Лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля Российский патент 2024 года по МПК G01B11/22 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения глубины залегания кабеля в земле.

Известен индукционный искатель повреждений в подземных кабельных линиях ИП-7, содержащий статический генератор звуковой частоты 1020 Гц, приемно-усилительное устройство в составе приемной ферритовой антенны, низкочастотного резонансного усилителя, настроенного на резонансную частоту 1020 Гц, батареи питания и головных телефонов. Конструктивно усилитель выполнен в виде переносной трости, к нижнему концу которой крепится под углом 45° ферритовая антенна, а в верхней части трости расположен низкочастотный резонансный усилитель, батареи питания, гнезда для подключения головных телефонов и головные телефоны (Искатель повреждений в подземных кабельных линиях ИП-7. Техническое описание и инструкция по эксплуатации - Одесса, 1980.).

Недостатком такого устройства для определения глубины залегания кабеля является высокая погрешность, обусловленная наличием помех от рядом проходящих электрокабелей, газопровода или теплотрассы, так как полезный сигнал забивается посторонними шумами, и определить минимум полезного сигнала на слух через головные телефоны становится невозможно. Кроме того, вблизи изгибов кабелей, колен, тройников, спусков, отводов, разветвлениях и ответвлениях кабельной линии погрешность становится недопустимо высокой. Поэтому метод 45°, который используется в искателе ИП-7 для определения глубины залегания кабеля, в этом случае не применим.

Определение глубины залегания кабеля индукционным искателем повреждений ИП-7 также будет неточным при наличии аудиопомех или в том случае, когда сигнал генератора звуковой частоты распространяется на близлежащую кабельную линию. Это наиболее часто встречающийся источник погрешности измерения глубины залегания кабеля: наличие значительного сигнала, наведенного в соседнюю линию, часто может вызвать погрешность более 50%.

Неточная или искаженная информация может стать причиной ошибок в интерпретации полученных данных и вызвать дополнительные затраты на устранение повреждения кабеля и/или подвергнуть опасности жизнь и здоровье людей.

Кроме этого при определении глубины залегания кабеля индукционным искателем повреждений ИП-7 по минимуму или максимуму прослушиваемого звукового сигнала в головных телефонах на выделении максимального или минимального звукового сигнала, определяющего глубину залегания в месте повреждения кабеля, негативно сказывается физиологическая особенность человеческого уха, не всегда способного выделить полезный звуковой сигнал на фоне помех при больших переходных сопротивлениях из-за очень малого тока замыкания, протекающего по жиле и в месте повреждения кабеля, что не позволяет точно фиксировать звуковой сигнал от этого тока в головных телефонах и, следовательно, точно определить глубину залегания кабеля.

Наиболее близким к заявляемому изобретению по технической сущности и принятым авторами за прототип является Трассоискатель Успех АГ-308.60Н (Трассоискатель Успех АГ-308.60Н, Инструкция по эксплуатации. Паспорт. ООО Ланфор. Поисково-диагностическое оборудование. г. Санкт-Петербург, https://www.electronpribor.ru/catalog/218/uspeh-ag-308.60n.htrn#files, дата доступа 18.03.2024 г.), содержащий генератор звуковой частоты АГ-144 и приемник электромагнитного излучения АП-017Н в составе: пластиковый корпус, в котором размещены микропроцессор управления с первым входом и первым и вторым выходами, приемные элементы антенны и датчики, встроенный динамик, элементы питания, лицевая панель с элементами управления и цифровой индикации, содержащая светодиодную шкалу, выход, первый и второй входы, поле цифровой индикации, кнопку включения/выключения устройства, кнопку функция, кнопка переключения между режимами max-min/Включение режима СУПЕР Максимум, кнопка выбор рабочей частоты и параметров звука, кнопка ручного выбора усиления, кнопка измерения глубины/индикация текущего тока и светодиод функционального состояния устройства, при этом первый вход микропроцессора управления подключен к выходу лицевой панели, первый вход которой подключен к первому выходу микропроцессора управления, а ее второй вход подключен ко второму выходу микропроцессора управления. Недостатками этого устройства являются:

1. Невозможность получения точной информации о глубине залегания прокладываемого кабеля по всей его длине в не засыпанной землей траншее и сохранения этой информации.

