428XL儀器TFOI-G和光纜插頭故障分析與維修

吳小育

（中國石油集團東方地球物理勘探有限責(zé)任公司裝備服務(wù)處 寧夏銀川 750006）

引言

428XL是SERCEL公司的數(shù)字遙測地震采集系統(tǒng)[1]。對于當(dāng)前普遍采用的寬方位、高密度地震采集，428XL系統(tǒng)的帶道能力可以隨采集需求而隨時擴展，采用常規(guī)的LAUX的光纖交叉線的傳輸速率為100Mb。具有實時采集一萬道（2ms采樣）的能力。然而，隨著各探區(qū)三維地震采集快速發(fā)展的高密度空間采樣技術(shù)對排列片的大小提出了更高的要求，需要滿足多條交叉線同時實時傳輸100Mb的交叉線。當(dāng)排列在一個工區(qū)內(nèi)反復(fù)滾動時，上述排列配置就會達到極限，首次選用了SERCEL公司基于以太網(wǎng)技術(shù)的光1千兆交叉線（LAUX-G）。它達到千兆傳輸速率，具有實時采集10萬道（2ms采樣）的能力。這種千兆光纖交叉線輔助設(shè)備有光纖交叉站（LAUX-G）、光電轉(zhuǎn)換接口（TFOI-G）和大線接口（LCI-G）。

一、TFOI-G電路的組成及工作原理

（一）電路組成

TFOI-G型光電轉(zhuǎn)換器電路主要有千兆以太網(wǎng)收發(fā)器芯片、隔離變壓器、光收發(fā)模塊、電源模塊和時鐘電路組成[2]。

（二）工作原理

由交叉站（LAUX-G）發(fā)出指令電信號（RX）發(fā)送到近端TFOI-G經(jīng)過隔離變壓器去除干擾和濾波處理后，由千兆以太網(wǎng)收發(fā)器芯片將電信號進行編碼，再由光收發(fā)模塊轉(zhuǎn)換成光信號發(fā)送到遠端的TFOI-G，再將光信號轉(zhuǎn)換成電信號發(fā)送到下一級排列。同樣，排列采集的電信號數(shù)據(jù)用此原理通過以太網(wǎng)收發(fā)器進行編碼，再進行轉(zhuǎn)換成電信號（TX）發(fā)送至428XL交叉站（LAUX-G），這就完成了一次地震數(shù)據(jù)采集過程。

二、TFOI-G故障和G型光纜插頭故障分析與解決方法

（一）TFOI-G光電轉(zhuǎn)換器不加電故障

在轉(zhuǎn)換器接口電路中（如圖1所示），通訊控制電路出現(xiàn)異常可導(dǎo)致G型光電轉(zhuǎn)換盒不能正常加電，電源指示燈不亮，無法正常工作。

圖1 TFOI-G型光電轉(zhuǎn)換器電源電路圖

G型光纜插頭由FM4的4芯升級為現(xiàn)在的10芯插頭，并對焊接針腳進行封膠防潮處理。在實際使用過程中，G型光纜插頭與交叉站（LAUX-G）連接后接觸不良會發(fā)生滲水的現(xiàn)象，產(chǎn)生水蒸氣導(dǎo)致接口電路中EF針腳之間電阻阻值發(fā)生變化。這導(dǎo)致接口電路不能正常工作，是導(dǎo)致不加電的主要原因，進行電阻更換即可解決。

（二）TFOI-G數(shù)據(jù)傳輸故障

1）數(shù)據(jù)傳輸電路

兩個傳輸指示燈各對應(yīng)一個收發(fā)器芯片，另一端接3.3V電源，當(dāng)其中一個指示燈不閃爍，使用萬用表可查出控制該指示燈的收發(fā)器芯片，判斷此芯片與其相連接的各個元器件狀態(tài)是否正常。

2）傳輸元器件

收發(fā)芯片相連接的各元器件光頭模塊，電阻電容或電感損壞，當(dāng)電容C2或C3短路時將無3.3V電壓輸出。使用萬用表測量進行元器件更換，排除故障。

3）帶狀電纜

G型光電轉(zhuǎn)換盒內(nèi)部兩塊電路板TFOT（發(fā)送板）和TFOR（接收板）由雙排10針的帶狀電纜連接，該連接電纜容易出現(xiàn)接觸問題，造成傳輸故障，須要更換。

4）G型光電轉(zhuǎn)換盒內(nèi)部空間小，容易造成焊線與電路板10個針腳焊接頭斷裂或接觸不良，造成傳輸故障。G型光纜插頭四對雙絞線與TFOI-G內(nèi)電路板上針腳的連接分別為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。用萬用表測量找出故障點進行焊接排除故障。

三、光纖的各項性能參數(shù)

428XL儀器廠家有兩種類型光纜G652和G657的單模光纖，纖芯是9/125μm，衰減系數(shù)都是：波長為1310μm時<0.42dB/KM，波長為1550μm時<0.28dB/KM。折射系數(shù)（IOR）在維修時尤為重要，G652的折射系數(shù)為，波長1310nm對應(yīng)1.4710，1550nm對應(yīng)1.4719，G657的折射系數(shù)為，波長1310nm對應(yīng)1.466，1550nm對應(yīng)1.467。光纜的長度有兩種2KM和10KM，最大衰減是<15dB,維修點數(shù)最多4個。

四、結(jié)束語

428Xl儀器TFOI-G型光纜首次使用，接觸較少維修有難度，在維修過程中對TFOI-G型電轉(zhuǎn)換器的原理進行學(xué)習(xí)，以及維修過程中遇到的故障案例進行分析和總結(jié)，希望對今后的維修起到幫助作用。