鐵路通信光電纜線路的維護

■ 龐維生

鐵路通信光電纜線路的維護

■ 龐維生

近年來，隨著鐵路的快速發展，尤其是高鐵的迅速發展，鐵路通信網正在發展成為一個高度數字化的大型通信網絡。通信網絡主要以有線網絡和無線網絡組成。有線網絡主要由光電纜組成，以長途光電纜組網的鐵路通信網絡承擔著行車調度指揮、信息傳送、客票預售、應急通信等越來越多的鐵路通信業務。做好光電纜線路維護工作對確保鐵路運輸有序進行，具有不可估量的安全效益和社會效益。

1 光電纜線路及維護工作的現狀

隨著鐵路里程的增加，鐵路光電纜的數量和長度也在不斷增加，加上早期鋪設光電纜的老化，光電纜故障不斷地發生，給鐵路正常的運輸安全帶來不同程度的影響。造成光電纜故障的主要原因是施工、火災、纖芯劣化等。光電纜徑路上的標樁、標石缺少或不清楚，施工單位或人員不知道施工處所有鐵路光電纜，施工時容易將鐵路光電纜挖斷或挖傷；有些光電纜埋深不夠，施工時容易挖傷光電纜；架空光電纜下方、槽鋼、鋼管周圍的易燃物著火易燒壞光電纜；施工時質量把關不嚴，施工時造成的傷害，時間長了就會造成纖芯衰耗增大，出現光電纜故障等。這些問題都需要在日常光電纜的維護中進行解決。

隨著鐵路提速、高鐵發展，鐵路維護機制也在發生重要變化。傳統的以人為主的維護方式需要進行不斷的改進和創新，以確保光電纜的安全和人身安全。傳統的光電纜線路巡視和維護，主要是通過人工巡視、手工紙介質記錄工作方式和信息鈕記錄法等。人工巡視的質量缺乏有效的、科學的監督手段，難免會造成漏巡或巡視質量不高。

如何維護好光電纜，減少光電纜線路故障的發生，更好地為鐵路運輸服務，保證鐵路運輸暢通，是目前各鐵路局通信段都在研究的重要內容。建立一套科學的維護管理體系，是保證通信網絡穩定可靠運行的基礎。隨著通信技術的發展，在總結多年光電纜維護經驗的基礎上，對于光電纜維護，既要保持好的傳統維護方法，又要利用新技術加強線路的維護和監測，通過采取多種方式，共同保證光電纜的安全。

目前，光電纜線路維護工作主要是：通過加強光電纜敷設施工盯防，確保施工質量；通過加強光電纜徑路上的標識，如警示牌、標石、彩帶、包封防護等形式，明確光電纜徑路，避免光電纜受到傷害；通過安排人員對光電纜徑路進行巡視，加強光電纜的宣傳，及時掌握光電纜周圍的變化；通過實施巡檢系統，落實巡檢質量；利用光纖在線監測系統，及時發現和處理光電纜隱患；通過實施光電纜保護系統，保證1條光電纜或光纖中斷不影響鐵路通信業務；制定應急搶險措施，保證光電纜或光纖中斷后及時搶修，減少影響。采取多種措施，建立光電纜維護體系，確保光電纜的安全。

2 光電纜維護措施

2.1 抓好光電纜的前期施工配合，確保光電纜開通后的質量，是維護工作的前提

通過對多年的光電纜維護工作總結發現，光電纜前期施工質量不過關是造成光電纜故障的重要原因。比如埋深不夠，容易造成光電纜被挖傷或挖斷；接頭處理不好，容易造成衰耗增大；施工時光電纜受傷，容易造成纖芯裂化，衰耗增大等。因此，光電纜的維護工作，應該從光電纜施工開始，嚴把施工質量關。

光電纜的敷設施工一般有挖溝直埋敷設、架空敷設、管道敷設幾種方式。濟南通信段管內的光電纜敷設主要是挖溝直埋敷設和管道敷設，有少部分的架空敷設。

直埋式光電纜敷設挖溝時，應盡量保持直線路徑，溝底要平坦，不得蛇形彎曲。對于不同土質和環境，光電纜埋深有不同的要求，施工中應按設計規定地段的地質情況達到表1的深度要求。對于全石質路徑，在特殊情況下，埋深可降為50 cm，但應采取封溝措施。

