标准搜索结果: 'GB/T 7247.2-2018'
| 标准编号 | GB/T 7247.2-2018 (GB/T7247.2-2018) | | 中文名称 | 激光产品的安全 第2部分：光纤通信系统(OFCS)的安全 | | 英文名称 | Safety of laser products -- Part 2: Safety of optical fibre communication systems (OFCS) | | 行业 | 国家标准 (推荐) | | 中标分类 | L51 | | 国际标准分类 | 31.260 | | 字数估计 | 46,479 | | 发布日期 | 2018-03-15 | | 实施日期 | 2018-10-01 | | 起草单位 | 北京光电技术研究所、中国科学院光电研究院、中国计量科学研究院、武汉光讯科技股份有限公司、中国科学院半导体研究所、中国电子科技集团公司第十一研究所 | | 归口单位 | 全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC 284) | | 提出机构 | 中国机械工业联合会 | | 发布机构 | 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局、中国国家标准化管理委员会 | GB/T 7247.2-2018
Safety of laser products--Part 2: Safety of optical fibre communication systems(OFCS)
ICS 31.260
L51
中华人民共和国国家标准
激光产品的安全
第2部分:光纤通信系统(OFCS)的安全
(IEC 60825-2:2010,IDT)
2018-03-15发布
2018-10-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会发布
目次
前言 Ⅲ
1 范围 1
2 规范性引用文件 1
3 术语和定义 1
4 要求 4
4.1 概述 4
4.2 OFCS的防护罩 4
4.3 光缆 5
4.4 光缆连接器 5
4.5 功率自动降低(APR)和重启脉冲 5
4.6 标记和标识 6
4.7 对机构的要求 10
4.8 危险等级的评估 11
4.9 位置类型的危险等级要求 12
附录A(资料性附录) 基本原理 14
附录B(资料性附录) 光纤通信系统(OFCS)中各位置的要求 15
附录C(资料性附录) 危险/安全分析的方法 16
附录D(资料性附录) 安全使用OFCS的应用指南 17
附录E(资料性附录) 检修和维护指导 37
附录F(资料性附录) “危险等级”含义的说明 39
参考文献 41
图D.1 PON(无源光网络)系统 25
图D.2 简单的激光驱动电路 26
图D.3 来自IEC 61508-5中D.5的风险图例 29
图D.4 FIT率和平均修复时间的关系图 32
表1 非受限位置的标识 7
表2 受限位置的标识 8
表3 受控位置的标识 9
表D.1 11μm的单模(SM)光纤和0.18数值孔径多模(MM)光纤(芯径< 150μm)OFCS的功率限值 19
表D.2 带状光纤中光纤芯数与最大允许功率的对应关系(举例) 24
表D.3 确定元件和失效模式(举例) 27
表D.4 Beta值(举例) 27
表D.5 确定失效率(举例) 28
表D.6 来自IEC 61508-5中表D.1的后果分类 30
表D.7 来自IEC 61508-5中表D.1的频度分类 30
表D.8 来自IEC 61508-5中表D.1的避免危险分类的概率 30
表D.9 来自IEC 61508-5中表D.1的不期望事件发生的概率分类 30
表D.10 来自IEC 61508-4中的定义3.5.12---操作模式 31
表D.11 来自IEC 61508-1中7.6.2.9的SIL值 31
表D.12 设备监测分类的确定 33
表D.13 上述案例确定的FIT率 33
表D.14 OFCS系统的功率限值举例,该系统能够通过APR使发射功率自动降低至低危险
等级 36
前言
《激光产品的安全》分为以下部分:
---第1部分:设备分类、要求;
---第2部分:光纤通信系统(OFCS)的安全;
---第3部分:激光显示与表演指南;
---第4部分:激光防护屏;
---第5部分:生产者关于GB 7247.1的检查清单;
---第9部分:非相干光辐射最大允许照射量;
