浅谈铁路通信光缆线路的维护

期刊: 前沿科学 DOI: PDF下载

董空雷

国能朔黄铁路肃宁公司 河北省石家庄市灵寿县灵寿火车站

摘要

在通信技术不断进步的背景下,光缆通信作为现代铁路通信系统的基石。其性能和稳定性对铁路运输的安全性与效率起着至关重要的作用。然而,由于铁路通信光缆线路通常较长且分布广泛,日常维护工作变得相当复杂。本文重点对铁路通信光缆线路的维护进行了研究和分析,旨在提升维护工作的效率和确保铁路通信系统的稳定运行。


关键词

铁路;敷设;巡视;光缆线路

正文

近年来,随着朔黄铁路智能化的快速进步,其通信网络正在迅速地向一个高度数字化的庞大系统转变。这个通信网络主要是由有线和无线两部分构成,其中有线网络以光缆为核心。光缆组网的铁路通信系统负责行车调度指挥、5T系统、牵引远动、办公自动化(OA)、视频会议等多种关键铁路通信业务。确保光缆线路的维护工作对于保障铁路运输有序进行具有极其重要的安全意义。因此,我们必须深入理解铁路通信光缆线路的结构特性,识别所有可能影响其性能的因素,并采取有效的维护策略。通过这些措施,我们可以最大程度地保障通信光缆的安全与畅通,从而确保铁路运输的安全性和效率。

1 光缆线路及维护工作的现状

随着的铁路运量的不断增加,铁路光缆的数量和长度也在不断增加,加上早期铺设光缆的老化,光缆故障不断地发生,给铁路正常的运输安全带来不同程度的影响。造成光缆故障的主要原因是施工影响、地方动土、纤芯劣化、火灾等。光缆径路上的标桩、警示标示的缺少或不清楚,施工单位或人员不知道施工处所存在铁路光缆,施工时容易将铁路光缆挖断或挖伤:有些光缆埋深不够,施工时容易挖伤光缆;冠梁外侧悬挂光电缆槽周围的易燃物着火易烧坏光缆;施工时质量把关不严,施工时造成的伤害,时间长了就会造成纤芯衰耗增大,出现光缆故障等。这些问题都需要在日常光缆的维护中进行解决。

随着朔黄铁路的发展越来越成熟,维护机制也在发生重要变化。传统的以人为主的维护方式需要进行不断的改进和创新,以确保光缆的安全和人身安全。传统的光缆线路巡视和维护,主要是通过人工巡视、手工记录等方式。人工巡视的质量缺乏有效的、科学的监督手段,难免会造成漏巡或巡视质量不高。如何维护好光缆,减少光缆线路故障的发生,更好地为铁路运输服务,保证铁路运输畅通,是目前铁路通信专业都在研究的重要内容。建立一套科学的维护管理体系,是保证通信网络稳定可靠运行的基础。随着通信技术的发展,在总结多年光缆维护经验的基础上,对于光缆维护,既要保持好的传统维护方法,又要利用新技术加强线路的维护和监测,通过采取多种方式,共同保证光缆的安全。

目前,光缆线路维护工作主要是:一是通过加强光缆敷设施工中的盯控,确保施工质量:通过加强光缆径路上的标识,如警示牌、标桩、钢管包封防护等形式,明确光缆径路,避免光缆受到伤害,二是通过安排人员对光缆径路进行巡视,加强光缆的宣传,及时掌握光缆周围的变化;通过实施巡检,落实巡检质量要求,及时发现和处理光缆隐患;三是通过实施光缆保护1+1的保护,保证1条光缆或光纤中断不影响铁路通信业务;四是制定应急抢险措施,保证光缆或光纤中断后及时抢修,减少影响。采取多种措施,建立光缆维护体系,确保光缆的安全。

2 光缆维护措施

2.1 抓好光缆的前期施工配合,确保光缆开通后的质量,是维护工作的前提。

通过对多年的光缆维护工作总结发现,光缆前期施工质量不过关是造成光缆故障的重要原因。比如埋深不够,容易造成光缆被挖伤或挖断;接头处理不好,容易造成衰耗增大;施工时光缆受伤,容易造成纤芯裂化,衰耗增大等。因此,光缆的维护工作,应该从光缆施工开始,严把施工质量关。

光缆的敷设施工一般有挖沟直埋敷设、架空敷设、外挂光电缆槽敷设、管道敷设等几种方式。朔黄铁路管内的光缆敷设主要是挖沟直埋敷设,有少部分的架空敷设、外挂光电缆槽敷设。

直埋式光缆敷设控沟时,应尽量保持直线路径,沟底要平坦,不得蛇形弯曲。对于不同土质和环境,光缆埋深有不同的要求,施工中应按设计规定地段的地质情况达到附表1的深度要求。





