Quy trình thi công cáp quang 7 bước: khảo sát, kéo cáp, hàn, đo, nghiệm thu

Quy trình thi công cáp quang gồm bảy bước theo đúng thứ tự ngoài công trường: khảo sát tuyến, tính quỹ suy hao và chốt vật tư, chuẩn bị dụng cụ và an toàn, kéo hoặc treo cáp, hàn nối và đấu ODF, đo kiểm, rồi dán nhãn, lập hồ sơ và nghiệm thu. Thi công xong mà chưa đo kiểm và chưa có hồ sơ thì coi như chưa xong.

Ngoại lệ lớn nhất nằm ở bước 4. Mỗi loại cáp có giới hạn lực kéo và bán kính cong riêng ghi trong datasheet, và chuẩn chỉ là mức sàn; vượt giới hạn dù chỉ một lần, suy hao tăng mà ngoài mặt không thấy vết, đến lúc đo mới lộ. Vì thế bước nào cũng phải có điều kiện “đạt thì mới sang bước tiếp”.

Bài viết là bản đồ tổng cho đội thi công cáp quang, từ tuyến FTTH ngắn đến tuyến trục doanh nghiệp. Mỗi bước nêu việc phải làm, cảnh báo đặt ngay chỗ dễ sai, và dẫn sang bài chi tiết của từng công đoạn (hàn, đấu ODF, đo, lỗi thi công).

Quy trình thi công cáp quang gồm bảy bước nào theo thứ tự công trường?

Bảy bước là: (1) khảo sát tuyến, (2) tính quỹ suy hao và chốt vật tư, (3) chuẩn bị dụng cụ và an toàn, (4) kéo hoặc treo cáp, (5) hàn nối và đấu ODF, (6) đo kiểm, (7) dán nhãn, hồ sơ và nghiệm thu. Bước sau chỉ bắt đầu khi bước trước đạt điều kiện đã nêu.

Sơ đồ tuyến mẫu để đối chiếu

1. Hộp phối quang ODF đầu A (trong phòng thiết bị): cáp trục hàn với pigtail, pigtail cắm vào adapter.
2. Cáp trục đi ống, máng hoặc treo, có vòng dự phòng; măng xông ở điểm nối giữa tuyến hoặc rẽ nhánh.
3. ODF đầu B giống đầu A; dây nhảy nối ODF vào thiết bị ở mỗi đầu.

Bước 1: Khảo sát tuyến cần ghi những gì?

Khảo sát tuyến cần ghi được điểm đầu và điểm cuối, phương thức đi cáp, các chỗ khó, chiều dài thực tế và giấy phép. Khảo sát sai làm sai cả bảng vật tư; thiếu cáp hoặc phụ kiện giữa công trình là lỗi tốn kém nhất của khâu này.

• Điểm đầu và điểm cuối: vị trí đặt ODF, chỗ đặt thiết bị, nguồn điện cho máy hàn và máy đo.
• Phương thức đi cáp: đi ống ngầm, luồn cống bể, treo trên cột, đi máng trong nhà. Mỗi cách có phụ kiện và quy tắc khác.
• Chỗ khó: khúc cua gắt, băng qua đường, qua sông, đoạn cạnh đường điện, chỗ cột không có chỗ néo.
• Chiều dài thực tế: đo trên tuyến, cộng thêm phần dự phòng ở hai đầu và ở mỗi măng xông, không chỉ đo khoảng cách đường thẳng.
• Giấy phép và phối hợp: đơn vị quản lý cột, quản lý cống bể, chủ nhà, tòa nhà.

Với tuyến ngoài trời, đọc kỹ 4 lưu ý quan trọng khi thi công cáp quang ngoài trời trước khi chốt phương án.

Mẹo thực địa: chụp ảnh từng chỗ khó khi khảo sát, kèm mốc dễ nhận diện; ảnh vừa giúp đội thi công biết chỗ nào phải đi chậm, vừa là bằng chứng nếu hiện trạng khác lúc nghiệm thu.

Bước 2: Tính quỹ suy hao và chốt vật tư như thế nào?

Quỹ suy hao tối đa của tuyến bằng tổng suy hao cáp, đầu nối và mối nối. Công thức này được ghi trong tài liệu hướng dẫn kiểm tra cáp quang của Fluke Networks và Legrand dẫn lại từ TIA-568: suy hao tuyến bằng suy hao cáp cộng suy hao đầu nối cộng suy hao mối nối. Tính xong mới chọn cáp và vật tư, không làm ngược; vai trò từng loại vật tư có trong bài phụ kiện quang dùng trong thi công.