表1 長途光電纜的埋深要求

溝底處理非常關鍵。普通土質地區挖溝完成后，在溝底填一層優質砂或軟土（厚約10 cm），用木夯或機夯夯實，作為光電纜地基，保護光電纜。風化石和碎石地區溝底的軟土和碎石被清除后，在軟土和碎石構成的切削面上填一層厚度最小為5 cm的砂漿，再在砂漿上面填一層約10 cm厚的優質沙或軟土，并且要夯實。石質地區溝底挖到所需深度后，清理表面，然后鋪上砂漿（1∶4水泥和黃砂的混合物）。這樣，敷設在溝里的光纜就有了第一層保護。

光電纜穿越鐵路、公路、河流等障礙物時，采用預埋管、頂管、架設過橋通道、架設鋼管通道等方式進行防護，應視具體情況在光電纜敷設前做好準備。預埋管施工時要先挖出符合深度要求的光電纜溝，視路面承受壓力的情況埋設鋼管或硬塑料。架設過橋通道敷設光電纜時，在橋兩側預留作“S”彎即可，防熱脹冷縮。架設鋼管通道時一般在橋的一側用鋼管直接跨越，鋼管應緊靠橋壁并用鐵箍固定，較長的橋梁可用抱箍將掛鉤固定在欄桿上，用掛鉤支托光電纜。

光電纜在運輸時，不能承受壓、撞，不能承受堅硬、鋒利物的沖撞和磨刮，因此裝卸光電纜時應特別注意。不得使纜盤處于平放方位，不得堆放；盤裝光電纜應按纜盤標明的旋轉箭頭方向滾動，但不得作長距離滾動；防止受潮和長時間暴曬；貯運溫度應控制在-40～60 ℃范圍。存放和施工時，應小心注意，以免斷纖或傷纖。

光電纜敷設時，若采用移動光電纜盤敷設，要確保光電纜所受張力不超過允許值；采用固定光電纜盤敷設人工牽引光電纜時，根據光電纜的重量每10～15 m配備1人，應防止出現銳角并避免猛拉。

光電纜接續時，由于在自然環境中受到風、冰雪、熱、水等各種環境因素及人為因素，會造成光電纜及連接點性能劣化、斷裂。因此接續時要注意環境的變化，做好保護，注意接續的程序和要求，注意光纖接續和光電纜護套的連接質量，嚴格按照接續的標準和要求進行接續。接續完成后，地埋光電纜接頭盒的接續坑，應與該位置地埋光電纜的埋深相同，坑地應鋪10 cm厚的細土，連接盒上方應加蓋水泥板保護，然后回填；管道人孔內光電纜接續及余留光電纜，應盡量固定在人孔內最高一層托架上，以減少雨季時人孔內雨水的侵蝕。

光電纜溝的回填非常重要。必須把光電纜放在厚10 cm的砂質基底上，然后填上10 cm厚的軟土，之后每回填20 cm厚的土壤應用夯實機或其他夯實工具徹底夯實。為了避免光電纜損壞，在光電纜附近必須使用無石塊的土。在碎石地區，用上述類似方式回填，但必須預先從回填土中除去由爆破產生的刃形碎石。如果敷設工地上的回填土無法利用，可從其他地方運來適宜的沙或土。在硬石地區，混凝土層回填的好砂或軟土上面一直鋪到溝中巖床的上緣，并使混凝土與巖床之間有良好的粘合力。

為了有效地對光電纜線路進行維護，對已經敷設好的光電纜，根據光電纜線路的路徑圖、接頭位置、敷設前后各盤光電纜的光纖的損耗數據、帶寬、色散、背向散射掃描曲線等數據資料收集整理，以備進行檢測、維護和整治時加以對照分析。資料包括：光電纜出廠檢測報告，光電纜現場驗收資料，光電纜線路路徑及光電纜敷設位置資料，光電纜施工及特殊路段處理資料，光纖光電纜接續及連結盒安裝、光電纜余長安置情況的資料，線路光纖傳輸特性及光纖接續損耗測試資料，線路敷設施工竣工報告。

2.2 做好日常光電纜的宣傳和巡視維護工作，是保證光電纜安全的重要內容

目前光電纜中斷或受傷，很大程度上是外界施工造成。造成光電纜中斷或受傷的原因：一是光電纜的標示不清楚，施工單位不知道此處有光電纜，造成光電纜受傷；二是光電纜的宣傳不到位，光電纜徑路周圍人員對鐵路光電纜的重要性認識不足；三是巡檢人員巡視不到位，不能及時發現施工跡象。針對這些問題，需要重點做好如下工作。

