吳小育

（中國(guó)石油集團(tuán)東方地球物理勘探有限責(zé)任公司裝備服務(wù)處 寧夏銀川 750006）

引言

428XL是SERCEL公司的數(shù)字遙測(cè)地震采集系統(tǒng)[1]。對(duì)于當(dāng)前普遍采用的寬方位、高密度地震采集，428XL系統(tǒng)的帶道能力可以隨采集需求而隨時(shí)擴(kuò)展，采用常規(guī)的LAUX的光纖交叉線的傳輸速率為100Mb。具有實(shí)時(shí)采集一萬(wàn)道（2ms采樣）的能力。然而，隨著各探區(qū)三維地震采集快速發(fā)展的高密度空間采樣技術(shù)對(duì)排列片的大小提出了更高的要求，需要滿足多條交叉線同時(shí)實(shí)時(shí)傳輸100Mb的交叉線。當(dāng)排列在一個(gè)工區(qū)內(nèi)反復(fù)滾動(dòng)時(shí)，上述排列配置就會(huì)達(dá)到極限，首次選用了SERCEL公司基于以太網(wǎng)技術(shù)的光1千兆交叉線（LAUX-G）。它達(dá)到千兆傳輸速率，具有實(shí)時(shí)采集10萬(wàn)道（2ms采樣）的能力。這種千兆光纖交叉線輔助設(shè)備有光纖交叉站（LAUX-G）、光電轉(zhuǎn)換接口（TFOI-G）和大線接口（LCI-G）。

一、TFOI-G電路的組成及工作原理

（一）電路組成

TFOI-G型光電轉(zhuǎn)換器電路主要有千兆以太網(wǎng)收發(fā)器芯片、隔離變壓器、光收發(fā)模塊、電源模塊和時(shí)鐘電路組成[2]。

（二）工作原理

由交叉站（LAUX-G）發(fā)出指令電信號(hào)（RX）發(fā)送到近端TFOI-G經(jīng)過(guò)隔離變壓器去除干擾和濾波處理后，由千兆以太網(wǎng)收發(fā)器芯片將電信號(hào)進(jìn)行編碼，再由光收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成光信號(hào)發(fā)送到遠(yuǎn)端的TFOI-G，再將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)發(fā)送到下一級(jí)排列。同樣，排列采集的電信號(hào)數(shù)據(jù)用此原理通過(guò)以太網(wǎng)收發(fā)器進(jìn)行編碼，再進(jìn)行轉(zhuǎn)換成電信號(hào)（TX）發(fā)送至428XL交叉站（LAUX-G），這就完成了一次地震數(shù)據(jù)采集過(guò)程。

二、TFOI-G故障和G型光纜插頭故障分析與解決方法

（一）TFOI-G光電轉(zhuǎn)換器不加電故障

在轉(zhuǎn)換器接口電路中（如圖1所示），通訊控制電路出現(xiàn)異?？蓪?dǎo)致G型光電轉(zhuǎn)換盒不能正常加電，電源指示燈不亮，無(wú)法正常工作。

圖1 TFOI-G型光電轉(zhuǎn)換器電源電路圖

G型光纜插頭由FM4的4芯升級(jí)為現(xiàn)在的10芯插頭，并對(duì)焊接針腳進(jìn)行封膠防潮處理。在實(shí)際使用過(guò)程中，G型光纜插頭與交叉站（LAUX-G）連接后接觸不良會(huì)發(fā)生滲水的現(xiàn)象，產(chǎn)生水蒸氣導(dǎo)致接口電路中EF針腳之間電阻阻值發(fā)生變化。這導(dǎo)致接口電路不能正常工作，是導(dǎo)致不加電的主要原因，進(jìn)行電阻更換即可解決。

（二）TFOI-G數(shù)據(jù)傳輸故障

1）數(shù)據(jù)傳輸電路

兩個(gè)傳輸指示燈各對(duì)應(yīng)一個(gè)收發(fā)器芯片，另一端接3.3V電源，當(dāng)其中一個(gè)指示燈不閃爍，使用萬(wàn)用表可查出控制該指示燈的收發(fā)器芯片，判斷此芯片與其相連接的各個(gè)元器件狀態(tài)是否正常。

2）傳輸元器件

收發(fā)芯片相連接的各元器件光頭模塊，電阻電容或電感損壞，當(dāng)電容C2或C3短路時(shí)將無(wú)3.3V電壓輸出。使用萬(wàn)用表測(cè)量進(jìn)行元器件更換，排除故障。

3）帶狀電纜

G型光電轉(zhuǎn)換盒內(nèi)部?jī)蓧K電路板TFOT（發(fā)送板）和TFOR（接收板）由雙排10針的帶狀電纜連接，該連接電纜容易出現(xiàn)接觸問(wèn)題，造成傳輸故障，須要更換。

4）G型光電轉(zhuǎn)換盒內(nèi)部空間小，容易造成焊線與電路板10個(gè)針腳焊接頭斷裂或接觸不良，造成傳輸故障。G型光纜插頭四對(duì)雙絞線與TFOI-G內(nèi)電路板上針腳的連接分別為A（orange）-J8-3/+12V，B(brown)-J8-4/+12V，C(white)-J8-5/-12V，D(brown)J8-6/-12V，G(green)-J7-1，H(beown)-J7-2，I(black)-J7-3，J(brown)-J7-4，E接地。用萬(wàn)用表測(cè)量找出故障點(diǎn)進(jìn)行焊接排除故障。

三、光纖的各項(xiàng)性能參數(shù)

428XL儀器廠家有兩種類型光纜G652和G657的單模光纖，纖芯是9/125μm，衰減系數(shù)都是：波長(zhǎng)為1310μm時(shí)<0.42dB/KM，波長(zhǎng)為1550μm時(shí)<0.28dB/KM。折射系數(shù)（IOR）在維修時(shí)尤為重要，G652的折射系數(shù)為，波長(zhǎng)1310nm對(duì)應(yīng)1.4710，1550nm對(duì)應(yīng)1.4719，G657的折射系數(shù)為，波長(zhǎng)1310nm對(duì)應(yīng)1.466，1550nm對(duì)應(yīng)1.467。光纜的長(zhǎng)度有兩種2KM和10KM，最大衰減是<15dB,維修點(diǎn)數(shù)最多4個(gè)。

四、結(jié)束語(yǔ)

428Xl儀器TFOI-G型光纜首次使用，接觸較少維修有難度，在維修過(guò)程中對(duì)TFOI-G型電轉(zhuǎn)換器的原理進(jìn)行學(xué)習(xí)，以及維修過(guò)程中遇到的故障案例進(jìn)行分析和總結(jié)，希望對(duì)今后的維修起到幫助作用。