關(guān)鍵詞：光纖通信；改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)；通信質(zhì)量；應(yīng)用

引言

光纖通信技術(shù)是以光纖為媒介的一項(xiàng)通信傳輸技術(shù)，具有穩(wěn)定性高、傳輸效率高等顯著優(yōu)勢(shì)，相比傳統(tǒng)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(xiàn)，建立在光纖通信工程高質(zhì)量建設(shè)的基礎(chǔ)上。因此，光纖通信改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信工程光纜線路施工中，相關(guān)施工人員要科學(xué)合理運(yùn)用光纜線路施工技術(shù)，并在實(shí)踐中明確光纜線路施工技術(shù)要點(diǎn)，確保改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜線路施工質(zhì)量，從而保證光纖數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)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，本文通過對(duì)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)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(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信質(zhì)量中的應(yīng)用。

1應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)及其通信方式介紹

應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用通過有限元分析管土相互作用和地面運(yùn)動(dòng)模型通過特定的網(wǎng)站可以形成監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，隨時(shí)監(jiān)測(cè)生成管道應(yīng)變是否超過管道應(yīng)變能力，防止地質(zhì)災(zāi)害對(duì)管道造成破壞。本項(xiàng)目管道應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過布設(shè)在管道監(jiān)測(cè)點(diǎn)的光纖光柵傳感器，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道應(yīng)變、溫度和位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)管道變形的監(jiān)測(cè)和預(yù)警，作為評(píng)價(jià)管道的安全狀態(tài)的現(xiàn)實(shí)依據(jù)。管道結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)力應(yīng)變信息是反映其結(jié)構(gòu)是否處于安全狀態(tài)最直接的評(píng)價(jià)和判斷指標(biāo)，因此采用光纖光柵應(yīng)變傳感器對(duì)管道結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位進(jìn)行應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)以評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)。同時(shí)當(dāng)管道發(fā)生不均勻沉降時(shí)，布設(shè)的光纖光柵應(yīng)變傳感器也能監(jiān)測(cè)到管道的內(nèi)力變化，從而判斷不均勻沉降對(duì)管道結(jié)構(gòu)安全狀態(tài)的影響。由于管道內(nèi)部流通天然氣，溫度變化對(duì)管道的影響是十分重要的參考指標(biāo)，同時(shí)管道溫度數(shù)據(jù)也能為管道結(jié)構(gòu)的數(shù)值仿真計(jì)算模擬提供更加全面的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持。因此在管道結(jié)構(gòu)關(guān)鍵位置處布設(shè)光纖光柵溫度傳感器以監(jiān)測(cè)管道結(jié)構(gòu)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(shè)的管道結(jié)構(gòu)往往會(huì)出現(xiàn)局部懸跨，從而引起管道結(jié)構(gòu)的不均勻受力造成不均勻變形，同時(shí)在土體地殼運(yùn)動(dòng)和外力的影響下管道結(jié)構(gòu)的不均勻變形成為一個(gè)不可忽略的安全問題，因此需要對(duì)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行不均勻變形監(jiān)測(cè)。整個(gè)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)采用光纖光柵監(jiān)測(cè)技術(shù)對(duì)管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)變、溫度和位移監(jiān)測(cè)；光纖光柵傳感器數(shù)據(jù)通過光纖光柵解調(diào)儀和相應(yīng)的采集軟件進(jìn)行采集傳輸及存儲(chǔ)，數(shù)據(jù)通信以現(xiàn)場(chǎng)觀測(cè)閥室為輸入節(jié)點(diǎn)，以無線4G通信模塊為輸出節(jié)點(diǎn)，系統(tǒng)平臺(tái)作為各節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)匯聚和處理的中心。如圖1所示，各傳感器的信號(hào)通過光纖傳輸?shù)焦饫w光柵解調(diào)儀后，對(duì)光纖信號(hào)進(jìn)行解析和處理，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)后上傳給數(shù)據(jù)采集主機(jī)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)一步運(yùn)算和處理，轉(zhuǎn)換成實(shí)際的工程量，一方面將處理后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到本地硬盤，另一方面將這些數(shù)據(jù)通過4G無線信號(hào)發(fā)射器傳送至應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)平臺(tái)，在系統(tǒng)平臺(tái)上進(jìn)行存儲(chǔ)和分析。

2管道應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

光纖通信管道應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)完成監(jiān)測(cè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的自動(dòng)讀取和遠(yuǎn)程傳送。數(shù)據(jù)自動(dòng)處理子系統(tǒng)完成管道力學(xué)指標(biāo)變化生成，最后通過信息發(fā)布子系統(tǒng)對(duì)生成的管道力學(xué)指標(biāo)變化進(jìn)行可視化表達(dá)，讓管道管理者實(shí)時(shí)掌握管道力學(xué)變化。光纖通信對(duì)管道作用應(yīng)力關(guān)鍵表現(xiàn)在軸向上，對(duì)管道軸向應(yīng)力的測(cè)量就能較好地判斷管道的可接受應(yīng)力狀態(tài)。因此光纖光柵應(yīng)變傳感器僅測(cè)量管道軸向的應(yīng)變，基于鋼材彈性理論，若已知管道橫截面半徑r，和通過傳感器測(cè)量到的三個(gè)相隔90°圓弧位置A，B，C處的單軸縱向應(yīng)變，可以計(jì)算出圓周任一點(diǎn)的縱向應(yīng)變。

