است، که این زیرساخت شبکه شامل سیستم های انتقال دیتا و ارتباطات تلفنی است و توسط کابل فیبر نوری به شبکه کابل مسی که عمدتاً در کنار مسیر قرار داشت متصل شده است. علاوه بر اینRail Tell هند بیش ازچهل و دو هزار کیلومتر مسیر کابل فیبر نوری در امتداد خطوط راه‌آهن، در بسیاری از نقاط کشور ایجاد کرده است.برای کشورهای کم ارتباطی مانند قاره آفریقا نیز مسئولان حمل و نقل این کار را انجام داده اند. همانطور که ذکر شدکابل های فیبر نوری مورد استفاده در مسیرهای ریلی اعم از فضای باز و یا در تونل ها با وجود مزایای فراوان بدلیل شرایط محیطی این مسیر ها بسیار آسیب پذیر هستند و باید دارای ویژگی هایی باشند که در ادامه به آنها می پردازیم.
مشخصات کابل های فیبر نوری خطوط ریلی برای نصب خاکی یا دفنی
کابل های فیبر نوری مناسب محیط های بیرونی که در کنارخطوط ریل های راه آهن کشیده و یا در خاک گذاشته یادفن می شوند باید در برابر قرار گرفتن در شرایط محیطی خاک و تحمل فشار مقاوم باشند و دچار پوسیدگی نشوند و همچنین باید روکش آنها در برابر نفوذ آب در صورت قرار گرفتن به شکل بلند مدت در رطوبت ویا چاله های آبی و یا رودخانه و سیلاب مقاوم باشند و از رسیدن آب به تار های نوری جلوگیری نمایند. آنها همچنین باید در شرایط دمایی کاربری محیطی، نسبت به برودت و گرما مقاومت مناسب را دارا باشند و در صورت قرار گیری در دماهای پایین و یا بسیار بالا کارایی خود را حفظ نمایند.این کابل ها همچنین باید در برابر جوندگان مقاوم باشند و زره داشتن کابل (armored)که ساختار مکانیکی کابل را در برابر فشار کششی و جلوگیری از له شدگی و آسیب های احتمالی مکانیکی در شرایط محیط های بیرونی مقاوم می نماید از الزامات این گونه کابل ها است.کابل های فیبر نوری همچنین باید در برابر عوامل میکروبی (باکتری و قارچ) مقاوم باشند ، چرا که این میکروارگانیسم ها نیز باعث نابودی کابل در طول زمان می شوند.
مشخصات کابل های فیبر نوری خطوط ریلی برای نصب هوایی
کابل های فیبر نوری مناسب برای محیط های بیرونی که در کنار خطوط ریل های راه آهن بر روی تیرهای برق یا دکل های هم مسیر کشیده می شوند باید در برابر اشعه ماوراء بنفش UV مقاوم باشند ، روکش این گروه در برابر قرار گرفتن در شرایط محیطی با تابش مستمر اشعه های خورشیدی باید مقاوم باشند ودچار پوسیدگی نشوند. همچنین علاوه بر تحمل شرایط سرما و گرمای شدید این کابل ها باید مقاومت بالایی در برابر بادها و طوفان ها داشته و دچار کشیدگی نشوند،Aerial Fiber Cable یا همان فیبرنوری هوایی، یکی از انواع کابل فیبر نوری‌است که عموما جهت نصب بیرونی در خارج از زمین و در کنار مسیر ریلی و قرار گیری بر فراز انواع دکل ها استفاده می شود. با توجه به محیط نصب آنها، طراحی کابل فیبر نوری هوایی باید به گونه ای باشد تا مانع از تخریب محیط زیست و آسیب رساندن به طبیعت شود و همچنین از سرقت آنها محافظت شود. روش قرار گیری کابل های هوایی کار سختی نیست چراکه می توان از خط دکل های هوایی موجود جهت نصب استفاده نمود که باعث صرفه جویی بیشتر در هزینه های ساخت و ساز و کوتاه شدن دوره نصب و راه اندازی می شود. کابل های فیبر نوری هوایی به راحتی تحت تأثیر بلایای طبیعی مانند طوفان، یخ زدگی، سیل و غیره و همچنین تأثیر نیروی انبساط و انقباض و ضعیف شدن قدرت مکانیکی خود قرار می گیرند. بنابراین، خرابی فیبر نوری هوایی بیشتر از کابل‌های فیبر نوری کانالی یا دفن مستقیم است.
در اجرای کابل های فیبر نوری هوایی از دکل ها ویا سازه های نگه دارنده در کنار ریل ها استفاده می شود و یا این کابل‌ها با پشتیبانی کابل های دیگر مانند برق و کنترل در هوا معلق هستند. کابل فیبر نوری هوایی عموما توسط لوازم و تجهیزات نصب طولی بین دکل ها استقرار می یابد و با هر بار تغییرات آب و هوایی مانند یخ زدگی، برف و باد دچار کشیدگی و فشردگی می شوند. هدف این است که کابل را تا حد ممکن در پایین ترین حالت استرس نگه داریم و کابل را حفظ نماییم که ایمن و در محدوده های تجویز شده باشد.بنابراین فیبرهای نوری هوایی در طرح‌های متنوعی جهت کاربرد های مختلف موجود هستند.
مشخصات کابل های فیبر نوری خطوط ریلی برای نصب تونلی یا کانالی
کابل فیبر نوری کانالی یا فیبر های نوری که در تونل ها، اعم از تونل های مترو برای خطوط راه آهن شهری یا تونل های بین شهری بر روی سینی ها و یا داکت ها یا لو له های نصب شده بر روی دیواره های تونل استفاده می شوند نوع دیگری از کابل های فیبر نوری هستند. این نوع کابل ها معمولا دارای ساختار متفاوت و بدون ژله یا خشک هستند. برای حفاظت از این کابل ها در مقابل نفوذ رطوبت از نوار جاذب رطوبت استفاده می شود. کابل کانالی یا تونلی دارای یک لایه روکش است و برای افزایش مقاومت کابل از Aramid Yarn استفاده می شود. این نوع کابل هنگام استفاده و کابل کشی به وسیله پلی واتر در داکت و ساب داکت و یا سینی خوابانده می شود.
ساختار کابل تونلی /کانالی
کابل های فیبر نوری ازنوع Central Strength member که دارای لایه مقاوم مرکزی دارای جنس غیرفلزی و دارای الیاف فیبری رزین شده است نیز در تونل های خطوط ریلی استفاده می شوند. این کابل اصطلاحاً به (Fiber reinforced plastic FRP) مشهور است . یک FRP ترکیب خاصی از دو ماده کامپوزیتی متشکل از الیاف با مقاومت بالا و جاسازی شده در چسب پلیمری است. از آن جا که FRP از دو ماده مجزا تشکیل شده است، خواص کلی FRP در درجه اول به مشخصات هر یک از آن مواد بستگی دارد.
شرکت فارس به عنوان مشاور در پروژه های فیبر نوری بر اساس نوع پروژه در کنار شماست تا از تجهیزات مناسب و انواع کابل های فیبر نوری آزمایش شده در پروژه های خود استفاده کنید.