Mạng cáp quang được sử dụng rộng rãi trong các ứng dụng công nghiệp, chẳng hạn như mạng truyền dẫn dữ liệu và điều khiển cho sản xuất, khai thác, dầu khí và nhà máy phát điện, vì chúng cung cấp băng thông cao, độ trễ thấp, khả năng chống nhiễu điện từ và độ tin cậy. Việc thiết kế và thi công lắp đặt mạng cáp quang cho môi trường công nghiệp đòi hỏi phải có kế hoạch cẩn thận và các biện pháp thực hành tốt nhất để đảm bảo hiệu suất và độ bền tối ưu.
- Trao đổi với chủ đầu tư để nắm bắt yêu cầu.
- Khảo sát mặt bằng để có phương án thi công lắp đặt.
- Lên danh mục và số lượng vật tư, cáp quang (cáp quang, ODF, Pigtails, đầu nối quang, ,,,) và thiết bị quang.
- Biện pháp thi công và các vị trí dự kiến lắp đặt thiết bị, vật tư cáp quang.
- Máy hàn cáp quang, thiết bị đo cáp quang và các công cụ dụng cụ thi công cáp quang.
- Thiết kế tổng thể mạng cáp quang cho nhà xưởng và báo giá.
- Ký hợp đồng, triển khai theo phương án thi công đã được chủ đầu tư thống nhất.
- Hoàn thành thi công, đo kiểm tra đo kiểm về thông số các tuyến cáp.
- Chạy thử tuyến cáp quang sau khi hoàn thành việc lắp đặt.
- Nghiệm thu mạng cáp quang cho nhà xưởng.
Mạng cáp quang có thiết kế tốt, đảm bảo các biện pháp thi công lắp đặt và bảo trì cáp sẽ đạt tối ưu về hiệu suất, độ tin cậy và khả năng mở rộng tối ưu cho tương lai.
Contents
Các bước chuẩn bị quang trọng trước khi thi công lắp đặt mạng cáp quang cho nhà xưởng, khu công nghiệp
Nghiên cứu cấu trúc mạng cáp quang
Cấu trúc mạng đề cập đến cách bố trí vật lý và kết nối logic của cáp quang, thiết bị và nút. Có nhiều loại cấu trúc mạng khác nhau, chẳng hạn như sao, vòng, bus, lưới và cây, mỗi loại có ưu điểm và nhược điểm riêng.
Đối với các ứng dụng công nghiệp, cấu trúc mạng nên được lựa chọn dựa trên các yêu cầu về truyền dữ liệu, tính khả dụng của mạng, khả năng mở rộng của mạng và chi phí của mạng. Ví dụ, cấu trúc vòng có thể cung cấp khả năng dự phòng và khả năng chịu lỗi, trong khi cấu trúc lưới có thể cung cấp tính linh hoạt và khả năng phục hồi cao.
Chọn loại sợi và cáp quang
Loại sợi và cáp quang là những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến khả năng truyền dẫn, khoảng cách và chất lượng của mạng cáp quang. Có hai loại sợi chính: sợi đơn mode và sợi đa mode. Sợi đơn mode có đường kính lõi nhỏ hơn và có thể truyền tần số cao hơn và khoảng cách xa hơn, nhưng đắt hơn và đòi hỏi phải căn chỉnh chính xác hơn. Sợi đa mode có đường kính lõi lớn hơn và có thể hỗ trợ nhiều chế độ truyền ánh sáng, nhưng dễ bị suy giảm và phân tán hơn, và có phạm vi tiếp cận ngắn hơn. Loại sợi phải phù hợp với cáp, đầu nối và bộ thu phát thích hợp cho mạng.
