铺设地下光缆的系统和方法技术方案

公开了铺设地下光缆的系统和方法。所公开的用于铺设地下光缆的系统可以包括驱动主体、至少一个旋转马达、可旋转地耦合到驱动主体并被定位成由至少一个旋转马达在第一旋转方向上旋转的前螺旋推运器元件、以及可旋转地耦合到驱动主体并被定位成由至少一个旋转马达在相反的第二旋转方向上旋转的后螺旋推运器元件。还公开了各种其他系统、方法和设备。方法和设备。方法和设备。

【技术实现步骤摘要】
铺设地下光缆的系统和方法
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求2019年7月24日提交的标题为“SYSTEMS FOR LAYING UNDERGROUND FIBER OPTIC CABLE”的美国临时专利申请第62/878,152号和2020年7月21日提交的标题为“SYSTEMS AND METHODS FOR LAYING UNDERGROUND FIBER OPTIC CABLE”的美国非临时专利申请第16/934,716号的权益，这两个申请的全部公开内容通过引用并入本文。
[0003]附图简述
[0004]附图示出了许多示例实施例，并且是说明书的一部分。这些附图结合以下描述一起展示并解释了本公开的各种原理。
[0005]图1是根据本公开的至少一个实施例的用于铺设地下光缆的系统的横截面侧视图。
[0006]图2是根据本公开的至少一个附加实施例的用于铺设地下光缆的系统的侧视图。
[0007]图3是图2的系统的横截面透视图。
[0008]图4是图2的系统的一部分的后视横截面透视图。
[0009]图5是图2的系统的一部分的正面横截面透视图。
[0010]图6是根据本公开的至少一个另外的实施例的用于铺设地下光缆的系统的横截面侧视图。
[0011]图7是根据本公开的至少另一个实施例的用于铺设地下光缆的系统的横截面侧视图。
[0012]图8是根据本公开的至少一个附加实施例的用于铺设地下光缆的系统的侧视图。
[0013]图9是根据本公开的至少一个实施例的用于铺设地下光缆的系统的卷轴部分(spool section)的横截面侧视图。
[0014]图10是根据本公开的至少一个实施例的用于铺设地下光缆的系统的侧视图。
[0015]图11是示出根据本公开的至少一个实施例的铺设地下光缆的方法的流程图。
[0016]虽然本文和附图中描述的示例实施例易于进行各种修改和替代形式，但是具体实施例在附图中已经通过示例的方式示出，并且将在本文详细描述。然而，本文描述的示例实施例并不旨在局限于所公开的特定形式。更确切地，本公开覆盖了落入本公开范围内的所有修改、等同物和替代物。附图不一定按比例绘制，并且可以被认为是本文描述的实施例的示意性表示。
[0017]示例实施例的详细描述
[0018]随着电子通信需求的增长，需要改进通信基础设施来满足需求。光纤通常提供高速且大体上可靠的电子通信。光缆可以位于地面以上，例如通过电线杆。但是，电线杆和相关的电缆可能会很显眼，并且容易因天气事件或其他事故而磨损或损坏。因此，许多社区要求在地下安装新的光缆。
[0019]地下光缆的铺设通常涉及使用大型且昂贵的机械和/或大量人力。例如，在一些情况下，形成沟槽，并将光缆铺设在沟槽中。在其他情况下，可以使用定向钻机来钻孔，可以在钻孔中铺设光缆。在任何情况下，机械和/或过程都可能导致道路堵塞，有时甚至导致道路
封闭。此外，铺设地下光缆的传统方法通常需要很长时间才能完成。
[0020]本公开大体上涉及用于铺设地下光缆的系统和方法。在一些实施例中，本公开可包括机器人(例如，远程操作的、自主的或部分自主的)系统，该系统包括驱动主体、位于驱动主体内的至少一个旋转马达、可旋转地耦合到驱动主体并定位成由至少一个旋转马达在第一旋转方向上旋转的前螺旋推运器(forward auger)元件、以及可旋转地耦合到驱动主体并定位成由至少一个旋转马达在相反的第二旋转方向上旋转的后螺旋推运器(rear auger)元件。
[0021]在一些示例中，系统可以自主操作(例如，在钻孔操作期间不需要操作者的参与)。例如，该系统最初可以被提供期望的起点和终点的全球定位系统(“GPS”)坐标。系统可以使用该信息自主地从起点前进到终点，而无需进一步的指令。
[0022]在一些实施例中，旋转马达可包括第一旋转马达和第二旋转马达，第一旋转马达被配置成沿第一旋转方向旋转前螺旋推运器元件，第二旋转马达被配置成沿相反的第二旋转方向旋转后螺旋推运器元件。驱动主体可以包括位于旋转马达之间的一个或更多个柔性接合部，例如以便于地下系统的转向(steering)。转向机构可以被包括并被配置为重新定向系统的地下移动的方向。
