天然气管道光纤通信技术的应用

时间：2020-10-16 10:33:24 所属分类：通信 浏览量:

现代随着光纤通信技术的快速发展，在通信传输方面，光纤通信技术已经占据最重要的份额。在天然气管道行业几乎所有的新建天然气管道均采用光纤作为通信传输业务的手段。本文主要针对中石油陕京天然气管道光纤通信方面的问题，谈谈个人的一些看法。 1陕京天然

　　现代随着光纤通信技术的快速发展，在通信传输方面，光纤通信技术已经占据最重要的份额。在天然气管道行业几乎所有的新建天然气管道均采用光纤作为通信传输业务的手段。本文主要针对中石油陕京天然气管道光纤通信方面的问题，谈谈个人的一些看法。

　　1陕京天然气管道的光纤通信基本情况

　　1.1光纤通信的基本情况

　　一般天然气管道站场分布具有站场点多线长，各站通信业务量不等的特点，根据这种特点，在天然气管道的各个站场，会根据业务量大小安装不同型号的光端机设备，各光端机通过所敷设的光缆相连，组成通信网络。原来天然气管道光通信设备的主要选择PDH设备与SDH设备，PDH设备使用较早，结构相对简单，容量也较小，相应的价格也较低;另一类是SDH设备相对来说技术先进，容量也较大，组网也更灵活，价格相应的也较高，陕京二线刚投产时均采用这种设备。为了满足公司不断的业务发展需求，提供更好的通信方式，陕京天然气管道目前已实现由SDH设备向OSN设备的过度，站场较大站场的光端机已经基本上有Metro5000更换为OSN3500、OSN7500，阀室光端机还是采用Metro1000的光端机。陕京天然气管道的光通信业务是从靖边到北京，陕京线的光缆又是中石油通信网的重要组成部分，是中石油光通信业务进京的必经之路，承担着中石油各地区公司的OTN业务。光缆自身的特点决定了目前通信都是以光缆通信为主，卫星通信为辅，外网为补充，所以光通信显得异常重要。

　　1.2光纤通信的业务需求

　　陕京天然气管道的通信业务主要有SCADA数据业务、工业电视监控业务、办公网络业务、视频会议业务、电话业务等，具体情况各天然气管道企业可能不尽相同，但基本的要求都一样。

　　2陕京天然气管道容量和敷设方式

　　2.1光缆容量选择

　　从光缆的制造来看一根光缆的最小容量一般是4芯，一般天然气管道通信网大多是链型结构，某些天然气管道4芯光缆就可以满足业务使用。但从天然气管道的整个通信网长久来看，由于不同天然气管道所经历的地域条件不同，其承担的业务量功能也不同，因此越是重要的干线天然气管道，越要有足够的备用纤芯。陕京天然气管道采用24芯光缆，这24芯光纤中，除了陕京管道的各种业务以外，还有北京油气调控中心的OTN业务，华北油田数据、华北油田电视业务等，因此采用多芯光缆是很有必要的，光缆容量选择，不仅要考虑满足刚开始时的使用，还要考虑为以后的扩容留有足够的余量。

　　2.2光缆敷设的基本方式

　　目前，新建天然气管道的光缆埋设一般均采用与管道同沟埋地敷设的方式，不再为光缆单独开挖缆沟，这样就大大降低了施工预算。与管道同沟敷设光缆的方式主要有两种，一种是铠装光缆与管道同沟埋设，所谓的直埋光缆使用较早，施工也简单。另一种是采用硅管与管道同沟敷设，硅管是一种新型管材，它采用高密度聚乙烯和硅胶混合物经复合挤出而成，是一种内壁带有润滑剂的复合光缆套管，它在物理性能、使用寿命、工程施工便利性等方面都具有很大的优势，光缆再利用吹管机将光缆吹入硅管中。

　　2.3陕京管道光缆敷设方式

　　陕京天然气管道从首站靖边到末站均采用铠装直埋光缆与管道同沟敷设，在21#到23#阀室之间经过太行山区，为了最大限度的保护光缆，采用了一段重铠光缆，在31#阀室附近因为改线有短暂的架空光缆。

　　3光通信故障处理方法

　　光纤通信的故障一般分为两种，一种是设备故障，一种是线路故障，可以用排除法来确认。

　　3.1光缆中断故障处理

　　如果发生光缆线路断缆，只能进行紧急抢险光缆接续。这就要求我们平时要做好岗位练兵，加强熔接练习，真正遇到光缆故障时，能够快速的进行处理，在尽可能短的时间内恢复光纤通信。光缆抢修的时效性决定着光传输网的运行安全，其抢修遵循“先抢通、后修复”的原则，即临时抢通传输系统，再尽快修复。无法准确判明是光通信设备还是光缆线路故障时，应同时故障排查，确定故障位置。发现故障后，应及时向通信机房报告，使用更换的光缆，要采用同一型号的光缆。故障处理后和迁改后光缆的弯曲半径应不小于15倍缆径。光缆接续后应进行指标测试，接续指标应符合技术指标要求。故障排除后，应组织抢险人员对故障的原因进行调查、分析，整理资料，汲取教训，避免再次出现类似的情况。

