لقاء المصاعد والتكنولوجيا لريتشارد تايلور

يحدث تغيير جذري في كيفية نقل الصناعة للبيانات.

منذ وقت ليس ببعيد ، كان "جيدًا" للمصاعد أن تنقل الأشخاص والبضائع من طابق إلى آخر. لم يكن لهذه الجولات أي رفاهيات أو إثارة ، لكنها كانت آمنة لأنها صعدت ونزلت الناس في جميع أنحاء أحشاء المباني في جميع أنحاء العالم. تضمنت مكونات المصعد الأساسيات اللازمة لإنجاز مهمتها في صناعة النقل العمودي. كان على الأسلاك والكابلات نقل الطاقة والإشارات للمراوح والأضواء والأزرار والهواتف والأبواب والأجزاء المهمة للتشغيل الآمن. تلك الأيام تختفي بسرعة.

بدأ انتقال التكنولوجيا الحديثة إلى كابينة المصعد بالأمان. نشأت الحاجة إلى مراقبة الأحداث داخل كابينة المصعد. كان هذا (ولا يزال ، في كثير من الحالات) يتم من خلال الدوائر التلفزيونية المغلقة (CCTV). تشكل كاميرات الدوائر التلفزيونية المغلقة بمثابة رادع للتخريب والجرائم الأكثر خطورة داخل حدود كابينة المصعد. جنبا إلى جنب مع CCTV جاء التحكم في الوصول وقارئات البطاقات ، والتي يمكنها التحكم في المكان الذي يُسمح للناس بالذهاب إليه في جميع أنحاء المبنى. كانت إشارات هذه الأشكال من الأمان والتكنولوجيا قادرة على الانتقال عبر كبل متحد المحور أو زوج ملتوي محمي داخل الكابلات المتنقلة التي تمتد من غرفة الماكينة إلى كابينة المصعد. باختصار ، مع تطور متطلبات نقل البيانات ، يتم تحدي مكونات الكابلات التقليدية هذه لتلبية المتطلبات.

في العقد الماضي ، شهدنا تقدمًا هائلاً وسريعًا في التكنولوجيا. نحن نطلب المزيد والمزيد من البيانات ليتم نقلها من وإلى السيارة. تحمل إشارات البيانات هذه تعليمات فيديو وصوت وأمن وتحكم لاسلكي عبر الإنترنت ، على سبيل المثال لا الحصر. بشرت ولادة الكابلات المصنفة في فئات بالقدرة على حمل نطاقات أوسع ودعم معدلات نقل بيانات أكبر. تم تصميم هذه الكابلات لتحمل نطاقات أكبر بسرعات أكبر. ومع ذلك ، فإن بنائهم هو أيضا انهيارهم.

الكابلات المصنفة

لنلقِ نظرة على كبلات الفئة 6 (Cat6) للحظة. يمكن أن تدعم هذه الشبكات إيثرنت بسرعة 10 جيجابت (10 جيجابايت) ويتم تصنيفها حتى 100 متر (328 قدمًا) في ظروف مثالية. ومع ذلك ، لا يوجد شيء مثل "الظروف المثالية" في نظام المصعد. ستكون هناك دائمًا مصابيح ومحركات وأسلاك تحمل التيار إلى المنافذ وعربات التثبيت المتأصلة في أي تثبيت. هذه الكابلات عرضة أيضًا للتداخل. هذه هي حالة نزيف الإشارات من زوج إلى آخر. في الواقع ، في بيئة التثبيت الجيدة ، يمكن أن يقتصر الطراز Cat6 على 36 مترًا (120 قدمًا). الآن ، تخيل الكابلات المصنفة في كبل متنقل للمصاعد: موصلات حاملة للتيار توفر الطاقة للمحركات والأضواء والمراوح والهواتف والأزرار وأي شيء آخر يحتاج إلى الطاقة في الكابينة ، جنبًا إلى جنب مع حركة الكابل لأعلى وأسفل العمود. اجمع كل هذا ، وهناك الآن مصادر متعددة للتداخل الكهرومغناطيسي (EMI) و / أو تداخل التردد اللاسلكي (RFI). تحدث هذه التداخلات عندما تتحرك الموصلات عبر المجالات المغناطيسية أو الكهربائية للموصلات المجاورة. يتسبب التداخل الكهرومغناطيسي والتداخل الراديوي في تشويه الإشارة وتدهورها.

