Способ контроля состояния смотрового устройства на трассе волоконно-оптической кабельной линии Российский патент 2021 года по МПК G01H9/00 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля состояния смотровых устройств на трассе волоконно-оптической кабельной линии и, в частности, транспортной многоканальной коммуникации, кабельной канализации с проложенными в кабельных каналах оптическими кабелями.

Для обеспечения требуемой надежности волоконно-оптической линии связи необходимо поддерживать нормальное состояние смотровых устройств на трассе кабельной линии, своевременно очищая их от грязи, ила и т.п. Вместе с тем, на трассах междугородной кабельной канализации, транспортной многоканальной коммуникации люки смотровых устройств (кабельных колодцев) находятся под землей или даже под асфальтом. Как следствие, известный метод визуального контроля состояния смотровых устройств [1, 2] требует выполнения земляных работ или, даже, вскрытия и восстановления дорожного покрытия.

Известен способ обнаружения объемных изменений в пределах наблюдаемого ограниченного пространства независимо от места возникновения этих изменений в пределах этого пространства [2], заключающийся в том, что зондируется акустическим сигналом ограниченное разделом сред пространство, принимается отраженный сигнал, запоминается этот сигнала до изменения положения объекта и сравниваются сигналы до изменения положения объекта и после изменения положения объекта, формируется в наблюдаемом ограниченном разделом сред пространстве изотропного по стационарным или нестационарным изменениям в условиях распространения акустической волны в пределах этого ограниченного разделом сред пространства акустическое поле, проводится измерение амплитудных, частотных и фазовых параметров этого поля в одной или нескольких произвольных точках наблюдаемого пространства и по изменению этих параметров судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, по которым судят уже о количественных показателях объемных изменений независимо от места их локализации в пределах наблюдаемого пространства, а именно формирование равномерно распределенной по всему наблюдаемому пространству области чувствительности как к стационарным, так и к нестационарным возмущающим факторам, формирование условий независимости чувствительности от места. Данный способ базируется на измерении отраженного акустического сигнала. Вместе с тем, над смотровым устройством отраженный акустический сигнал будет определяться в основном слоем грунта или дорожного покрытия над смотровым устройством и собственно крышкой люка смотрового устройства. Это не позволяет использовать данный способ для определения изменений среды внутри смотрового устройства. Другими словами, для контроля состояния смотрового устройства.

Сущностью предполагаемого изобретения является расширение области применения.

Эта сущность достигается тем, что согласно способа контроля состояния смотровых устройств на трассе волоконно-оптической кабельной линии акустическим сигналом зондируют ограниченное разделом сред пространство в смотровом устройстве, принимают акустический сигнал, запоминают этот сигнал при нормальном состоянии смотрового устройства в качестве образцового и впоследствии сравнивают образцовый сигнал с сигналами, измеряемыми в дальнейшем, и по результатам совместной обработки этих сигналов судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, при этом измеряют акустический сигнал в ограниченном пространстве в смотровом устройстве, используя в качестве акустического сенсора оптическое волокно кабеля волоконно-оптической кабельной линии, проложенного в смотровом устройстве, и по количественным показателям изменений в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве в смотровом устройстве оценивают состояние смотрового устройства.

На фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.

Устройство включает проложенный в грунте пакет микротрубок 1, оптический кабель 2 с оптическим волокном 3, проложенный в канале одной из микротрубок пакета 1, смотровые устройства 4, фазочувствительный оптический рефлектометр 5, блок обработки и управления 6, канал связи 7, блок согласования и отображения 8, источник направленного акустического воздействия 9.

Оптическое волокно 3 оптического кабеля 2, проложенного в кабельном канале пакета микротрубок 1, подключено ко входу фазочувствительного оптического рефлектометра 5, выход которого соединен со входом блока обработки и управления 6, а выход блока обработки и управления 6 через канал связи 7 подключен ко входу блока согласования и отображения 8, выход которого подключен ко входу источника направленного акустического воздействия 9.