　　3.2单一纤芯中断或者损耗过大

　　(1)如果单一纤芯的故障点发生在接头盒内，处理方法为打开接头点附近的盘缆，将接头盒外部及预留的光缆清洁干净，打开接头盒，查找找故障点。接头盒内最常见的故障现象主要有：余纤盘放收容时发生断纤，收容时易导致跳纤在收容盘边缘被挤压，严重时会压伤或压断。压断处未发生位移时，测试到的该处连接损耗偏大，随着时间的增长、环境变化会使得该处的彻底断开。接头盒内的余纤在盘放收容时出现局部弯曲半径过小或光纤扭绞严重，产生较大的弯曲损耗。还有热缩管的热缩效果不好，热缩保护管没有对全部的裸纤段进行热缩保护，在外部各种因素影响下发生断纤。在切割制造光纤端面时，切割裸纤太长或者热缩保护管加热时光纤保护不当，造成一部分裸纤在保护管之外，接头盒受外力作用时引起裸纤断开。接头盒进水，也会导致光纤损耗增大，甚至发生断纤。在外部条件允许的情况下，应该使用在OTDR对熔接的纤芯做中继段的全程测试，测试合格后才能封装接头盒。(2)在用纤芯损耗过大，可以和北京油气调控中心机房申请作业计划进行测试，通过光时域反射仪测试这一纤芯的具体情况，看看整个波形的状况，通过分析波形确定多少公里处有较大的衰减点或者波峰，上报计划作业进行重新熔接整改。(3)如果测试时发现损耗点在此中继段的两头，说明故障不在纤芯线路上。可以通过清洁光纤尾纤接头、法兰耦合器的方式，或者更换两端的尾纤、法兰耦合器来处理，进一步可以采用将光端机过来的尾纤与ODF架上对应的光纤直熔的方式来减小损耗。

　　4光纤通信的日常维护管理

　　陕京天然气管道光缆是中石油管道通信传输网的重要组成部分，光缆的维护工作是管道通信运维工作的核心。维护光缆的目的是通过日常的预防性维护，消除外界环境影响而带来的一些事故隐患，对设计和施工时造成的不足进行不断的改进，以避免和减少给光缆带来的不良影响。光缆维护的目的就是要保障在用光缆纤芯正常工作和备用光缆纤芯技术指标满足使用要求。

　　4.1直埋光缆路面巡护

　　陕京管道光缆基本上都是直埋光缆，这就要求我们在光缆经过的特殊地段和大雨之后、重要节假日期间及动土较多的季节，应增加巡护次数。巡护时的主要工作内容有：检查光缆线路附近有无动土或施工等情况，有无可能危及光缆线路安全的异常情况。检查直埋光缆线路上有无严重坑洼、光缆裸露、护坡不足等情况。检查光缆的标志桩、宣传牌有无丢失、损坏或倾斜等情况，记录巡护中发现的问题并及早处理，遇有重大问题及时上报。结合日常维护管理，进行光缆路由探测，持续完善光缆线路资料，并积极开展护线宣传和对外联系工作。

　　4.2架空光缆线路巡护

　　架空光缆线路巡护的主要工作内容有沿杆走看是否有危险吊物，看周边是否有施工机械在作业，架空杆路下方是否有柴草堆积。整理或更换缺损的挂钩，清除线路上杂物。检查光缆外护套及垂度有无异常情况，发现问题要及时处理。恶劣大风天气过后要及时检查架空光缆是否完好。修剪影响光缆线路的树木、树枝，砍伐影响光缆线路安全的树木。检查吊线与其他线缆交叉处的防护装置是否齐全有效及符合规定，根据需要加装三线交叉保护管。检查架空光缆线路接头盒和预留处是否可靠，架空杆路的检修和加固杆路设备。

　　4.3通信机房巡检

　　通信机房巡护时要检查进线室内、走线架上的光缆是否有明显的标志，确保标志与其它线路相区别。定期对机房进行巡检，检查有无渗水、漏水情况以及有无老鼠进入通信机房的痕迹。检查光缆和管线的布线情况，确保布线合理整齐，缆上标志醒目，光缆进出线是否明显。检查站内光缆线路设备，确保清洁、完好。确保光端机、中继段的光纤ODF架的清洁，无尘土，备用光纤的插口都插上堵头，防止灰尘进入，加强平时的预防性维护管理。另外要保持机房的温、湿度都在合理的范围内，给设备提供一个良好的工作运行环境。

　　4.4定期开展备用纤芯测试

　　目前陕京管道光缆规定每季度测试一次各中继段的备用纤芯，要求平均损耗不应大于0.26dB/KM，大于0.40dB/KM的纤芯视为中断。在单点出现1.5dB及以上阶跃损耗的纤芯视为中断。纤芯接续点损耗值不应大于0.05dB;单点衰减为0.5dB及以上的损耗点要进行记录。通过和上季度测试的数据进行对比，检查有无新增的故障点，并重点进行分析。

　　5结语

　　陕京天然气管道光通信网络又是中石油传输网的骨干网络，在日常工作保障光纤通信正常、稳定的传输是我们的重中之重。我们技术人员必须不断的学习新技术，并提升应急抢险的能力，保障陕京管道光通信安全、稳定传输，促进光纤通信的发展。

　　参考文献：

　　[1]陶连永.光纤通信传输技术的综合应用[J].中国新通信,2013(15).

　　[2]张一丹.浅论光通信传输技术在专业领域的应用[J].中国新技术新产品,2012(05).

　　《天然气管道光纤通信技术的应用》来源：《信息通信》，作者：霍学伟

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