[0023]在一些示例中，地下钻头可以位于前螺旋推运器元件的前面，以例如钻透地下地层(例如，岩石、页岩、硬土等)。可选地，钻孔系统可以采用推进系统(例如，钻柱)以足够的力向前推动钻机穿过地下障碍物。
[0024]物体传感器(例如，伽马射线传感器、声纳传感器等)可以被定位和配置成感测在系统前面的土壤中的障碍物(例如，岩石、巨砾、根系、管道、建筑地基等)。在一些示例中，该系统可以包括一个或更多个导向翅片(fins)和/或一个或更多个阻力/摩擦设备，以便于在土壤中转向。因此，该系统可以被配置为自主地或在远程操作者的指导下转向绕过感测到的障碍物。通过避开障碍物，该系统可以保持在相对简单且快速地穿过的土壤中，与传统方法相比，这可以提高在地下铺设光缆的速度。
[0025]在一些示例中，术语“土壤”可以指任何地下地层，包括但不限于有机物、矿物质、沙子、页岩、岩石或其任意组合。
[0026]该系统还可以包括用于确定其位置和/或定向的传感器，例如惯性测量单元(IMU)和/或GPS接收器。例如，IMU可以包括一个或更多个加速度计和/或陀螺仪。在系统的操作、引导、控制和/或移动期间，可以使用相关联的滤波算法来帮助找到系统的位置和/或定向。
[0027]在一些示例中，该系统可以包括安装在后螺旋推运器元件上或其中的光纤卷轴。光纤卷轴可以被配置成当系统在地下行进时在系统后面释放光缆。可替代地或附加地，该系统可以包括柔性导管卷轴，并且可以被配置为当系统在地下行进时在系统后面释放柔性导管。
[0028]用于向至少一个马达供电的电池电源可以位于驱动主体、前螺旋推运器元件和/或后螺旋推运器元件中的至少一个内。在附加实施例中，电源可以包括从后螺旋推运器元件延伸到地面上的电源元件的电源电缆。
[0029]在一些示例中，该系统可以包括通信接口(例如，无线或有线通信接口)，该通信接口被配置为实现系统和远程操作者之间的电子通信。
[0030]参考图1-图10，下面将提供用于铺设地下光缆的各种示例系统和设备的详细描
述。参考图11，下面将提供铺设地下光缆的示例方法的详细描述。
[0031]图1是根据本公开的至少一个实施例的用于铺设地下光缆102的系统100的横截面侧视图。系统100可以包括地下钻孔设备104，其被配置为当地下钻孔设备104行进穿过土壤时将光缆102铺设在土壤中。
[0032]地下钻孔设备104可包括驱动主体106和至少部分位于驱动主体106内的至少一个旋转马达108。例如，至少一个旋转马达108可以包括第一旋转马达108A和第二旋转马达108B。可替代地，至少一个旋转马达108可以是具有两个输出的单个旋转马达，这两个输出被配置为沿本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于铺设地下光缆的系统，所述系统包括：驱动主体；至少一个旋转马达，其至少部分位于所述驱动主体内；前螺旋推运器元件，其能够旋转地耦合到所述驱动主体，并被定位成由所述至少一个旋转马达在第一旋转方向上旋转；和后螺旋推运器元件，其能够旋转地耦合到所述驱动主体，并被定位成由所述至少一个旋转马达在相反的第二旋转方向上旋转。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述至少一个旋转马达包括：第一旋转马达，其被定位成在所述第一旋转方向上旋转所述前螺旋推运器元件；和第二旋转马达，其被定位成在所述相反的第二旋转方向上旋转所述后螺旋推运器元件。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述驱动主体包括位于所述第一旋转马达和所述第二旋转马达之间的柔性接合部。4.根据权利要求1所述的系统，还包括转向机构，所述转向机构被配置为重新定向所述系统的地下移动的方向。5.根据权利要求1所述的系统，还包括位于所述前螺旋推运器元件前方的地下钻头。6.根据权利要求1所述的系统，还包括物体传感器，所述物体传感器被定位和配置成感测所述系统前面的土壤中的障碍物。7.根据权利要求6所述的系统，其中所述物体传感器包括以下至少一个：伽马射线传感器；或者声纳传感器。8.根据权利要求1所述的系统，还包括安装在所述后螺旋推运器元件上或所述后螺旋推运器元件中的光纤卷轴，其中所述光纤卷轴被配置成当所述系统在地下行进时在所述系统后面释放光缆。9.根据权利要求1所述的系统，还包括位于以下项中至少一个中的电池电源：所述驱动主体；所述前螺旋推运器元件；或者所述后螺旋推运器元件。10.根据权利要求1所述的系统，还包括通信接口，所述通信接口被配置为实现所述系统和远程操作者之间的电子通信。11.根据权利要求1所述的系统，还包括被配置为确定所述系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：哈米德，
申请(专利权)人：脸谱公司，
类型：发明
国别省市：