李瑋 宜賓職業(yè)技術(shù)學(xué)院

光纖在油田通信工程中的應(yīng)用

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光纖通信傳輸技術(shù)具有損耗低，中繼距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)串音干擾，頻帶極寬，能信容量大等特點(diǎn)。光纖到戶(hù)的具體實(shí)施方案主要分為兩種形式：一種是采用PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；另一種是采用P2P多對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。現(xiàn)代化的光纖技術(shù)可將連接控制及自動(dòng)化等技術(shù)融入到傳輸過(guò)程中，使得系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大和完善，從而促進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)代化及科學(xué)化發(fā)展。在進(jìn)行光纖傳輸及交換過(guò)程中以光的形式呈現(xiàn)即為全光網(wǎng)絡(luò)?？赏ㄟ^(guò)建立一個(gè)以光轉(zhuǎn)技術(shù)及WDM技術(shù)為主要技術(shù)的光纖網(wǎng)絡(luò)層，用以實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

光纖；通信；傳輸技術(shù)；應(yīng)用；趨勢(shì)

1 光纖傳輸特點(diǎn)

光纖在當(dāng)今光通信系統(tǒng)中占有重要的地位，光纖通信在油田通信中也發(fā)揮著重要作用。光纖通信傳輸技術(shù)具有損耗低、中繼距離長(zhǎng)，抗干擾能力強(qiáng)，無(wú)串音干擾，頻帶極寬，能信容量大等特點(diǎn)。

2 光纖的應(yīng)用

（1）具體實(shí)施方案。隨著信息化時(shí)代的快速發(fā)展及視頻通信行業(yè)的快速崛起，在很大程度上帶動(dòng)了寬帶業(yè)的發(fā)展。為了不斷滿(mǎn)足油田小區(qū)用戶(hù)對(duì)通信技術(shù)的要求，使用寬帶的網(wǎng)絡(luò)傳輸已經(jīng)無(wú)法滿(mǎn)足新時(shí)代消費(fèi)者的實(shí)際需求，因此必須使用光纖到戶(hù)的連接方式，用以提升網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)乃俣?。光纖到戶(hù)的具體實(shí)施方案主要分為兩種形式：一種是采用PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)；另一種是采用P2P多對(duì)點(diǎn)或點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。PON無(wú)源光網(wǎng)絡(luò)主要的優(yōu)勢(shì)是維修方便，且具有不易損壞的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)還能在很大程度上節(jié)約光纖及光電器件；缺點(diǎn)是其所需的高速電子模板造價(jià)過(guò)高，無(wú)對(duì)等性?xún)r(jià)比。一般有如下幾種：①APON，即ATM—PON，適合ATM交換網(wǎng)絡(luò)；②BPON，即寬帶的PON；③OPON，采用通用幀處理的OFP—PON；④EPON，采用以太網(wǎng)技術(shù)的PON，GEPON是千兆畢以太網(wǎng)的PON；⑤WDMPON，采用波分復(fù)來(lái)區(qū)分用戶(hù)的PON，但維護(hù)不方便，在FTTH中很少采用。因此在油田小區(qū)的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中主要是以多模光纖為主，搭建局域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)光纖到戶(hù)的功能。光纖施工現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的目的是為測(cè)試多模光纖做準(zhǔn)備，確定接頭的損耗。光纖的色散以色散系數(shù)為主。其布線(xiàn)如圖1所示。

（2）光纖線(xiàn)路的施工程序。施工期間，光纖的外徑要比彎曲的半徑大15～20倍。布置光纜的時(shí)候，光纜需保持松弛的弧形，并通過(guò)纜盤(pán)放出；同時(shí)牽引力要低于張力的80%，最大不能超過(guò)張力的100%，并做好相應(yīng)的防水處理。布置光纖時(shí)不能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)或浪涌等狀況，纏線(xiàn)因以“8”來(lái)盤(pán)整，并將順引裝置加裝在光纖引入、引出處，不能直接與地面相托。在熔接光纖時(shí)，必須要估算熔接損耗。

圖1 光纖接入到戶(hù)技術(shù)流程

（3）光纜的敷設(shè)。光纜的敷設(shè)要根據(jù)油田通信工程實(shí)際施工圖來(lái)決定。埋設(shè)期間底寬由光纜數(shù)目而定。在一般的光纜敷設(shè)中，1～2條光纜的寬度設(shè)定在30～40 cm之間。3條以上，其寬度在50～70 cm之間，其深度是底寬的0.1倍。同溝敷設(shè)時(shí)，采用交叉和重疊的方式進(jìn)行；直敷設(shè)時(shí)，采用直線(xiàn)、躲避障礙物的方式進(jìn)行，直線(xiàn)敷設(shè)彎曲的半徑要大于20 m。

