光纖通信在改進(jìn)應力應變系統通信質(zhì)量中的應用

關(guān)鍵詞：光纖通信；改進(jìn)應力應變系統；通信質(zhì)量；應用

引言

光纖通信技術(shù)是以光纖為媒介的一項通信傳輸技術(shù)，具有穩定性高、傳輸效率高等顯著(zhù)優(yōu)勢，相比傳統通信而言，其通信質(zhì)量得到了大幅度的提高。而光纖通信的實(shí)現，建立在光纖通信工程高質(zhì)量建設的基礎上。因此，光纖通信改進(jìn)應力應變系統通信工程光纜線(xiàn)路施工中，相關(guān)施工人員要科學(xué)合理運用光纜線(xiàn)路施工技術(shù)，并在實(shí)踐中明確光纜線(xiàn)路施工技術(shù)要點(diǎn)，確保改進(jìn)應力應變系統通信光纜線(xiàn)路施工質(zhì)量，從而保證光纖數據傳輸的穩定性、高效性和安全性，進(jìn)而有效提高光纖通信質(zhì)量。鑒于此，本文通過(guò)對應力應變系統及其通信方式介紹，進(jìn)一步深入分析光纖通信在改進(jìn)應力應變系統通信質(zhì)量中的應用。

1應力應變系統及其通信方式介紹

應變監測系統的應用通過(guò)有限元分析管土相互作用和地面運動(dòng)模型通過(guò)特定的網(wǎng)站可以形成監測數據，隨時(shí)監測生成管道應變是否超過(guò)管道應變能力，防止地質(zhì)災害對管道造成破壞。本項目管道應力應變監測系統通過(guò)布設在管道監測點(diǎn)的光纖光柵傳感器，實(shí)現對管道應變、溫度和位移進(jìn)行監測，進(jìn)而實(shí)現對管道變形的監測和預警，作為評價(jià)管道的安全狀態(tài)的現實(shí)依據。管道結構構件的應力應變信息是反映其結構是否處于安全狀態(tài)最直接的評價(jià)和判斷指標，因此采用光纖光柵應變傳感器對管道結構關(guān)鍵部位進(jìn)行應力應變監測以評價(jià)結構安全狀態(tài)。同時(shí)當管道發(fā)生不均勻沉降時(shí)，布設的光纖光柵應變傳感器也能監測到管道的內力變化，從而判斷不均勻沉降對管道結構安全狀態(tài)的影響。由于管道內部流通天然氣，溫度變化對管道的影響是十分重要的參考指標，同時(shí)管道溫度數據也能為管道結構的數值仿真計算模擬提供更加全面的基礎數據支持。因此在管道結構關(guān)鍵位置處布設光纖光柵溫度傳感器以監測管道結構溫度變化情況。在自然環(huán)境各種因素的作用下，在野外布設的管道結構往往會(huì )出現局部懸跨，從而引起管道結構的不均勻受力造成不均勻變形，同時(shí)在土體地殼運動(dòng)和外力的影響下管道結構的不均勻變形成為一個(gè)不可忽略的安全問(wèn)題，因此需要對管道結構進(jìn)行不均勻變形監測。整個(gè)監測系統采用光纖光柵監測技術(shù)對管道結構進(jìn)行應變、溫度和位移監測；光纖光柵傳感器數據通過(guò)光纖光柵解調儀和相應的采集軟件進(jìn)行采集傳輸及存儲，數據通信以現場(chǎng)觀(guān)測閥室為輸入節點(diǎn)，以無(wú)線(xiàn)4G通信模塊為輸出節點(diǎn)，系統平臺作為各節點(diǎn)數據匯聚和處理的中心。如圖1所示，各傳感器的信號通過(guò)光纖傳輸到光纖光柵解調儀后，對光纖信號進(jìn)行解析和處理，轉換成數字信號后上傳給數據采集主機，對數據進(jìn)一步運算和處理，轉換成實(shí)際的工程量，一方面將處理后的數據存儲到本地硬盤(pán)，另一方面將這些數據通過(guò)4G無(wú)線(xiàn)信號發(fā)射器傳送至應力應變系統平臺，在系統平臺上進(jìn)行存儲和分析。

2管道應變監測系統

光纖通信管道應變監測系統由數據采集系統完成監測基礎數據的自動(dòng)讀取和遠程傳送。數據自動(dòng)處理子系統完成管道力學(xué)指標變化生成，最后通過(guò)信息發(fā)布子系統對生成的管道力學(xué)指標變化進(jìn)行可視化表達，讓管道管理者實(shí)時(shí)掌握管道力學(xué)變化。光纖通信對管道作用應力關(guān)鍵表現在軸向上，對管道軸向應力的測量就能較好地判斷管道的可接受應力狀態(tài)。因此光纖光柵應變傳感器僅測量管道軸向的應變，基于鋼材彈性理論，若已知管道橫截面半徑r，和通過(guò)傳感器測量到的三個(gè)相隔90°圓弧位置A，B，C處的單軸縱向應變，可以計算出圓周任一點(diǎn)的縱向應變。

