通信光纜建設維護中生物侵襲防護的探討

楊紅偉 楊 楊

中通服咨詢設計研究院有限公司

0 引言

我國“十四五”規(guī)劃中提出“加快數(shù)字化發(fā)展，建設數(shù)字中國”。推進網(wǎng)絡強國建設，通信光纜是基礎，是信號傳輸?shù)奈锢硗ǖ馈?/p>

隨著信息化建設不斷取得新進展，通信光纜的建設需求日益增加。根據(jù)工信部統(tǒng)計數(shù)據(jù)，2020年，全國新建光纜線路長度428萬公里，全國光纜線路總長度已達5169萬公里。光纜線路的安全性、穩(wěn)定性對通信網(wǎng)絡的正常運行有著直接且重大的影響。通信光纜極易遭受各種外力的破壞而受損或中斷。生物侵襲無處不在，造成的故障在整體故障中粗略估計超過30%。維護好如此龐大的光纜網(wǎng)絡，任務非常艱巨。2016-2020年中國光纜建設情況如圖1所示。

圖1 2016-2020年中國光纜建設情況

1 通信光纜維護中生物侵襲的現(xiàn)狀分析

通信光纜的主要敷設方式有：直埋敷設、管道敷設、架空敷設以及墻壁敷設等。我國幅員遼闊，是世界上生物資源最為豐富的國家之一，每年通信光纜遭受的生物侵害不計其數(shù)，因生物侵害造成通信中斷的事故也多有發(fā)生。光纜特定的敷設方式，決定了其受到不同類型的生物侵襲，主要的侵害類型包括：嚙齒類動物侵害、鳥類侵害、白蟻侵害以及昆蟲侵害等。

1.1 嚙齒類動物的特點及危害

嚙齒類重要特征是上下頜各有兩顆持續(xù)生長的門牙，必須通過啃咬來不斷磨短這兩對門牙，方可正常生存。哺乳動物中有百分之四十屬于嚙齒目，據(jù)調(diào)查數(shù)據(jù)顯示，危害通信光纜的嚙齒類動物有近十余類。

褐家鼠、黃胸鼠、鼢鼠等習性在狹窄的通道中活動，當管道光纜在人手井處的封堵缺失時，極易鉆入管道內(nèi)啃咬通信光纜、光纜接頭盒等設施；田鼠、倉鼠、沙鼠、竹鼠、絨鼠等善打地洞，當打洞時打到光纜溝、接頭坑附近時，便會啃咬通信光纜和光纜接頭盒；此外松鼠、花鼠、社鼠等善攀爬，會對架空方式敷設的通信光纜造成危害。

1.2 白蟻的特點及危害

白蟻的食物來源很廣，以植物性纖維素及其制品為主要食物，兼食真菌類和木質(zhì)素，偶爾也食淀粉、糖類和蛋白質(zhì)等。白蟻也會蛀食人造纖維、塑料、線纜甚至磚頭、石塊、金屬等，它們是以分泌蟻酸（甲酸）之類的化學物質(zhì)來腐蝕此類物件。

通信光纜雖然不是白蟻的食物，但出于白蟻的啃咬習性，往往使得光纜遭受破壞。特別是當光纜路由從蟻巢附近通過或者擋住白蟻通道、阻塞蟻路時，白蟻便會啃咬破壞通信光纜突破前進。白蟻還可沿塑料子管進入管道，將蟻巢筑在管孔內(nèi)，在啃咬蛀蝕的影響下，光纜金屬護套的對地絕緣性能降低，光纜的強度遭到破壞，縮短了光纜的使用壽命，進而造成通信質(zhì)量的下降乃至通信中斷。光纜接頭盒堅固的盒體是天然的屏障，能有效抵御外敵入侵，而且接頭盒具有防水、保濕等作用，更加適合白蟻的生存，是白蟻筑巢繁衍的理想場所。危害通信光纜的白蟻目前發(fā)現(xiàn)有18種，在我國主要有黑翅土白蟻、家白蟻、黑胸散白蟻、黃胸散白蟻、黃翅大白蟻等5種，其中黑翅土白蟻危害最大。我國已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的白蟻蛀蝕直埋、管道光纜線路的地區(qū)主要有：浙江、安徽、江西、廣東、福建、四川、湖南、湖北、云南、廣西、海南等多個省份，有關數(shù)據(jù)顯示，在我國南方地區(qū)遭受白蟻危害引起的光纜線路故障約占所有故障總數(shù)的70%左右。

1.3 鳥類的特點及危害

人類活動范圍日益擴大，鳥類越來越難找到適合生存的地方，從而導致了一些鳥類在架空光纜線路上筑巢、活動。

鳥害往往具有一定的規(guī)律性：從時間上，鳥害最嚴重的時期主要集中在春秋兩季，因為這兩個季節(jié)正是鳥類繁殖和筑巢的時期。從地點上，鳥害多發(fā)生在水田、丘陵等一些既鄰近水源、樹木又稀少的地方，并且鳥類具有對原有領域或巢址依戀的習性，往往會多年在同一地點筑巢繁衍生息。拆除筑在電桿上的鳥巢之后，鳥類會很快在原桿原位筑巢，特別是正處于繁殖期間的鳥類，反復筑巢的特點更加明顯。