（4）長(zhǎng)輸油（氣）管道通信系統(tǒng)光纖應(yīng)用實(shí)例。長(zhǎng)輸油（氣）管道通信系統(tǒng)與企業(yè)的通信網(wǎng)絡(luò)是一樣的，光纜要隨著油（氣）管道施工的同時(shí)進(jìn)行敷設(shè)。在目前油（氣）管道通信工程中主要采用的是G.652光纖。由于光纖主要用于數(shù)據(jù)傳輸，因此將采集的數(shù)據(jù)存入儲(chǔ)存器中之后，要在通信模板的作用下才能傳輸?shù)缴衔粰C(jī)系統(tǒng)中。通信模板可以與局域網(wǎng)相連。這種通信系統(tǒng)能夠利用生產(chǎn)中所用網(wǎng)絡(luò)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的擴(kuò)展，從而減少對(duì)設(shè)備等資源的使用。此外，利用一般網(wǎng)絡(luò)協(xié)議進(jìn)行信息傳輸就能夠有效保障信息傳輸?shù)臏?zhǔn)確性、完整性及及時(shí)性。采用光纖原料的通信模板能在提升傳輸速度的同時(shí)減少傳輸錯(cuò)誤，其傳輸中產(chǎn)生的誤碼低于8，并且不會(huì)受到外部因素的任何干擾，切實(shí)保證了信息傳輸?shù)恼鎸?shí)性及可靠性。該模板在網(wǎng)絡(luò)中被廣泛使用，常見(jiàn)的TCP/IP在計(jì)算機(jī)通訊功能及局域網(wǎng)中被視作基礎(chǔ)技術(shù)，只要與網(wǎng)絡(luò)傳輸要求相符，就能將油田信息進(jìn)行在線(xiàn)傳輸。同時(shí)，該系統(tǒng)能夠通過(guò)局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)信息在其他設(shè)備上的共享功能，現(xiàn)實(shí)了信息資源的優(yōu)化。

3 光纖通信的發(fā)展趨勢(shì)

（1）光網(wǎng)絡(luò)的智能化。光纖通信技術(shù)主要以傳輸為主，為了與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展相適應(yīng)，通信網(wǎng)絡(luò)的功能至關(guān)重要?，F(xiàn)代化的光纖技術(shù)可將連接控制及自動(dòng)化等技術(shù)融入到傳輸過(guò)程中，使得系統(tǒng)的功能更加強(qiáng)大和完善，從而促進(jìn)光纖網(wǎng)絡(luò)向現(xiàn)代化及科學(xué)化發(fā)展。在開(kāi)發(fā)中，以ASON為主的智能光網(wǎng)設(shè)備可以將永久性的PC連接方式改為交換式SC或者軟永久性的SPC式的連接方式。

（2）全光網(wǎng)絡(luò)。在進(jìn)行光纖傳輸及交換過(guò)程中以光的形式呈現(xiàn)即為全光網(wǎng)絡(luò)。波長(zhǎng)的范圍覆蓋C＋L波段，可在G.652、G.655光纖上實(shí)現(xiàn)幾千公里的無(wú)電中繼傳輸。傳統(tǒng)的光纖網(wǎng)絡(luò)雖然能夠提升信息傳輸速度，但仍然在網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)上進(jìn)行了電器件的使用，這就為光纖通信總?cè)萘康臄U(kuò)充帶來(lái)了阻礙?？赏ㄟ^(guò)建立一個(gè)以光轉(zhuǎn)技術(shù)及WDM技術(shù)為主要技術(shù)的光纖網(wǎng)絡(luò)層，用以實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)。

（3）光器件集成化。實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)之一是光器件的集成化?；ヂ?lián)網(wǎng)技術(shù)持續(xù)高速發(fā)展，傳統(tǒng)的寬帶連接早已無(wú)法與用戶(hù)的實(shí)際需求相符。為了實(shí)現(xiàn)信息傳輸效率及質(zhì)量的提升，必須要利用光器件集成技術(shù)來(lái)滿(mǎn)足用戶(hù)的更高需求；此外，光器件集成化還能有效擴(kuò)大光纖通信的應(yīng)用領(lǐng)域。

（欄目主持 關(guān)梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.033