Оптика под землей

Новые возможности московской канализации

Леонид Головин,
заместитель главного
инженера АО «Мосводоканал»

В Москве реализован пилотный проект прокладки волоконно-оптического кабеля на участке сточной канализации протяженностью 3890 метров от района метро «Бауманская» до района метро «Рижская». Он соединил две площадки геораспределенного центра обработки данных (ЦОД), созданного для обеспечения непрерывности функционирования информационных систем АО «Мосводоканал». В результате реализации проекта построен надежный и высокоскоростной канал связи для ЦОД и сделан вывод о возможности строительства кабельных каналов в канализационной сети г. Москвы.

Работа над пилотным проектом началась в АО «Мосводоканал» в конце 2012 - начале 2013 года в соответствии с поручением правительства Москвы изучить возможности создания так называемой гибридной канализации, предполагающей строительство волоконно-оптической сети в сооружениях городской канализации. Впрочем, этим вопросом специалисты компании занялись еще в 2003 году, когда стали изучать опыт строительства и эксплуатации сетей гибридной канализации в крупнейших городах мира - Лондоне, Берлине, Вене, Кельне, Барселоне и Шанхае. Решение о реализации пилотного проекта было принято 16 мая 2013 года научно-техническим советом АО «Мосводоканал» по результатам изучения всех технических, технологических и экономических аспектов.

Для реализации пилотного проекта был определен участок сетей сточной самотечной и ливневой канализации протяженностью 3890 метров от Плетешковского переулка (м. Бауман- ская) до ул. Средняя Переяславская (м. Рижская), обслуживаемый АО «Мосводоканал» и ГУП «Мосводосток». Этот участок был выбран не случайно.

На тот момент в АО «Мосводоканал» запускался единый географически распределенный центр обработки данных (ЦОД), созданный для обеспечения непрерывности функцио- нирования информационных систем компании. На форуме CNews Forum-2014 АО «Мосводоканал» получило за этот проект специальную премию в номинации «Катастрофоустойчивый ЦОД года». Проект, реализованный компанией «Ай-Теко», развернут на основе инновационных продуктов EMC, Cisco и Citrix. Центр оснащен современным оборудованием Schneider Electric, Eaton, Emerson, Liebert и других производителей В ЦОД реализован механизм распределения пользовательских подключений, а доступ к сервисам предоставляется как через корпоративную сеть, так и через интернет. В случае выхода из строя одной из площадок ЦОД подключения пользователей автоматически перенаправляются к доступному сервису. Развернутый комплекс обеспечил устойчивость бизнес-процессов АО «Мосводоканал» к природным и техногенным катастрофам на площадках дата-центра.

Создание такого центра существенно повысило защищенность корпоративных данных и сократило время простоя бизнес-процессов, обусловленного недоступностью информационных сервисов как в случае сбоя или аварии, так и в случае необходимости сервисного обслуживания систем. Развернутый комплекс обеспечивает устойчивость бизнес-процессов АО «Мосводоканал» к природным и техногенным катастрофам на площадках дата-центра, существенно снизив риски простоя. Помимо этого, гарантирована высокая доступность систем управления технологическими процессами, которая позволяет непрерывно осуществлять диспетчерское управление. С целью обеспечения балансировки нагрузки для геораспределенного ЦОД необходимо было иметь канал с очень высокой пропускной способностью и с малым временем задержки прохождения сигнала.

Идеальным решением такой задачи является так называемая «темная оптика» - прямой канал между двумя точками, площадками ЦОД. Однако аренда подобной оптики у оператора стоит очень дорого. С учетом этого оптимальным вариантом стала прокладка волоконно-оптического кабеля внутри канализации сточных вод и городского водостока по технологии компании CableRunner. Данная технология позволяет осуществлять прокладку кабелей закрытым способом в исторических частях города без проведения земляных работ. Как известно, обычные способы строительства канализации приносят неудобства жителям города, требуют значительных затрат на восстановление территорий, сложных и длительных процедур согласования. Этот метод обеспечивает высокую надежность работы каналов связи за счет процедур регулярной эксплуатации и ремонта подземных сооружений городской подземной инфраструктуры, дает возможность ввода кабеля практически во все здания города.