（1）做好光電纜標石、警示牌栽設維護工作，避免光電纜受到傷害。光電纜徑路上的標石、警示牌是光電纜徑路的標識，是對外宣傳的工具，是保證光電纜安全，避免光電纜受到外界傷害的重要保障。因此，做好光電纜標識的維護相當重要，也是日常維護工作的重點。根據以往維護經驗和教訓，制定了統一的光電纜、警示牌維護標準。

對于埋設的光電纜維護，規定在徑路上的光電纜標石每50 m栽設1塊，警示牌每150 m栽設1塊。標石、警示牌必須栽設在光電纜線路上端，偏離光電纜線路左右不得大于0.2 m。光電纜接頭處栽設標石，過路、過河、過軌、過涵兩端分別載設1塊光電纜標石，并載設1塊警示牌；上坡、下坡處分別載設1塊光電纜標石或警示牌；光電纜標石、警示牌埋設要正直、穩固、標志清晰、無缺損、無偏差、無丟失和傾斜；標石、警示牌周圍1 m范圍內無雜草、雜物。光、電纜標石、警示牌的上下、前后、左右都噴上字母、數字、標識或警示標語，明確光電纜的走向，明確光電纜的用途，明確光電纜的數量，起到應有的警示作用，達到維護的目的。光電纜標石、警示牌見圖1，其制作標準見圖2。

對于架空光電纜維護，要求架空線路吊掛高度與交越應符合《鐵路通信維規》規定標準；架空線路跨越公路、河流上端必須掛“注意架空光電纜安全”警示牌；架空線路每根電桿的光電纜上，加掛“鐵路光電纜”警告牌；每根電桿標注“桿號”。在日常維護中，架空線路拉線按照設計執行，隨時更換不合格的拉線；架空線路下禁止堆放易燃、易爆、腐蝕、污染和重大物品，架空線路上，要求無懸掛物；電桿無損壞、無傾斜、無縱橫裂紋，拉線牢固、無銹蝕、松弛；電桿周圍2 m范圍內無雜草、水沖、取土現象。

對于過橋光電纜鋼槽、鋼管維護，要求過橋光電纜鋼槽、鋼管應采用水泥包封方式處理，無法包封的，應將上橋兩側外露的鋼管或鋼槽進行包封處理；過橋光電纜鋼槽、鋼管應采用鍍鋅鋼材或熱鍍鋅工藝的鋼材，延長其使用壽命；既有的過橋光電纜鋼槽、鋼管整治時，應用鋼絲刷、電動刷進行除銹，然后油刷防銹漆、灰漆；更換銹蝕的螺栓或包箍；及時補充丟失、銹蝕嚴重的光電纜槽蓋板，并安裝牢固；過橋鋼槽、鋼管需用水泥包封頂端，應分段油刷白漆，用紅漆標注“通信線路”和“通信線路注意保護”。

（2）做好日常光電纜的巡視維護工作，及時掌握光電纜周圍的變化。在日常維護中要做到 “護線宣傳要熱心，巡視工作要細心，故障處理要精心，學習業務要專心”。在日常維護中既要提倡實干，更要善于巧干，以保證光電纜安全為目的，全面做好光電纜的巡視維護工作。

線路巡視是保證光電纜安全的一個重要環節。通過巡視及時發現光電纜徑路上的變化，采取措施，能降低光電纜故障率，確保光電纜的安全。

圖2 光電纜標石、警示牌制作標準

圖1 光電纜標石、警示牌

為了確保光電纜徑路的巡視工作，需要派出有責任心的線路巡檢人員定期到每條線路進行巡視檢查，以便及時發現存在的隱患，及時處理，防患于未然。

巡視的目的主要是發現光電纜徑路上、周圍環境有無對光電纜可產生破壞的異常變化，光電纜線路的路徑標識是否遭到破壞，光電纜線路設備如線桿、防護標識、光電纜及連接盒等是否損壞，及時掌握線路的運行狀況、沿線環境變化情況，并做好護線宣傳工作。