2. Невозможность привязки через определенные интервалы расстояния точек измерения глубины залегания кабеля, определяемых рельефом местности и наличием поворотов, изгибов и соединительных муфт, пересечений с трубопроводами различного назначения, другими кабельными линиями, переходов через железные и автомобильные дороги, водоемы и пр., и соответствующей им измеренной на этапе прокладки кабеля глубины его залегания по всей его длине к спутниковым координатам и к привязанной ранее к капитальным сооружениям, естественным ориентирам местности и к спутниковым координатам топографической схеме прокладки кабельной линии.

3. Невозможность хранения информации о глубине залегания кабеля в точках ее измерения, привязанной к топографической схеме прокладки кабельной линии и к спутниковым координатам.

4. Высокая погрешность, а в некоторых случаях невозможность определения глубины залегания кабеля в засыпанной землей траншее, обусловленная наличием электромагнитных помех. Измеряемый известным устройством полезный сигнал сильно ослабляется и искажается сторонними электромагнитными помехами от проходящих рядом электрических кабелей, газопроводов или других коммуникаций, полезная информация «забивается» посторонними шумами от источников электромагнитных помех. При этом измерение напряженности магнитного поля, связанного с деформацией или искажением цилиндрического магнитного поля, окружающего исследуемую кабельную линию, является неточным, так как максимум напряженности магнитного поля не находится непосредственно над данной линией, и фактическая величина градиента магнитного поля не позволяет выполнить точное измерение глубины залегания кабеля;

5. Наличие опасности поражения электрическим током персонала, производящего земляные работы на трассе кабеля, так как не известна точная глубина прокладки кабеля в засыпанной землей траншее, а кабель во время выполнения земляных работ может оказаться под напряжением.

Задачей предлагаемого изобретения является усовершенствование лазерного устройства для определения глубины залегания кабеля, позволяющее обеспечить улучшение его эксплуатационных характеристик.

Технический результат заявленного изобретения:

1. Обеспечение возможности получения точной информации о глубине залегания прокладываемого кабеля по всей его длине в не засыпанной землей траншее и сохранения этой информации.

2. Обеспечение возможности привязки через определенные интервалы расстояния точек измерения глубины залегания кабеля, определяемых рельефом местности и наличием поворотов, изгибов и соединительных муфт, пересечений с трубопроводами различного назначения, другими кабельными линиями, переходов через железные и автомобильные дороги, водоемы и пр., и соответствующей им измеренной на этапе прокладки кабеля глубины его залегания по всей его длине к спутниковым координатам и к привязанной ранее к капитальным сооружениям, естественным ориентирам местности и к спутниковым координатам топографической схемы прокладки кабельной линии.

3. Обеспечение возможности хранения информации о глубине залегания кабеля в точках ее измерения, привязанной к топографической схеме прокладки кабельной линии и к спутниковым координатам.

4. Обеспечение возможности точного определения глубины залегания кабеля в засыпанной землей траншее и исключение влияния электромагнитных помех от внешних электромагнитных полей, наводимых токами в рядом проходящих электрических кабелях, от газопроводов или других коммуникаций, ослабляющих и искажающих полезный сигнал.

5. Повышение безопасности выполнения земляных работ на трассе кабельной линии при устранении повреждения кабеля.

