Infokommunikacionnye tehnologiiInfokommunikacionnye tehnologiiИнфокоммуникационные технологии2073-3909Povolzhskiy State University of Telecommunications and Informatics5624310.18469/ikt.2017.15.3.04ArticlesСтатьиResearch ArticleFEATURIES OF CONSTRUCTION AND OPERATION TECHNOLOGIES OF FIBER-OPTIC CABLE LINES FOR THE OIL-PIPE STRUCTURE OF WESTERN SIBERIAОСОБЕННОСТИ ТЕХНОЛОГИИ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ ВОЛОКОННО-ОПТИЧЕСКИХ КАБЕЛЬНЫХ ЛИНИЙ ДЛЯ НЕФТЕПРОВОДНОЙ СТРУКТУРЫ ЗАПАДНОЙ СИБИРИBurdinVladimir AlexandrovichБурдинВладимир Александровичburdin@psati.ruNizhgorodovAnton OlegovichНижгородовАнтон ОлеговичNizhgorodovAO@mail.ruPovolzhskiy State University of Telecommunication and InformaticsПоволжский государственный университет телекоммуникаций и информатикиPovolzhskiy state University of telecommunications and InformaticsПоволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики15092017153VOL 15, NO3 (2017)ТОМ 15, №3 (2017)23324120122020Copyright ©; 2017, Burdin V.A., Nizhgorodov A.O.Copyright ©; 2017, Бурдин В.А., Нижгородов А.О.2017Burdin V.A., Nizhgorodov A.O.Бурдин В.А., Нижгородов А.О.https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0https://journals.eco-vector.com/2073-3909/article/view/56243

In this paper considers the main features and problems of installation and operation of fiber-optic cable links of the oil-transmission structures of Western Siberia. Complex geological and climatic conditions, as well as the specifics of the construction of the pipeline system, could not but affect the implementation of the installation of technological fiber-optic cable lines. Harsh natural conditions not only impose specific requirements on the technology, cable and cable fittings used, but also require special approaches in the implementation of sanitary norms and ensuring the greatest possible comfort of people. Complex geological conditions, lack of infrastructure, low temperature set the task of introducing new technologies for organizing the installation of fiber-optic communication lines for the subsequent achievement of the maximum possible lifetime of communication cables. The necessity to perform works under extreme conditions (low negative temperature and high wind speed at the work at height on supports) leads to stricter requirements for all components of the technological process: specific requirements are imposed on machinery and equipment, the requirements for cables and the requirements for cable fittings are increased, the tolerances for the execution of technological operations are toughened, the role of the human factor is significantly increased and the price of error is significantly increased. All this has determined the special role of quality control. In the paper shows that one of the main problems of the employment of fiber-optic links in the extreme conditions of the North is the lack of relatively inexpensive field instruments for estimating the suitability of the optical cable. This does not allow to effectively control the quality of the work in conditions where the probability of error is high. Such measuring instruments can be implemented on the basis of BOTDR or POTDR. In both cases, development of an inexpensive field device is required. But POTDR potentially allows you to create a more versatile device.

В работе рассматриваются основные особенности и проблемы строительства и эксплуатации волоконно-оптических кабельных линий нефтепроводной структуры Западной Сибири. Необходимость выполнения работ в экстремальных условиях (низкая отрицательная температура, высокая скорость ветра и при этом работы на высоте на опорах) приводит к ужесточению требований ко всем составляющим технологического процесса: специфические требования предъявляются к технике и оборудованию, повышаются требования к кабельной продукции и кабельной арматуре, ужесточаются допуски на выполнение технологических операций, существенно возрастает роль человеческого фактора, значительно увеличивается цена ошибки. Все это определило особую роль контроля качества выполнения работ. В статье показано, что одной из основных проблем при реализации строительства волоконно-оптических линий передачи в экстремальных условиях Севера является отсутствие относительно недорогих полевых средств измерений для оценивания состояния оптического кабеля. Подобные средства измерений могут быть реализованы на основе BOTDR или POTDR. И в том и в другом случае требуется разработка недорогого полевого прибора, при этом POTDR потенциально позволяет создать наиболее универсальный прибор.