---第13部分:激光产品的分类测量;
---第14部分:用户指南。
本部分为《激光产品的安全》的第2部分。
本部分按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本部分使用翻译法等同采用IEC 60825-2:2010《激光产品的安全 第2部分:光纤通讯系统
(OFCS)的安全》。
请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。
本部分由中国机械工业联合会提出。
本部分由全国光辐射安全和激光设备标准化技术委员会(SAC/TC284)归口。
本部分起草单位:北京光电技术研究所、中国科学院光电研究院、中国计量科学研究院、武汉光讯科
技股份有限公司、中国科学院半导体研究所、中国电子科技集团公司第十一研究所。
本部分主要起草人:吴爱平、江毅、麻云凤、邓玉强、谢亮、孔群、廖利芬、孙殿中、程旺、卢永红、戚燕。
激光产品的安全
第2部分:光纤通信系统(OFCS)的安全
1 范围
本部分给出了光纤通信系统(OFCS)的安全运行、维护要求和具体指南。在OFCS中,光功率可以
达到发射设备限制以外或距光源很远的距离处。
本部分规定了OFCS中的光可达位置的危险等级的评估,替代了依据GB 7247.1中激光产品的分
类。本部分适用于完整安装的端到端OFCS,包括其能够产生或放大光辐射的部件和组件。那些仅面
向OEM供应商销售的,用于集成到完整安装的端到端OFCS中的独立部件和组件不必按照本部分进
行评估,因为最终的OFCS本身须按照本部分进行评估。
注1:上述内容不妨碍制造商按照合同或自身的要求使用本部分。
本部分不适用于以传输激光功率为主的光纤系统,例如在材料加工或医疗领域的应用等。
除了由激光辐射造成的危害外,OFCS也可能引起其他危害,如火灾。
本部分不涉及OFCS在易爆环境中的爆炸或火灾等安全事项。
本部分中提及的“激光”包括发光二极管(LED)和光放大器。
注2:光纤输出的光辐射危害取决于光的波长和功率以及光纤的光学特性(参见附录A)。
本部分的目的是:
---保护人员免受由OFCS引起的光辐射危害;
---对制造商、安装方、检修方和运营商提出要求,需制定工作步骤和提供相关信息,以便采取正确
的预防措施;
---通过使用符号、标牌和指示,确保对人员提供充分的警示,以防止OFCS潜在的危害。
更详细的必要性参见附录A。
OFCS的安全依赖于组成系统的设备特性。因此可能需要在产品上标明安全的相关信息或将此类
信息包括在使用说明书中。
根据潜在的危险等级的要求,OFCS的安全措施和运行责任由安装方或最终用户/运营商承担或双
方共同承担。本部分将安装和检修操作期间遵守安全指示的责任赋予相应的安装方和检修方,而运行
和维护的职责在最终用户或运营商。本部分的用户可能属于上述制造商、安装方、最终用户或运营商范
围中的一方或多方。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB 7247.1-2012 激光产品的安全 第1部分:设备分类、要求(IEC 60825-1:2007,IDT)
3 术语和定义
GB 7247.1-2012界定的以及下列术语和定义适用于本文件。
3.1
可达位置 accessiblelocation
光纤通信系统(OFCS)中的任何部分或位置,在合理的可预见的事件中,人员不使用工具就可接触
到激光辐射。
3.2
当人员暴露于辐射中时,如光缆断裂,将该处可接触到的光功率,在给定的时间内降低到规定的等
级是OFCS的特性。
注:本部分中使用的术语“功率自动降低(APR)”包括以下用于国际电信组织(ITU)的建议中的术语:
---激光器自动关闭 (ALS);
---功率自动降低 (APR);
---功率自动切断(APSD)。
3.3
最终用户 end-user
以系统规定的方式使用OFCS的人员或机构。
注1:最终用户无须控制系统中产生和发射的功率。
注2:如果人员或机构为了通信使用OFCS,而使用方法不同于生产方规定的方法,那么,该人员或机构承担生产方
或安装方的责任。
3.4
危险等级 hazardlevel
在OFCS中任何可达位置的潜在危险。在合理的可预见的事件中,如光缆断裂可接触到的光辐射
水平,与GB 7247.1中的激光分类程序基本一致。
3.5
1级危险 hazardlevel1
在合理的可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到
