ANOTACE ABSTRACT. Klíčová slova: Optická vlákna, optické kabely, ochrany kabelů, lokalizace, evidence.

Transkript

1

2

3 ANOTACE Zaměření této bakalářské práce je popis vyhledávání optických kabelů a tras uložených pod zemským povrchem vhodnou metodou a dále možnost evidence těchto optických tras a prvků v geografickém informačním systému ArcGIS. V práci jsou podrobně rozebrány jednotlivé druhy optických vláken a uvedené principy jejich kabeláže s vyjmenovanými příklady nejčastěji používaných kabelů. Jsou zde uvedeny další prvky používané při výstavbě optických sítí, ať už jednotlivé konektory, rozbočovače apod., tak i ochranné prvky nejčastěji používané pro rozvody optických kabelů. Dále jsou zde uvedeny i příklady možností pokládky úložných tras a kabelů a nejčastěji v současnosti možnosti jejich vyhledávaní s praktickým vyjmenováním a popisem vyhledávačů těchto nemetalických prvků. Práce se také zaměřuje na to, jak tyto prvky efektivně evidovat, aby k nim šlo rychle a jednoduše přistupovat a zjednodušit tak jejich blízkou lokalizaci v reálném prostoru, pro zabezpečení nechtěnému destruktivnímu přerušení, či případné opravě, rozšiřování atd. Klíčová slova: Optická vlákna, optické kabely, ochrany kabelů, lokalizace, evidence. ABSTRACT The focus of this work is a description of search-optic cables and cables stored in the Earth's surface suitable method and the possibility of registration of the optical paths and components in the ArcGIS geographic information system. The work set out in detail the different types of optical fibers and principles listed in the wiring examples most commonly used cables. There are additional elements used in the construction of optical networks, whether the individual connectors, hubs, etc., as well as protection features most often used for distribution of optical cables. There are also examples given options stowages routes and laying cables, and most currently with the possibility to discover a practical listing and description of these search engines non-metallic elements. The work also focuses on how these elements efficiently record to go to them quickly and easily access and simplify their close location in real space, to ensure unwanted destructive interruption, or any repair, expansion, etc. Keywords: Optical fibers, optical cables, cable protection, location, registration.

4 BIBLIOGRAFICKÁ CITACE PRÁCE MARTÍNEK, M. Programové řešení dokumentace optických kabelů. Brno: Vysoké učení technické v Brně, Fakulta elektrotechniky a komunikačních technologií, s. Vedoucí bakalářské práce doc. Ing. Miloslav Filka, CSc. Prohlášení Prohlašuji, že svoji bakalářskou práci na téma Programové řešení dokumentace optických kabelů jsem vypracoval samostatně pod vedením vedoucího bakalářské práce a s použitím odborné literatury a dalších informačních zdrojů, které jsou všechny citovány v práci a uvedeny v seznamu literatury na konci práce. Jako autor uvedené bakalářské práce dále prohlašuji, že v souvislosti s vytvořením této práce jsem neporušil autorská práva třetích osob, zejména jsem nezasáhl nedovoleným způsobem do cizích autorských práv osobnostních a jsem si plně vědom následků porušení ustanovení 11 a následujících autorského zákona č. 121/2000 Sb., včetně možných trestněprávních důsledků vyplývajících z ustanovení 152 trestního zákona č. 140/1961 Sb. V Brně dne Podpis autora

5 Obsah 5 OBSAH SEZNAM OBRÁZKŮ... 8 SEZNAM TABULEK... 8 SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK ÚVOD OPTICKÁ VLÁKNA OPTICKÁ VLÁKNA DRUHY OPTICKÝCH VLÁKEN JEDNOVIDOVÉ SVĚTLOVODY MNOHOVIDOVÉ VLÁKNO GRADIENTNÍ VLÁKNO OPTICKÉ KABELY OPTION1 - PLNĚ DIELEKTRICKÝ SUCHÝ OPTICKÝ KABEL POWERGUIDE TM PLNĚ DIELEKTRICKÝ SAMONOSNÝ OPTICKÝ KABEL VLASTNOSTI MINI LXE VLASTNOSTI VNITŘNÍ OPTICKÝ KABEL ACCUMAX MONTÁŽ OPTICKÝCH VLÁKEN A KABELŮ SVAŘOVÁNÍ KONEKTORY GELOVÉ KONEKTORY 3M NPC GELOVÉ KONEKTORY R&M SPOJKY KABELŮ A VLÁKEN M FIBRLOK II M FIBRLOK II M FIBRLOK 2540G OPTICKÁ SPOJKA TYPU 2500 LG UCAO - UNIVERZÁLNÍ ZEMNÍ SPOJKA KABELOVÉ SPOJKY R&M ŘADY LC KABELOVÉ SPOJKY R&M ŘADY RM... 21

6 Obsah KABELOVÉ SPOJKY R&M ŘADY FTTX OPTICKÉ ROZVADĚČE OPTICKÉ VANY 19" OPTICKÉ ROZVADĚČE ŘADY LGX VÝSTAVBA OPTICKÝCH TRAS METODA MCS ROAD METODA MCS DRAIN METODA MIKROTRUBIČKOVÁNÍ ULOŽENÍ KABELŮ OCHRANNÉ TRUBKY HDPE JEDNOPLÁŠŤOVÉ TRUBKY TYP OPTOHARD DĚLENÉ TRUBKY DVOUPLÁŠŤOVÉ TRUBKY TYP KOPOFLEX TYP KOPODUR VODOTĚSNÉ KABELOVÉ KOMORY ROMOLD VYHLEDÁVANÍ KABELŮ LOKÁTORY 3M DYNATEL SYSTÉM GPS U LOKÁTORŮ 3M DYNATEL SOFTWAROVÉ ROZHRANÍ MEZI PŘIJÍMAČEM A POČÍTAČEM LOKÁTORY 3M DYNATEL SÉRIE M ID PRO LOKALIZACI MARKERŮ ZNAČKOVACÍ SYSTÉM 3M BAREVNÉ OZNAČENÍ MARKERŮ PROVEDENÍ MARKERŮ LOKÁTORY SEBAKMT PRO LOKALIZACE MARKERŮ FERROLUX FLM ZNAČKOVACÍ SYSTÉM SEBAKMT BAREVNÉ OZNAČENÍ MAKERŮ GEOGRAFICKÝ INFORMAČNÍ SYSTÉM GIS SOUŘADNICE SOUŘADNICOVÝ SYSTÉM JEDNOTNÉ TRIGONOMETRICKÉ SÍTĚ KATASTRÁLNÍ... 37

7 Obsah SOUŘADNICOVÝ SYSTÉM S SOUŘADNICOVÝ SYSTÉM WGS GLOBÁLNÍ POLOHOVÝ SYSTÉM GPS PROGRAM ARCGIS ARCGISDESKTOP POPIS UŽIVATELSKÉHO ROZHRANÍ ARCGIS ARCMAP ARCCATALOG ARCTOOLBOX MODELBUILDER NÁVRH EVIDENCE OPTICKÝCH TRAS V ARCGIS PROHLÍŽENÍ GEOGRAFICKÝCH DAT RELACE V SHAPEFILE PROPOJENÍ RELACÍ NADEFINOVÁNÍ SOUŘADNÉHO SYSTÉMU U FORMÁTU SHAPEFILE VYBRÁNÍ SOUŘADNÉHO SYSTÉMU Z NABÍDKY ARCGIS IMPORTOVÁNÍ JIŽ NADEFINOVANÝCH SYSTÉMU Z JINÉHO SHAPEFILU SPOUŠTĚNÍ ARCMAP A NAČTENÍ VRSTEV VÝBĚR OBJEKTU VRSTVY RUČNÍ VÝBĚR VÝBĚR PODLE ATRIBUTŮ VÝBĚR PODLE LOKACE EDITACE ATRIBUTOVÉ TABULKY UMÍSŤOVÁNÍ POPISKŮ BODOVÁ GEOMETRIE LINIOVÁ GEOMETRIE PLOŠNÁ GEOMETRIE LAYOUT ZÁVĚR POUŽITÁ LITERATURA... 54

8 Seznam obrázků 8 SEZNAM OBRÁZKŮ Obr. 2-1Jednovidové světlovody Obr. 2-2 Mnohovidové vlákno Obr. 2-3 Gradientní vlákno Obr. 9-1 Schéma systému ArcGIS (org. ArcGIS Systém diagram [2]) Obr Catalog Tree Obr Vytvoření nového Shapefile Obr Vytvoření tabulky entit Shapefile Obr Propojení relací Shapefile Obr Změna vrstvy Obr Přepínání mezi View a Layoutem SEZNAM TABULEK Tab. 3-1 Parametry kabelu ACCUMAX Tab. 6-1 Rozměry trubek typu Optohard... 25

9 Seznam symbolů a zkratek 9 SEZNAM SYMBOLŮ A ZKRATEK Zkratka Popis zkratky DC DQDB DS EMS FC FDDI FIC FTTx FTTH FTTB FTTD GI GIS GPS HDPE LAN LC LSZH LXE. MAN MC MCS MM MT-RJ NPC Depressed Clad Distributed Queue Dual Bus Dispersion Shifted Elektronik Mark System Ferrule Connector Fiber Distributed Data Interface Field Installable Optical Connector Fiber to the X Fiber to the Home (vlákno do domu) Fiber to the Building (vlákno do budovy) Fiber to the Desk (vlákno k pracovnímu stolu) Gradientní index Geographic Information Systems Global Positioning System High Density Polyethylene Local Area Network Local Connector Low Smoke Zero Halogen Ligftguide Express Entry Metropolitan Area Network Matched Clad Micro Cabling systems Multi Mode Mechanical Transfer Registered Jack No Polish Connector

10 Seznam symbolů a zkratek 10 Zkratka OPTION1 ROL SAP SC SM Si ST SQL SQL query TIFF VBA Popis zkratky Outside Plant to Indoor Optical Network Reverzní oscilace Super Absorbent Polymer Standard Connector Single Mode Step index Straight Tip Structured Query Language Dotaz jazyka SQL Tag Image File Format Visual Basic for Application