巡視的有關規定和要求。巡視人員實行“定人員、定區段、定責任”的“三定”承包制。按照規定，穿戴安全防護服，攜帶日常巡視中除草及扶正警示標識的工具，處理日常故障的工具、儀表等。除高鐵光電纜線路外，其他光電纜線路每周徒步巡視次數不少于1次，車間、工區可根據管內線路的實際情況增加巡視次數或合理安排乘車巡視，乘車巡視每天一個往返。臺風、暴雨、大雪及出現其他惡劣氣候后要立即進行線路巡視。對施工和外界妨害頻繁影響等特殊地段要增加巡視次數，制定施工現場安全盯防、嚴防死守制度，必要時進行24 h盯防看守。京滬高鐵區段的干線光電纜線路巡視結合區間機房設備巡檢一并進行。工區工長每月制定巡視巡檢工作計劃，按照預先制定的巡視巡檢計劃安排當天工作，并對巡視人員當天完成的工作質量進行核實考核。各級干部按照規定進行跟表、抽查和檢查。車間、工區、巡視人員在日常工作中積極主動與沿線鐵路各單位、部門、村莊建立聯動機制，取得互相支持。巡視人員在日常巡視中積極開展護線宣傳活動，宣傳保護通信線路、通信設施的重要性，宣傳光電纜光纖知識，廣泛聯系沿途村莊、單位和工程施工部門，及時搜集施工信息，對防止光電纜中斷成績突出的聯防人員給予獎勵。為避免火災造成光電纜被燒壞，巡視時對架空光電纜的下方、區間過橋、過函槽鋼、鋼管、電桿的引上引下鋼管等處的雜草、易燃物及時清除，避免火災燒壞光電纜；因施工外露的光電纜，加強看護，并用防火的PVC管、水泥槽等進行防護。

（3）利用GPS巡檢定位系統加強對巡檢人員的管理，落實巡檢質量。由于對人工巡視質量缺乏有效、科學的監督手段，不可避免存在漏檢漏巡的問題。為切實提高線路維護質量，建立了鐵路通信光電纜GPS定位巡檢系統，對光電纜線路巡檢實行量化、動態管理。巡檢系統軟件以日常管理為主線，實現維護部門日常管理的信息化，加強科學化、制度化建設，提高了維護部門的整體管理水平。

利用GPS和GPRS建立鐵路通信光電纜巡檢系統，首先解決了對巡視人員的維修計劃兌現率不高的問題，預期兌現率達到95%以上；其次，對巡視人員的巡視軌跡能夠實時監控，確保巡視人員嚴格按照已經定位的路由進行巡視巡檢，杜絕了漏檢漏巡，提高巡視質量；三是實現對巡視人員月度巡視質量的分析，通過回訪能夠準確地查詢巡視人員巡視蹤跡、巡視的次數和每時每刻到達的地點及時間，實現對巡視工作的量化管理，為月度考核、故障分析提供了依據；四是提高勞動安全管理的可控性，通過跟蹤監控和分析，能夠及時發現和制止巡視人員違規行為，同時也能夠定位人員所處位置，準確迅速幫助救助遇險人員脫險，確保人身安全；五是提高施工安全管理可控性，實現對施工現場配合盯防人員的實時監控，杜絕了施工配合人員不到場的問題；六是能夠迅速查清某站、某機房和某施工點的設備臺賬和設備運用及工程管理信息資料；七是通過互聯網，段領導班子和科室、車間負責人，都能夠通過巡檢管理系統進行檢查和掌握自己車間的巡視人員工作情況，同時各車間負責人也能通過查看其他車間巡視工作質量，查找自己車間存在的問題和不足之處，做到公開、公正、透明，促進濟南通信段通信光電纜安全維護管理的提高，確保光電纜安全暢通。

（4）加強光纖的測試和監測，及時發現和處理光電纜隱患。在日常維護中，對備用光纖采用OTDR或光功率機進行測試，一般1次/年。對測出的斷芯、衰減大等問題，可在平時的維護中處理，大的、多的問題可結合線路大修、技術改造進行處理。維護人員還應該及時根據通信光電纜線路的性能指標，如傳輸光功率、衰減等的變化，故障發生率、故障發生原因，進行統計和分析，詳細記錄故障的現象、原因，應用技術統計方法將線路的性能指標與線路資料結合，對光電纜資源進行評估，以便盡量避免重復性工作和同類型故障的多次發生。定期對敷設好的光電纜中繼段進行損耗測試，觀察光電纜的溫度特性，判斷其工作是否正常，并預告光電纜線路的可靠性。測試工作的頻次可根據季節變化和外界環境變化來規定。敷設完工的第一年和外界環境溫度變化大時可多測幾次，以后逐漸減少。對損耗變化較大的通道，還可用背向散射儀（OTDR）進行掃描，重新繪出背向散射曲線，與以前的資料進行對比分析。定期巡查和測試的結果均應做好記錄，作為資料檔案。