的激光辐射不会出现超过1类可达发射极限。辐射水平符合1类激光产品的条件(见GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
3.6
1M级危险 hazardlevel1M
在合理的可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到
的激光辐射不会出现超过1类可达发射极限。辐射水平符合1M 类激光产品的条件(见GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
注:如果危险等级1M的适用限值大于2类或3R类限值但小于3B类限值,则规定其危险等级为1M。
3.7
2级危险 hazardlevel2
在合理可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到的
激光辐射不会出现超过2类可达发射极限。辐射水平符合2类激光产品的条件(见 GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
注:如果危险等级1M的适用限值大于2类限值但小于3B类限值,则规定其危险等级为1M。
3.8
2M级危险 hazardlevel2M
在合理可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到的
激光辐射不会出现超过2类可达发射极限。辐射水平符合2M 类激光产品的条件(见 GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
注:如果危险等级2M的适用限值大于3R类限值但小于3B类限值,则规定其危险等级为2M。
3.9
3R级危险 hazardlevel3R
在合理可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到的
激光辐射不会出现超过3R类可达发射极限。辐射水平符合3R类激光产品的条件(见GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
注:如果危险等级1M或2M的适用限值大于3R类限值但小于3B类限值,则规定其危险等级为1M或2M。
3.10
3B级危险 hazardlevel3B
在合理可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到的
激光辐射不会出现超过3B类可达发射极限。辐射水平符合3B类激光产品的条件(见GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
3.11
4级危险 hazardlevel4
在合理可预见的事件中,OFCS内的任何可达位置,在相应波长和发射持续时间内,人员接触到的
激光辐射不会出现超过3B类可达发射极限。辐射水平符合3B类激光产品的条件(见GB 7247.1-
2012),但要满足4.8.1中规定的条件2。
注:本部分适用于OFCS的运行和维护。为了使人员可能进入的光传送路经达到足够的安全等级,不允许出现4级
危险。为达到要求的危险等级允许使用保护系统,如功率自动降低。在正常运行条件下(如光纤传送路经中没
有故障),特殊位置的传输功率允许超过相应的功率等级。例如 OFCS的可达路经是1级危险,在正常运行条
件下,即使传送功率下降,光纤有可能是4类水平。
3.12
负责安装OFCS的机构或人员。
3.13
受控位置 controledlocation
具有工程控制或管理控制的位置。只有经过相应激光安全培训的授权人员才可接近的位置,其他
人员不可接近。
注:参见D.2.1a)中的示例。
3.14
受限位置 restrictedlocation
借助管理措施或工程控制措施公众人员仍不可接近的位置;但对于可能没有经过激光安全培训但
被授权的人员可接近的位置。
注:参见D.2.1b)中的示例。
3.15
非受限位置 unrestrictedlocation
没有控制措施限制公众人员接近的可达位置。
注:参见D.2.1c)中的示例。
3.16
制造商 manufacturer
为了构建或改进OFCS而集成光学设备和其他部件的机构或人员。
3.17
对OFCS的运行负责的机构或人员。
3.18
用于通信和/或控制目的通过光纤方式传送,包括对激光器、LED或光放大器输出产生的光辐射采
用的发射和接收部件、工程设计、端到端组成的装配。
