光纖在油田通信工程中的應用

李瑋 宜賓職業技術學院

光纖在油田通信工程中的應用

李瑋 宜賓職業技術學院

光纖通信傳輸技術具有損耗低，中繼距離長，抗干擾能力強，無串音干擾，頻帶極寬，能信容量大等特點。光纖到戶的具體實施方案主要分為兩種形式：一種是采用PON無源光網絡；另一種是采用P2P多對點或點對點。現代化的光纖技術可將連接控制及自動化等技術融入到傳輸過程中，使得系統的功能更加強大和完善，從而促進光纖網絡向現代化及科學化發展。在進行光纖傳輸及交換過程中以光的形式呈現即為全光網絡?？赏ㄟ^建立一個以光轉技術及WDM技術為主要技術的光纖網絡層，用以實現全光網絡的建設。

光纖；通信；傳輸技術；應用；趨勢

1 光纖傳輸特點

光纖在當今光通信系統中占有重要的地位，光纖通信在油田通信中也發揮著重要作用。光纖通信傳輸技術具有損耗低、中繼距離長，抗干擾能力強，無串音干擾，頻帶極寬，能信容量大等特點。

2 光纖的應用

（1）具體實施方案。隨著信息化時代的快速發展及視頻通信行業的快速崛起，在很大程度上帶動了寬帶業的發展。為了不斷滿足油田小區用戶對通信技術的要求，使用寬帶的網絡傳輸已經無法滿足新時代消費者的實際需求，因此必須使用光纖到戶的連接方式，用以提升網絡傳輸的速度。光纖到戶的具體實施方案主要分為兩種形式：一種是采用PON無源光網絡；另一種是采用P2P多對點或點對點。PON無源光網絡主要的優勢是維修方便，且具有不易損壞的優點，同時還能在很大程度上節約光纖及光電器件；缺點是其所需的高速電子模板造價過高，無對等性價比。一般有如下幾種：①APON，即ATM—PON，適合ATM交換網絡；②BPON，即寬帶的PON；③OPON，采用通用幀處理的OFP—PON；④EPON，采用以太網技術的PON，GEPON是千兆畢以太網的PON；⑤WDMPON，采用波分復來區分用戶的PON，但維護不方便，在FTTH中很少采用。因此在油田小區的網絡建設中主要是以多模光纖為主，搭建局域網，實現光纖到戶的功能。光纖施工現場測試的目的是為測試多模光纖做準備，確定接頭的損耗。光纖的色散以色散系數為主。其布線如圖1所示。

（2）光纖線路的施工程序。施工期間，光纖的外徑要比彎曲的半徑大15～20倍。布置光纜的時候，光纜需保持松弛的弧形，并通過纜盤放出；同時牽引力要低于張力的80%，最大不能超過張力的100%，并做好相應的防水處理。布置光纖時不能出現扭轉或浪涌等狀況，纏線因以“8”來盤整，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，必須要估算熔接損耗。

圖1 光纖接入到戶技術流程

（3）光纜的敷設。光纜的敷設要根據油田通信工程實際施工圖來決定。埋設期間底寬由光纜數目而定。在一般的光纜敷設中，1～2條光纜的寬度設定在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。同溝敷設時，采用交叉和重疊的方式進行；直敷設時，采用直線、躲避障礙物的方式進行，直線敷設彎曲的半徑要大于20 m。

（4）長輸油（氣）管道通信系統光纖應用實例。長輸油（氣）管道通信系統與企業的通信網絡是一樣的，光纜要隨著油（氣）管道施工的同時進行敷設。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據傳輸，因此將采集的數據存入儲存器中之后，要在通信模板的作用下才能傳輸到上位機系統中。通信模板可以與局域網相連。這種通信系統能夠利用生產中所用網絡來實現系統應用技術的擴展，從而減少對設備等資源的使用。此外，利用一般網絡協議進行信息傳輸就能夠有效保障信息傳輸的準確性、完整性及及時性。采用光纖原料的通信模板能在提升傳輸速度的同時減少傳輸錯誤，其傳輸中產生的誤碼低于8，并且不會受到外部因素的任何干擾，切實保證了信息傳輸的真實性及可靠性。該模板在網絡中被廣泛使用，常見的TCP/IP在計算機通訊功能及局域網中被視作基礎技術，只要與網絡傳輸要求相符，就能將油田信息進行在線傳輸。同時，該系統能夠通過局域網實現信息在其他設備上的共享功能，現實了信息資源的優化。

3 光纖通信的發展趨勢

（1）光網絡的智能化。光纖通信技術主要以傳輸為主，為了與網絡技術的快速發展相適應，通信網絡的功能至關重要?，F代化的光纖技術可將連接控制及自動化等技術融入到傳輸過程中，使得系統的功能更加強大和完善，從而促進光纖網絡向現代化及科學化發展。在開發中，以ASON為主的智能光網設備可以將永久性的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）全光網絡。在進行光纖傳輸及交換過程中以光的形式呈現即為全光網絡。波長的范圍覆蓋C＋L波段，可在G.652、G.655光纖上實現幾千公里的無電中繼傳輸。傳統的光纖網絡雖然能夠提升信息傳輸速度，但仍然在網絡節點上進行了電器件的使用，這就為光纖通信總容量的擴充帶來了阻礙?？赏ㄟ^建立一個以光轉技術及WDM技術為主要技術的光纖網絡層，用以實現全光網絡的建設。

（3）光器件集成化。實現全光網絡建設的基礎之一是光器件的集成化?；ヂ摼W技術持續高速發展，傳統的寬帶連接早已無法與用戶的實際需求相符。為了實現信息傳輸效率及質量的提升，必須要利用光器件集成技術來滿足用戶的更高需求；此外，光器件集成化還能有效擴大光纖通信的應用領域。

（欄目主持 關梅君）

10.3969/j.issn.1006-6896.2014.1.033