3光纖通信在改進(jìn)應力應變系統通信質(zhì)量中的應用

3.1精確標明線(xiàn)路

在改進(jìn)應力應變系統通信施工之前，施工人員要事前做好光纜線(xiàn)路標注工作，確保后續施工中，相關(guān)操作人員可以快速辨識和準確選擇光纜線(xiàn)路，以此規避返工問(wèn)題，為優(yōu)化光纜施工和保障光纜施工質(zhì)量奠定良好的基礎。與此同時(shí)，為了最大限度提高光纜線(xiàn)路施工質(zhì)量和經(jīng)濟效益，設計人員在設計光纜敷設線(xiàn)路時(shí)，要綜合考慮光纜施工需求，并通過(guò)現場(chǎng)勘察方式選擇出最佳線(xiàn)路敷設方案，同時(shí)要科學(xué)處理光纜線(xiàn)路敷設全過(guò)程的標志。在光纜敷設過(guò)程中，施工人員要嚴格按照要求做好各類(lèi)標識工作，如下設管道標識、光纜直埋標識等，并保證各標識的準確性，為后續維護提供依據。同時(shí)，改進(jìn)應力應變系統通信全過(guò)程的標識要十分醒目，才能保證光纜線(xiàn)路的安全性。原因在于光纜線(xiàn)路標識不醒目，將有較大概率被人為拆卸或者損壞線(xiàn)路，不利于保障光纜線(xiàn)路的安全性。另外，光纜線(xiàn)路標識過(guò)于明顯，雖能夠發(fā)揮出比較醒目的安全提醒，但是這類(lèi)標識容易被人為損壞或者拆卸，使得標識的安全警示作用難以發(fā)揮出來(lái)。因此，在光纜線(xiàn)路全過(guò)程標志工作中，施工人員要始終堅持專(zhuān)人專(zhuān)線(xiàn)的施工原則，確保改進(jìn)應力應變系統通信全程明晰，并做好線(xiàn)路的定期檢查工作，及時(shí)填補模糊或者損壞的標志。

3.2做好施工的溝通工作

嚴格遵守通信協(xié)議和技術(shù)要求，在整個(gè)改進(jìn)應力應變系統通信光纜鋪設工作過(guò)程中，在各種部門(mén)中都應建立良好的聯(lián)絡(luò )方式，以便做好互動(dòng)而又統一的溝通方式。監督業(yè)務(wù)計劃和加強合同關(guān)系，避免合作伙伴不按時(shí)進(jìn)行項目計劃的實(shí)施。在開(kāi)始設計光纜線(xiàn)路之前，項目的施工單位就應該與分包商簽訂了施工合同，仔細閱讀了解合同或協(xié)議的站點(diǎn)建設條件和建設要求。要進(jìn)行明確規定，光纜的鋪設必須嚴格按照合同的規定和布線(xiàn)設計方案進(jìn)行，設計方案的調整要考慮到實(shí)際情況的局限性。

3.3加強安全防護

在改進(jìn)應力應變系統通信光纜架設工作中，施工人員要做好光纜外層安全防護工作，規避光纜長(cháng)期接觸粗糙表面或者光纜剮蹭問(wèn)題，使得光纜表層防水功能遭到破壞，從而引發(fā)電腐蝕問(wèn)題，最終影響光纖信號傳輸質(zhì)量和效率。在地面施工中，施工人員要在接頭盒裝配或者連接點(diǎn)連接作業(yè)完成之后，將連接盒架設在高處，目的在于規避其發(fā)生誤碰或者受損問(wèn)題，以此保證光纜接頭施工質(zhì)量。在光纜架設過(guò)程中，施工人員要充分考慮施工中的各項潛在影響因素。因此，為了減少外在干擾因素，改進(jìn)應力應變系統通信線(xiàn)路設計時(shí)，要盡可能規避穿越經(jīng)濟園林或者人群密集處。在條件一致的情況下，工程施工人員可選擇人行道或者慢車(chē)道的地下作為光纜線(xiàn)路敷設點(diǎn)，并嚴控光纜管道和其他管道之間的安全距離，避免光纜管道施工中破壞其他系統的管道，以此保證人們的正常生活不被影響。除此之外，在改進(jìn)應力應變系統通信光纜線(xiàn)路敷設過(guò)程中，工程施工人員要盡可能規避超高建筑物、大型工業(yè)區等區域，若改進(jìn)應力應變系統通信光纜線(xiàn)路敷設路段已經(jīng)存在高壓輸電線(xiàn)路，施工人員要確保光纜線(xiàn)路和高壓輸電線(xiàn)路之間保持足夠的安全距離，往往控制在2m以上的安全距離?？傊?，改進(jìn)應力應變系統通信光纜線(xiàn)路施工中，加強安全防護至關(guān)重要，要求施工人員結合不同環(huán)節的施工需求，落實(shí)好各項安全措施。

結語(yǔ)

通過(guò)以上改造，在充分利用現有富裕光纖資源的同時(shí)，保證了應力應變監測系統信號傳輸的穩定，保障了系統平臺對各個(gè)關(guān)鍵節點(diǎn)應力應變系統的實(shí)時(shí)監測，為管道的平穩安全運行提供了科學(xué)依據。