3.19
在给定环境中预期会发生的事件。这类事件的发生具有一定的概率。
注:合理的可预见的事件可能包括:光缆断裂、光连接器断开、操作员出错或在工作中没注意安全的情况。合理的
可预见的事件不包括:工作中粗心大意或完全不适宜的使用出现的情况。
3.20
检修方 serviceorganization
对OFCS的服务负责的机构或人员。
3.21
组件 subassembly
包含光发射机或光放大器的OFCS的任一分立单元、子系统、网络单元(网元)或模块。
4 要求
4.1 概述
本章根据在合理的可预见的事件中导致的可接触的光辐射危害,规定对于运行中的OFCS及其工
作区域的位置类型的限制。当对OFCS做一个或多个修改时,负责修改的机构应确定每个修改是否影
响危险等级。如果危险等级发生变化,负责的机构应重新标记系统中的那些位置,以确保还能与本部分
的要求一致。
在OFCS中应分别评估每个可达位置,来确定该位置的危险等级。当某一位置存在多个通信系
统,该位置的危险等级应是这些系统中每个系统发射的最高危险等级。根据确定的危险等级,应采取适
宜的措施以确保符合本部分的要求。采取的措施包括限制进入这一位置,或提供安全措施,或重新设计
光通信系统以降低危险等级。
OFCS的有源元件和组件的供应商仅须遵守第4章的适用部分。同时传输电功率的OFCS除了应
满足本部分的要求外,还要满足相应的电子标准要求。
注:在确定危险等级时,有必要考虑以下两个特性:
a) 最大允许照射量(MPE)是多少? 在合理的可预见的情况中人员可能受到由OFCS导致的辐射,并确定这些位
置的辐射水平。在确定 MPE时考虑APR(如果存在)起作用所需的时间。如果OFCS不具有APR功能时,既
要满足本注a)的条件,还要满足下面注b)的需要,无需做进一步的研究或测试。具体条款在4.8.2中给出;
b) 当合理的可预见的事件(如光纤断裂)导致产生的辐射是可接触到的,OFCS工作的最大允许功率是多少? 由于
APR系统的作用,这个最大功率值可能低于光纤中正常的工作功率。具体条款在4.8.1中给出。
4.2 OFCS的防护罩
每个OFCS都应有防护罩,当防护罩安装就位时,在正常的运行条件下能够防止人员受到超过1级
危险限值的激光辐射功率。
4.3 光缆
如果在某个OFCS中任何可达位置的潜在危害为危险等级是1M、2M、3R或3B级,此处的光缆应
具有与其所处实际位置相适应的机械性能。各实际位置的光缆要求参见参考文献的IEC 60794系列标
准。必要时,对光缆易受损伤的部位,可能需要诸如电缆沟、穿线管、线槽等附加的防护。
4.4 光缆连接器
可通过连接器的机械设计、连接器的安装或其他适宜的方法达到对光缆连接器的要求。无论选用
哪种方法,在特定位置类型的连接器都应防止人员接触到超过允许的光辐射限值(参见附录B)。
注:机械方法的一个例子是使用工具拆开连接器。
4.4.1 非受限位置
在非受限位置,如果可达辐射水平超过:
---2级危险等级,在400nm~700nm波长范围内;或
---1级危险等级,所有其他情况。
应采取适宜的方法限制接触到连接器产生的光辐射。
注:在非受限位置,在400nm ~700nm波长范围内,允许的最高危险等级是2M级,在所有其他情况下,允许的最
高危险等级是1M级(见4.9.1)。
4.4.2 受限位置
在受限位置,如果可达辐射水平超过:
---2级危险等级,在400nm~700nm波长范围内;或
---1级危险等级,所有其他情况。
应采取适宜的方法限制接触到连接器产生的光辐射。
注:在受限位置,允许的最高危险等级是1M、2M、或3R级危险等级中最高的(见4.9.2)。
4.4.3 受控位置
在受控位置,如果可达辐射水平超过:
---2级危险等级,在400nm~700nm波长范围内;或
---1级危险等级,所有其他情况。
应采取适宜的方法限制接触到连接器产生的光辐射。
注:在受控位置,允许的最高危险等级是3B级危险等级(见4.9.3)。
4.5 功率自动降低(APR)和重启脉冲
如果设备启动了功率自动降低(APR)系统,是为了降低自身确定的危险等级,应在下述三种情况
下与限制同时重新启动。此外,APR系统应具有足够的可靠性水平(见注1)。
注1:在D.5中举例说明了APR系统的可靠性计算。
注2:在GB 7247.1-2012给出了以下情况描述的重启间隔与波长有关的条款。
4.5.1 自动重启
在自动重启时,应限制重启过程的时间和功率,使系统中每个可达位置的光辐射不超过规定的危险
等级(参见附录B)。