11 1 Úvod 11 1 ÚVOD Ve světě telekomunikační techniky se stále více pro přenos dat využívají optické sítě. Chceme-li dosahovat vysokých přenosových rychlostí a přitom disponovat dostatečnou kapacitou nejen pro současnost, ale i pro budoucnost, je tedy zapotřebí využívat přenosu optickým vláknem. Dobře vybudované komunikační dráhy a infrastruktury znamenají základní výhody této komunikační technologie. Optická kabeláž je optimální pro propojení např. počítačových sítí, telefonních ústředen, kabelové televize, zabezpečovacích a kamerových systémů. Optická vlákna mají vysokou životnost a jsou nenáchylná k okolnímu elektromagnetickému rušení (atmosférické, průmyslové rušení apod.). Cílem je splnit jak dnešní, tak také budoucí požadavky na šířku pásma, provozní spolehlivost a elektromagnetickou kompatibilitu. V období kdy jsou již položeny na území České republiky a Evropy statisíce až miliony kilometrů optických kabelů, roste význam operativní správy infrastruktury sítě a získávání aktuálních informací o jejím stavu umožňující například zkrátit čas nutný pro lokalizaci poruchy, řešení problému pronájmu uložených ochranných vedení pro rozšiřování optických tras apod.. Pro řešení těchto úkolů je nutno zabezpečit rychlý přístup k aktuální dokumentaci sítě a to i širokému okruhu uživatelů. Aby byla zaručena aktuálnost dokumentace, musí být zabezpečena její rychlá a snadná údržba, čehož lze dosáhnout převedením do digitální podoby. Vzhledem k tomu, že náklady na převod dokumentace do digitální formy tvoří výraznou část celkových nákladů na zavedení informačního systému pro její správu, je výhodné vyloučit tuto fázi nasazením slučitelného systému ve fázi projektování optických sítí. Výsledkem by byla nejlépe digitální dokumentace vhodná pro okamžité nasazení v systému pro správu dokumentace sítě a její pozdější možnost rozšíření s rozšiřováním optických tras. Cílem této bakalářské práce je seznámení s typy optických vláken a jednotlivých druhů kabelů. Jednotlivé možnosti technologie pokládání a ochrany optických kabelů. Dále principy vyhledávaní již položených tras a následná evidence v geografickém mapovém programu ArcGIS.

12 2 Optická vlákna 12 2 OPTICKÁ VLÁKNA 2.1 Optická vlákna Přenos informace optickým vláknem umožňuje světelný paprsek. Optický spoj je ve své základní podobě tvořen modulovaným zdrojem záření, optickým prostředím a přijímačem záření. Vstupní a výstupní signál optického spoje je elektrický, a tak vysílací a přijímací část obsahuje kromě optoelektrických prvků a optických soustav také elektronické obvody pro zpracování vstupního a výstupního signálu. Světelným zdrojem bývá laser nebo luminiscenční dioda (LED). Úkolem vysílací a přijímací části optického systému je převést optický signál s co nejmenšími ztrátami z vysílače do optického prostředí a dále na přijímací straně na fotodetektor. Přijímač potom přeměňuje světelný signál zpět na signál elektrický a obvody pro zpracování signálu převádějí signál na formu vhodnou pro přenos. Podstata přenosu vláken je založena na totálním odrazu na rozhraní dvou optických prostředí s rozdílným indexem lomu. Jsou tvořeny válcovým dielektrickým jádrem s indexem lomu n 1, které je obklopeno dielektrickým pláštěm s indexem lomu n 2. Platí, že n 1 > n 2. [5] 2.2 Druhy optických vláken U optických vláken používaných v datových sítích se udává průměr jádra a pláště v mikrometrech a používají se mnohavidová vlákna (MM) o průměrech 50/125 µm nebo 62,5/125 µm. V telekomunikacích se dnes výhradně používají jednovidová vlákna (SM) o průměru 9/125 µm. Jedná se především o standardy G.652, G.653, G.655 a G.657. [5] Jednovidové světlovody Jednovidová vlákna (SI - Single mode) vykazují nejlepší parametry optické přenosové cesty. Mají nejmenší průměr jádra do 10 µm. Takto malé jádro má za následek velký úhel odrazu ve vlákně, a to vede k menšímu prodloužení dráhy paprsku. Základní parametry SI vláken je optický útlum, chromatické disperze, polarizační vidová disperze a průměr vidového pole. [5] Obr. 2-1Jednovidové světlovody

13 2 Optická vlákna Mnohovidové vlákno Monohovidové vlákno (vícevidové, MM multi mode) se od jednovidových liší zejména průměrem jádra, které může být až 1000x větší. S velkým jádrem se zvětšuje i počet drah po nichž paprsky procházejí. Proto se vlákna nazývají mnohovidová. [5] Obr. 2-2 Mnohovidové vlákno Mnohovidové vlákno se skokovým indexem lomu SI step index (skokový index lomu) do vlákna vstupují vidy (paprsky) pod mnoha úhly a ty se šíří totálním odrazem, vytváří tak mnohovidový způsob šíření signálu. Mezi nevýhody patří vznikající vidová disperze, což u tohoto typu světlovodu omezuje šířku přenášeného pásma na hodnotu asi 50MHz/km. Hlavní použití je tedy pro přenosy na krátké vzdálenosti. [5] Gradientní vlákno U gradientních vláken (graded index) se index lomu zvyšuje se vzdáleností od středu vlákna. Paprsek opisuje sinusovou křivku, což snižuje vidovou disperzi. GI gradientní index (plynulá změna indexu lomu). Průměr jádra se pohybuje kolem 50 µm 100 µm s NA kolem 0,2 µm. Šířka pásma je přes 1GHz/km. [5] Obr. 2-3 Gradientní vlákno

14 3 Optické kabely 14 3 OPTICKÉ KABELY Optická vlákna jsou velmi citlivá na mechanické namáhání a ohyby. Jejich ochranu proto musí zabezpečovat svým konstrukčním řešením optický kabel, který kromě jednoho či více optických vláken obvykle obsahuje i vhodnou výplň, zajišťující potřebnou mechanickou odolnost. Kromě velké přenosové rychlosti je další velkou výhodou optických vláken jejich naprostá necitlivost vůči elektromagnetickému rušení (což je velmi důležité např. v průmyslových aplikacích). Výhodou je také velká bezpečnost proti odposlechu, malý průměr a malá hmotnost optických kabelů. Poněkud problematičtější je spojování jednotlivých vláken. Technologie jejich lepení či svařování však již jsou v praxi dostatečně zvládnuty. Pro počítačové sítě jsou optická vlákna atraktivní především pro vysokou přenosovou rychlost, kterou umožňují dosáhnout s poměrně nízkými náklady. Jde tedy o technologii velmi perspektivní (a to nejen pro počítačové sítě). V současné době již existují dva standardy, které se týkají použití optických vláken v počítačových sítích: FDDI (Fiber Distributed Data Interface) pro lokální sítě typu s kruhovou topologií, s přenosovou rychlostí 100 Mbit/s a DQDB (Distributed Queue Dual Bus) pro tzv. metropolitní sítě, s přenosovou rychlostí až 155 Mbit/s. Klasická konstrukce Klasická konstrukce, kdy jsou vlákna stáčena ve vrstvě, popřípadě vrstvách kolem tažného prvku. Drážková konstrukce Drážková konstrukce, kdy jsou vlákna samostatně nebo v sekundární ochraně uložena v drážkách. Pásková konstrukce Dále se používá pásková konstrukce kabelu (Ribbon), kdy se jednotlivé pásky o počtech 4,6 nebo 12 skládají na sebe a následně jsou kabelovány. Pro vyšší počty vláken je možné vytvářet i skupiny. Používají se především v přístupových sítích. V současné době jsou na trhu svářečky umožňující provádět sváry 12 vláknových ribbonů. [5] 3.1 Option1 - plně dielektrický suchý optický kabel Optický kabel OPTION1 (Outside Plant to Indoor Optical Network) je plně dielektrický univerzální (pro venkovní i vnitřní aplikace) optický kabel se suchým vnitřkem kabelové duše. Konstrukce kabelu OPTION1 je podobná konstrukcím venkovních kabelů, čímž zabezpečuje potřebné tahové a mechanické vlastnosti tohoto kabelu k venkovnímu použití. Suchá konstrukce kabelové duše umožňuje chránit kabel nehořlavým pláštěm bez obsahu halogenových prvků (LSZH Low Smoke Zero Halogen). Proto je tento kabel vhodný k použití i uvnitř budov.

15 3 Optické kabely 15 Konstrukce kabelu OPTION1 je založena na známé konstrukci Loose Tube. V této konstrukci jsou optická vlákna chráněna trubičkou volné sekundární ochrany, která má průměr několikrát větší než je průměr vláken. V trubičce tak může být umístěno několik vláken. Trubičky jsou navíc vyplněny speciálním gelem, který zabraňuje pronikání vody k vláknům a současně zajišťuje relativní mechanickou nezávislost vlákna kabelu. Ochranné trubičky a vlákna jsou snadno rozlišitelné díky barevnému značení. Trubičky jsou ovinuty kolem centrálního dielektrického tahového prvku. Na rozdíl od běžných kabelů typu Loose Tube není jádro vyplněné gelem, ale ochranu proti vodě zajišťují suché pásky impregnované SAP (Super Absorbent Polymer) materiálem. Nepřítomnost gelu uvnitř kabelu výrazně zjednodušuje přípravu kabelu ke spojování ve spojkách. Potřebnou tahovou odolnost zajišťuje aramidová příze umístěná pod pláštěm kabelu, který je zhotoven z LSZH materiálu. Díky této konstrukci optický kabel OPTION1 splňuje veškeré požadavky kladené na venkovní i vnitřní kabely. Optický kabel OPTION1 se výborně hodí na trasy, v nichž se přechází z venkovních do vnitřních prostor. Výrazně se tím snižují instalační náklady, neboť není nutný přechod z venkovního kabelu na vnitřní. [5] 3.2 POWERGUIDE TM plně dielektrický samonosný optický kabel Tento optický kabel je plně dielektrický samonosný vhodný pro vzdálenosti mezi nosnými oporami až 1000 m. Díky své konstrukci, která zaručuje vysokou odolnost vůči povětrnostním vlivům a vzhledem k jednoduché instalaci tohoto kabelu, při níž jsou minimalizovány instalační náklady, představuje tento kabel cenově výhodnou volbu pro závěsné optické trasy. Při konstrukci kabelu je použita plně ověřená a vysoce spolehlivá volná trubičková ochrana (Loose Tube) známá z konstrukce venkovn9ch kabelů. V této konstrukci jsou optická vlákna chráněna trubičkou volné sekundární ochrany, která má průměr několikrát větší než je průměr vláken. V trubičce tak muže být umístěno několik vláken. Trubičky jsou navíc vyplněny speciálním gelem, který zabraňuje pronikání vody k vláknům a současně zajišťuje relativní mechanickou nezávislost vlákna a kabelu. Trubičky jsou ovinuty kolem centrálního dielektrického tahového prvku a celé jádro je rovněž vyplněno gelem proti pronikání vody. Ochranné trubičky a vlákna jsou snadno rozlišitelné díky barevnému označení. Plášť kabelu se skládá ze dvou polyetylénových ochranných vrstev, mezi kterými se nacházejí tahové prvky z aramidové příze. Tato konstrukce zajistí dostatečnou tahovou odolnost, přičemž eliminuje potřebné nosné pomocné prvky známé z jiných konstrukcí závěsných kabelů. Malý průměr, hladký kruhový tvar a integrované tahové prvky zabezpečují vysokou odolnost vůči povětrnostním vlivům (větru, ledu), redukují průvěs kabelu a zatížení opěrných stožárů. [5]