لا يُنصح باستخدام الكابلات المصنفة في الكابلات المتنقلة فحسب ، بل لا يُسمح بها عمومًا بهذه السعة في أمريكا الشمالية بموجب القانون الوطني للكهرباء (NEC). ينص الكود على أنه لا يمكن استخدام أي شيء أصغر من 20 AWG في كابلات نقل المصعد. الكابلات الأكثر تصنيفًا هي 22 AWG أو أصغر.

كابل الألياف البصرية

يمكن التعامل بسهولة مع الحاجة المتزايدة لنقل البيانات في كابل نقل المصعد بواسطة شريط رفيع من الزجاج. يُعرف هذا الزجاج باسم كابل الألياف البصرية. على الرغم من أنها زجاجية ، إلا أن الألياف أكثر مرونة من النحاس. كما أنه أخف بكثير ويمكن أن يحمل عدة مرات بيانات أكثر. ليس لـ EMI أي تأثير على الألياف ، والتي يُسمح باستخدامها في كابل نقل المصعد. تقوم Draka Elevator Products بوضع مكونات الألياف الضوئية في كابلات النقل والممر لأكثر من 20 عامًا مع عدم الإبلاغ عن أي أعطال.

تختلف الألياف المستخدمة في كابلات المصاعد عن تلك الموجودة في متوسط ​​أسلاك الهاتف. الغلاف الخارجي أكثر قوة بقليل لحماية المكونات الداخلية أثناء حركة كابل السفر أثناء قيام كابينة المصعد برحلتها.

اللب هو الجزء الزجاجي النقي في وسط حبلا الألياف البصرية. هذه هي المنطقة التي تنتقل من خلالها الإشارات الضوئية. تغطية اللب هو الكسوة. يبلغ سمك هذا الطلاء 125 ميكرون ويساعد على احتواء إشارات الضوء إلى القلب. التالي هو المخزن المؤقت المعالج بالأشعة فوق البنفسجية. يعمل هذا الطلاء على تحسين القوة وقدرات المناولة لعضو الألياف. يوفر العازل المحكم طلاءًا واقيًا محكمًا (عادةً بولي فينيل كلوريد) على الألياف يساعد أيضًا في المرونة. يتم استخدام ألياف الأراميد (التي تُصنع منها السترات الواقية من الرصاص) في الطبقة التالية كحماية إضافية وتعمل كعضو قوة. أخيرًا ، الغلاف الخارجي ، المعروف أيضًا باسم المخزن المؤقت السائب ، يحافظ على نظافة حزمة الألياف.

الأنواع

هناك نوعان أساسيان من الألياف: الوضع الفردي (SM) والوضع المتعدد (MM). SM لديها أصغر نواة في المجموعة ، يشار إليها عادة بـ 9/125 ميكرومتر. هذا يعني أن لها نواة قطرها 8.3-10 ميكرون وكسوة قطرها 125 ميكرون. تمنح SM المستخدم معدل نقل أعلى ومسافة تصل إلى 50 مرة من MM ، لكنها تكلف أكثر. تتطلب SM مصدرًا ضوئيًا بعرض طيفي ضيق جدًا (في الأساس ليزر). ستكون المعدات المستخدمة لإرسال واستقبال وتحويل إشارات الألياف SM المصدر الأساسي لزيادة التكلفة.

