SCADA, АСУ ТП, контроллеры – основная тематика журнала «ИСУП»
Журнал «Информатизация и Системы Управления в Промышленности» публикует тематические материалы посвященные SCADA, АСУ ТП, контроллерам, автоматизации в промышленности.

Ошибки при создании волоконно-оптических линий связи

В статье рассматриваются основные ошибки, возникающие при проектировании волоконно-оптических линий связи. Описаны мероприятия, способные сократить негативные последствия от данных ошибок.

ЗАО “СКН”, г. Санкт-Петербург

SKN.png

Передача данных по ВОЛС имеет целый ряд преимуществ, по сравнению с передачей по медному кабелю, вытекающих из особенностей распространения сигнала в оптоволокне. Проектирование современной транспортной среды для различных систем должно удовлетворять определенному набору требований: 
- масштабируемость подразумевает возможность наращивания пропускной способности ВОЛС и количества подключений периферийных устройств без внесения существенных изменений в логическую структуру системы и с наименьшими затратами на дополнительное оборудование; 
- мультисервисность означает, что создаваемая транспортная среда должна иметь полный набор возможностей для поддержки всех применяемых протоколов передачи RS-данных и Ethernet-трафика; 
- отказоустойчивость ВОЛС должна обеспечиваться за счет резервирования основных узлов и блоков активного оборудования, создания резервных каналов связи и применения современных средств управления потоками данных; 
- перспективность созданной ВОЛС в будущем должна обеспечиваться за счет наращивания ее пропускной способности оптическими методами; 
- преемственность обеспечивает предоставление дополнительных возможностей без существенных изменений в составе имеющегося активного оборудования и кабельной инфраструктуры. 

 Рынок поставщиков оборудования ВОЛС и решений на их основе находится на стадии интенсивного роста. Среди его фигурантов — и недавно появившиеся, и уже известные компании. Заказчику порой бывает трудно разобраться во всем многообразии предлагаемых систем, а оценить качество установленных компонент становится просто нереально. Это неизбежно приводит к ошибкам — как тривиальным, так и фундаментальным. На тривиальных ошибках (например, некорректный расчет оптического бюджета) останавливаться не будем. Гораздо важнее заострить внимание читателя на ошибках фундаментальных. Выявление этих ошибок, знание механизма их происхождения является залогом успешного создания ВОЛС.


Ошибка первая

Разработка ВОЛС начинается без учета генеральной схемы развития системы, или эта схема выполнена непрофессионально, без учета перспектив и тенденций развития рынка информационных технологий.
 
Создание ВОЛС — достаточно дорогостоящее мероприятие. Правильно спроектированная и построенная транспортная среда на основе ВОЛС должна  прослужить не менее 25 лет. Расчет требуемой пропускной способности ВОЛС должен базироваться с учетом закона Мура, согласно которому каждые полтора года происходит удвоение числа транзисторов в микропроцессоре и, соответственно, передаваемого количества информации.

Правильно заложенный “фундамент” транспортной среды является залогом успешной и эффективной ее эксплуатации. 


Ошибка вторая

Необоснованный выбор типа оптического волокна для ВОЛС. Проектные организации не уделяют особого внимания выбору типа оптического волокна и выбору его производителя. Для проектировщика важно, чтобы световод обеспечивал требуемую пропускную способность с учетом прогнозируемых модернизаций в течение срока службы оптического кабеля. Для заказчика определяющими часто являются соображения экономического плана.

В настоящее время многомодовое волокно дороже одномодового в среднем на 30 %, но дешевизна соответствующего активного оборудования зачастую становится определяющей в выборе многомодовых решений в силу их интегральной низкой стоимости. При этом значительно сужаются возможности оптимизации топологии ВОЛС — все сводится к тривиальным “точка — точка” или “звезда”. Отсюда — отсутствие гибкости при модернизации и ограниченные возможности по предоставлению мультисервисных услуг.

Необходимо подчеркнуть, что предпочтительным является построение всей транспортной среды на волокнах одной фирмы-изготовителя. В настоящее время параметры одного и того же типа волокон для разных изготовителей имеют очень близкие значения, надежность волокон у разных фирм примерно одинаковая. Объясняется это очень просто — практически все отечественные производители используют одни и те же импортные световоды, “одевая” их в российскую броню. Поэтому выбор фирмы — поставщика волокон определяется в основном набором сервисных услуг фирмы и ценой, которую предлагает поставщик. Проектировщику рекомендуется самому выбрать поставщика волокон и определить требования к волокнам и условиям их работы. Применение волокон одного типа, одного изготовителя упрощает последующую эксплуатацию ВОЛС и ее ремонт.

Кроме того, однородную транспортную среду можно в дальнейшем модернизировать более мощными системами передачи с меньшими проблемами, чем сеть, состоящую из волокон разных фирм-изготовителей.


Ошибка третья

Консервативный выбор активных компонентов ВОЛС. Причина третьей ошибки — неоптимальный выбор технических средств передачи информации в ВОЛС — объясняется ограниченными предложениями этой аппаратуры на рынке. Исторически первой на рынке появилась аппаратура американского производства. Магия монобренда в сочетании со слабой технической поддержкой (или полным ее отсутствием) некоторых российских поставщиков не позволяет пользователям сделать правильный выбор. Кроме того, объемы продаж активного оборудования ВОЛС в России очень скромные. Поэтому заказы на поставку активных компонентов ВОЛС небольшие и номенклатура аппаратуры в режиме поставки “со склада” невелика. Это приводит к тому, что нередко проектно-монтажные организации не могут подготовить выигрышные коммерческие предложения, опираясь на наиболее передовые достижения оптических методов передачи информации, довольствуясь апробированными решениями.

