一种光缆探测装置和方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光缆探测装置和方法。该装置包括：光缆振动探测器和振动发生器，振动发生器置于土壤表面上，振动发生器产生振动，并将振动发生时间发送至光缆振动探测器；光缆振动探测器接收光缆振动信号，根据光缆振动信号确定光缆振动开始时间，将光缆振动开始时间与振动发生时间做差得到振动时延，根据振动时延确定光缆位置。采用本发明专利技术的装置和方法，采用探测振动的方式进行光缆探测，避免因电磁波串扰或者被测光缆附近存在金属物带来的影响，提高了探测准确度。

【技术实现步骤摘要】
一种光缆探测装置和方法
本专利技术涉及光缆探测
，特别是涉及一种光缆探测装置和方法。
技术介绍
在测量地埋和管道敷设的光缆的敷设深度时，目前采用电磁波探测方式。一种方式是将电磁信号耦合到光缆中的金属芯或金属铠装上，然后在地面探测电磁波信号，根据接收到的信号强弱变化情况来判断光缆走向及测量光缆的敷设深度；第二种方式是在地面向下发射电磁信号，电磁波信号在传输中遇到光缆中的金属芯或金属铠装时，形成较强反射，电磁波信号被反射回到地面的接收机，根据接收到的电磁波反射信号，判断地面之下是否存在光缆及测量光缆的敷设深度。使用电磁波探测敷设在地面之下的光缆时，因为地面之下除了光缆之外，还常常同路由敷设有其它金属管线，如金属水管、电力电缆、输气管道，这些金属物件的存在使得采用电磁波探测光缆的方式变得非常困难。因此，在进行光缆探测时，如何既不受电磁波串扰的影响，也不受被测光缆附近存在金属物的影响，是亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光缆探测装置和方法，采用探测振动的方式进行光缆探测，避免因电磁波串扰或者被测光缆附近存在金属物带来的影响，提高了探测准确度。为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：一种光缆探测装置，包括：光缆振动探测器和振动发生器；所述光缆振动探测器和所述振动发生器无线连接；所述振动发生器置于土壤表面上，土壤内埋设有光缆；所述振动发生器用于产生振动，并将振动发生时间发送至所述光缆振动探测器；所述光缆振动探测器设置在所述光缆的第一端，所述光缆振动探测器与所述光缆的光纤连接；所述光缆振动探测器用于接收光缆振动信号，根据所述光缆振动信号确定光缆振动开始时间，将所述光缆振动开始时间与所述振动发生时间做差得到振动时延，根据所述振动时延确定光缆位置。可选的，所述光缆探测装置，还包括：光纤反射器；所述光纤反射器设置在所述光缆的第二端，所述光纤反射器与所述光缆的单根光纤连接；所述光纤反射器用于反射所述光缆振动探测器发出的光信号。可选的，所述光缆振动探测器，具体包括：光缆振动探测模块、处理器和第一无线收发器；所述处理器分别与所述光缆振动探测模块和所述第一无线收发器连接；所述光缆振动探测模块用于发射与接收光信号，在接收到的光信号中含有光缆振动信号且振动强度大于振动强度阈值时，发送脉冲至所述处理器；所述处理器用于在接收到所述脉冲时确定光缆振动开始时间；所述第一无线收发器用于接收所述振动发生器发送的振动发生时间，并将所述振动发生时间传输至所述处理器；所述处理器用于将所述光缆振动开始时间与所述振动发生时间做差得到振动时延，根据所述振动时延确定光缆位置。可选的，所述振动发生器，具体包括：振动装置、振动探测模块和第二无线收发器；所述振动探测模块设置在所述振动装置上，所述振动探测模块分别与所述振动装置和所述第二无线收发器电连接；所述振动探测模块用于记录所述振动装置产生振动信号时的振动发生时间，并将所述振动发生时间传输至所述第二无线收发器；所述第二无线收发器用于发送所述振动发生时间至所述第一无线收发器。可选的，所述振动装置，具体包括：振动块；所述振动块用于在接触到下落的物体时产生振动信号。可选的，所述振动发生器，还包括：电缆；所述振动探测模块和所述第二无线收发器通过所述电缆连接。本专利技术还提供一种光缆探测方法，应用上述的光缆探测装置；所述方法，包括：获取振动发生器在不同位置处产生振动后，光缆振动探测器确定的振动时延；所述振动时延为光缆振动开始时间与振动发生时间的差值，所述光缆振动开始时间为光缆振动探测器在接收到光缆振动信号时的时间，所述振动发生时间为振动发生器检测到振动时的时间；判断大于预设距离的相邻两个位置对应的振动时延的差值是否小于预设时延，得到第一判断结果；若所述第一判断结果为是，则获取振动时延集合；所述振动时延集合中的所有振动时延均为所述振动发生器在所述相邻两个位置所成直线的垂直方向的多个位置处产生振动后，光缆振动探测器确定的振动时延；选取所述振动时延集合中的最小振动时延，将所述最小振动时延对应的所述振动发生器的位置点确定为光缆在地面的投影。可选的，所述选取所述振动时延集合中的最小振动时延，将所述最小振动时延对应的所述振动发生器的位置点确定为光缆在地面的投影，之后还包括：将光缆在地面的投影确定为第一振动点，将在所述垂直方向上选取的两个位置点确定为第二振动点和第三振动点；所述第二振动点位于所述第一振动点和所述第三振动点之间，所述第一振动点至所述第二振动点的距离等于所述第二振动点至所述第三振动点的距离；获取所述第一振动点的振动时延、第二振动点的振动时延和第三振动点的振动时延；根据所述第一振动点的振动时延、所述第二振动点的振动时延、所述第三振动点的振动时延以及所述第一振动点至所述第二振动点的距离，采用如下公式确定光缆敷设深度：D2＝L2*(t2-t0)2/(t1-t0)2-L2其中，t0＝0.5*(t32-4t22+3t12)/(t3-4t2+3t1)式中，D为光缆敷设深度，L为第一振动点至第二振动点的距离，t1为第一振动点的振动时延，t2为第二振动点的振动时延，t3为第三振动点的振动时延，t0为中间变量。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了一种光缆探测装置，该装置包括光缆振动探测器和振动发生器，振动发生器置于土壤表面上，振动发生器产生振动，并将振动发生时间发送至光缆振动探测器；光缆振动探测器接收光缆振动信号，根据光缆振动信号确定光缆振动开始时间，将光缆振动开始时间与振动发生时间做差得到振动时延，根据振动时延确定光缆位置。本专利技术采用探测振动的方式进行光缆探测，避免因电磁波串扰或者被测光缆附近存在金属物带来的影响，提高了探测准确度。本专利技术提出了一种光缆探测方法，基于声速在土壤中的传播速度与距离的关系理论，采用振动时延确定光缆在地面的投影。此外，在确定光缆在地面的投影后，通过三角几何关系能够得到光缆的敷设深度。本专利技术采用探测振动的方式进行光缆探测及光缆深度测量，避免因电磁波串扰或者被测光缆附近存在金属物带来的影响，提高了探测准确度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中光缆探测装置的系统组成示意图；图2为本专利技术实施例中光缆振动探测器组成示意图；图3为本专利技术实施例中振动发生器组成示意图；图4为本专利技术实施例中测量光缆敷设深度示意图；图5为本专利技术实施例中光缆敷设深度计算的三角几何关系示意图；图6为本专利技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光缆探测装置，其特征在于，包括：/n光缆振动探测器和振动发生器；/n所述光缆振动探测器和所述振动发生器无线连接；/n所述振动发生器置于土壤表面上，土壤内埋设有光缆；所述振动发生器用于产生振动，并将振动发生时间发送至所述光缆振动探测器；/n所述光缆振动探测器设置在所述光缆的第一端，所述光缆振动探测器与所述光缆的光纤连接；所述光缆振动探测器用于接收光缆振动信号，根据所述光缆振动信号确定光缆振动开始时间，将所述光缆振动开始时间与所述振动发生时间做差得到振动时延，根据所述振动时延确定光缆位置。/n