الأحجام الأساسية الأكثر شيوعًا لـ MM هي 50 و 62.5 ميكرومتر مع كسوة 125 ميكرون. 50/125 ميكرومتر أصبحت أكثر ألياف MM شيوعًا. يسمح قلب MM الأكبر بمسارات متعددة لانتشار الضوء ، على عكس المسار الفردي عبر SM. هذا له مزاياه وعيوبه. أكبر ميزة هي انخفاض تكلفة المعدات. العيب هو مسافة نقل أقل قليلاً من SM.

لتحديد نوع الألياف اللازمة لتطبيق معين ، يجب الإجابة على هذه الأسئلة: كم يبلغ ارتفاع المبنى؟ ما هو طول كابل السفر؟ ما الذي سيتم نقله على الألياف؟ هل يتم توفير الإنترنت اللاسلكي للسيارة (شائع في تطبيقات الرعاية الصحية)؟ هل تحتاج أجهزة الأمان مثل الكاميرات وأجهزة قراءة البطاقات إلى الاستقرار الذي توفره الألياف في الكابلات المتنقلة؟ هل سيتم توفير شاشات تلفزيون في الكابينة؟ تم إحراز تقدم يسمح بالتحكم في وظائف الإشارة ، مثل الأزرار والهواتف ، عبر الألياف.

بالنسبة للأنواع القديمة من MM الضوئية (OM) ، مع التعيينات OM1 و OM2 ، يتم استخدام مصابيح LED كمصدر للضوء. ومع ذلك ، فإن مشكلة استخدام LED لإنشاء نبضات الضوء اللازمة للإرسال ، هي أنها تقتصر على مدى سرعة تشغيلها وإيقاف تشغيلها. للتغلب على هذه القيود ، تم تطوير ألياف متعددة الأوضاع محسّنة بالليزر (LOMMF) (OM3 و OM4). كما ذكرنا سابقًا ، يمكن أن تكون معدات الليزر لنقل الألياف باهظة الثمن. لتفادي هذه التكلفة ، تم تطوير الليزر الباعث للسطح ذي التجويف العمودي (VCSEL). إن VCSEL عبارة عن صمام ثنائي ليزر قائم على أشباه الموصلات يصدر شعاعًا ضوئيًا عالي الكفاءة. تسمح VCSELs لـ LOMMF بنقل المزيد من البيانات بمعدلات أعلى بكثير عبر مسافات أطول. باختصار ، بالنسبة لمعظم تطبيقات المصاعد ، فإن ألياف MM كافية للاستخدام. يوضح الجدول 1 أنه من الممكن إرسال 10 جيجا بايت عبر OM3 في نطاق 300 متر (980 قدمًا). يوضح هذا الجدول أيضًا طول الارتباط لتطبيقات LAN المختلفة.

التواصل

يجب أن تكون هناك وسيلة لتوصيل هذه القطعة الصغيرة من الزجاج بمعدات أو أجهزة الإرسال في كل طرف. هذا هو المكان الذي سنتحدث فيه عن بعض الموصلات المستخدمة في الصناعة.

يستخدم الموصل ST وصلة قفل حربة مع حلقة مقاس 2.5 مم. متوفر في SM و MM ، يتميز موصل ST بتركيب ميداني موثوق ودائم. هذا الموصل تحت ضغط زنبركي للحفاظ على الاتصال. إذا تم سحب الكابل ، فقد يتسبب ذلك في فصل بصري.

موصل SC هو موصل فصل غير بصري مع حلقة زركونيا مشعة مسبقًا مقاس 2.5 مم. متوفر في أنماط بسيطة ومزدوجة ، يتميز هذا الموصل بتصميم اتصال دفع / سحب من أجل الترقيع السريع للكابلات في حوامل أو حوامل الحائط.

يوفر موصل LC ، المرخص من قبل Lucent Technologies ، تصميمًا مقاومًا للسحب وحجمًا صغيرًا مثاليًا للتطبيقات عالية الكثافة. متوفر في إصدارات بسيطة أو مزدوجة ، موصل LC مزود بحلقة زركونيا 1.25 مم. يشتمل LC أيضًا على آلية قفل فريدة لتحقيق الاستقرار في حوامل رفوف النظام. حجمها الصغير وسهولة التركيب والموثوقية تجعلها بسرعة الموصل المفضل.