Кроме решения конкретной задачи, связанной с созданием надежного и высокопроизводительного канала связи между двумя площадками ЦОД для технологических нужд АО «Мосводоканал», с реализацией пилотного проекта преследовались более масштабные цели:

1. Повышение эффективности использования существующей городской сети водоотведения, являющейся самым протяженным подземным инженерным сооружением г. Москвы (более 8 тыс. км).
2. Создание современной кабельной канализации с возможностью строительства и эксплуатации без проведения работ открытым способом.
С целью оценки состояния подземных сооружений по выбранному маршруту Центром технической диагностики АО «Мосводоканал» были проведены работы по их обследованию. Для подтверждения возможности закрепления фиксаторов в теле коллектора были привлечены специалисты лаборатории Московского государственного горного университета (МГГУ). На участках трубопровода сети водоотведения была проведена процедура чистки.

При реализации проекта использовались два типа кабельных каналов: до 24 волокон (используются операторами для подключения абонентов, т.е. распределительной сети) и 144 волокон (используются операторами для магистральной связи). В настоящее время в проложенных каналах используются только 8 волокон, остальные места свободны для аренды операторами связи. 

Монтаж кабельных каналов осуществлялся по следующей схеме:
1. Разметка и подготовка мест установки для фиксаторов сборок кабельных каналов.
2. Установка фиксаторов в верхне-боковой части сечения трубопровода.
3. Установка крепежных элементов и их последующее закрепление некорродирующими крепежами.
4. По завершении крепления фиксаторов внутрь трубопровода вводится сборка микротрубочных кабельных каналов.
5. Сборки микротрубочных каналов закрепляются в фиксаторах, установленных на поверхности сооружения.
6. Ввод кабельных каналов внутрь трубопровода.
7. Закрепление кабельных каналов в фиксаторах.
8. Установка защитного короба, предотвращающего повреждение кабельных каналов для волоконно-оптического кабеля.
9. Усиление крепления кабельных каналов и защитного кожуха в местах прогнозируемой повышенной нагрузки и в местах возможного повреждения при обслуживании сооружений сети водоотведения.

В объем строительства пилотного участка была также включена отработка процедур создания переходов между сетями различного назначения. В результате было построено два типа переходов:
- между сетями ливневой и сточной канализации;
- между сетями водоотведения и кабельной канализации.
После завершения строительства были проведены испытания с целью подтверждения отсутствия негативного влияния на функциональные свойства трубопровода инсталлированных кабельных каналов при эксплуатации участка канализационной сети и подтверждения конструктивной надежности и устойчивости крепления при проведении штатных процедур очистки.

В процессе испытаний осуществлялись:
- визуальный контроль исходного состояния со сбором фотоматериала или материала телеинспекции;
- чистка канала машиной гидродинамической очистки в соответствии с требованиями для данного участка трубопровода;
- визуальный контроль результирующего состояния со сбором фотоматериала или материала телеинспекции;
- инструментальный контроль надежности крепления.

Как показали испытания, работы по монтажу выполнены в соответствии с согласованным проектом, негативное воздействие на участки трубопровода в результате монтажа отсутствует, крепление кабельных каналов устойчиво к нагрузкам, возникающим при штатных процедурах очистки. 

В результате реализации проекта для ЦОД АО «Мосводоканал» построен канал связи, который в несколько раз превышает по показателям производительности и надежности существующий канал, и подтверждена возможность строительства кабельных каналов в канализационной сети г. Москвы.

Вода Magazine май 2015 г.
Фото

Роботы Ibak

Система кабель-каналов для прокладки оптоволоконного кабеля