為了保障光電纜長途傳輸安全，提高光電纜的可用率，同時彌補維護力量相對不足的缺點，濟南通信段采用光電纜監測系統對管內長途光電纜實現集中化的維護管理。一方面可及時掌握光電纜的運行狀況，發現劣化趨勢，防患于未然；另一方面當出現斷纖時，能夠快速響應，準確定位，縮短故障延時。目前對京滬、邯濟、膠新、兗日、棗臨等線的光電纜都實施了在線監測。

（5）實施網絡優化，保證在一條光電纜中斷時不影響鐵路通信業務。每年制定網絡優化方案，組織進行網絡結構優化，保證通信業務暢通。京滬穗波分通道是原鐵道部骨干傳輸網，安全非常重要。為提高管內京滬穗骨干傳輸網的安全，利用京滬線空閑光纖資源，組織技術人員在骨干傳輸網上串接開通了OLP設備（光纖自動到換系統）。當發生光電纜故障時，借助于OLP設備實現自動切換，確保整個傳輸環網的安全。在實施過程中，由于干線光纜存在655、622光纖型號不統一問題，濟南通信段積極與廠家進行分析研究攻關，最終克服了不同光纖型號帶來的困難，實現不同型號光纖雙路由保護。在膠濟線，由于傳輸系統兩方向的光電纜引入機房采用同纜分歧方式引入，當引入纜中斷時，會造成該站傳輸中斷，嚴重干擾行車指揮。為解決此問題，把膠濟線GSM-R系統16芯光電纜引入傳輸機房，實現雙路由保護，解決引入機房同纜問題。同時，在膠濟線運用GTO光電纜完成了膠濟客專雙光電纜保護，保證了膠濟客專通信暢通，為膠濟客專的安全提供有力支持。在京九線，利用電氣化改造新上光電纜，實現傳輸系統通過不同徑路光電纜的雙路由保護。在其他線，通過利用現有光電纜資源、敷設新光纜、與其他運營商置換等方法，實現主要業務利用不同徑路、不同光纜、上下層業務保護。鐵路半自動閉塞業務是通過電纜完成的，電纜中斷就會影響行車。2011年，濟南通信段積極與廠家合作，進行半自動閉塞光、電轉換試驗。在閉塞區段新安裝半自動閉塞光電轉換設備，將閉塞電纜和光纖同時引入設備，在電纜出現故障時，自動倒換到光纖上，保證閉塞通道的暢通。目前濟南通信段多個支線閉塞區段都開通了半自動閉塞光、電轉換設備，效果很好，保證閉塞區段列車的運行。

2.3 做好光電纜的應急維護，是減少光電纜故障和影響的重要措施

通信光電纜的搶修速度和質量直接影響行車安全，造成不同程度的影響。為全面做好光電纜的搶修工作，濟南通信段成立了搶修組織，每個車間都成立搶修工區，制定各類故障的搶修措施和故障處理流程。

為保證通信光電纜搶修搶險工作有序進行，濟南通信段明確技術科負責組織建立段管內光電纜線路的網絡圖、光電纜芯線運用和應急備用光電纜臺賬資料庫，每年利用設備履歷統計工作組織車間進行臺賬的修訂，由車間主任簽字確認，確保臺賬準確。各車間對搶修器材、搶修工具、備品備纜妥善保管，定期檢查維修。搶修器材、備品、備件、備纜未經技術科同意不得擅自動用，搶修器材使用后由各搶險工區工長負責及時補充、補齊搶險備品，杜絕搶修器材缺少或配備不標準而影響執行搶修任務。

通信光電纜搶修工作遵循“先搶通，后修復”的原則，盡力壓縮故障延時。發生中斷故障時，按預先制定的應急預案和應急倒代、倒線措施，立即組織進行處理、恢復重要電路和系統，千方百計保證行車指揮系統、重要業務電路的暢通，減少影響，避免故障升級。

3 結束語

通過實施以上光電纜維護措施，光電纜的安全得到有效保障，濟南通信段大通道的安全成績在中國鐵路總公司也名列前茅。

[1] 鐵路有線通信維護暫行規則[S]. 北京：中國鐵道出版社，2010.

[2] 鐵路通信工程施工技術指南[S]. 北京：中國鐵道出版社，2009.

[3] 鐵路技術管理規程[S]. 北京：中國鐵道出版社，2011.

[4] 錢顯毅. 光纖通信[M]. 南京：東南大學出版社，2011.

龐維生：濟南鐵路局濟南通信段，工程師，山東 濟南，250001

責任編輯 王小紅