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任公司裝備服務處 寧夏銀川 750006）

引言

428XL是SERCEL公司的數字遙測地震采集系統[1]。對于當前普遍采用的寬方位、高密度地震采集，428XL系統的帶道能力可以隨采集需求而隨時擴展，采用常規的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，隨著各探區三維地震采集快速發展的高密度空間采樣技術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。當排列在一個工區內反復滾動時，上述排列配置就會達到極限，首次選用了SERCEL公司基于以太網技術的光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備有光纖交叉站（LAUX-G）、光電轉換接口（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型光電轉換器電路主要有千兆以太網收發器芯片、隔離變壓器、光收發模塊、電源模塊和時鐘電路組成[2]。

（二）工作原理

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

二、TFOI-G故障和G型光纜插頭故障分析與解決方法

（一）TFOI-G光電轉換器不加電故障

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

圖1 TFOI-G型光電轉換器電源電路圖

G型光纜插頭由FM4的4芯升級為現在的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生滲水的現象，產生水蒸氣導致接口電路中EF針腳之間電阻阻值發生變化。這導致接口電路不能正常工作，是導致不加電的主要原因，進行電阻更換即可解決。

（二）TFOI-G數據傳輸故障

1）數據傳輸電路

兩個傳輸指示燈各對應一個收發器芯片，另一端接3.3V電源，當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器芯片，判斷此芯片與其相連接的各個元器件狀態是否正常。

2）傳輸元器件

收發芯片相連接的各元器件光頭模塊，電阻電容或電感損壞，當電容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型光電轉換盒內部兩塊電路板TFOT（發送板）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接觸問題，造成傳輸故障，須要更換。

4）G型光電轉換盒內部空間小，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

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，衰減系數都是：波長為1310μm時<0.42dB/KM，波長為1550μm時<0.28dB/KM。折射系數（IOR）在維修時尤為重要，G652的折射系數為，波長1310nm對應1.4710，1550nm對應1.4719，G657的折射系數為，波長1310nm對應1.466，1550nm對應1.467。光纜的長度有兩種2KM和10KM，最大衰減是<15dB,維修點數最多4個。

四、結束語

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型電轉換器的原理進行學習，以及維修過程中遇到的故障案例進行分析和總結，希望對今后的維修起到幫助作用。