Технический результат достигается тем, что в лазерном устройстве для определения глубины залегания кабеля, содержащее корпус, в котором размещены микропроцессор управления с первым входом и первым и вторым выходами, элементы питания, лицевая панель с элементами управления и цифровой индикации, содержащая выход, первый и второй входы, поле цифровой индикации, кнопку включения/выключения устройства, кнопку измерения глубины и светодиод функционального состояния устройства, при этом первый вход микропроцессора управления подключен к выходу лицевой панели, первый вход которой подключен к первому выходу микропроцессора управления, а ее второй вход подключен ко второму выходу микропроцессора управления, микропроцессор управления дополнительно оборудуют вторым, третьим и четвертым входами и третьим, четвертым и пятым выходами, а в корпусе дополнительно устанавливают блок памяти с первым, вторым и третьим входами, miniUSB-разъемом и одним выходом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, лазерный глубиномер с одним входом и первым и вторым выходами, вход которого подключают к третьему выходу микропроцессора управления, второй вход которого подключают к первому выходу лазерного глубиномера, приемник спутниковых сигналов с первым и вторым входами и первым и вторым выходами, первый вход которого подключают к приемной спутниковой антенной, а его второй вход подключают к пятому выходу микропроцессора управления, при этом третий вход микропроцессора управления подключают к выходу блока памяти, четвертый вход микропроцессора управления подключают ко второму выходу приемника спутниковых сигналов, первый вход блока памяти подключают ко второму выходу лазерного глубиномера, второй вход блока памяти подключают к четвертому выходу микропроцессора управления, третий вход блока памяти подключают к первому выходу приемника спутниковых сигналов, при этом на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопки включения режимов записи информации, включения/выключения приемника спутниковых сигналов и включения/выключения лазерного глубиномера. Технический результат достигается следующим образом: 1. Обеспечение возможности получения точной информации о глубине залегания прокладываемого кабеля по всей его длине в не засыпанной землей траншее и сохранения этой информации достигается тем, что микропроцессор управления дополнительно оборудуют вторым входом и третьим выходом, а в корпусе дополнительно устанавливают блок памяти с первым, вторым и третьим входами, miniUSB-разъемом и одним выходом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, лазерный глубиномер, вход которого подключают к третьему выходу микропроцессора управления, первый вход блока памяти подключают ко второму выходу лазерного глубиномера, второй вход блока памяти подключают к четвертому выходу микропроцессора управления, третий вход блока памяти подключают к первому выходу приемника спутниковых сигналов, при этом на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопку включения режимов записи информации и кнопку включения/выключения лазерного глубиномера.

Дополнительное оборудование микропроцессора управления вторым входом и третьим выходом, и дополнительная установка корпусе лазерного глубиномера, вход которого подключают к третьему выходу микропроцессора управления, а на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопку включения/выключения лазерного глубиномера позволяет получить точную информацию о глубине залегания прокладываемого кабеля по всей его длине в не засыпанной землей траншее. Для этого оператор однократно нажимает кнопку измерения глубины. При этом сигнал от этой кнопки поступает через выход лицевой панели на первый вход микропроцессора управления, который формирует сигнал измерения глубины залегания кабеля и подает его со своего третьего выхода на вход лазерного глубиномера. По этому сигналу лазерный глубиномер рассчитывает глубину залегания кабеля и формирует сигнал, пропорциональный глубине залегания кабеля, а затем со своего первого выхода направляет этот сигнал на второй вход микропроцессора управления, который преобразует сигнал, поступивший на его второй вход, в цифровой код и подает его со своего первого выхода на первый вход лицевой панели. При этом на экране поля цифровой индикации появляются цифровые значения измеренной глубины залегания кабеля в точке, соответствующей спутниковым координатам

Дополнительная установка в корпусе блока памяти с первым, вторым и третьим входами, miniUSB-разъемом и одним выходом, выполненного с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, подключение первого входа блока памяти ко второму выходу лазерного глубиномера, второго входа блока памяти - к четвертому выходу микропроцессора управления, третьего входа блока памяти - к первому выходу приемника спутниковых сигналов, установка на лицевой панели кнопки включения режимов записи информации, позволяют сохранять в предлагаемом устройстве информацию о глубине залегания прокладываемого кабеля, измеренной на этапе прокладки кабеля, по всей его длине в не засыпанной землей траншее.

2. Обеспечение возможности привязки через определенные интервалы расстояния точек измерения глубины залегания кабеля, определяемых рельефом местности и наличием поворотов, изгибов и соединительных муфт, пересечений с трубопроводами различного назначения, другими кабельными линиями, переходов через железные и автомобильные дороги, водоемы и пр., и соответствующей им измеренной на этапе прокладки кабеля глубины его залегания по всей его длине к спутниковым координатам и к привязанной ранее к капитальным сооружениям, естественным ориентирам местности и к спутниковым координатам топографической схемы прокладки кабельной линии, достигается тем, что в корпусе дополнительно устанавливают приемник спутниковых сигналов с первым и вторым входами и вторым выходами, первый вход которого подключают к приемной спутниковой антенной, а его второй вход подключают к пятому выходу микропроцессора управления, четвертый вход микропроцессора управления подключают ко второму выходу приемника спутниковых сигналов, а на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопку включения/выключения приемника спутниковых сигналов.