16 3 Optické kabely Vlastnosti - Jednoduchá instalace, - každý kabel je zákaznicky vyráběn pro jednotlivé aplikace, - vzdálenost mezi nosnými oporami až 1000 m, - ověřená technologie volné trubičkové ochrany, - kabel je vyráběn až se 144 vlákny, - technika reverzní oscilace ROL použitá ke splétání trubiček při výrobě kabelu zajišťuje snadný přístup k vláknům a jednoduché spojování, - tahové prvky jsou zhotoveny z dielektrické aramidové příze, - párací lanka zjednodušují odstranění jednotlivých vrstev pláště. [5] 3.3 Mini LXE Kabely typu Mini LXE jsou vylehčenou a konstrukčně zjednodušenou verzí kabelů LXE ( Ligftguide Express Entry). Jejich jádro je tvořeno jedinou centrální PE trubičkou s vnějším průměrem 3,9 mm. Trubička je vyplněna gelem a může obsahovat až 3 svazky po 6 vláknech (maximálně 18 vláken). Každý svazek je držen pohromadě a současně identifikován barevnou nitkou. Navzájem barevně odlišena jsou i jednotlivá vlákna. Mechanická ochrana kabelu je zajištěna pancířem (vlnovcem) z chromované oceli a dvěma ocelovými tahovými členy. Uvedená kombinace zajišťuje kabelu tahovou pevnost 1800 N, která postačuje pro většinu instalačních metod. Vnější plášť kabelu je tvořen polyetylénem se střední hustotou. Kabel Mini LXE je ekonomickým a prostorově úsporným řešením pro všechny optické sítě, které nevyžadují vysoký počet vláken. Své uplatnění nachází zejména v účastnických sítích nebo v sítích pro kabelovou televizi. [5] Vlastnosti - Optimalizovaná kabelová konstrukce pro maximálně 18 vláken, - barevné značení vláken i svazků vláken, - jádro typu Lightpack (jediná centrální trubička s vlánky, plášť typu LXE (ocelový pancíř + 2 ocelové tahové členy), - malý průměr a nízká hmotnost při tahové pevnosti 1800 N - jednoduchý přístup k vláknům, - dostupný i s vlákny typu DC (Depresses Clad) nebo MC (Matched Clad),

17 3 Optické kabely 17 - primární ochrana vláken D LUX 100 poskytuje vláknům i kabelu vynikající mechanickou a klimatickou odolnost. [5] 3.4 Vnitřní optický kabel ACCUMAX Vnitřní optický kabel typu ACCUMAX je díky svým vynikajícím mechanickým vlastnostem použitelný prakticky pro jakékoliv vnitřní aplikace, které nevyžadují větší počet vláken. V telekomunikacích jej lze využít např. pro spojení mezi kabelovnou, kde je zpravidla v optické spojce napojen na venkovní kabel a zesilovací stanici a kde může být ukončen v optickém rozvaděči nebo přímo napojen na přenosné zařízení. Hodí se i pro aplikace FTTD. Kabely obsahují jednovidová optická vlákna typu s dvojitou primární chranou D LUX s těsnou sekundární ochranou a s vnějším průměrem 0,9 mm. Vlákna mohou být typu DC (Depressed Clad vnořený profil indexu lomu) nebo MC (Matched Clad přizpůsobený profil indexu lomu). Identifikace vláken je zajištěna zbarvením těsné sekundární ochrany. Maximální počet optických vláken v kabelu ACCUMAX je 72. Optická vlákna jsou obklopena kevlarovými vlákny, která poskytují kabelu tahovou odolnost a mechanickou pevnost. Vnější plášť z PVC má žlutou barvu. [5] Parametry Typ vlákna Tab. 3-1 Parametry kabelu ACCUMAX Lucent Technologies SM DC nebo SM MC Primární ochrana D LUX 100 Průměr těsné sekundární 0,9 mm ochrany Útlum Chromatická diperze Mezní vlnová délka Pracovní teplota 1310 mm 0,4 db/km 1550 mm 0,3 db/km 1310 mm 2,8 ps/km nm 1550 mm 18 ps/km nm 1230 nm 20 C až +70 C

18 4 Montáž optických vláken a kabelů 18 4 MONTÁŽ OPTICKÝCH VLÁKEN A KABELŮ 4.1 Svařování Technologie svařování elektrickým obloukem se provádí buď pomocí jednoúčelových svařovacích poloautomatů, nebo automatů řízených mikropočítačem. Po provedení sváru se provádí zkouška pevnosti spoje a měření útlumu. V případě nedostatků je nezbytné spoj zlomit a celý postup opakovat. Odstranit ochrany, zalomit vlákno, očistit konce a připevnit do přípravku svářečky. [5] 4.2 Konektory V ústřednových částech se s výhodou využívají konektory. Konektory jsou velmi náročné na výrobu, vzhledem k potřebné přesnosti. Novinkou na českém trhu jsou beznástrojové optické gelové konektory FIC (Field Installable Optical Connector) korejské výroby. Tyto konektory jako první na světě nevyžadují speciální přípravek pro instalaci a nevyžadují žádné lepení ani broušení, vše je založeno pouze na mechanickém principu. Gel obsažený v těle konektoru má podobné vlastnosti jako jádro optického vlákna. Tento gel vytvoří spojení mezi optickou ferulí s předpřipraveným předleštěným vláknem a optickým vláknem, na které konektorujeme. Velmi nízký typický útlum, instalace konektoru za méně než minutu a nízká cena tohoto řešení tuto technologii je největší výhodou. Další výhodou je i možnost opětovného použití již nakonektorovaných kusů. [13] Gelové konektory 3M NPC 3M TM NPC (No Polish Connector) optické gelové konektory umožňují rychlou montáž singlemode či multimode konektorů. Velkou výhodou je možnost montáže nejen na bufferované vlákna s těsnou sekundární ochranou 900 µm, ale i na vlákna 250 µm. NPC má již v těle konektoru vlákno, které je v optické feruli továrně předleštěné. Přenos světelného signálu zajišťuje gel uvnitř konektoru, mající podobné vlastnosti (index lomu), jako je tomu u samotného materiálu přenosového média (jádro optického vlákna). Pomocí prizma a finálního zalisování vlákno pevně mechanicky uchytíme v konektoru. K instalaci NPC konektorů potřebujeme jen velmi jednoduchý přípravek, lámačku vláken a běžné nářadí pro preparaci vláken. 3M TM má ve svém portfoliu kompletní sadu nářadí včetně praktické transportní brašny tu je možné uchytit na opasek. [13] Gelové konektory R&M Mechanické krimpovací konektory typu ST, SC, MT RJ a LC dovolují jednoduché a rychlé zakončení optických tras. Pracují na principu bezkontaktního spoje pomocí gelu (ten má podobné optické

19 4 Montáž optických vláken a kabelů 19 fyzikální vlastnosti jako materiál optického vlákna) a předpřipravené již vyleštěné ferule. Pro spojování konektoru s vláknem je potřeba pouze mechanická bez potřeby elektrické energie. Tyto konektory jsou vhodné převážně do LAN a MAN sítí, které využívají multimodové vlákna. [13] 4.3 Spojky kabelů a vláken M FIBRLOK II 2529 Je univerzální optická gelová mechanická spojka. Je vyvinuta pro mechanické spojování optických vláken o průměru primární ochrany od 250 µm do 900 µm. FIBRLOK II je optická spojka určená pro spojování jednovidových i vícevidových optických vláken s nominálním průměrem vlákna 125 µm. Pro instalaci je nutná pouze běžná sada nástrojů, lámačka vláken a specielní plastový přípravek pro uzamčení spojky. Výhodný je u této spojky min. vložný útlum, který se blíží hodnotám vařených spojů. FIBRLOK spojky můžeme, stejně jako sváry, ukládat do optických hřebínků (hřebínky pro FIBRLOK spojky). Spojky FIBRLOK lze rovněž ukládat do optické zásuvky 3M FTTH [13] M FIBRLOK II 2539 Je běžná spojka 2529 navíc doplněná držákem. Je tedy vhodná jak pro jednovidový i vícevidový vlákna. Držák je vybaven samolepicí ploškou a nabízí se tedy umístit jej kamkoliv bez nutnosti použití optické kazety a hřebenu. Pro tyto spojky není třeba montážního přípravku, ten je nedílnou součástí držáku se samolepkou. [13] M FIBRLOK 2540G Je jednovidová optická gelová spojka. Navržená speciálně pouze pro jednovidová vlákna s primární ochranou 250µm. Jedná se o ideální spojku pro aplikace FTTx, a to především díky nízkým pořizovacím nákladům za nářadí nutné k instalaci - není tedy finančně náročné vybavit hned několik montážních skupin kompletní sadou nářadí. I tato FIBRLOK spojka se vyznačuje nízkým vložným útlumem. [13] Optická spojka typu 2500 LG Optická spojka je samostatná optická spojka pro univerzální použití. Její kryt je vytvořen ze zesíleného termoplastického materiálu, který spojce poskytuje velmi dobrou mechanickou, klimatickou i chemickou ochranu. V základním provedení je spojka vybavena třemi kazetami pro uložení svařovaných nebo mechanických spojů optických vláken. S těmito kazetami má spojka kapacitu 24 spojů vláken (svařovaných nebo mechanických). Do spojky lze dodatečně umístit jednu rozšiřující kazetu D a také lze umístit 3 kazety typu UC 54. Tyto kazety umožňují rozšířit kapacitu spojky na 54 svařovacích spojů při použití mechanické sendvičové ochrany těchto spojů. V základním balení spojky jsou dodávány