Nghiên cứu cách bảo vệ và cách lắp đặt cáp quang
Bảo vệ cáp quang và cách lắp đặt cáp quang là rất quan trọng để đảm bảo độ bền và độ tin cậy của mạng cáp quang trong môi trường công nghiệp. Bảo vệ cáp phải xem xét các mối nguy hiểm và ứng suất tiềm ẩn mà cáp có thể gặp phải, chẳng hạn như hư hỏng cơ học, tiếp xúc với hóa chất, biến động nhiệt độ, độ ẩm, rung động và hỏa hoạn. Bảo vệ cáp phải bao gồm vỏ bọc, lớp bảo vệ, ống dẫn, khay và lớp đệm thích hợp cho cáp. Việc lắp đặt cáp phải tuân theo các thông lệ tốt nhất về định tuyến, uốn cong, kéo, nối, chấm dứt và thử nghiệm cáp. Việc lắp đặt cáp phải tránh căng quá mức, uốn cong đột ngột, gấp khúc, xoắn và đè bẹp có thể làm hỏng cáp.
Cách quản lý và bảo trì mạng
Quản lý và bảo trì mạng là điều cần thiết để đảm bảo hiệu quả và tính khả dụng của mạng cáp quang trong các ứng dụng công nghiệp. Quản lý mạng phải bao gồm giám sát, kiểm soát và khắc phục sự cố về hiệu suất, trạng thái và bảo mật của mạng. Quản lý mạng phải sử dụng các công cụ, phần mềm và giao thức phù hợp cho mạng. Bảo trì mạng phải bao gồm kiểm tra, vệ sinh, sửa chữa và thay thế thường xuyên các thành phần mạng, chẳng hạn như cáp, đầu nối, thiết bị và nút. Bảo trì mạng phải tuân theo khuyến nghị của nhà sản xuất và các tiêu chuẩn công nghiệp cho mạng.
Mạng cáp quang có thể mang lại nhiều lợi ích cho các ứng dụng công nghiệp, nhưng chúng cũng đòi hỏi thiết kế cẩn thận và các biện pháp thực hành tốt nhất để đạt được kết quả tối ưu. Bằng cách xem xét cấu trúc mạng, loại sợi và cáp, bảo vệ và lắp đặt cáp, quản lý và bảo trì mạng, bạn có thể thiết kế mạng cáp quang đáp ứng được nhu cầu và thách thức của môi trường công nghiệp.
Các bước thực hiện thi công lắp đặt cáp quang cho nhà xưởng, khu công nghiệp
Bước 1: Lên kế hoạch bố trí
Trước khi lắp đặt bất kỳ loại cáp nào, kỹ thuật viên cần lên kế hoạch bố trí các thiết bị điều khiển tự động hóa hoặc truyền dẫn dữ liệu. Xác định vị trí các thiết bị này và khoảng cách từ trung tâm giám sát sẽ giúp xác định chiều dài cáp quang cần thiết và cách định tuyến, treo trên cao hay chôn dưới lòng đất.
Bước 2: Chuẩn bị vật tư, thiết bị cần thiết
Trong bước tiếp theo, kỹ thuật viên cần thu thập tất cả các thành phần cho hệ thống, bao gồm:
- Thiết bị điều khiển tự động hóa của nhà xưởng: Xem xét các cổng In/Out tín hiệu, báo động, nhận nguồn,…
- Cáp quang: Sử dụng cáp quang loại nào, và lên phương án thi công lắp đặt âm tường, trần nhà hoặc treo.
- Thiết bị mạng công nghiệp: Để truyền tín hiệu điều khiển, dữ liệu và có thể hoạt động trong môi trường khắc nghiệt: nhiệt độ bảo vệ bụi/ẩm, chống rung, sốc điện,…
- Bộ chuyển mạch PoE công nghiệp: Cung cấp cả nguồn điện và dữ liệu thiết bị nhà xưởng, giúp đơn giản hóa việc lắp đặt và giảm độ phức tạp của hệ thống dây điện.
- Nguồn điện: Sử dụng nguồn điện đáng tin cậy để đảm bảo hệ thống hoạt động liên tục.
- Cáp Ethernet: Sử dụng cáp Ethernet ngoài trời để kết nối camera an ninh.
- Dây nhảy quang: đầu nối LC và SC
Bước 3: Định tuyến cáp quang
Cẩn thận đặt cáp quang dọc theo tuyến đường đã định. Đảm bảo cố định cáp đúng cách để tránh hư hỏng hoặc nhiễu.