附表1 长途直埋通信光电缆最小埋深


沟底处理非常关键,普通土质地区挖沟完成后,在沟底填一层优质砂或软土(厚约100mm),保护光缆,这样,敷设在沟里的光缆就有了第一层保护。

光缆穿越铁路、公路、河流等障碍物时,采用预埋管、顶管、架设光电缆槽等方式进行防护,应视具体情况在光缆敷设前做好准备。预埋管施工时要先控出符合深度要求的光缆沟,视路面承受压力的情况埋设钢管或硬塑料。架设光电缆槽时一般在桥的一侧用复合槽直接跨越,复合槽应紧靠桥壁并用支架、喉箍固定支托光缆。光缆在运输时,不能承受压、撞,不能承受坚硬、锋利物的冲撞和磨刮,因此装卸光缆时应特别注意。不得使缆盘处于平放方位,不得堆放;盘装光缆应按缆盘标明的旋转箭头方向滚动。存放和施工时,应小心注意,以免断纤或伤纤。

光缆敷设时,若采用移动光缆盘敷设,要确保光缆所受张力不超过允许值;采用固定光缆盘敷设人工牵引光缆时,根据光缆的重量每10~15 m配备1人,应防止出现锐角并避免猛拉。

光缆接续时,由于在自然环境中受到风、冰雪、热、水等各种环境因素及人为因素,会造成光缆及连接点性能劣化、断裂。因此接续时要注意环境的变化,做好保护,注意接续的流程和工艺要求,注意光纤接续的质量,严格按照接续的标准和要求进行接续。接续完成后,地埋光缆接头盒的接续坑,应与该位置地埋光缆的埋深相同,坑地应铺100mm厚的细土,接头盒上方应加盖水泥槽保护,然后回填。

光缆沟的回填非常重要。为了避免光缆损坏,在光缆附近必须使用无石块的土。如果敷设工地上的回填土无法利用,可从其他地方运来适宜的沙或土。

为了有效地对光缆线路进行维护,对已经敷设好的光缆,根据光缆线路的路径图、接头位置、敷设前后各盘光缆的光纤的损耗数据、背向散射测试曲线等数据资料收集整理,以备进行检测、维护和整治时加以对照分析。资料包括:光缆出厂检测报告,光缆现场验收资料,光缆线路路径及光缆敷设位置资料,光缆施工及特殊路段隐蔽工程资料,光纤光缆接续及接头盒安装、光缆余留长度情况的资料,线路光纤传输特性及光纤接续损耗测试资料,线路敷设施工竣工报告。

2.2 做好日常光缆的宣传和巡视维护工作,是保证光缆安全的重要内容

目前光缆中断或受伤,很大程度上是地方动土影响。造成光缆中断或受伤的原因:一是现场光缆径路的标桩、警示牌缺失,地方人员不知道此处有光缆,造成光缆受伤和中断;二是铁路光缆径路安全宣传不到位,光缆径路周边人员对铁路光缆的重要性认识不足;三是巡检人员巡视不到位,不能及时发现外界动土迹象。针对这些问题,需要重点做好如下工作。

1)做好光缆径路标桩、警示牌埋设维护工作,避免光缆受到伤害。光缆径路上的标桩、警示牌是光缆径路的标识,是对外宣传和明示的工具,是保证光缆安全,避免光缆受到外界伤害的重要保障。因此,做好光缆标识的维护相当重要,也是日常维护工作的重点。根据以往维护经验和教训制定了统一的光缆、警示牌维护标准。

对于埋设的光缆维护,规定在径路上的光缆标标桩每50 m栽设1块,警示牌每150 m栽设1块。标桩、警示牌必须栽设在光缆线路上端,偏离光缆径路左右不得大于0.1m。光缆接头处栽设标桩,过路、过河、过轨、过涵两端分别栽设1块光缆标桩,并栽设1块警示牌;上坡、下坡处分别栽设1块光缆标桩或警示牌,光缆标桩、警示牌埋设要正直、稳固、标志清晰、无缺损、无偏差、无丢失和倾斜:标桩、警示牌周围0.5m范围内无杂草、杂物。

2)做好日常光缆的巡视维护工作,及时掌握光缆周围的变化。在日常维护中要做到护线宣传要热心,巡视工作要细心,故障处理要精心,学习业务要专心。在日常维护中既要提倡实干,更要善于巧干,以保证光缆安全为目的,全面做好光缆的巡视维护工作。线路巡视是保证光缆安全的一个重要环节。通过巡视及时发现光缆径路上的变化,采取措施,能降低光缆故障率,确保光缆的安全。

为了确保光缆径路的巡视工作,需要派出有责任心的巡视人员定期到光缆线路进行巡视检查,以便及时发现存在的隐患,及时处理,防患于未然。

巡视的目的主要是发现光缆径路上、周围环境有无对光缆可产生破坏的异常变化,光缆线路的路径标识是否遭到破坏,及时掌握光缆径路的运行状况、沿线环境变化情况,并做好护线宣传工作。