20 4 Montáž optických vláken a kabelů 20 všechny komponenty potřebné pro montáž dvou kabelů (průměr 10 21,6 mm) do hlavních vstupů spojky. Jediným spotřebním materiálem, který je třeba pro základní montáž spojky objednávat zvlášť, je plnící hmota, encapsulant, kterou se vyplňuje dno spojky a která zamezuje pronikaní vody do prostoru uvnitř spojky. [5] Základní vlastnosti a parametry - Univerzální použití SC, - kapacita 24 spojů optických vláken, s rozšiřujícími kazetami až 30 nebo 54 spojů. - Svařování spojů vláken s teplem smrštitelnou ochranou svárů, - svařování spojů vláken s mechanickou sendvičovou ochranou svárů. [5] UCAO - univerzální zemní spojka Univerzální zemní spojka UCAO poskytuje dokonalou ochranu svárů proti venkovním vlivům, lze ji umístit přímo do země. Spojka umožňuje provařit až 60 vláken a nabízí dostatek prostoru i pro uložení rezervy trubiček s vlákny. Balení obsahuje kompletní materiál pro přizpůsobení a utěsnění vstupů a výstupů až pro 4 optické kabely. Použitelné jak pro vnitřní tak i venkovní kabely bez závislosti na materiálu pláště optického kabelu. Spojku lze jednoduše uzavřít i opětovně otevřít a jedná se tak o ideální produkt potřebný při budování přístupových optických sítí Kabelové spojky R&M řady LC Optická tubusová spojka Reichle de Massari řady LC slouží pro uložení svárů, instalace do země, na sloup či zeď bez pomocí hřebínků. Obsahuje držák na zeď či dřevěný sloup, včetně smršťovacích trubiček a zemnícího šroubu, pro max. 24 nebo 48 svárů. Vlastnosti - Nejjednodušší varianta včetně optických kazet, - do 48 svárů, až 4 kabelové prostupy, - možnost opakovaného otevření a uzavření, - kompletní spojka včetně příslušenství, - určeno pro rychlou instalaci, - obsahuje zemnící šroub, - 100% těsnost, - malý rozměr. [13]

21 4 Montáž optických vláken a kabelů Kabelové spojky R&M řady RM Spojky řady RM slouží pro uložení svárů, instalace do země, na sloup či zeď, bez hřebínků, bez kazet (lze uložit 2x, 4x nebo 6x kazetu R40 pro 24 svárů), bez smršťovacích trubiček, zemnícího šroubu, pro max. 48, 72 nebo 144 svárů. Vlastnosti - Robustnější rozměrnější provedení, - do 144 svárů, - až 6 kabelových prostupů, - možnost opakovaného otevření a uzavření, - možnost uzamčení či zaplombování, - zemnící šroub, - 100% těsnost. [13] Kabelové spojky R&M řady FTTx Tato spojka řady FTTx slouží, jak předchozí dvě pro uložení svárů, instalace do země, na sloup či zeď, bez hřebínků, bez kazet (lze uložit 2x kazetu R40 pro 24 svárů), bez smršťovacích trubiček. Dále obsahuje flexibilní průchodky včetně smršťovacích trubiček a zemnící šroub. Pro tuto řadu existuje spoustu rozměrů pro různý počet svárů, dle nabídky dodavatele. Vlastnosti - Robustnější a rozměrnější provedení, - speciální ohybné FLEXI kabelové prostupy pro připojení koncových uživatelů, - možnost kombinace s mikrotrubičkovou technologií do 288 svárů, - až 38 kabelových prostupů, - možnost opakovaného otevření a uzavření, - možnost uzamčení či zaplombování, - zemnící šroub, - 100% těsnost. [13]

22 4 Montáž optických vláken a kabelů Optické rozvaděče Optické vany 19" Optické rozvaděče 19" se používají k zakončení optických kabelů a jejich spojení s různými prvky vnějšího prostředí. SIEMON 19" SIEMON nabízí ucelené řešení modulárních optických van a nástěnných rozvaděčů pro každou aplikaci. Základním kamenem řady SIEMON LIGHTSYSTEM INTERCONNECT jsou QUICK PACK moduly. QUICK PACK moduly jsou v podstatě modulární konektorová čela shodného designu pro nástěnné i 19" rozvaděče řady RIC, FCP a SWIC. QUICK-PACK moduly jsou dostupné v multimode i singlemode variantách, a to s konektory typu ST, SC, LC a MT RJ. 19" SIEMON rozvaděče standardní výšky 1U řady FCP jsou určeny max. pro ukončení 72 vláken (při použití 3ks QUICK PACK modulů 24xLC) 19" SIEMON rozvaděče 2U, 3U a 4U řady RIC jsou vany pro komunikační uzly s vysokým počtem optických vláken a konektorů - umožňují terminaci až 288 vláken (12 ks QUICK PACK modulů 24 x LC). [13] Optické rozvaděče řady LGX Optické rozvaděče jsou určeny pro zakončení nebo vzájemné propojení optických kabelů uvnitř budov. Rozvaděče tvoří spolu s jejich příslušenstvím modulární a snadno rozšiřitelnou stavebnici. Lze je umístit do 19", 21" nebo 23" stojanu. Případně jej lze upevnit přímo na stěnu. Základem řady LGX jsou jednotlivé skříně. Podle funkce je rozdělujeme na: - zakončovací (termination) slouží k přímému zakončení vláken na konektorech, - úložné pro sváry (splice) slouží k uložení svařovaných spojů vláken a jejich rezerv buď při navařování pigtailů nebo při přímém svařování vláken z různých kabelů, - úložné pro spojovací moduly (storage) slouží jako kombinace úložné nadbytečné délky spojovacích optických modulů, - kombinované (combination) slouží jako kombinace úložné a zakončovací skříně. Umožňují tedy navaření pigtailů a jejich zakončení na konektorových panelech. Kapacita jednotlivých skříní přitom může být 24, 72 nebo 144 vláken. Jejich šířka je 43,2 cm (17") a hloubka 27,9 cm (21"). Výška se liší podle typu a pohybuje se od 12,7 cm (5") do 53,4 cm (21"). [5]

23 5 Výstavba optických tras 23 5 VÝSTAVBA OPTICKÝCH TRAS Optické kabely mohou být zavěšeny na stožárech energetické rozvodné sítě nebo pomocí pokládky. Pro zavěšení jsou především určeny kabely typu POWERGUIDE, zavěšení se provádí na stožárech energetické rozvodné bez vlivu elektromagnetického pole na přenášený signál. V energetických aplikacích nevyžaduje zavěšování kabelu přerušení dodávky elektrické energie. Instalace může proběhnout rychle a jednoduše i ve vysoce zalidněných oblastech. Výstavbu optických tras pomocí pokládky uloženého kabelů, řešíme uložením kabelu do ochranné trubky, např. trubky HDPE viz dále nebo metodou mikrotrubičkováním a pozdějším zafukováním vlákna v dnešní době nejvíce spojovanou s termínem FTTH či FTTB. Touto metodou je možné zafouknout 2 6 km optického vlákna nebo kabelu. V případě mechanického zatahování je zařízení nutno vybavit zařízením pro automatické vypnutí, v případě překročení tahové síly. [5] Dále je metoda tzv. drážkovaní MCS, která zajišťuje ekonomickou pokládku optických kabelů bez výkopů. Tato metoda je vyvinuta firmou Siemens. 5.1 Metoda MCS Road Mikrokabelový systém MCS-Road je bezvýkopová technologie, která zajišťuje pokládku do vozovky, chodníku a to pouze do drážky cca 100 až 120 mma šířce cca 10 až 12 mm pod povrchem. Tím odpadají výkopy a vkládání kabelů do hloubky 60 až 80 cm. Speciální vyvinutý kabel je opatřen měděnou trubkou a je možné použít mikrokabely s max. počtem 60 optických vláken nebo s max. kapacitou 120 optických vláken. Jelikož všechna vlákna jsou uložena v centrální trubičce volné sekundární ochrany a standardizováno je pouze 12 barev pro identifikaci optických vláken, jsou jednotlivé skupiny 12 vláken ovinuty nití různých barev. To umožňuje bezproblémově identifikovat každé vlákno v mikrokabelu 5.2 Metoda MCS Drain V této metodě se využívají pro pokládku kanály, odpadní vody již položené v podzemí nebo při jejich výstavbě. [5] 5.3 Metoda mikrotrubičkování Tato metoda se zakládá na několikanásobné využití ochranné HDPE trubky zafouknutím několika mikrotrubiček a mikrokabelů. Mezi její bezprostřední výhody patří omezení počtu kabelových spojek v trase na minimum. V případě potřeby, lze kdykoliv a kdekoliv z ochranné HDPE trubky odbočit jakýmkoliv optickým mikrokabelem (pomocí jedné mikrotrubičky a odbočného členu), bez použití optické odbočné spojky, přičemž páteřní trasa bude nedotčena a zachována bude i její dokonalá ochrana. Dochází k úspoře ochranných HDPE trubek při připojování jednotlivých objektů v městských aglomeracích i jinde

24 6 Uložení kabelů 24 A snižují se tak pořizovací náklady na výstavbu optické trasy. Dále se díky této metodě lze propojit několik tras v podstatě bez (nebo s minimem) svárů optických vláken. Tento systém je kompatibilní s konvenčními optickými sítěmi. 6 ULOŽENÍ KABELŮ 6.1 Ochranné trubky HDPE Jsou vyrobeny z vysokohustotního polyethylenu (HDPE) s nízkým koeficientem tření. Tento materiál nepoškozuje životní prostředí a lze jej plně recyklovat. Tyto trubky vykazují vysokou odolnost proti vlivům okolního prostředí i proti mechanickému namáhání při nízkých teplotách. Mechanické vlastnosti trubek odpovídají technické normě ČSN EN Trubky se vyrábí v barvách dle stupnice RAL s barevnými pruhy a nápisy dle přání zákazníka. Trubky se dodávají ve smotcích nebo na kabelových bubnech. Lze je dodat i v nehořlavém provedení. 6.2 Jednoplášťové trubky Použití při pracovních teplotách 5 až +50 C s provozní teplotou 40 C až +70 C. Mechanická odolnost trubek je 750 N/5 cm, tzn., že mají požadovanou tuhost, ale zároveň vyhovující manipulovatelnost při pokládce. Jsou přizpůsobeny pro strojní zafukování, tzn. provedení vnější i vnitřní stěnou je hladká struktura, případně provedené vnitřní stěnou s podélným rýhováním pro výraznější snížení odporu tření či s vnitřní stěnou lubrifikovanou minerálním olejem. Podle specifikace zákazníka lze přizpůsobit různému provedení s ohledem na barvu, značení, počet rozlišovacích pruhů, vnitřní vroubkovaný povrch a tloušťku stěny. Na zakázku se i vyrábí trubky HDPE s retardéry hoření se stupněm hořlavosti B. Trubky lze dělit běžnými nástroji. Spojují se speciálními spojkami, které zaručují dostatečnou pevnost i těsnost spoje. Trubky vykazují vysokou odolnost proti vlivům okolního prostředí i proti mechanickému namáhání. Vhodně chrání kabely s optickými vlákny a koaxiální kabely. Lze je použít především v oblasti telekomunikací, při výstavbě sdělovacích sítí železnic, silničních sítí a letišť. Skladování Malé smotky je nutné skladovat ve vodorovné poloze do výšky max. 2 m, aby se zabránilo jejich trvalé deformaci. Poloměr ohybu Poloměr ohybu je min. desetinásobek vnějšího průměru trubky. Spojování trubek Trubky jsou spojovány pomocí mechanických spojek.

