Оптоволокно: принцип работы, преимущества и применение в слаботочных системах

Вступление и представление курса

Ведущий — Николай, видео посвящено оптоволокну и всему, что с ним связано.

Приглашение пройти курс обучения «Монтажник слаботочных систем», где разбираются пожарная и охранная сигнализация, СКУД, аналоговое и IP видеонаблюдение.

Курс подойдёт проектировщикам, монтажникам, руководителям организаций и всем, кто касается слаботочных систем.

Ссылка на сайт для заявок находится в описании под видео.

Что такое оптоволоконный кабель и принцип работы

Оптическое волокно состоит из сердцевины и оптической оболочки, диаметр сравним с толщиной человеческого волоса.

Принцип работы: передача информации с помощью света, а не электрических сигналов.

В оптоволоконных линиях связи электричества нет, есть только свет.

Преимущества оптического кабеля

Скорость передачи данных по оптоволокну достигает 100 Гбит/с, тогда как витая пара 6 категории — максимум 10 Гбит/с, то есть оптоволокно в 10 раз быстрее.

Надёжность: оптоволокно не проводит электричество, защищено от электромагнитных наводок, оптические порты не сгорают при грозе, в отличие от медных линий.

Расстояние: оптоволокно передаёт информацию на десятки и сотни километров; Ethernet по меди — до 100 м, RS-485 — до 3 км, коаксиал для аналогового видео — до 500 м.

Где применяются оптоволоконные кабели

Структурированные кабельные системы: подключение абонентов к интернету (загородные дома, квартиры, предприятия, коммерческая недвижимость).

Локальные вычислительные сети: объединение отдельно стоящих зданий или межэтажных частей здания в единую сеть.

Системы видеонаблюдения: при длине кабельной линии от камеры до коммутатора более 100 м (Ethernet) или 500 м (коаксиал) используют оптоволокно, устанавливая уличный шкаф с медиаконвертером и розеткой 220 В.

Системы пожарной и охранной сигнализации: оборудование компании «Болид» подключается по RS-485; для объединения зданий или при сильных наводках используют преобразователи интерфейсов RS-Fix с дальностью до 40 км; для пожарной сигнализации оптоволокно должно быть указано в сертификате огнестойкой кабельной линии.

Системы контроля и управления доступом: сетевые контроллеры (например, Sigur E510, Parsec NC 8000) подключаются по Ethernet; при длине линии более 100 м прокладывают оптоволокно и ставят медиаконвертеры.

Военные цели: дроны с катушкой оптоволокна длиной до 10 км, защищённые от средств радиоэлектронной борьбы и не обнаруживаемые по радиоканалу.

Активное оборудование: SFP-модули и медиаконвертеры

SFP-модули преобразуют электрический сигнал в оптический и наоборот; устанавливаются в специальные порты коммутаторов.

Существуют коммутаторы с 24 SFP-портами, позволяющие подключить до 24 оптоволоконных линий.

SFP-модули поддерживают скорость до 1 Гбит/с, SFP+ — до 10 Гбит/с.

SFP-модули бывают одноволоконные и двухволоконные; у двухволоконных для связи используются два оптических волокна: одно для передачи, второе для приёма.

Медиаконвертер выполняет ту же функцию, что и SFP-модуль, но подключается к обычному разъёму Ethernet с помощью патчкорда UTP, не требуя специального коммутатора.

Пассивные компоненты: коннекторы, пигтейлы, оптические кроссы

Наиболее популярные типы оптических коннекторов: FC, SC, LC, ST.

Пигтейл — отрезок оптоволокна с коннектором на одном конце и свободным волокном на другом; используется для сварки с оптоволоконной кабельной линией.

Оптический кросс по назначению похож на патч-панель: в него заводится кабельная линия, устанавливаются разъёмы, подключаются пигтейлы, производится сварка, устанавливаются защитные гильзы КДЗС, затем кросс монтируется на место.

С помощью оптических патчкордов кросс подключается к коммутатору или другому оборудованию.

Оптические кроссы бывают настенного исполнения и для установки в 19-дюймовую стойку.

Практика

Чек-лист по материалу

• Определите требуемую скорость передачи данных и выберите тип SFP-модуля (SFP до 1 Гбит/с или SFP+ до 10 Гбит/с).
• При отсутствии SFP-портов на коммутаторе используйте медиаконвертер для подключения оптоволокна к обычному Ethernet-порту.
• Подберите оптические коннекторы (FC, SC, LC, ST) в соответствии с разъёмами активного оборудования.
• Для соединения кабельной линии с оборудованием используйте пигтейлы и оптические кроссы, выполняя сварку и устанавливая защитные гильзы КДЗС.
• При прокладке оптоволокна в системах пожарной сигнализации убедитесь, что кабель указан в сертификате огнестойкой кабельной линии.
• Для подключения удалённых устройств (видеокамер, контроллеров СКУД) на расстоянии более 100 м используйте оптоволокно с медиаконвертерами.

Справка

Термины из видео

Оптоволоконный кабель

Кабель, состоящий из сердцевины и оптической оболочки, передающий информацию с помощью света.

SFP-модуль

Устройство, преобразующее электрический сигнал в оптический и наоборот, устанавливаемое в специальный порт коммутатора; поддерживает скорость до 1 Гбит/с.

SFP+

Улучшенная версия SFP-модуля, поддерживающая скорость до 10 Гбит/с.

Медиаконвертер

Устройство для передачи информации по оптоволоконному кабелю, подключаемое к обычному разъёму Ethernet с помощью патчкорда UTP.

Пигтейл

Отрезок оптоволокна с коннектором на одном конце и свободным волокном на другом, предназначенный для сварки с кабельной линией.

Оптический кросс

Устройство, аналогичное патч-панели, для ввода кабельной линии, установки разъёмов, подключения пигтейлов и сварки; бывает настенным и для 19-дюймовой стойки.

Оптический коннектор

Разъём для подключения оптоволоконного кабеля к оборудованию; популярные типы: FC, SC, LC, ST.

Огнестойкая кабельная линия (ОКЛ)

Кабельная линия, способная сохранять работоспособность в условиях пожара; оптоволоконный кабель должен быть указан в сертификате соответствия.