Mức tối đa cho từng thành phần theo tài liệu đó (dựa trên TIA-568-C.3): mỗi cặp đầu nối 0,75 dB, mỗi mối nối 0,3 dB, cáp singlemode trong nhà 1,0 dB/km, ngoài trời 0,5 dB/km. Ví dụ tuyến singlemode ngoài trời 3 km, có 4 mối nối và 2 cặp đầu nối:

Đây là ngưỡng trần cho phép, không phải mục tiêu; tuyến làm tốt đo thấp hơn nhiều, và con số phải nằm trong dải công suất của thiết bị đầu cuối. Cách tính chi tiết có trong bài cách tính suy hao trên tuyến cáp quang. Các giá trị lấy từ tài liệu dẫn bản chuẩn cũ (TIA-568-C.3), nên đối chiếu bản chuẩn hợp đồng yêu cầu trước khi lập hồ sơ.

Danh sách vật tư và dụng cụ cho một đội thi công

Danh sách dưới là gợi ý thực hành cho một đội hàn nối và đo kiểm. Vật tư tiêu hao tính theo số mối nối của tuyến, cộng khoảng một phần mười dự phòng (mức dự phòng là kinh nghiệm thi công, không phải quy định).

• Hàn nối: 1 máy hàn cáp quang kèm pin sạc đầy, 1 dao cắt sợi chính xác, kìm tuốt sợi, dao tách vỏ, kéo cắt sợi aramid.
• Đo kiểm: 1 bộ nguồn sáng và máy đo công suất kèm dây đo chuẩn; OTDR cho tuyến yêu cầu Tier 2 hoặc cần tìm lỗi; bút soi quang (VFL) tìm điểm gãy gần.
• Vệ sinh: cồn isopropyl, giấy lau không xơ, tăm bông, bút vệ sinh đầu nối.
• Vật tư: ống co nhiệt (mỗi mối 1 ống), khay hàn, pigtail, dây nhảy, măng xông, ODF và phụ kiện treo theo thiết kế.
• An toàn và hồ sơ: kính bảo hộ, găng, tấm lót tối màu, băng dính cho mỗi người; nhãn, bút đánh dấu, máy ảnh cho cả đội.

Danh sách đầy đủ phụ thuộc loại tuyến; so sánh với nhóm dụng cụ thi công quang của TCNET.

Bước 3: Chuẩn bị dụng cụ và an toàn trước khi bắt đầu

Trước khi bắt đầu, kiểm tra dụng cụ hoạt động, thống nhất quy tắc an toàn trong nhóm và chuẩn bị giấy phép làm việc ở nơi có yêu cầu. Thiếu một dụng cụ mà đội đã ra công trường là mất cả buổi.

• Sạc đầy pin máy hàn, máy đo; cắt thử và hàn thử vài sợi bỏ để kiểm tra dao và máy.
• Kiểm tra nguồn sáng và máy đo công suất trên một dây đo đã biết tốt.
• Thống nhất tín hiệu liên lạc giữa hai đầu tuyến và người kéo cáp.

An toàn quang và an toàn điện, đọc trước khi làm:

• Mảnh sợi thủy tinh có thể đâm xuyên da và gãy trong da: theo hướng dẫn Sumitomo, đeo kính bảo hộ suốt buổi, nhặt mảnh sợi bằng băng dính.
• Không bao giờ nhìn vào đầu sợi hoặc đầu cáp đang nối với nguồn phát; ánh sáng laser không nhìn thấy bằng mắt thường nhưng có thể gây tổn thương mắt nghiêm trọng (cảnh báo trong hướng dẫn máy hàn Sumitomo).
• Cồn IPA không dùng gần lửa hay hồ quang; không dùng máy hàn nơi có khí dễ cháy như hầm, cống bể thông gió kém (cảnh báo của Sumitomo).
• Khi làm gần cột và đường điện: không leo cột khi chưa có giấy phép, giữ khoảng cách an toàn với dây điện, ngắt nguồn nếu có thể và làm theo quy định của đơn vị quản lý cột.
• Dùng nguồn điện có nối đất cho máy hàn và máy đo chạy bằng điện lưới.

Bước 4: Kéo hoặc treo cáp thế nào để không làm hỏng sợi?

Kéo hoặc treo cáp đúng là giữ lực kéo dưới mức tối đa và bán kính cong trên mức tối thiểu ghi trong datasheet của chính loại cáp đang dùng. Chuẩn là mức sàn; datasheet của hãng mới là mức áp dụng cho từng cáp cụ thể.

Về chuẩn, TIA/EIA-568-B.3 (bản năm 2000) quy định cáp trong nhà phải chịu bán kính cong 10 lần đường kính ngoài khi không tải và 15 lần khi chịu lực kéo (loại thông dụng), cáp ngoài trời 10 lần khi không tải và 20 lần khi chịu lực kéo, và cáp ngoài trời có độ bền kéo tối thiểu 2.670 N (600 lbf). Bản chuẩn mới hơn có thể đổi một số hệ số, nên lấy giá trị trong datasheet của hãng cáp làm gốc. Ví dụ datasheet CommScope cho cáp 36 sợi ống lỏng đường kính ngoài 9,3 mm ghi bán kính cong tối thiểu 140 mm khi chịu tải và 93 mm khi không tải, lực kéo dài hạn tối đa 400 N và lực kéo ngắn hạn tối đa 1.335 N.