25 6 Uložení kabelů 25 Barvy trubek Trubky jsou vyráběny v barvách dle požadavků odběratele. Na základě individuálních požadavků je možné trubky shodné barvy rozlišit jedním až třemi podélnými pruhy, které jsou rozloženy po obvodu po 90 případě 120. Barva pruhů je dle požadavků odběratele. Značení trubek Ochranné trubky jsou během výroby označeny popisem. Písmo je běžné černé barvy a má výšku min. 4 mm. Standardní popis: logo a název výrobce, název trubky v mm, norma, datum výroby, čas výroby, metráž. V případě požadavku odběratele může být nahrazeno logo a název výrobce jiným zněním. Nápis je opakován vždy po 1 m. Balení Ochranné trubky se dodávají navinuté ve smotcích nebo na dřevěných bubnech (průměr 225 cm, šířka 115 cm, průměr vnitřního bubnu 80 cm). [3] Typ optohard Trubky typu optohard se dodávají ve standardních rozměrech dle této tabulky: Tab. 6-1 Rozměry trubek typu Optohard Vnější průměr [mm] Standardní síla stěny [mm] 2,3 2,7 2,7 3,0 3,0 3,5 4,2 4,6 6.3 Dělené trubky K jednoplášťovým trubkám patří i dělené chráničky Kopohalf, pro jejichž výrobu byl zvolen materiál z bezhalogenového polyetylenu HDPE patřící do třídy hořlavosti C3. V závislosti na typu snesou tyto trubky stlačení 450 N nebo 750 N. Vyrábí se ve dvou průměrech, a to 110 mm a 160 mm. Trubky se dodávají v rozloženém stavu. Běžným metrem trubky se rozumí jeden metr spodního i vrchního dílu. Při pokládce se do spodního dílu vkládá vedení a vrchní díl se tlakem zaklapne do spodního dílu. Pro spojování není třeba zvláštní spojka spojení je realizováno překrytím napojovaných spodních dílů vrchním dílem v délce asi 30 cm. Trubky lze dělit běžnými nástroji. Při pokládce je podle místních podmínek vhodné, aby spodní díl byl uložen do pískového lože. Systém dělených trubek Kopohalf má pro svou vysokou užitnou hodnotu velmi širokou škálu použití. Je vhodný především pro ochranu podzemního ukládání kabelů v průmyslových a silničních stavbách, u železničních tratí, při stavbách letišť a elektráren a při trasování energetických a sdělovacích vedení. Je možné ho také použít při pokládce kabelů v betonových konstrukcích a při ochraně kabelů a ostatních inženýrských sítí v mostních stavbách. Trubky je možné zvolit jako záložní ochranné trubky pro pozdější vložení kabelů nebo i pro dodatečnou ochranu již nainstalovaných zemních kabelů. Trvale lze

26 6 Uložení kabelů 26 zmíněný systém používat i za extrémních teplot od 45 do +75 C, přičemž teplota při instalaci je do +5 C. Trubky je možné skladovat na volném zpevněném prostranství, avšak je třeba je chránit před dlouhodobým působením přímého slunečního záření. Systém dělených trubek má své místo nejen v průmyslovém stavitelství, ale pro svou vysokou odolnost proti agresivním látkám je jeho použití opodstatněné i v chemickém průmyslu. [3] 6.4 Dvouplášťové trubky Dvouplášťové trubky tzv. korugované trubky jsou určeny k ochraně vedení. Mezi základní typy patří trubky Kopoflex a Kopodur. Jsou vyráběny z bezhalogenového polyetylenu ve dvoustěnném provedení. Technika dvojité stěny je tvořena vnitřní hladkou stěnou a vnější zvlněnou. Zvlněná vnější stěna dává trubce vynikající vlastnosti, především možnost vysokého dynamického a statického zatížení. Oba výrobky jsou vysoce odolné proti agresivním látkám, takže své uplatnění najdou i např. v chemickém průmyslu. Kopoflex i Kopodur jsou zařazeny do třídy hořlavosti C3 a nejsou odolné proti UV záření. Díky moderní technologii výroby se vnitřní a vnější část celého výrobku formují do homogenního celku během jediné výrobní operace. Výhodou linky je především zdvojnásobení rychlosti výroby a úspora materiálu, daná řešením na bázi dvojité stěny, která umožňuje snadnou manipulaci při překládce či při ukládání trubek Typ Kopoflex Trubky Kopoflex jsou vysoce ohebné, a to i při poměrně malých poloměrech ohybu. Konce trubek lze uzavřít zátkami, které brání vniknutí nečistot. Vysoká ohebnost a pevnost stěn jsou předpokladem pro použití i při ochraně přípojek vody nebo plynu. Trubky se dodávají v kotoučích po padesáti metrech délky s použitou spojkou na jednom z konců a se zavedeným protahovacím drátem, který usnadňuje zatažení kabelu dovnitř trubky Typ Kopodur Tuhé trubky Kopodur jsou neohebné. Dodávají se na paletách ve standardní šestimetrové délce, jiné rozměry lze dodat na zakázku. Každá trubka je standardně na jednom konci opatřena spojkou. Pro ohyb systému se používají kolena (s ohybem 45 nebo 90 ), jež jsou na obou koncích opatřena spojkou pro snadné napojení. Při ukládání více trubek do výkopu se pro lepší uspořádání a přehlednost dodávají i distanční rozpěrky, a to podle potřeby dvou-, čtyř-, šesti- nebo osminásobné. Rozpěrky je možné vzájemně spojovat. Oba produkty se standardně vyrábějí v červené barvě pro použití pod zem; pro pozemní vedení doporučuje výrobce černou barvu, která je více odolná proti ultrafialovému záření. [3]

27 6 Uložení kabelů Vodotěsné kabelové komory ROMOLD Oválné kabelové komory z polyetylénu pro silové a optické kabely ve jmenovitých velikostech od DN 625 do DN 1000 nacházejí použití především ve veřejném osvětlení, signalizačních zařízeních a telekomunikacích. Polyetylénové kabelové komory umožňují rychlé a spolehlivé zabudování, jednoduché napojení kabelových ochranných trubek a absolutně těsné provedení. Polyetylén splňuje všechny známé normy, a pokud se týká manipulace vychází zpracovateli optimálně vstříc. Materiál dlouhodobě odolává chemickému působení silně agresivních půd stejně jako mechanickému zatížení. Plastové komory reagují pružně na přirozené posuny a pohyby zeminy. Pukliny, zlomy apod. jsou téměř vyloučeny. Absolutní těsnost vůči vnitřnímu a vnějšímu tlaku. Náklady spojené s jejich ošetřováním a údržbou jsou redukovány na minimum. Minimální hmotnost dovoluje rychlou ruční montáž bez zvedacích zařízení rovněž ve stísněných a obtížných topografických podmínkách. Průměrná hmotnost se pohybuje kolem kg, maximální hmotnost kolem 70 kg. Komory lze výškově nastavit odříznutím kónusu komory pilou na dřevo (např. ruční nebo děrovkou). Značení umožňuje přesný vodorovný řez. [17]

28 7 Vyhledávaní kabelů 28 7 VYHLEDÁVANÍ KABELŮ Hledače kabelů, lokátory, jsou určeny pro zjišťování tras uložených metalických vedení, zjištění hloubky uložených kabelů a prozkoumaní terénu uložení. Dále je možno díky hledačům lokalizovat poruchy samotných kabelů, svodu stínící fólie plastového kabelu a poruchy ochranných plášťů kovových kabelů. Výraznými představiteli výrobců hledačů kabelů (lokátorů) jsou firmy 3M DYNATEL a SebaKMT Group (SEBA Dynatronic). Pro lokalizaci nemetalických podzemních vedení se využívá principu značení pomocí příložných metalických vodičů, které jsou poté vyhodnocovány pomocí lokátorů na metalické vedení nebo tzv. markerů tj. elektronických značek používaných k označení těchto nemetalických podzemních vedení (optické kabely, plastové potrubí) nebo k označení objektů na trase vedení (spojky, armatury, křížení s jinými vedeními atd.). Tyto markery se pokládají společně s pokládkou vedení do hloubky určené výrobcem. Markery tvoří pasivní anténu, bez nutnosti přivádění napětí, která reaguje na určitém kmitočtu při vyhodnocení pomocí příslušného lokátoru. Výhodou tohoto způsobu značení je vysoká životnost a spolehlivost lokalizace označených míst. Na rozdíl od značení nekovových potrubí pomocí příložných vodičů, které podléhají korozi a mohu být velmi snadno přerušeny, čímž je znemožněno vytýčení trasy, jsou markery vůči těmto vlivům odolné. [14] 7.1 Lokátory 3M Dynatel 3M nabízí přesné nástroje na spravování objektů od hledání přesných tras a odhadované hloubky podzemních inženýrských sítí po lokalizaci zakopaných pasivních značek a přímé zapisování do nových značek a čtení informací z nich. Nyní některé lokátory 3M Dynatel vzájemně komunikují s vybranými přístroji GPS/GIS na mapování v terénu. Lokátory Dynatel vyžadují minimální školení a snadno se používají. Díky odečítáním údajů na digitálním LCD displeji a ovládání pomocí tlačítek umožňují jednoduše interpretovat výsledky a přesně určovat umístění. Sloupcový graf na přijímači signalizuje přijímaný signál a blízkost kabelu a obsluha může ukládat nastavení z předchozího použití do paměti. Lokátory Dynatel jsou tvořeny dvěma základními prvky. [14] Vysílač - vysílá signály sloužící ke sledování a vyhledávání závad, - měří přítomnost cizího napětí a testuje spojitost okruhu, - obsahuje vestavěný ohmmetr.