3光纖通信在改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信質(zhì)量中的應(yīng)用

3.1精確標(biāo)明線路

在改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信施工之前，施工人員要事前做好光纜線路標(biāo)注工作，確保后續(xù)施工中，相關(guān)操作人員可以快速辨識(shí)和準(zhǔn)確選擇光纜線路，以此規(guī)避返工問題，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(chǔ)。與此同時(shí)，為了最大限度提高光纜線路施工質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)光纜敷設(shè)線路時(shí)，要綜合考慮光纜施工需求，并通過現(xiàn)場(chǎng)勘察方式選擇出最佳線路敷設(shè)方案，同時(shí)要科學(xué)處理光纜線路敷設(shè)全過程的標(biāo)志。在光纜敷設(shè)過程中，施工人員要嚴(yán)格按照要求做好各類標(biāo)識(shí)工作，如下設(shè)管道標(biāo)識(shí)、光纜直埋標(biāo)識(shí)等，并保證各標(biāo)識(shí)的準(zhǔn)確性，為后續(xù)維護(hù)提供依據(jù)。同時(shí)，改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信全過程的標(biāo)識(shí)要十分醒目，才能保證光纜線路的安全性。原因在于光纜線路標(biāo)識(shí)不醒目，將有較大概率被人為拆卸或者損壞線路，不利于保障光纜線路的安全性。另外，光纜線路標(biāo)識(shí)過于明顯，雖能夠發(fā)揮出比較醒目的安全提醒，但是這類標(biāo)識(shí)容易被人為損壞或者拆卸，使得標(biāo)識(shí)的安全警示作用難以發(fā)揮出來。因此，在光纜線路全過程標(biāo)志工作中，施工人員要始終堅(jiān)持專人專線的施工原則，確保改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信全程明晰，并做好線路的定期檢查工作，及時(shí)填補(bǔ)模糊或者損壞的標(biāo)志。

3.2做好施工的溝通工作

嚴(yán)格遵守通信協(xié)議和技術(shù)要求，在整個(gè)改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜鋪設(shè)工作過程中，在各種部門中都應(yīng)建立良好的聯(lián)絡(luò)方式，以便做好互動(dòng)而又統(tǒng)一的溝通方式。監(jiān)督業(yè)務(wù)計(jì)劃和加強(qiáng)合同關(guān)系，避免合作伙伴不按時(shí)進(jìn)行項(xiàng)目計(jì)劃的實(shí)施。在開始設(shè)計(jì)光纜線路之前，項(xiàng)目的施工單位就應(yīng)該與分包商簽訂了施工合同，仔細(xì)閱讀了解合同或協(xié)議的站點(diǎn)建設(shè)條件和建設(shè)要求。要進(jìn)行明確規(guī)定，光纜的鋪設(shè)必須嚴(yán)格按照合同的規(guī)定和布線設(shè)計(jì)方案進(jìn)行，設(shè)計(jì)方案的調(diào)整要考慮到實(shí)際情況的局限性。

3.3加強(qiáng)安全防護(hù)

在改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜架設(shè)工作中，施工人員要做好光纜外層安全防護(hù)工作，規(guī)避光纜長(zhǎng)期接觸粗糙表面或者光纜剮蹭問題，使得光纜表層防水功能遭到破壞，從而引發(fā)電腐蝕問題，最終影響光纖信號(hào)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(shè)在高處，目的在于規(guī)避其發(fā)生誤碰或者受損問題，以此保證光纜接頭施工質(zhì)量。在光纜架設(shè)過程中，施工人員要充分考慮施工中的各項(xiàng)潛在影響因素。因此，為了減少外在干擾因素，改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信線路設(shè)計(jì)時(shí)，要盡可能規(guī)避穿越經(jīng)濟(jì)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道的地下作為光纜線路敷設(shè)點(diǎn)，并嚴(yán)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(tǒng)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(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜線路敷設(shè)過程中，工程施工人員要盡可能規(guī)避超高建筑物、大型工業(yè)區(qū)等區(qū)域，若改進(jìn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜線路敷設(shè)路段已經(jīng)存在高壓輸電線路，施工人員要確保光纜線路和高壓輸電線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(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)通信光纜線路施工中，加強(qiáng)安全防護(hù)至關(guān)重要，要求施工人員結(jié)合不同環(huán)節(jié)的施工需求，落實(shí)好各項(xiàng)安全措施。

結(jié)語(yǔ)

通過以上改造，在充分利用現(xiàn)有富裕光纖資源的同時(shí)，保證了應(yīng)力應(yīng)變監(jiān)測(cè)系統(tǒng)信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定，保障了系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)各個(gè)關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)應(yīng)力應(yīng)變系統(tǒng)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，為管道的平穩(wěn)安全運(yùn)行提供了科學(xué)依據(jù)。