鳥類對通信光纜的危害主要有鳥啄對光纜護套造成損傷、鳥糞對光纜護套造成腐蝕以及人類打鳥造成的次生災害，鳥槍、彈弓等在會在打鳥的過程中擊傷光纜護套，進而造成通信故障或中斷。

2 通信光纜維護中生物侵襲的防護措施

不同類別的生物侵襲，可通過合理的規(guī)劃及工藝設計、規(guī)范的施工、到位的維護三位一體，建立相應完善的防護體系；從原材料、施工工藝、維護手段等多方面采取防護措施。

2.1 嚙齒類動物侵襲的主要防護措施

（1）清理環(huán)境，清除嚙齒類動物筑窩的條件及食物來源，防止嚙齒類動物進入建筑物內(nèi)；

（2）在設計光纜路由時，盡量避開嚙齒類動物活動猖獗的地段；

（3）無法避開嚙齒類動物的地段，在敷設光纜時采用塑料管、鋼管等硬管進行保護；

（4）直埋方式敷設光纜時，埋深不小于1.2米，采用細土回填，不得含有石塊，分層進行夯實；

（5）在光纜護套材料中摻滅鼠劑、辣味素、嗅覺驅(qū)避劑等，使得嚙齒類動物遠離光纜。采用此種方法時，需要注意對藥劑等材料環(huán)境造成的影響，藥劑隨時間的推移，出現(xiàn)失效的因素，以及藥劑需要與護套材料有良好的相容性能，如圖2所示；

圖2 藥劑防護措施

（6）適當增大光纜外徑尺寸，外護套加硬質(zhì)塑料，摻雜玻璃纖維以及金屬鎧裝護套的使用，以增加嚙齒類動物的啃咬難度和啃咬的異物感，來降低對光纜線路的破壞。如圖3所示。

圖3 金屬鎧裝

2.2 蟻害侵襲的主要防護措施

（1）在設計階段，光纜路由盡量避開白蟻危害嚴重的區(qū)域，無法避開時，選擇適當?shù)慕ㄔO方式，并將防蟻措施作為設計內(nèi)容的一部分；

（2）在施工階段，可采用回填土處理干凈，不得摻雜有石塊、草皮、樹根、腐殖質(zhì)等，并采用包封措施；

（3）維護階段，在遭遇蟻害侵襲時及時滅蟻，沿光纜溝布灑滅蟻劑并采取封堵、清潔、密封處理等措施；

（4）提高光纜護套的硬度和光滑度，如在光纜外護層增擠一層聚十二內(nèi)酰胺被覆物等；

（5）光纜接頭盒的密封膠做藥物處理，密封式壓縮至1毫米以下，避免被白蟻啃咬。帽式接頭盒使用成型的密封圈且保證不外露。

2.3 架空光纜遭受鳥害侵襲的主要防護措施

（1）架空光纜通常采用掛鉤法敷設，光纜與吊線的間距在3~5厘米，鳥類可舒適地低頭叼啄光纜，可采用將小掛鉤換大掛鉤的方式增大光纜與吊線的間距；或者光纜松吊，即將光纜與吊線的間距增至10厘米；部分地區(qū)如若鳥類體型較大，可采用雙吊線敷設的方式，進一步拉大間距，如圖4所示；

圖4 掛鉤法敷設

（2）采用纏繞法敷設架空光纜，使光纜與吊線成一體，如圖5所示；

圖5 纏繞法敷設

（3）選用鎧裝式光纜，通過改善光纜結(jié)構來實現(xiàn)防鳥的功能。此類光纜在原有結(jié)構的基礎上增加尼龍護套、玻璃纖維粘結(jié)護套、鎧裝鋼絲、內(nèi)護套和鋁塑復合帶等防護層，具有良好的防鳥效果。但此類光纜存在外徑較大且十分笨重僵硬、運輸不便、施工難度增加、電桿需承載的重量大等缺點；

（4）選用紅色外護套防鳥光纜，通過相關科學研究發(fā)現(xiàn)，作為鳥類的敏感色，紅色能夠有效趨避鳥類，降低鳥類的停留幾率?；诖搜芯堪l(fā)現(xiàn)，設計出紅色外護套防鳥光纜，即采用紅色聚乙烯材料來代替黑色外護套，降低了架空光纜遭受鳥啄的幾率；

（5）鳥類喜愛叼啄結(jié)構松散的光纜，原因是此類光纜與中空的樹木較為近似。因此，可以選用一些結(jié)構緊湊的光纜，如中心束管式光纜作為替代；

（6）選用添加劑型防鳥光纜，通過在光纜護套當中添加辣味素等化學添加劑等來驅(qū)使鳥類遠離光纜。此類光纜由于添加劑味道的散發(fā)必須借助小分子材料實現(xiàn)、添加劑在高分子材料當中的相容性差，趨避功能會隨時間推移而慢慢減弱直至完全喪失，且光纜外護套的添加劑不利于人體健康，因而此類光纜尚有待進一步的研究與完善。

3 結(jié)束語

在信息高速發(fā)展的時代，通信光纜在通信網(wǎng)絡中的地位尤為重要。生物侵襲對通信光纜造成的危害，是通信光纜建設維護工作中需要面對的重要挑戰(zhàn)之一，需要在日常建設維護過程中不斷發(fā)現(xiàn)問題、分析原因、解決問題，打造一個健康、穩(wěn)定、安全的光纜網(wǎng)絡。