29 7 Vyhledávaní kabelů 29 Přijímač - robustní, jednodílné, ruční zařízení s velkým LCD displejem s vysokým rozlišením, - síla signálu a směr na sloupcovém grafu signalizují přijímaný signál a blízkost kabelu nebo potrubí Systém GPS u lokátorů 3M Dynatel 3M připravuje půdu pro technologii GPS/GIS. Série M id a lokátory 1420 id nyní komunikují s vybranými přístroji GPS/GIS na mapování terénu a mapují umístění značky v reálném čase. Toto integrované řešení zjednodušuje postup mapování, takže po stisknutí jediného tlačítka na rozhraní lokátoru se přenesou údaje do vzdálených zařízení GPS/GIS, aby mapovala lokalizované značky. Elektronické odesílání těchto informací ve standardních formátech GIS nabízí systém pro aktualizaci záznamů v zařízení bez použití papíru. [14] Softwarové rozhraní mezi přijímačem a počítačem Software 3M Dynatel PC Locator Tools (dodávaný s každým lokátorem série M a M id) poskytuje uživatelsky orientované rozhraní mezi přijímačem a počítačem. Tento softwarový nástroj umožňuje přizpůsobit přijímač konkrétním aplikacím a rovněž aktualizovat softwarové vybavení. Značkovací nástroj lze používat k vytváření šablon pro programování Ball Marker id elektronického značkovacího systému 3M také načítá údaje ze značek, které byly naprogramovány anebo načteny přijímačem do dokumentačních databází v počítači Lokátory 3M Dynatel série M id pro lokalizaci markerů Lokátory 3M Dynatel série M id (lokátor kabelů/potrubí/značek 2250M id, lokátor kabelů/potrubí a závad/značek 2273M id) jsou zkonstruována na základě stejné platformy pro lokalizaci kabelů/potrubí jako série M, ale navíc umožňují lokalizovat aktivní a pasivní elektronické značky. Tyto lokátory signalizují i v tom nejhustějším provozu, zda je nainstalovaná značka určena pro napájecí kabely, plynové potrubí, vodovodní potrubí, odpadní potrubí, kabelovou televizi, telefonní kabely nebo optickou síť. Série M id se navíc vyznačuje jedinečnou schopností zapisovat, číst a blokovat naprogramované informace v kulových značkách id elektronického značkovacího systému 3M série Lze ukládat informace jako předem naprogramované, jedinečné identifikační číslo, údaje o zařízení, typ aplikace, datum umístění a další informace až ze sta značek id společně s údajem o datu a času. Tyto informace lze potom přenést přes standardní port RS232 do počítače.

30 7 Vyhledávaní kabelů 30 Specifikace - Zobrazení místa všech stávajících modelů pasivních a aktivních značek EMS, - náležitě nainstalovaných pod zemí, - odhad hloubky pasivních značek EMS, - přímé odečítání hloubky značek id - souběžná lokalizace frekvencí dvou značek, - sledování trasy kabelu či potrubí při souběžném hledání podzemních značek podél cesty, - schopnost číst/zapisovat údaje o uživatelském zařízení z/do Ball Marker id, - mapování umístění značek v reálném čase při použití s vybranými mapovacími přístroji GPS. 7.2 Značkovací systém 3M Elektronický značkovací systém (EMS) 3M poskytuje další informace, které pomáhají urychlit identifikaci a vyhýbat se drahým chybám. Na rozdíl od povrchových značek, například tyčí, praporků nebo nátěrů, není značka EMS ovlivňována přerostlou vegetací ani vandalismem a nemůže se opotřebit povětrnostními vlivy. Značky jsou pasivní antény bez jakýchkoliv vnitřních zdrojů napájení, které by se vybíjely. Jejich velmi pevné, polyetylenové skořepiny nepropouštějí minerály, chemikálie a odolávají teplotním extrémům, které se běžně vyskytují pod zemí. Elektronický značkovací systém 3M je tvořen trvanlivými, pasivními značkami, které lze zakopat nad důležité objekty během stavby nebo použít ke značení stávajících objektů během údržby. Lokátor vysílá vysokofrekvenční signál do zakopané značky. Značka odráží signál zpět k lokátoru a umístění je signalizováno jak hodnotou na vizuálním měřiči, tak zvukovým tónem. Ball Marker id série 1400 lze naprogramovat tak, aby obsahovaly konkrétní informace od zákazníka, například údaje o objektu, druh použití, typ materiálu, velikost, datum umístění a další důležité údaje. Značky id se dodávají s naprogramovaným, jedinečným identifikačním číslem, které je uvedeno také na odstranitelném štítku s čárovým kódem pro budoucí referenční účely. Uživatel může pomocí lokátorů 1420 id nebo série M id naprogramovat a zablokovat další informace. [14]

31 7.2.1 Barevné označení markerů Telekomunikace 7 Vyhledávaní kabelů 31 Barva: Oranžová Použití - Trasy kabelů, - zakopané spojky, - zakopané domovní přípojky, - zátěžové smyčky, - paty instalačních trubek, - optická vlákna, - všechny typy spojek, - ohyby, - změny hloubky, - poklopy, - silniční křižovatky. Energetika Barva: Červená Použití - Trasy kabelů, - domovní přípojky, - paty instalačních trubek, - silniční křižovatky, - všechny typy spojek, - zakopané transformátory, - servisní smyčky, - silniční osvětlení, - ohyby, - poklopy, - rozvodové smyčky.

32 7 Vyhledávaní kabelů 32 Kabelová televize Barva: Oranžová/černá Použití - Trasy kabelů, - optická vlákna, - zakopané domovní přípojky, - silniční křižovatky, - zakopané spojky, - ohyby. Univerzální Barva: Růžová Použití - Užitková voda, - soukromé areály, - ventilové skříně, - silniční křižovatky, - značení tras, - zakopané ventily, - rozdvojky, - měřicí skříně, - paty rozvodných sloupů, - paty servisních sloupů. Voda Barva: Modrá Použití - Trasy potrubí, - paty servisních sloupů, - potrubí z PVC, - všechny typy ventilů, - silniční křižovatky, - rozdvojky, - čisticí výstupy, - konce obalů.

33 7 Vyhledávaní kabelů 33 Odpadní voda Barva: Zelená Použití - Ventily, - všechny typy armatur, - čisticí výstupy, - paty servisních sloupů, - vedlejší vedení, - značení tras nekovových objektů. Plyn Barva: Žlutá Použití - Trasy potrubí, - paty rozvodných sloupů, - paty servisních sloupů, - rozdvojky, - silniční křižovatky, - všechny typy ventilů, - měřicí skříně, - ukončovací armatury, - hloubkové změny, - překladové armatury, - stlačená místa, - armatury na regulaci tlaku, - elektro-tavné spojky. [14]

34 7 Vyhledávaní kabelů Provedení markerů 3M Ball Marker Čtyřpalcová značka je určena k použití v úzkých příkopech do hloubky 120 cm 150 cm. Má jedinečnou patentovanou, automaticky vyrovnávanou konstrukci, která udržuje přesnou vodorovnou polohu bez ohledu na způsob umístění pod zemí. Obsahuje směs propylenglykolu a vody, schválenou k použití ve farmaceutickém průmyslu, kosmetice a jako potravinová přísada. Směs se snadno biologicky rozkládá a nemá škodlivý vliv na lidský organismus, zvířata ani životní prostředí. Typové označení 140x / ID Typové označení 142x 3M Full Range Marker Je určen pro hloubkové aplikace až do 240 cm. Díky průměru 38 cm je ideální k použití jako ochrana proti kopání nad citlivými podzemními objekty. Typové označení 125x 3M Near Surface Marker Je ideální ke značení objektů pod povrchem a pod vozovkami do 60 cm hloubky. Její válcový tvar v délce 15 cm umožňuje snadnou instalaci do asfaltu, betonu nebo skály bez rozsáhlého kopání či vrtání. Typové označení 143x 3M Mini Marker Je určen ke značení do hloubky až 180 cm. Má paprsky o průměru 20 cm, které napomáhají stabilizaci ve správné poloze po umístění. Typové označení 125x [14]

35 7 Vyhledávaní kabelů Lokátory sebakmt pro lokalizace markerů Ferrolux FLM 700 Multifrekvenční hledač markerů lokátor FLM 700 je schopný vyhledat všechny druhy používaných markerů SM 2500 i Omni Marker na veškerých vyhledávacích frekvencích (telekomunikace, plyn, voda, kanalizace, energetika, kabelová TV). Absolutní novinkou je možnost měření hloubky uložení markerů nebo tzv. scanovací režim, který umožňuje detekovat všechny druhy markerů, které se nacházejí v dané lokalitě, vyznačením vyhledávací frekvence. Funkce Wrong Marker Alert upozorňuje uživatele v případě, že se v blízkosti místa lokalizace nachází i jiný druh markeru než je právě vyhledávaným (např. při vyhledávání telekomunikačních markerů signalizuje přítomnost markerů plynárenských apod.). Specifikace - Velký přehledný LCD displej, - lokalizace všech druhů markerů, - funkce Wrong Marker Alert upozorní uživatele na přítomnost jiného druhu markeru, - poloautomatická regulace zesílení, - vysoká selektivita a přesnost lokalizace, - velký hloubkový dosah až 2,40 m, - digitální indikace hloubky uložení markeru, - akustická indikace intenzity signálu pomocí, - modulovaného tónu (nejvyšší tón nad markerem), - numerická a grafická indikace intenzity signálu, - ergonomické provedení pro zvýšený pracovní komfort. [15]

36 7 Vyhledávaní kabelů Značkovací systém sebakmt Barevné označení makerů Energetika Barva: červená/modrá Pracovní frekvence: 134,0 khz Telekomunikace Barva: oranžová Pracovní frekvence: 101,4 khz Voda Barva: modrá Pracovní frekvence: 145,7 khz Kanalizace Barva: zelená Pracovní frekvence: 121,6 khz Plyn Barva: žlutá Pracovní frekvence: 83,0 khz Kabelová TV Barva: oranžová/černá Pracovní frekvence: 77,0 khz [15]