Vì thế, trước khi kéo cáp, đọc datasheet của đúng cuộn cáp trên tay. Chưa có datasheet thì chưa kéo; hỏi nhà cung cấp, không đoán số.

Kéo cáp trong ống hoặc cống bể

1. Kiểm tra ống thông suốt, không dập, không có vật cản; luồn dây mồi trước.
2. Gắn đầu kéo vào cáp, có khớp xoay để cáp không bị xoắn trong lúc kéo.
3. Bôi chất bôi trơn đúng loại cho cáp; bôi trước các chỗ cua, và bôi liên tục trong lúc kéo ở đoạn dài.
4. Kéo đều, không giật. Một người quan sát đầu ra, một người quan sát cuộn, giữ liên lạc.
5. Cáp ra khỏi ống phải được gom theo hình số 8 hoặc trên cuộn tạm, không để vòng tròn xoắn.
6. Để dư chiều dài tại hai đầu và tại các hố nối để còn hàn và sửa chữa sau này.

Cảnh báo: không kéo cáp qua mép sắc hay khúc cua gắt khi chưa có con lăn dẫn hướng; vỏ trầy ít khi thấy ngay nhưng sợi bên trong có thể đã bị ép.

Treo cáp ngoài trời

Với cáp treo, bán kính cong và lực căng là hai thứ phải kiểm soát tại từng cột. Cáp được giữ trên cột bằng kẹp néo, kẹp treo hoặc phụ kiện tương đương; chọn đúng loại kẹp cho loại cáp và đường kính cáp. Xem nhóm phụ kiện treo néo cáp quang.

Mẹo thực địa: vòng dự phòng ở cột cạnh điểm nối hay bị bỏ vì ngại, nhưng chính nó cứu công đoạn hàn khi mối đầu tiên hỏng hoặc khi sửa sau vài năm. Cuộn vòng theo bán kính trong datasheet, không cuộn chặt; giới hạn này giải thích trong bài bán kính uốn cáp quang là gì.

Bước 5: Hàn nối và đấu ODF làm theo trình tự nào?

Hàn nối và đấu ODF theo trình tự: tuốt vỏ cáp và chia sợi, đưa cáp vào ODF hoặc măng xông, hàn từng sợi với pigtail hoặc sợi cáp tiếp theo, bọc ống co nhiệt, xếp mối hàn vào khay, gom sợi thừa đúng bán kính cong. Mỗi sợi một lần hàn xong rồi mới sang sợi kế.

1. Cố định cáp vào ODF hoặc măng xông quang, kẹp phần gia cường (sợi aramid, thanh FRP) đúng chỗ của hãng; tuốt vỏ, làm sạch mỡ chống thấm, chia ống lỏng.
2. Luồn ống co nhiệt, tuốt, lau, cắt sợi rồi đưa vào máy hàn ngay, không lau lại sau khi cắt. Chi tiết từng thao tác trong quy trình hàn cáp quang chuẩn kỹ thuật.
3. Hàn, đọc số liệu máy hiển thị; mối nào máy cảnh báo thì hàn lại.
4. Bọc ống co nhiệt, xếp mối hàn vào khay, quản lý sợi thừa theo bán kính cong hãng quy định.
5. Đóng khay, đóng hộp hoặc măng xông, làm kín theo hướng dẫn nếu đặt ngoài trời.

Với phần đấu hộp phối quang, đọc hướng dẫn đấu nối ODF chi tiết từ A-Z. Chọn loại ODF theo số cổng, kiểu lắp (treo tường hay rack) và vị trí đặt; chọn măng xông theo số sợi và vị trí lắp (trên cột, trong cống, trong hố).

Cảnh báo bán kính cong trong khay: sợi bẻ gập nhỏ hơn bán kính cong tối thiểu làm suy hao tăng và khó tìm nguyên nhân sau này. Sợi thừa xếp thành vòng rộng, không buộc chặt.

Bước 6: Đo kiểm gồm những gì và ngưỡng đạt bao nhiêu?

Đo kiểm gồm Tier 1 bắt buộc và Tier 2 tùy chọn theo tài liệu dẫn TIA-568. Tier 1 dùng nguồn sáng và máy đo công suất (OLTS) để đo suy hao, chiều dài và cực tính. Tier 2 bổ sung OTDR để thấy từng sự kiện dọc tuyến, rất hữu ích khi cần tìm mối nối nào gây suy hao cao.