optical cablefiber-optic transmission linelow sub-zero temperatureclimatic conditionsgeological conditionsinstallationtechnical exploitationquality controlBOTDRPOTDRоптический кабельволоконно-оптическая линия передачинизкая отрицательная температураклиматические условиягеологические условиястроительствотехническая эксплуатацияконтроль качестваБриллюэновский импульсный оптический рефлектометрполяризационный импульсный оптический рефлектометрДолгосрочная программа развития ПАО «Транснефть» 2016 - 2020 года. Программа утверждена решением Совета директоров ОАО «АК «Транснефть» 19.11.2014 // http://www.transneft.ru/u/section_file/11882/29-12-2014-1.pdf (д.о. 24.04.2017).Токарева Н.П. Публикация ПАО Транснефть в журнале-каталоге «Транспортная безопасность и технологии» ОАО «АК «Транснефть» // http://www.transneft.ru/press Releases/view/id/10232 (д.о. 24.04.2017).Заявление Экспертного Совета ОАО «АК «Транснефть» «Об инновационном подходе в реализации инфраструктурных проектов в Западной Сибири» // http://www.transneft.ru /ekspertniisovet/zayavleniya-i-dokladi/?id= 4892 (д.о. 25.04.2017).Стенограмма XII заседания Экспертного совета ОАО «АК «Транснефть» «Долгосрочная стратегия развития ОАО «АК «Транснефть» до 2020 года» // http://www.transneft.ru/ekspertniisovet/stenogrammi-zasedanii/?id=5482 (д.о. 25.04.2017).Лисин Ю.В., Сапсай А.Н., Суриков В.И. и др. Создание и реализация инновационных технологий строительства в проектах развития нефтепроводной структуры Западной Сибири (проекты «Пурпе - Самотлор», «Заполярье - Пурпе») // Наука и технологии трубопроводного транспорта нефти и нефтепродуктов. №4 (12), 2013.ВСН 51-1.15-004-97 Инструкция по проектированию и строительству волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) газопроводов. РАО «Газпром», 22.05.1997.Koga H., Kuwabara T., Mitsunaga Y. Future maintenance systems for optical fiber cables // ICC-91 Proceedings, 1991. - P.0323-0329.Ситнов Н.Ю., Горлов Н.И. Анализ современного состояния техники ранней диагностики ВОЛП // Инфосфера. №46, 2010. - С.5-12.Бурдин В.А., Воронков А.А., Шафигуллин Л.Н. Эффективность применения прогнозирующих стратегий технического обслуживания ОК // Вестник связи. №7, 2012. - С. 5-8.Glaesemann G.S. Optical fiber failure probability predictions from long-length strength distributions // IWCS Proceedings, 1991. - P. 819- 825.Semjonov S.L., Glaesemann G.S. High-speed tensile testing of optical fibers - new understanding for reliability prediction // Berlin: Springer, Micro- and Opto-Electronic Materials and Structures: Physics, Mechanics, Design, Reliability, Packaging. Vol. 1, 2007. - P. 595-626.Kurashima T., Horiguchi T., Yoshizawa N., Tada H., Tated M. Measurement of distributed strain due to laying and recovery of submarine optical fiber cable // Applied Optics. Vol. 30, Iss. 3, 1991. - P. 334-337.Sankawa I., Koyamada Y., Furukawa S. I. e.a. Optical fiber line surveillance system for preventive maintenance based on fiber strain and loss monitoring // IEICE Transactions on Communications. E76-B(4), 1993. - P. 402-409.Kurashima T., Hogari K., Matsuhashi S. e.a. Measurement of Distributed Strain in Frozen Cables and its Potential for Use in Predicting Cable Failure // Journal of Optical Communications. Vol. 18, Iss. 5, 1997. - P. 168-173.Акопов С.Г. Контроль бриллюэновским рефлектометром технологии производства оптических кабелей // Вестник связи. №4, 2003. - С. 136-138.Корн В.М., Длютров О.В., Авдеев Б.В., Барышников Е.Н. О применении метода Мандельштам-Бриллюэновского рассеяния для измерения характеристик оптических кабелей // Кабели и провода. № 5 (288), 2004. - С. 19-21.