37 8 Geografický informační systém GIS 37 8 GEOGRAFICKÝ INFORMAČNÍ SYSTÉM GIS Geografický informační systém je organizovaný souhrn počítačové techniky, programového vybavení, geografických dat a zaměstnanců navržený tak, aby mohl efektivně získávat, ukládat, aktualizovat, analyzovat, přenášet a zobrazovat všechny druhy geograficky vztažených informací. [2] 8.1 Souřadnice Soustava souřadnic (též souřadnicová soustava, souřadná soustava nebo systém souřadnic) je soustava základních údajů (referenčních bodů, přímek nebo křivek), umožňující určovat souřadnice polohy tělesa ve zvolené vztažné soustavě. Poloha bodu je v daném systému souřadnic určena skupinou čísel, které se nazývají souřadnice (koordináty) bodu. Koordináty daného bodu mohou představovat vzdálenosti nebo úhly vzhledem k referenčním bodům a přímkám (popř. křivkám) vybrané souřadné soustavy. Výběrem druhu souřadné soustavy určujeme význam souřadnic. V závislosti na druhu zobrazení máme více souřadnicových systémů. U nás nejvyužívanější S JSTK, souřadnicový systém 1942 (S 42) a pak celosvětový (využívají je GPS) WGS 84. Základní údaje určení polohy bodu: - Druh soustavy souřadnic (kartézská, polární, úhlová, válcová aj.), - volba počátku soustavy souřadnic ( výchozí bod), - směr, počet a charakter souřadných os (význačných směrů), - jednotky, pomocí jejichž násobků a dílů se vyjadřují hodnoty souřadnic. 8.2 Souřadnicový systém jednotné trigonometrické sítě katastrální Souřadnicový systém jednotné trigonometrické sítě katastrální (S JTSK) je definován Besselovým elipsoidem s referenčním bodem Hermannskogel, Křovákovým zobrazením (dvojité konformní kuželové zobrazení v obecné poloze), převzatými prvky sítě vojenské triangulace (orientací, rozměrem i polohou na elipsoidu) a jednotnou trigonometrickou sítí katastrální. O jednotné trigonometrické síti katastrální se zmiňuji v následující kapitole. Křovákovo zobrazení je jednotné pro celý stát. Navrhl a propracoval jej Ing. Josef Křovák roku Zobrazení se označuje jako dvojité. Tzn., že trigonometrické body se nejprve konformně zobrazí z Besselova elipsoidu na Gaussovu kouli. Pro území bývalé ČSR byla zvolena základní rovnoběžka Dále se referenční koule konformně zobrazila na kužel v obecné poloze. Obecná poloha kužele byla zvolena z důvodu protáhlé polohy zobrazovaného území ve směru severozápad jihovýchod. Tím se

38 8 Geografický informační systém GIS 38 rovnoběžkový pás, ve kterém ležela ČSR, zúžil z 370 km na pouhých 280 km a maximální délkové zkreslení se na okrajích pásu zmenšilo z + 42 cm/km na + 24 cm/km. Zvolenou základní kartografickou (dotyková rovnoběžka kuželové plochy v obecné poloze) rovnoběžkou je rovnoběžka Koule se však nejprve zmenšila o 0,0001 * R. Tím jsme místo jedné nezkreslené kartografické rovnoběžky dostali dvě nezkreslené rovnoběžky a délkové zkreslení dosahuje hodnot pouze v rozmezí 10 až + 14 cm/1 km. Za počátek pravoúhlé rovinné soustavy byl zvolen obraz vrcholu kužele. Osa X je tvořena obrazem základního poledníku a její kladný směr je orientován k jihu. Osa Y je kolmá k ose X a směřuje na západ. Tím se dostala celá republika do 1. kvadrantu a všechny souřadnice jsou kladné. Navíc pro libovolný bod na území bývalé ČSR platí Y < X. Systém S JTSK je tak neobvyklý, že řadou GIS a zejména na mobilních zařízeních (GPS) není podporován, nebo jeho podpora vykazuje chyby. Proto je vhodné používat jiné alternativy, jedna z nejčastějších je systém UTM/WGS84, pro Českou republiku zóna 33N, a S Souřadnicový systém S 42 Souřadnicový systém S 42 používá Krasovského elipsoid s referenčním bodem v Pulkavu. Souřadnice bodů jsou vyjádřené v 6 a 3 pásech Gaussova zobrazení. Geodetickým základem je astronomicko-geodetická síť (AGS), která byla vyrovnána v mezinárodním spojení a do ní byla transformovaná Jednotná trigonometrická síť katastrální. 8.4 Souřadnicový systém WGS 84 Jedná se o vojenský souřadnicový systém používaný státy NATO. Referenční plochou je elipsoid WGS 84 (World Geodetic System). Použité kartografické zobrazení se nazývá UTM (Univerzální transverzální Mercatorovo). Systém má počátek v hmotném středu Země (s přesností cca 2 m) jedná se o geocentrický systém. Osa Z je totožná s osou rotace Země v roce Osy X a Y leží v rovině rovníku. Počátek a orientace jeho os X, Y, Z jsou realizovány pomocí 12 pozemských stanic se známými přesnými souřadnicemi, které nepřetržitě monitorují dráhy družic systému GPS NAVSTAR. [7] 8.5 Globální polohový systém GPS Zkratka GPS představuje Global Positioning System, což v překladu do češtiny znamená globální polohový systém. Historie se datuje od sedmdesátých let, kdy byla myšlenka vybudovat družicový, pasivní, dálkoměrný systém, se kterým by bylo možné určovat přesnou polohu v trojrozměrném prostoru, spolu s přesným časem. Pojem pasivní systém znamená, že uživatel vlastnící GPS může data jen přijímat, nikoliv odesílat. Dne padlo v USA definitivní rozhodnutí na vybudování prvního tohoto systému. Projekt byl oficiálně pojmenován NAVSTAR GPS (Navigation Satellite Timing and Ranging GPS).

39 8 Geografický informační systém GIS 39 Současně v osmdesátých letech byl spuštěn projekt GLONASS v tehdejším SSSR. Systém GLONASS ale není tak rozšířen jako NAVSTAR GPS, a to převážně z finančních důvodů. Z tohoto důsledku není jeho kosmický segment plně obsazen družicemi k celosvětovému pokrytí. Pro civilní použití byl systém GPS přístupný od 90. let. Do roku 2000 byla ale přesnost pro civilní použití záměrně armádou omezena zhruba na sto metrů a to z důvodu bezpečnosti. Plnohodnotné zpřístupnění GPS pro veřejnost přineslo velké výhody. Podstatně se tak urychlil jeho vývoj. Přišly nové moderní přístroje, které se stále zmenšovaly. Zvýšila se jejich přesnost a stali se i více cenově dostupné. Další velký vývoj byl v podporovaném softwaru. GPS přijímač určuje svoji vzdálenost vždy k několika družicím navigačního systému a svoji polohu pak stanoví protínáním. Určení vzdálenosti přijímače od družice se provádí kódovým měřením. Využívají se dálkoměrné kódy, které vysílají jednotlivé družice. Jedná se o přesné časové značky, které umožňují přijímači určit čas, kdy byla daná značka odvysílána. Přijímač z přijímaného signálu detekuje dálkoměrný kód družice. Zjistí tak čas odeslání a přijetí jedné sekvence kódu a ze zjištěného časového rozdílu určí vzdálenost mezi přijímačem a družicí. Jelikož hodiny v přijímači a družici nejsou plně synchronní, je časový rozdíl zatížen chybou hodin přijímače. Při výpočtu vzdálenosti se tedy neurčí skutečná vzdálenost, ale jen zdánlivá. Absolutní poloha přijímače v terénu se určuje pomocí zdánlivých vzdáleností získaných kódovými měřeními. Chyba určení polohy pomocí GPS pro navigační účely je maximálně 6 m. Pro přesnější měření v armádě je to 60cm. [10]

40 9 Program ArcGis 40 9 PROGRAM ARCGIS V roce 1981 byl uveden na trh první geografický informační systém ArcInfo, z něj se v roce 1986 vyvinula verze pro stolní počítače PC ARC/INFO. V roce 1990 ESRI upevnila svoji pozici na trhu s desktop produktem ArcViewGIS, jehož bylo již prodáno přes instalací. Prodej SDE na správu prostorových dat byl zahájen v roce V roce 1996 se rodina produktů ESRI rozrostla o další členy ArcInfo pro Windows NT, MapObjects a DAK. Pro prohlížení geografických dat nabízí ESRI zdarma jednoduchý desktop GIS ArcExplorer. V roce 1997 ESRI zahájila práci na náročném projektu, jehož cílem bylo přeprogramovat veškerý její software na nové produkty založené na COM objektech. V prosinci roku 1999 vyšla verze ArcInfo8. ESRI také představila ArcIMS první software umožňující uživatelům integrovat lokální data s daty v prostředí internetu. ArcGIS je název systému firmy ESRI, největšího světového výrobce software pro geografické informační systémy (GIS). ArcGIS Desktop poskytuje kompletní software pro GIS a je k dispozici ve třech úrovních (tj. licencích), které se liší různou úrovní funkcionality: - ArcView, - ArcEditor, - ArcInfo. ArcGIS poskytuje prostředky pro zajištění jakéhokoli GIS, od jednouživatelského systému po rozsáhlý systém, který zpřístupňuje geografická data a analýzy nejen pracovníkům organizace, ale prostřednictvím internetu i široké veřejnosti. Obr. 9-1 Schéma systému ArcGIS (org. ArcGIS Systém diagram [2])