4.5.2 确保工作连续性的人工重启
在人工重启并使用管理控制措施或其他方法保障通信路径连通时,重启过程的时间和功率不受限
制(见注)。制造商的操作手册应规定:管理控制措施(或其他方法)一定要考虑到在重启过程中,可达位
置的辐射有可能超过规定危险等级。
注:因为在这种情况中,重启过程的时间和功率不受限制,管理或其他控制措施需要考虑可能增加的新危害(如火
灾),这些另外的控制措施要给出相应的使用说明。
4.5.3 不确保连续工作的人工重启
在人工重启并且不保障通信路经的连通时,应限制重启过程的时间和功率,使系统中每个可达位置
的辐射不超过规定危险等级。
4.5.4 APR失效
如果人工重启系统不能立即激活ARP,那么,系统一定要说明在重启的持续时间内APR不工作,
以便运营商能采用合适的预防措施。除非满足这些条件,否则,一定要规定在APR起作用之前使用发
射功率的危险等级。
对于3B类和4类发射功率,只有满足以下所有条件,才允许APR功能失效:
a) 仅在系统安装和检修中极少数情况下需要这种失效;
b) 仅通过软件命令或人工锁定系统完成这种失效;
c) 如果是通过软件命令完成失效,应在该软件中编入一个安全系统,防止误触发使 APR功能
失效;
d) 这个软件应有对以下情况的警告指示:如果过程继续,APR将失效;
e) 应采取合适的工程措施防止在APR失效时OFCS继续运行;
f) 在OFCS的技术文件中,应包括当APR失效时如何安全使用设备的专门说明;
g) APR不应永久失效-APR应自动重启(见注3);
h) APR应仅可能在发射设备内失效(即通常不允许远程APR失效),除非通过人为直接通信(可
能在远程位置)可能被暴露在比APR失效前更高的辐射等级中;
注1:宜考虑到拉曼系统也可以从接收终端发射大功率。
i) APR失效期间,应持续显示清晰而明确的警示;
j) 高功率系统的APR失效需配备手动启动或重启功能。
应认识到高光功率光纤系统(就它们的本性而言)要使用高功率光确保连通,否则在远端接收不到
信号。因此,在使用高功率(4类)的系统初始启动时,只有经过培训的人员在特定的条件下才能操作。
应尽一切努力,确保系统的连通(例如对于系统两端的OTDR连续性测试)和人员不会被暴露在
3B类或4类光辐射下。也包括通过严格的管理控制来实现。
注2:如果系统可达位置是4级危险等级,本部分不允许端到端的OFCS操作,除非另有明确规定。如果发射器、放
大器等的发射功率为4类,并且APR处于失效状态,那么会引起可达位置运行于4级危险等级。还要认识
到,在某些条件下可能需要设置APR失效。但是,要控制好这些条件,并限制时间,以便将可能暴露在4类光
辐射的条件降至很低。
注3:对于条件e),“适宜的工程措施”的例子是一个控制系统,它在一段最合适时间间隔之后,自动重启 APR。这
个时间间隔要足够长,使最初需要APR失效的任务能够完成。
注4:建议1h作为APR重新启用的适宜时间间隔。
4.6 标记和标识
4.6.1 一般要求
如果在危险等级超过1级危险等级的位置,能够打开的光纤连接器、分线箱或其他部分应有相应的
标记(例如采用一个标牌,护套,标签,标带等)(参见附录B)。标记信息应包括表1,表2或表3列出的
内容。
可断开连接点的可接触辐射是1级危险等级或1M级危险等级时,允许为用户提供上述信息,而不
用提供产品标记。
标识应为黄底黑色,黄色应为背景。文件由制造商或运营商提供,文件中复制的标记允许为白底
黑色。
只要提供的标识清晰,可以减小标识的尺寸。对于含激光器或光放大器的组件,应由组件制造商负
责提供这样的标记;运营商负责提供所有其他的标记。
除非每个光纤连接器,分线箱或其他部分允许接触激光辐射,当打开时,应有符合表1,表2或表3
的标记(例如采用一个标牌,护套,标签,标带等)。
除本部分要求的标记外,某些组件独立使用时可符合GB 7247.1-2012的要求,也需要标记。这种
情况下,应由OFCS的制造商决定是补充GB 7247.1-2012所需的标记,还是采用本部分的标记。
表1 非受限位置的标识
可达危险等级 需要的标识-非受限位置
1 没有标识要求
1M 没有标识要求a
2M
3R 不允许使用此等级
3B 不允许使用此等级
注:见4.6.5不可见激光的相关危害。
a 4.4.1要求从连接器接触到的光辐射通过适宜的方式被限制在1级危险等级,光缆的机械设......
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