Акопов С.Г., Васильев Н.А., Поляков М.И. Использование бриллюэновского рефлектометра при испытаниях оптического кабеля на растяжение // Lightwave RE. №1, 2006. - С. 23-25.Hatano S., Kokubun T., Hogari K., Katsuyama Y. Fiber excess length in a cable containing optical fiber ribbons // Electronics and Communications in Japan (Part II: Electronics). Vol. 70, Iss. 9, 1987. - P. 82-90.Мальке Г., Гессинг П. Волоконно-оптические кабели // Corning Cable Systems, 2001. - 352 с.Ларин Ю.Т. Оптические кабели: методы расчета конструкций. Материалы. Надежность и стойкость к ионизирующему излучению. M.: Престиж, 2006. - 304 с.Авдеев Б.В., Барышников Е.Н., Длютров О.В., Стародубцев И.И. Об избыточной длине оптического волокна в оптическом кабеле // Информэлектро. №6, 2001. - С. 20-24.Авдеев Б.В., Барышников Е.Н., Длютров О.В., Стародубцев И.И. Оптический модуль - основа волоконно-оптического кабеля // Кабели и провода. №1(272), 2002. - С. 22-25.Авдеев Б.В., Барышников Е.Н., Длютров О.В., Стародубцев И.И. Изменение избыточной длины в процессе изготовления ВОК // Кабели и провода. №3(274), 2002. - С. 32-34.Chen H., Chen X., Yao X.S. Distributed fider bend and stress measurement for determining optical fiber relia-bility by multi-wavelength optical reflectometry // Pat. US 0362367, 2014.Blew D.J. Apparatus for controlling excess fiber length in a loose tube optical fiber buffer tube // Pat. US 4921413, 1990.Xiaohong Chen e.a. Optical fiber secondary coating excess length tester // Pat. CN 101105559, 2008.Casals L.S. e.a. Method and apparatus for manufacturing an optical cable and cable so manufactured // Pat. US 2012/0189255, 2012.Stueflotten S. Low temperature excess loss of loose tube fiber cables // Applied Optic. № 21(23), 1982. - P. 4300-4307.Burdin V.A., Vazhdaev M.A. Method of excess fiber length estimating based on low subzero temperature climatic test // SPIE Proceedings. 2014 - 9156. - P. 91560P-1 - 91560P-12.Бурдин В.А. Способ измерения избыточной длины оптического волокна в оптическом модуле оптического кабеля в процессе климатических испытаний // Пат. RU 2562141, 2015.Бурдин В.А., Важдаев М.А. Метод оценивания распределений избыточной длины волокна в оптическом кабеле по результатам рефлектометрических измерений коэффициентов затухания при низких отрицательных температурах // ИКТ. Т.12, №3, 2014. - С. 22-28.Бурдин В.А., Важдаев М.А., Нижгородов А.О. Прогноз срока службы оптического волокна в кабеле по результатам анализа данных рефлектометрических измерений оптических волокон // Физика волновых процессов и радиотехнические системы. Т.18, №3, Ч.2, 2015. - С. 87-91.Burdin, V.A. Methods of optical fiber curvature measurement on loose-tube optical cable delivery length // SPIE Proceedings 9807, 2016. - P. 98071A-1 - 98071A-7.Okamoto K., Nakamura A., Koshikiya Y. e.a. Highly Sensitive Monitoring of Progressive Microbending Loss Using 1-mm-band Mode-detection OTDR // IWCS Proceedings 65, 2016. - P. 228-233.Diaz V. One fibre everywhere? // Fibre Systems 4, 2014. - P. 12-13.Galtarossa A., Menyuk C.R. Polarization mode dispersion. Springer, 2005. - 296 p.Galtarossa A., Palmieri L., Schiano M., Tambosso T. Single-end polarization mode dispersión meas-urement using backcreflected spectra through a linear polarizer // Journal of Lightwave Technol. Vol. 17, №10, 1999. - P. 1835-1842.Kumar A., Ghatak A. Polarization of light with applications in optical fiber // SPIE Press, Washington, 2011. - 230 с.Котов О.И., Лиокумович Л.Б., Марков С.И. и др. Модуляция разности фаз поляризационных мод в одномодовых волоконных световодах // Журнал технической физики. Т.74, №1, 2004. - С. 72-76.