Устройство работает следующим образом. Под действием сигнала от блока обработки и управления 6, передаваемого через канал связи 8, включается источник направленного акустического 9, который формирует зондирующий акустический сигнал. Блок согласования и отображения 8 отображает необходимую информацию об измеряемых фазочувствительным оптическим рефлектометром 5 сигналах. При работающем источнике направленного акустического воздействия 9 фазочувствительный оптический рефлектометр 5 измеряет характеристику обратного рассеяния оптического волокна и передает результаты измерений характеристик в блок обработки и управления 6. По результатам обработки характеристик, измеренных фазочувствительным импульсным оптическим рефлектометром 5, блок обработки и управления 6 через канал связи 7 и блок согласования и отображения 8 устанавливает уровень акустического воздействия и регулирует перемещения источника направленного акустического воздействия 9 так, чтобы источник акустического воздействия 9 был расположен над смотровым устройством 4. Предварительно визуально осматривают смотровое устройство и приводят его в нормальное состояние, производя, при необходимости, его ремонт, очищая его от ила, грязи и т.п. Восстанавливают грунт или дорожное покрытие над смотровым устройством. После чего, зондируют пространство в смотровом устройстве акустическим сигналом источника направленного акустического воздействия 9 и измеряют характеристику обратного рассеяния фазочувствительного оптического рефлектометра 5, передают результаты измерений в блок обработки и управления 6, в котором определяют характеристики акустического сигнала в пространстве в смотровом устройстве и записывают эти в качестве образцовых для каждого смотрового устройства волоконно-оптической кабельной линии. В последствии в процессе контроля состояния смотровых устройств 4 волоконно-оптической кабельной линии зондируют пространство в смотровом устройстве акустическим сигналом источника направленного акустического воздействия 9, измеряют характеристику обратного рассеяния фазочувствительного оптического рефлектометра 5, передают результаты измерений в блок обработки и управления 6, в котором определяют характеристики акустического сигнала в пространстве в смотровом устройстве и сравнивают их с образцовыми. В случае существенных объемов воды, ила, грязи в смотровом устройстве, нарушении его герметизации характеристики измеряемых акустических сигналов в пространстве в смотровом устройстве существенно отличаются от образцовых. По результатам совместной обработки в блоке обработки и управления 6 образцовых и контрольных характеристик судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, а по ним оценивают состояние смотрового устройства.

В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе за счет того, что в качестве акустического сенсора используется оптическое волокно оптического кабеля волоконно-оптической кабельной линии, который прокладке в кабельных каналах пакета микротрубок и проходит через смотровое устройство и выкладывается в нем, измеряют не отраженный акустический сигнал, а акустический сигнал непосредственно в наблюдаемом пространстве внутри смотрового устройства. Это позволяет существенно снизить влияние слоя покрытия над смотровым устройством (грунт, дорожное покрытие, крышка люка и т.п.) на оценки изменений условий распространения акустических волн внутри смотрового устройства, полученные при сравнении с образцовыми характеристиками, и соответственно оценивать состояние смотровых устройств волоконно-оптической кабельной линии. То есть расширить область применения метода.

ЛИТЕРАТУРА

1. Дубровский Е.П. Канализационно-кабельные сооружения городских телефонных сетей, Высшая школа, Москва, 1971. - 232 c.

2. Андреев В.А., Бурдин В.А., Дашков М.В., Попов В.Б. Анализ опыта технической эксплуатации линейно-кабельных сооружений транспортной многоканальной коммуникации. “Электросвязь, №1, c.64-66, 2021.

3. RU 2614134 C2.

Использование: для контроля состояния смотровых устройств на трассе волоконно-оптической кабельной линии. Сущность изобретения заключается в том, что акустическим сигналом зондируют ограниченное разделом сред пространство в смотровом устройстве, принимают акустический сигнал, запоминают этот сигнал при нормальном состоянии смотрового устройства в качестве образцового и впоследствии сравнивают образцовый сигнал с сигналами, измеряемыми в дальнейшем, и по результатам совместной обработки этих сигналов судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, при этом измеряют акустический сигнал в ограниченном пространстве в смотровом устройстве, используя в качестве акустического сенсора оптическое волокно кабеля волоконно-оптической кабельной линии, проложенного в смотровом устройстве, и по количественным показателям изменений в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве в смотровом устройстве оценивают состояние смотрового устройства. Технический результат: обеспечение возможности контроля состояния смотрового устройства с использованием акустического сигнала при наличии слоя грунта или дорожного покрытия над смотровым устройством. 1 ил.

Способ контроля состояния смотровых устройств на трассе волоконно-оптической кабельной линии, согласно которому акустическим сигналом зондируют ограниченное разделом сред пространство в смотровом устройстве, принимают акустический сигнал, запоминают этот сигнал при нормальном состоянии смотрового устройства в качестве образцового и впоследствии сравнивают образцовый сигнал с сигналами, измеряемыми в дальнейшем, и по результатам совместной обработки этих сигналов судят о количественных показателях в изменениях в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве, отличающийся тем, что измеряют акустический сигнал в ограниченном пространстве в смотровом устройстве, используя в качестве акустического сенсора оптическое волокно кабеля волоконно-оптической кабельной линии, проложенного в смотровом устройстве, и по количественным показателям изменений в условиях распространения акустической волны в наблюдаемом пространстве в смотровом устройстве оценивают состояние смотрового устройства.