428XL仪器TFOI-G和光缆插头故障分析与维修

2021-06-16吴小育

科学咨询 2021年9期

吴小育

（中国石油集团东方地球物理勘探有限责任公司装备服务处宁夏银川 750006）

引言

428XL是SERCEL公司的数字遥测地震采集系统[1]。对于当前普遍采用的宽方位、高密度地震采集，428XL系统的带道能力可以随采集需求而随时扩展，采用常规的LAUX的光纤交叉线的传输速率为100Mb。具有实时采集一万道（2ms采样）的能力。然而，随着各探区三维地震采集快速发展的高密度空间采样技术对排列片的大小提出了更高的要求，需要满足多条交叉线同时实时传输100Mb的交叉线。当排列在一个工区内反复滚动时，上述排列配置就会达到极限，首次选用了SERCEL公司基于以太网技术的光1千兆交叉线（LAUX-G）。它达到千兆传输速率，具有实时采集10万道（2ms采样）的能力。这种千兆光纤交叉线辅助设备有光纤交叉站（LAUX-G）、光电转换接口（TFOI-G）和大线接口（LCI-G）。

一、TFOI-G电路的组成及工作原理

（一）电路组成

TFOI-G型光电转换器电路主要有千兆以太网收发器芯片、隔离变压器、光收发模块、电源模块和时钟电路组成[2]。

（二）工作原理

由交叉站（LAUX-G）发出指令电信号（RX）发送到近端TFOI-G经过隔离变压器去除干扰和滤波处理后，由千兆以太网收发器芯片将电信号进行编码，再由光收发模块转换成光信号发送到远端的TFOI-G，再将光信号转换成电信号发送到下一级排列。同样，排列采集的电信号数据用此原理通过以太网收发器进行编码，再进行转换成电信号（TX）发送至428XL交叉站（LAUX-G），这就完成了一次地震数据采集过程。

二、TFOI-G故障和G型光缆插头故障分析与解决方法

（一）TFOI-G光电转换器不加电故障

在转换器接口电路中（如图1所示），通讯控制电路出现异常可导致G型光电转换盒不能正常加电，电源指示灯不亮，无法正常工作。

图1 TFOI-G型光电转换器电源电路图

G型光缆插头由FM4的4芯升级为现在的10芯插头，并对焊接针脚进行封胶防潮处理。在实际使用过程中，G型光缆插头与交叉站（LAUX-G）连接后接触不良会发生渗水的现象，产生水蒸气导致接口电路中EF针脚之间电阻阻值发生变化。这导致接口电路不能正常工作，是导致不加电的主要原因，进行电阻更换即可解决。

（二）TFOI-G数据传输故障

1）数据传输电路

两个传输指示灯各对应一个收发器芯片，另一端接3.3V电源，当其中一个指示灯不闪烁，使用万用表可查出控制该指示灯的收发器芯片，判断此芯片与其相连接的各个元器件状态是否正常。

2）传输元器件

收发芯片相连接的各元器件光头模块，电阻电容或电感损坏，当电容C2或C3短路时将无3.3V电压输出。使用万用表测量进行元器件更换，排除故障。

3）带状电缆

G型光电转换盒内部两块电路板TFOT（发送板）和TFOR（接收板）由双排10针的带状电缆连接，该连接电缆容易出现接触问题，造成传输故障，须要更换。

4）G型光电转换盒内部空间小，容易造成焊线与电路板10个针脚焊接头断裂或接触不良，造成传输故障。G型光缆插头四对双绞线与TFOI-G内电路板上针脚的连接分别为A（orange）-J8-3/+12V，B(brown)-J8-4/+12V，C(white)-J8-5/-12V，D(brown)J8-6/-12V，G(green)-J7-1，H(beown)-J7-2，I(black)-J7-3，J(brown)-J7-4，E接地。用万用表测量找出故障点进行焊接排除故障。

三、光纤的各项性能参数

428XL仪器厂家有两种类型光缆G652和G657的单模光纤，纤芯是9/125μm，衰减系数都是：波长为1310μm时<0.42dB/KM，波长为1550μm时<0.28dB/KM。折射系数（IOR）在维修时尤为重要，G652的折射系数为，波长1310nm对应1.4710，1550nm对应1.4719，G657的折射系数为，波长1310nm对应1.466，1550nm对应1.467。光缆的长度有两种2KM和10KM，最大衰减是<15dB,维修点数最多4个。