أنماط الإنهاء

كان الايبوكسي والبولندية المعالجة بالحرارة هي النهاية الأصلية للألياف الضوئية ، والتي لا تزال تحظى بشعبية مع تركيب الحجم الكبير أو منازل تجميع المصنع نظرًا لتكلفتها المنخفضة وفقدانها المنخفض والاعتمادية. عادةً ما يكون هذا النمط مرهقًا جدًا للاستخدام الميداني ، وما لم يتم إجراؤه في بيئة خاضعة للرقابة ، سيكون العائد منخفضًا. كما يتطلب التدريب على المهارات الأكثر إشرافًا ، خاصةً في مجال التلميع.

الإيبوكسي والتلميع سهل المعالجة (الذوبان الساخن ، اللاهوائي ، إلخ) شائع لدى المقاولين المعتادين على هذا النوع من الإنهاء. في حين أنها قابلة للتثبيت في الموقع وتكلفة منخفضة نسبيًا وخسارة منخفضة ويمكن الاعتماد عليها ومستقرة في معظم البيئات باستثناء تلك التي تعاني من درجات حرارة شديدة الحرارة ، فإنها لا تزال تتطلب تلميعًا وتوفر أقل من 100٪ إنتاجية وتستغرق وقتًا نسبيًا.

تعتبر الموصلات التي لا تحتوي على إيبوكسي / بدون ملمع (موصلات مصقولة مسبقًا مع لصق ميكانيكي) هي الأسرع والأسهل في التثبيت ، مما يجعلها خيارًا شائعًا لأي شخص يحتاج إلى إنهاء الألياف الضوئية في المجال. أدت أحدث التطورات في هذا النوع من الموصلات إلى تحسين الإنتاجية ، ولا يتطلب الأمر سوى القليل من التدريب أو لا يتطلب أي تدريب. الجانب السلبي هو أن هذه الموصلات باهظة الثمن نسبيًا ، وعلى الرغم من عدم إمكانية الاعتماد على موصلات epoxy / no polish ، إلا أن وصلات الانصهار في المصنع أكثر قوة. الأدوات الاحتكارية مطلوبة ، وهناك احتمال حدوث مشكلات انعكاس عكسي مع بعض تطبيقات SM.

موصلات لصق الانصهار (no ‐ epoxy / no polish / fusion splice) تحظى بشعبية لدى شركات الاتصالات والجيش نظرًا لحقيقة أن أدائها جيد مثل الموصلات التي تم إنهاؤها مسبقًا في المصنع مع انعكاس خلفي منخفض جدًا. من السهل جدًا تشغيل المعدات التي تصنع هذه الوصلات ويمكن تعلمها في وقت قصير جدًا. بمجرد أن يشعر شخص ما بالراحة مع الجهاز ، والتعامل مع الألياف واستخدام الأدوات ، يمكن إجراء التوصيلات في أقل من دقيقة. نظرًا لموثوقية هذه الوصلات ، فهي الأكثر موصى بها لصناعة المصاعد.

معدات النقل

نستخدم محول بيانات في كل طرف من طرفي الألياف للتحويل من الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية أو العكس. توفر محولات البيانات هذه الواجهة بين الألياف البصرية والإلكترونيات. كما ذكرنا سابقًا ، يمكن تشغيل العديد من الأجهزة عبر الألياف. ضع في اعتبارك أن الاتصالات ثنائية الاتجاه مطلوبة أو مطلوبة في معظم الحالات.

استثمرت Draka في المعدات والتدريب لعمل وصلات الاندماج. لدينا الآن القدرة على تدريب المجال في هذا النوع من إنهاء الألياف. يمكننا تقديم هذا التدريب في بيئة الفصل وإتاحته لميكانيكي المصاعد للحصول على أرصدة التدريب المطلوبة. تقدم Draka أيضًا أدوات ومعدات ومحولات بيانات الألياف البصرية.