Cáp quang cần đi qua tường hoặc trần nhà, sẽ được sử dụng ống dẫn hoặc máng cáp thích hợp để bảo vệ cáp và đảm bảo lắp đặt sạch sẽ. Sử dụng treo néo để tránh bất kỳ sự chùng hoặc căng nào có thể làm hỏng cáp hoặc đầu nối. Sạu đó kỹ thuật viên sẽ kết thúc các đầu nối cáp quang LC/SC bằng bằng máy hàn cáp quang.
Bước 4: Lắp đặt Switch công nghiệp
Với các vị trí Camera ngoài trời cần sử dụng Switch PoE công nghiệp với dải nhiệt độ hoạt động rộng -40~ +75 độ C/IP30 trở lên. Lắp đặt Switch một cách an toàn bằng giá đỡ phù hợp. Kết nối Switch với nguồn điện và đảm bảo Switch được bảo vệ khỏi sét đánh bằng cách lắp đặt Switch có tính năng chống sét lan truyền PoE và nối đất đúng cách.
Bước 5: Kết nối cáp quang
Kết nối một đầu của cáp quang đã đấu nối trước với mô-đun BiDi SFP được lắp trên bộ chuyển mạch Switch công nghiệp và các thiết bị tự động hóa của nhà xưởng. Đảm bảo nó khớp chặt vào vị trí để tránh mất tín hiệu.
Bước 6: Kết nối cáp quang
Kết nối từng thiết bị tự động hóa nhà xưởng, hoặc Camera An ninh với bộ chuyển mạch Switch PoE bằng cáp Ethernet riêng lẻ và đảm bảo mỗi thiết bị này nhận được nguồn điện và dữ liệu thông qua bộ chuyển mạch.
Khi đã hoàn thành việc kết nối cáp quang và thiết bị quang, kỹ thuật viên sẽ cấp nguồn cho hệ thống thiết bị mạng Switch, Media Converter công nghiệp.
Trước khi hoàn tất cài đặt, hãy kiểm tra hệ thống để đảm bảo rằng tất cả các thiết bị IT đều truyền dữ liệu đúng cách qua cáp quang. Truy cập cài đặt qua trung tâm giám sát để thực hiện các điều chỉnh cần thiết.
Lợi ích khi thi công lắp đặt cáp quang cho nhà xưởng
- Băng thông cao: Cáp quang có khả năng hỗ trợ tốc độ dữ liệu lên đến 10Gbps hoặc hơn và chúng truyền tải lượng lớn dữ liệu trên khoảng cách xa mà không ảnh hưởng đến chất lượng.
- Khoảng cách xa: Không giống như cáp đồng truyền thống, cáp quang có thể truyền tín hiệu qua nhiều km mà không làm suy giảm tín hiệu đáng kể. Tính linh hoạt này cho phép lắp đặt các thiết bị tự động hóa, IoT, camera an ninh ở hầu hết mọi nơi, bao phủ hiệu quả các khu vực rộng lớn.
- Miễn nhiễm với EMI: Các thiết lập công nghiệp thường chứa đầy các thiết bị như động cơ và lò vi sóng có thể tạo ra mức nhiễu điện cao, trong khi cáp quang miễn nhiễm với nhiễu điện từ, đảm bảo tín hiệu rõ ràng và ổn định để truyền dữ liệu, điều khiển, giám sát video theo thời gian thực.
- Bảo mật nâng cao: Mạng cáp quang khó bị khai thác mà không bị phát hiện, bổ sung thêm một lớp bảo mật cho hệ thống.
- Độ bền: Cáp quang ít bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường như biến động nhiệt độ, độ ẩm và ăn mòn, do đó cả chủ đầu tư và kỹ thuật viên có thể yên tâm rằng toàn bộ hệ thống tự động hóa, hệ thống an ninh vẫn hoạt động trong mọi điều kiện. Ngoài ra, chúng không dẫn điện, do đó có thể hoạt động an toàn ngoài trời mà không có nguy cơ bị sét đánh và nguy cơ điện.