• Làm sạch và kiểm tra đầu nối trước khi đo: tài liệu Fluke Networks và Legrand cho biết bẩn là nguyên nhân hàng đầu gây sự cố khi kiểm tra cáp quang. Khuyến nghị lau mọi đầu nối trước mỗi lần cắm, bằng cồn isopropyl 99% và giấy không xơ.
• Đặt tham chiếu (reference) đúng phương pháp theo hướng dẫn của máy đo công suất quang và theo tiêu chuẩn đo (TIA-526-7 cho singlemode).
• Bước sóng: theo tài liệu dẫn TIA-568, tuyến singlemode đo ở 1310 nm hoặc 1550 nm (tuyến ngang), 1310 nm và 1550 nm (tuyến trục).
• Đo từng sợi; sợi nào vượt quỹ suy hao thì dùng OTDR định vị.

Ngưỡng đạt: suy hao đo được của mỗi sợi không vượt quỹ suy hao đã tính ở bước 2, đồng thời từng mối nối không vượt 0,3 dB và từng cặp đầu nối không vượt 0,75 dB theo tài liệu dẫn chuẩn. Cách đọc đồ thị OTDR nằm ở bài cách đọc trace OTDR chi tiết.

Mẹo thực địa: máy hàn hiển thị “suy hao ước tính” từng mối, nhưng con số này không thay được phép đo. Hãng máy hàn cũng tách rõ: Fujikura công bố suy hao trung bình 0,02 dB cho G.652 theo phương pháp cắt ngược và nói số này đổi theo môi trường và đặc tính sợi. Nghiệm thu luôn dựa vào bản đo của tuyến.

Bước 7: Dán nhãn, lập hồ sơ và nghiệm thu như thế nào?

Bước cuối gồm dán nhãn hai đầu, đóng gói hồ sơ và ký biên bản nghiệm thu. Một tuyến đo đạt nhưng không có nhãn và không có hồ sơ vẫn gây mất hàng giờ cho người bảo trì sau này.

• Nhãn: mỗi sợi, mỗi cổng ODF và mỗi cáp có nhãn ở cả hai đầu cùng một định danh, khớp bảng ghi.
• Sơ đồ tuyến: điểm đầu, điểm cuối, vị trí măng xông, chiều dài từng đoạn.
• Bảng đo từng sợi: suy hao, bước sóng, ngày đo, thiết bị đo, người đo; kèm file OTDR nếu có.
• Ảnh hiện trường: ODF trước khi đóng, măng xông, chỗ cua, chỗ băng đường.
• Biên bản nghiệm thu: kết quả, ghi chú, chữ ký hai bên.

Bảng đo lúc nghiệm thu là mốc gốc để so sánh trong các kỳ bảo trì hệ thống cáp quang định kỳ sau này.

Lỗi thi công cáp quang thường gặp và cách khắc phục tại chỗ

Lỗi thi công thường nằm ở ba chỗ: cáp bị làm hỏng khi kéo, mối hàn xấu và đầu nối bẩn. Bảng dưới gom các lỗi hay gặp nhất. Phân tích đầy đủ nằm ở bài top 5 lỗi thi công cáp quang hay gặp.

Checklist nghiệm thu thi công cáp quang

Tuyến chỉ được bàn giao khi mọi mục dưới đây đều đạt:

• Sơ đồ tuyến khớp thực tế; cáp không dập, không gập, vòng dự phòng đúng bán kính.
• Mọi mối hàn đã bọc ống co nhiệt, nằm đúng ô trong khay.
• Đầu nối đã vệ sinh, cổng không dùng có nắp chụp.
• Mọi sợi nằm trong quỹ suy hao; có file OTDR cho tuyến yêu cầu.
• Nhãn hai đầu khớp bảng ghi; ảnh hiện trường, bảng đo và biên bản có chữ ký đã giao chủ đầu tư.

Câu hỏi thường gặp về thi công cáp quang

Thi công một tuyến cáp quang mất bao lâu?

Không có con số chung: thời gian phụ thuộc chiều dài tuyến, phương thức đi cáp, số mối nối và số sợi, nên phải khảo sát xong mới ước tính được.

Có bắt buộc phải đo OTDR sau khi thi công không?

Không bắt buộc theo tài liệu dẫn TIA-568: Tier 1 bằng nguồn sáng và máy đo công suất là bắt buộc, Tier 2 bằng OTDR là tùy chọn. OTDR cần khi phải định vị lỗi hoặc hợp đồng yêu cầu hồ sơ đồ thị.

Doanh nghiệp có nên tự thi công cáp quang không?

Chỉ nên tự làm khi có máy hàn, dao cắt chính xác, máy đo và người nắm an toàn quang; nếu chưa, thuê đơn vị có kinh nghiệm. Cần vật tư, dụng cụ hoặc tư vấn, nhắn TCNET theo hotline 028.6285.0999.