В условиях лимита цены и реальных сроков поставок активных компонентов (два месяца и более) производители работ переходят на аппаратуру низшей ценовой категории либо идут на заведомые подлоги. Самое распространенное поведение инсталлятора в условиях жесткого конкурса заключается в том, что он соглашается удовлетворить все требования заказчика, а после победы в конкурсе на стадии подписания контракта или в процессе поставок отыгрывает назад заведомо невыполнимые или трудновыполнимые требования, прикрываясь различными причинами.


Ошибка четвертая

Неправильный выбор подрядчика при создании ВОЛС. Чаще всего заказчик выбирает подрядчика, исходя только из экономических соображений. При этом, как правило, должным образом не учитывается профессионализм специалистов компании. Создание ВОЛС — сложный, высокотехнологичный процесс, при котором важно, чтобы подрядчик был надежным и квалифицированным: ошибки и плохое качество монтажа оборачиваются большими эксплуатационными затратами. При выборе подрядчика необходимо проверить его опыт в создании ВОЛС, оснащение монтажников современными техническими средствами, подготовку и степень квалификации инженерно-технического персонала компании. Желательно провести инспекцию состояния компании-подрядчика силами независимых экспертов. Главное в выборе подрядчика — высокий профессионализм, позволяющий обеспечить гарантированное качество монтажа активных и пассивных компонентов. Даже большая стоимость работ такой компании с лихвой окупается меньшими затратами на последующую эксплуатацию аппаратуры.


Ошибка пятая

Неправильная приемка технических средств или ее отсутствие. Заказчик должен обеспечить правильную приемку технических средств для ВОЛС у поставщиков активных и пассивных компонентов. Приемка должна быть сплошной и должна проводиться по всем важнейшим техническим параметрам. В первую очередь это касается оптических кабелей и аппаратуры линейного тракта. Заводской брак технического средства, поступившего в монтаж, может привести к большим потерям для его устранения после окончания работ. Никакие гарантии поставщика не смогут компенсировать возможные потери из-за брака. Например, обрыв волокон или рост затухания в них под воздействием внешних воздействий потребует замены кабеля, с которой связано прекращение функционирования всей системы.

Не менее важен входной контроль приемопередающего оборудования. Все мы привыкли работать с data sheet, а не техническими паспортами изделий. Но мало кто обращает внимание на фразу “производитель оставляет за собой право менять технические характеристики изделия без предварительного уведомления”. Разработчики в любой стране мира страдают схожими болезнями — для них творчество важнее бизнес-процесса. Поэтому и появляются то самое отсутствие “предварительного уведомления”, головная боль инсталлятора и недоумение пользователя — все работает совсем не так, как обещалось.


Ошибка шестая

Неправильно организованный технический надзор за проектированием и строительством. Очень часто технический надзор за проектированием и монтажом проводится бессистемно или не проводится вовсе. Причиной этого является отсутствие или слабость у многих заказчиков и конечных пользователей эксплуатационных служб, а также недостаток соответствующей нормативно-технической документации. Целью технического надзора за созданием ВОЛС является проверка соблюдения подрядчиком всех технологических нормативов и принятых проектных решений. Технический надзор должен сопровождать все этапы проектирования и монтажа ВОЛС. Лучшее выполнение технического надзора осуществляется специалистами технических служб дистрибьютора оборудования, прошедшими специальное обучение у его производителя. Заказчик, к которому переходит в собственность создаваемая ВОЛС, в наибольшей степени заинтересован в ее высокой эксплуатационной надежности. Если у него нет специалистов по эксплуатации ВОЛС, то для проведения технического надзора следует привлекать сторонних экспертов, имеющих соответствующую квалификацию.

Обязательным условием проведения технического надзора является наличие норм на проверяемые параметры ВОЛС, наличие методик и правил проверок этих норм.

Разработка и утверждение таких норм и методик должны являться обязательной частью проектных работ. Специалисты технического надзора должны иметь исчерпывающую документацию для проверки правильности хода выполнения работ по проектированию и строительству ВОЛС.


Ошибка седьмая

Неправильная организация обучения специалистов. Некоторые заказчики не придают особого значения квалификации специалистов проектно-монтажных организаций, предполагая выставление штрафных санкций за ошибки при проведении работ. Однако многие ошибки при создании ВОЛС носят скрытый характер и их последствия проявляются не сразу. Создание и эксплуатация ВОЛС требуют подготовки специалистов соответствующего уровня, поэтому экономить на обучении специалистов нельзя. Особенно важно обучать специалистов при использовании новых технологий быстрого монтажа волоконно-оптических кабелей, при применении новых активных компонентов с оптическим мультиплексированием.

Перед началом монтажных работ обучение должны пройти специалисты монтажной организаци и специалисты по проведению технического надзора, а к сдаче ВОЛС в эксплуатацию — специалисты соответствующей службы заказчика.

Перечисленные ошибки при создании ВОЛС являются главными и определяющими. Найдите способы избежать их — и вы получите профессиональное решение поставленных задач при хорошем качестве и за разумные деньги.

Статья опубликована в журнале «ИСУП», № 2(14)_2007

А.Н. Колосов, 
ЗАО “СКН”, г. Санкт-Петербург,
тел.: (812) 234-98-11, 
e-mail: skn@skn-spb.ru