【技术特征摘要】
1.一种光缆探测装置，其特征在于，包括：
光缆振动探测器和振动发生器；
所述光缆振动探测器和所述振动发生器无线连接；
所述振动发生器置于土壤表面上，土壤内埋设有光缆；所述振动发生器用于产生振动，并将振动发生时间发送至所述光缆振动探测器；
所述光缆振动探测器设置在所述光缆的第一端，所述光缆振动探测器与所述光缆的光纤连接；所述光缆振动探测器用于接收光缆振动信号，根据所述光缆振动信号确定光缆振动开始时间，将所述光缆振动开始时间与所述振动发生时间做差得到振动时延，根据所述振动时延确定光缆位置。


2.根据权利要求1所述的光缆探测装置，其特征在于，所述光缆探测装置，还包括：
光纤反射器；
所述光纤反射器设置在所述光缆的第二端，所述光纤反射器与所述光缆的单根光纤连接；所述光纤反射器用于反射所述光缆振动探测器发出的光信号。


3.根据权利要求1所述的光缆探测装置，其特征在于，所述光缆振动探测器，具体包括：
光缆振动探测模块、处理器和第一无线收发器；
所述处理器分别与所述光缆振动探测模块和所述第一无线收发器连接；
所述光缆振动探测模块用于发射与接收光信号，在接收到的光信号中含有光缆振动信号且振动强度大于振动强度阈值时，发送脉冲至所述处理器；
所述处理器用于在接收到所述脉冲时确定光缆振动开始时间；
所述第一无线收发器用于接收所述振动发生器发送的振动发生时间，并将所述振动发生时间传输至所述处理器；所述处理器用于将所述光缆振动开始时间与所述振动发生时间做差得到振动时延，根据所述振动时延确定光缆位置。


4.根据权利要求3所述的光缆探测装置，其特征在于，所述振动发生器，具体包括：
振动装置、振动探测模块和第二无线收发器；
所述振动探测模块设置在所述振动装置上，所述振动探测模块分别与所述振动装置和所述第二无线收发器电连接；
所述振动探测模块用于记录所述振动装置产生振动信号时的振动发生时间，并将所述振动发生时间传输至所述第二无线收发器；
所述第二无线收发器用于发送所述振动发生时间至所述第一无线收发器。


5.根据权利要求4所述的光缆探测装置，其特征在于，所述振动装置，具体包括：
振动块；
所述振动...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚飞，黄凤玲，文金朝，
申请(专利权)人：桂林聚联科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45