41 9 Program ArcGis ArcGISDesktop Do kategorie ArcGIS Desktop spadají tři produkty (ArcView, ArcEditor a ArcInfo). Každý z těchto tří produktů splňuje různou úroveň funkcionality a lze tak nasadit na té úrovni, která bude uživateli nejvíce vyhovovat. ArcView ArcView představuje první ze tří úrovní řady ArcGIS Desktop. Je určen k vytváření, editaci, dotazování, analýze a vizualizaci geografických dat. ArcView uchovává stejnou funkcionalitu jako dřívější ArcView GIS 3.x a přidává mnoho nových funkcí a zlepšení: - katalog pro prohlížení a správu dat, - kartografické zobrazení on the fly, - vytváření metadat (Metadata jsou nezbytná pro interpretaci dat programem, zpravidla se jedná o popis dat, která se vyskytují či budou vyskytovat v dané úrovni), - upravitelnost pomocí vestavěného VBA, - nové editační nástroje, - možnost editace jednoduché personální geodatabáze, - podporu statických anotací, - rozšířené kartografické nástroje, - přímý přístup k datům na internetu. ArcEditor ArcEditor obsahuje všechny vlastnosti a funkce, které má ArcView. Navíc je zde možnost správy libovolné geodatabáze, editace geodatabáze a coverage v aplikaci ArcMap, současné víceuživatelské editace geodatabáze s kompletní správou verzování, včetně rozpoznání a řešení konfliktů při editaci. ArcInfo ArcInfo je kompletní GIS pro tvorbu dat, aktualizaci, dotazy, tvorbu map a analytické úlohy. Obsahuje nejvíce funkcí z produktů řady ArcGIS Desktop. Nabízí všechny možnosti jako ArcView a ArcEditor a navíc obsahuje rozšířenou aplikaci ArcToolbox ( ArcToolbox pro ArcInfo ), která umožňuje pokročilé zpracování geografických a polygonových dat poskytuje stejné možnosti jako Arc, ARCPLOT s ARCEDIT dřívějšího systému ArcInfo Workstation. Protože ArcView, ArcEditor a ArcInfo mají jednotnou architekturu, mohou uživatelé pracující s kterýmkoli z těchto klientů sdílet výsledky své práce s ostatními uživateli. Mapy, data, symboly, mapové vrstvy, uživatelské nástroje a rozhraní, výstupní sestavy, metadata atd. mohou být vzájemně sdíleny vyměňovány mezi všemi třemi produkty. Použití jednotné architektury přináší uživatelům i tu výhodu,

42 9 Program ArcGis 42 že k ovládání kterékoliv aplikace ArcGIS Desktop se stačí naučit ovládat jediné jednotné uživatelské rozhraní. Produkty z kategorie ArcGIS Desktop jsou tvořeny integrovanými aplikacemi ArcCatalog, ArcMap, ArcToolbox a ModelBuilder. Mapy, data a metadata vytvořená pomocí ArcGIS Desktop můžete dále sdílet s mnoha uživateli, ať už prostřednictvím volně dostupné prohlížečky ArcReader, uživatelských aplikací ArcGIS Engine nebo pokročilých webových služeb GIS, které zabezpečuje ArcIMS a ArcGIS Server. Funkcionalitu všech těchto produktů lze rozšířit přidáním nejrůznějších nadstaveb ArcGIS Desktop, vyvinutých ESRI a dalšími organizacemi. Mimoto si uživatelé mohou s využitím ArcObjects, knihovny softwarových komponent ArcGIS, vyvinout vlastní nadstavby ArcGIS Desktop. Tyto uživatelské nadstavby a nástroje mohou uživatelé vyvíjet ve standardních programovacích rozhraních Windows, jako je Visual Basic (VB),.NET, Java a Visual C++. [1] 9.2 Popis uživatelského rozhraní ArcGIS Software sestává z několika vzájemně propojených aplikací: - ArcMap - ArcCatalog - ModelBuilder - ArcToolbox ArcMap ArcMap je centrální aplikace ArcGISDesktop, která slouží pro všechny mapově orientované úlohy včetně kartografie, prostorových analýz a editace dat. ArcMap je aplikace, která poskytuje kompletní funkcionalitu pro tvorbu map. Aplikace ArcMap poskytuje dva různé pohledy na mapu: zobrazení geografických dat a zobrazení výkresu mapy. V zobrazení geografických dat pracujete s geografickými vrstvami a můžete zde měnit symboliku, analyzovat a kompilovat datové sady GIS. Rozhraní tabulky obsahu napomáhá organizovat a ovládat vlastnosti vykreslení datových vrstev GIS v datovém rámci. Zobrazení dat je jakýmsi oknem do datových sad GIS, které máte k dispozici pro danou oblast. V zobrazení výkresu mapy pracujete s mapovými stránkami, které obsahují nejen rámce geografických dat, ale i další mapové prvky, jako jsou legendy, měřítka, severky a referenční mapy. ArcMap slouží pro tvorbu mapových kompozic připravených pro tisk a publikaci

43 9 Program ArcGis ArcCatalog Aplikace ArcCatalog pomáhá organizovat a spravovat data GIS, jako jsou mapy, glóby, datové sady, modely, metadata a služby. Obsahuje nástroje pro: - prohlížení a vyhledávání geografických informací, - zaznamenávání, prohlížení a správu metadat, - definování, export a import schémat a návrhů geodatabáze, - vyhledávání a nalézání GIS dat na místních sítích nebo na internetu, - administraci produktu ArcGISServer. Aplikace ArcCatalog je vhodná pro organizaci, vyhledávání a využití GIS dat stejně jako pro tvorbu dokumentace geografických dat pomocí metadat odpovídajících standardům. Administrátoři GIS databáze používají ArcCatalog pro návrhy a tvorbu geodatabází ArcToolbox Aplikace ArcToolbox obsahuje kompletní sadu funkcí pro zpracování prostorových dat včetně nástrojů pro správu a konverzi dat, vektorové i rastrové analýzy a statistické analýzy. ArcToolbox je začleněn do aplikací ArcCatalog a ArcMapaje k dispozici v produktech ArcView, ArcEditor a ArcInfo. Každá úroveň produktu obsahuje různý počet nástrojů pro zpracování prostorových dat. ArcView poskytuje základní sadu nástrojů pro jednoduché načítání a převod dat a elementární analytické nástroje; ArcEditor přidává menší počet nástrojů pro tvorbu a načítání geodatabáze; ArcInfo poskytuje úplnou sadu nástrojů pro vektorové analýzy, konverzi dat, načítání dat a zpracování prostorových dat ve formátu coverage. ArcView obsahuje v aplikaci ArcToolbox více než 80 nástrojů, ArcEditor jich nabízí přes 90 a ArcInfo poskytuje přibližně 250 nástrojů pro zpracování prostorových dat. Aplikace ArcToolbox se otevře po kliknutí na ikonu v nástrojové liště ArcCatalogu či ArcMapu ModelBuilder Rozhraní aplikace ModelBuilder poskytuje grafické modelovací prostředí pro návrh a implementaci modelů zpracování prostorových dat, které mohou zahrnovat nástroje, skripty a data. Modely jsou diagramy postupů zpracování dat, které seřazují řadu nástrojů a dat za účelem vytvoření progresivních procedur a postupů zpracování dat. Do modelu můžete přetáhnout nástroje a datové sady, propojit je a vytvořit tak uspořádanou posloupnost kroků pro provádění komplexních úloh GIS. [1]

44 10 Návrh evidence optických tras v ArcGIS NÁVRH EVIDENCE OPTICKÝCH TRAS V ARCGIS Nezbytnou součástí při návrhu optické trasy je její dokumentace. Správnou dokumentací můžeme předejít např. konfliktům při výkopových prácích a může sloužit pro další realizace, rozšiřovaní a analýzu budoucích optických tras. Pro tento účel je právě program ArcGIS výhodným východiskem. Program ArcGIS pracuje s geografickými údaji jako geografický mapový systém a lze vněm tyto trasy poměrně jednoduše realizovat a dokumentovat, jak jejich průběh, použití daných kabelů, ochranných trubek, záznam spojek apod Prohlížení geografických dat Součástí programu ArcGIS je program ArcCatalog, který slouží k rychlému a snadnému prohlížení geografických dat (náhled, metadata, aj.), ke správě geografických dat (snadné kopírování, mazání souborů formátu Shapefile), ke správě metadat, k definování pracovních adresářů atd. K prohlížení geografických dat je dobré mít zobrazený Catalog Tree, viz Obr. 9-1 (Window > Catalog Tree). V okně Catalog Tree je mj. klasická adresářová struktura, kterou můžete procházet. Při procházení adresářové struktury ArcCatalog zobrazuje soubory geografických dat. Obr Catalog Tree

45 10 Návrh evidence optických tras v ArcGIS 45 Ikony u souborů indikují, o jaký formát geografických dat se jedná: bodový Shalefile liniový Shapefile polygonový Shapefile samotná atributová tabulka bez geometrie (pouze soubor nazev.dbf) rastr (např. formát TIFF) vrstva (layer) projekt vytvořený v ArcMap Když v Catalog Tree kliknete na libovolný soubor, zobrazí se v hlavním okně ArcCatalogu informace o tomto souboru. Typ zobrazené informace závisí na tom, jaká z přepínacích karet hlavního okna je aktivní. Zřejmě nejpoužívanější je karta Preview, která ukáže náhled geometrie geografických dat (v případě atributové tabulky ukáže její obsah). Karta Metadata zobrazí dostupná metadata, např. nadefinovaný souřadný systém (podkarta Spatial) nebo informace o jednotlivých sloupcích atributové tabulky (podkarta Attributes). Karta Contents se nejvíce používá k zobrazení obsahu adresáře aktivního v Catalog Tree. Na začátku každého projektu je dobré si nadefinovat pracovní adresář, tj. adresář, v němž budete pracovat (např. ukládat do něj vytvořené mapy, vrstvy, atd.). Nadefinování pracovního adresáře není nutností, nicméně urychlí práci. Pracovní adresář musí existovat už před jeho nadefinováním. Pro dokumentaci optických tras si vytvoříme nový Shapefile File > New > Shapefile. Tento Shapefile se nám poté bude chovat jako vrstva na mapě. (příklad Ochranná trubka HDPE pro základní rozvod optických kabelů viz Obr. 9-2). Těchto Shapefilů si můžeme vytvořit nezbedné množství podle toho, které všechny prvky optické trasy budeme evidovat. Pro evidování kabelů, vláken, ochranných trubek apod. vybereme liniový typ (Polyline). Pro označení spojek, makerů apod. použijeme bodový typ(point) atd. Obr Vytvoření nového Shapefile

46 10 Návrh evidence optických tras v ArcGIS Relace v shapefile Po vytvoření nového shapefilu lze v prostředí ArcCatalog v jeho vlastnostech nadefinovat tabulky entit pro případné databázové propojení Shapfile Properties > Fileds Propojení relací Obr Vytvoření tabulky entit Shapefile Databáze vznikne propojením dvou a více relací, nutným krokem je tudíž propojení entit jednotlivých vrstev v prostředí ArcMap (viz Obr. 10-4). Obr Propojení relací Shapefile