巡视的有关规定和要求。按照规定,穿戴安全防护服,携带日常巡视中除草及扶正标桩、警示牌的工具,光缆线路每月徒步巡视次数不少于1次,汛期不少于2次,班组可根据管内线路的实际情况增加巡视次数或合理安排添乘通勤车巡视。对于视频监控系统覆盖的区间,每日不少于3次监控巡视,对施工和外界因素频繁影响等特殊地段要增加巡视次数,制定施工现场安全盯防、严防死守制度,必要时进行24h盯防看守。在日常工作中班组要积极主动与兄弟部门建立光缆线路联防机制,与铁路沿线各部门、村庄建立沟通机制,取得互相支持。巡视人员在日常巡视中积极开展护线宣传活动,宣传保护通信线路、通信设施的重要性。为避免火灾造成光缆被烧坏,巡视时对冠梁外侧悬挂光缆槽周围、区间过桥、过涵槽钢、钢管等处所的引上引下处的杂草、易燃物及时清除,避免着火烧坏光缆。

3)加强光纤的测试和监控,及时发现和处理光缆隐患。在日常维护中,对备用光纤采用OTDR进行测试,一般2/年。对测出的断纤、衰耗大等问题,可在平时的维护中处理。维护人员还应该及时根据通信光缆线路的性能指标,如传输光功率、衰减等的变化,故障发生率、故障发生原因,进行统计和分析,详细记录故障的现象、原因,应用技术统计方法将线路的性指标与线路资料结合,对光缆资料进行评估,以便尽量避免重复性工作和同类型故障的多次发生。测试工作的频次可根据施工的变化来增加测试频次。

为了保障光通道的安全,同时弥补维护力量相对不足的缺点,朔黄铁路采用“天网”视频监控系统对管内光缆线路实现视频监控的维护管理。一方面可及时掌握光缆线路的运行状况,发现可能会影响光缆安全的行为,及时出动制止;另一方面当出现断缆时,能够快速响应,迅速定位,缩短故障廷时。

4)实施网络优化,保证在一条光缆中断时不影响铁路通信业务。制定网络优化方案,组织进行网络结构忧化,保证通信业务畅通。朔黄铁路LTE-R数字移动通信系统业务传输采用骨干汇聚层、接入层两层网络结构,骨干汇聚层传输设备组建多业务传输平台,接入层采用STM-16 ATM设备组建业务传输平台。

在各车站及BBU节点设置STM-16 ADM,移动通信系统采用AB网同址双网覆盖的方式,为保证LTE系统业务的安全可靠,利用敷设在铁路两侧的2条光缆中的各4芯光纤在站间开设两个二纤通道保护环,分别承载LTE系统AB网的业务,LTE系统AB网上联至EPC的业务通道分别使用SDH 10Gb/s1+1)以及SDH 2.5Gb/s1+1MSP传输系统。

RRU节点处分别设置STM-1 ADM设备,利用敷设在铁路两侧的2条光缆中的各2芯光纤在BBU及其归属的区间RRU节点间开设系统容量为155Mb/s的二纤通道保护环。

2.3 做好光缆的应急维护,是减少光缆故障影响的重要措施

通信光缆的抢修速度和质量直接影响行车安全,造成不同程度的影响。

为保证通信光缆抢修抢险工作有序进行,朔黄铁路通信专业明确管内光缆线路的系统图、光纤芯线运用图和通信光缆径路图,每年利用设备台帐修订工作组织现场进行台账的修订,确保台账准确。各班组对抢修器材、抢修工具、备品备缆妥善保管,定期检查维修。

通信光缆抢修工作遵循先通后复的原则,尽力压缩故障延时。发生中断故障时,按预先制定的应急抢险预案和应急倒接措施,立即组织进行处理优先恢复重要业务和系统,千方百计保证行车指挥系统、重要业务的畅通,减少影响,避免故障升级。

3 结束语

朔黄铁路通过实施一系列措施,有效地保障了光缆的安全。这些措施包括对光缆进行定期巡检、强化备品备件管理、快速响应故障抢险、人员培训以及不断优化应急预案等。通过这些综合性的维护手段,朔黄铁路的光缆系统稳定性得到了显著提升,从而确保了铁路运输通信的可靠性和铁路运行的高效性。

参考文献

[1]朔黄铁路通信维护规则[S],北京:中国铁道出版社,2018。

[2]铁路技术管理规程[S],北京:中国铁道出版社,2014。

[3]铁路通信设计规范[S],北京:中国铁道出版社,2017。

[4]铁路通信工程施工质量验收标准[S],北京:中国铁道出版社,2019。


...


阅读全文