一種新型架空光纜敷設棒的研制與應用

曾 義，楊 爽

（湖南五凌電力工程有限公司，湖南 長沙410004）

0 引言

光纜作為光信號傳輸的一種物理通信路由介質，其常用敷設方式有地下埋設和架空敷設兩種方式。由于架空光纜架設簡單，維護便利，且建設費用的經濟型，因此多年來一直沿用不衰。常用的架空光纜敷設方法有如下四種，如下頁圖1。

在實際工程中，隨著時間推移，一根光纜鋼絞吊線上可能掛滿不同用途的線纜（光纜、音頻電纜、電力電纜）。例如：在五強溪水電廠生產前方至辦公后方的架空光纜和三板溪水電廠至掛治水電廠的架空光纜工程中，由于周邊地形復雜、沿線農戶多、光纜沿途的山區環境惡劣、鋼絞吊線年久失修，所以該光纜時常斷裂損壞，需要搶修。在進行以上光纜更換搶修時，就不適宜用上述四種方法，具體存在以下弊端，詳見表1。

表1 常用架空光纜敷設方法的弊端

1 設計的總體思路及要求

針對在實際工作中碰到的上述問題，工作人員設計出了一種新型架空光纜敷設棒。通過現場工作情況的分析及相關調研可知，工作人員對架空光纜敷設棒的功能需求如下：

（1）在敷設光纜時，提高工作的安全可靠性，能夠保證工作人員的安全生產，節約人力成本，提高工作效率。

（2）實現工作過程可視化。工作人員在進行光纜敷設時，尤其是查找光纜斷點和巡查光纜時，可進行實時觀察，方便工作人員進行操作。

（3）制作加工簡單，操作方便，具有良好的絕緣性，輕便易攜帶，適用于各種光纜敷設工程。

根據功能需求，可對敷設棒的各個功能模塊進行設計，最后通過工程實踐檢驗工具是否滿足要求。具體設計思路如下頁圖2所示。

2 新型架空光纜敷設棒的研制

2.1 總體結構設計

根據總體設計思路，新型架空光纜敷設棒應包含6個模塊：頁操作桿、M字釘、可拆卸微型Wifi攝像機、可拆卸視頻顯示模塊（能接收Wifi的手機、Ipad、筆記本等手持終端）和P2P遠程監控軟件。

操作桿由可拆卸的3節2 m伸縮環氧管組成，具有10 kV絕緣等級，避免了施工過程中人員觸電的危險。能夠適應不同高度的架空光纜敷設，不需要工作人員爬上桿塔和鋼絞吊線上進行光纜敷設，避免了工作人員高處墜落的危險。操作桿上端有固定橡膠墊套的螺紋孔，橡膠墊中間有空隙，可固定M字釘。微型Wifi攝像機固定在操作桿的前段，并可根據工作的需要對拍攝角度進行調節。視頻顯示模塊通過設備支架固定在操作桿的后段，攝像機通過Wifi信號與視頻顯示模塊對接。各部分細節如圖3所示。

圖1 常用架空光纜敷設的方法

圖2 新型架空光纜敷設棒的設計思路

圖3

2.2 基于無線Wifi傳輸的可視化功能設計

微型Wifi攝像機采用小型化高清攝像頭，圖像清晰細膩，色彩逼真，并配備角度調節裝置，實現視線無死角，使用方便。視頻顯示模塊與攝像機相配合，將攝像頭采集的圖像信息及時傳輸反饋到視屏中，工作人員可實時觀看工作點的情況。該可視化的功能要求是：

（1）攝像機體積小，質量較輕，適應惡劣天氣，可按工作條件調節拍攝角度，所采集的視頻信息，圖像清晰，色彩不失真。

（2）采用Wifi無線傳輸模式，信號穩定，傳送圖像延遲時間低于1 s。

為滿足上述要求，架空光纜敷設棒的微型攝像機采用170度A+級高解析度廣角鏡頭，全身采用金屬鋁制，外殼尺寸為87 mm×28 mm，重量：35 g，滿足體積小，質量輕，防水防霧適應惡劣天氣的要求。攝像機自帶Wifi發射功能，與視頻終端設備進行無線傳輸，清晰度達到1080 P，能夠較好的實現圖像的傳輸，保證傳輸質量和傳輸效率，數據傳輸速率高達108 Mb/s。能夠實現高清圖像在無線網絡中傳輸，延遲時間低于0.5 s。視頻終端設備上安裝了P2P遠程監控軟件，可實時接收來自Wifi攝像機的視頻信號，實現可視化功能。總體架構如圖4所示。

圖4 基于無線Wifi傳輸的可視化功能的總體架構圖

3 現場應用情況

3.1 架空光纜的敷設

按照以下步驟，進行架空光纜的敷設工作，操作簡單、方便快捷。

（1）根據架空光纜的高度，調節敷設棒的長度，并將橡膠墊套塞入環氧管頂端。

（2）利用M字釘上的圓鉤固定光纜，用圓鉤將光纜纏繞1至2圈，防止光纜脫落，每隔2～3 m光纜安裝一個M字釘，如圖5所示。

圖5 固定光纜

（3）將M字釘插入橡膠墊套中。

（4）用敷設棒將光纜掛入鋼絞吊線，如圖6所示。

圖6 光纜掛入鋼絞吊線

圖7 新型架空光纜敷設棒操作過程

3.2 查找斷點和巡查光纜

按照以下步驟，進行查找光纜故障斷點和巡查架空光纜運行情況的操作，如圖8。

（1）打開視頻顯示終端

圖8 微型Wifi攝像機和視頻顯示終端

（以蘋果手機為例），安裝P2P遠程監控軟件（初次使用安裝）。

（2）開啟微型Wifi攝像機，檢查設備電源是否正常，一般情況下微型Wifi攝像機使用完畢后應充電2～6 h。

（3）開啟微型Wifi攝像機的Wifi功能，微型Wifi攝像機處于AP模式。

（4）利用手機終端查找微型Wifi攝像機，并連接該設備的Wifi，初始密碼為“11111111”，測試手機終端視頻顯示效果。

（5）將微型Wifi攝像機和視頻顯示終端固定于操作桿上（視頻顯示終端可以不固定，采用手持的方式）。

（6）根據架空光纜的高度，調節操作桿的長度，進行查找光纜故障斷點和巡查架空光纜運行情況的工作。

（7）如果架空光纜非常長，故障范圍較大，可以利用OTR儀器進行故障點定位后，再利用新型架空光纜敷設棒查找斷點具體位置，這就大大節約了查找時間。

4 結論

（1）結合工程實際，研制了一種新型架空光纜敷設棒，可通過使用敷設棒較好的發現肉眼難以發現的工作死角區域，實現工作過程中的精確控制。

（2）架空光纜敷設棒有效的降低了工作人員的安全風險，保障了施工安全，同時節約了人力的成本，更有效的提高了故障搶修的效率。

（3）該新型架空光纜敷設棒費用投入小、制作加工簡單、絕緣性好、牢固性強、輕便易攜帶，操作方便。

參考文獻：

[1]胡佳玉,劉明輝. 架空光纜敷設方式淺析[J]. 黑龍江科技信息， 2010(16).

[2] YD-5121-2010通信線路工程驗收規范[S].

[3] YD 5007-2003通信管道與通道工程設計規范[S].