Дополнительная установка приемника спутниковых сигналов с первым и вторым входами и вторым выходом, первый вход которого подключают к приемной спутниковой антенной, а его второй вход подключают к пятому выходу микропроцессора управления, четвертый вход которого подключают ко второму выходу приемника спутниковых сигналов, позволяет на этапе прокладки кабельной линии привязывать через определенные интервалы расстояния к спутниковым координатам точки, определяемые рельефом местности и наличием поворотов, изгибов и соединительных муфт, пересечений с трубопроводами различного назначения, другими кабельными линиями, переходов через железные и автомобильные дороги, водоемы, и соответствующую им непрерывно измеряемую глубину залегания кабеля по всей его длине.

Дополнительная установка кнопки включения/выключения приемника спутниковых сигналов и подключение его первого входа к приемной спутниковой антенной позволяют включать приемник спутниковых сигналов для установления связи со спутниками и определения спутниковых координат точки измерения глубины залегания кабеля на этапе его прокладки, обеспечивая возможность точного установления координат точки измерения глубины залегания кабеля.

3. Обеспечение возможности хранения информации о глубине залегания кабеля в точках ее измерения, привязанной к топографической схеме прокладки кабельной линии и к спутниковым координатам, достигается тем, что лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля дополнительно содержит блок памяти с первым, вторым и третьим входами и miniUSB-разъемом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, и приемник спутниковых сигналов, первый выход которого подключают к третьему входу блока памяти, второй вход которого подключают к четвертому выходу микропроцессора, а на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопку включения/выключения приемника спутниковых сигналов.

Дополнительная установка блока памяти с первым, вторым и третьим входами, подключение его второго входа к четвертому выходу микропроцессора, подключение третьего входа блока памяти к первому выходу приемника спутниковых сигналов, выполнение блока памяти с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем дополнительная установка на лицевой панели кнопки включения режимов записи позволяют подключать внешний накопитель, в котором хранится база данных района электрических кабельных сетей, и осуществлять выгрузку из блока памяти во внешний накопитель информацию о глубине залегания прокладываемого кабеля, измеренной на этапе прокладки кабеля, по всей его длине в не засыпанной землей траншее с привязкой глубины залегания прокладываемого кабеля к топографической схеме прокладки кабельной линии.

Для этого оператор однократно нажимает кнопку включения режимов записи информации на лицевой панели, при этом включается режим выгрузки информации из блока памяти во внешний накопитель. При этом сигнал от кнопки включения режимов записи информации с выхода лицевой панели поступает на первый вход микропроцессора управления, который формирует сигнал управления режимом выгрузки информации из блока памяти во внешний накопитель и подает его со своего четвертого выхода на второй вход блока памяти. По этому сигналу производится выгрузка информации из блока памяти через miniUSB-разъем во внешний накопитель.

Во внешнем накопителе, в котором хранится база данных района электрических кабельных сетей, благодаря вышеописанному процессу могут храниться данные о топографических схемах прокладки кабельных линий всех электрических кабельных сетей района с привязкой к ним точек с измеренной глубиной залегания кабеля.

4. Обеспечение возможности точного определения глубины залегания кабеля в засыпанной землей траншее и исключение влияния электромагнитных помех от внешних электромагнитных полей, наводимых токами в рядом проходящих электрических кабелях, от газопроводов или других коммуникаций, ослабляющих и искажающих полезный сигнал, достигается тем, что лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля дополнительно содержит блок памяти с первым и вторым и третьим входами и miniUSB-разъемом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, и приемник спутниковых сигналов, вход которого подключают к приемной спутниковой антенне, а первый выход - к третьему входу блока памяти, второй вход которого подключают к четвертому выходу микропроцессора, а на лицевой панели дополнительно устанавливают кнопку включения режимов записи и кнопку включения/выключения приемника спутниковых сигналов.

Дополнительная установка блока памяти с первым, вторым и третьим входами и miniUSB-разъемом, выполненного с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, позволяет загружать информацию о глубине залегания исследуемого кабеля из внешнего накопителя, измеренной на этапе прокладки кабеля, по всей его длине в соответствии с координатами исследуемых точек на трассе кабельной линии.

Дополнительная установка на лицевой панели кнопки включения режимов записи обеспечивает включение режима загрузки информации из внешнего накопителя в блок памяти. Для этого оператор дважды нажимает кнопку включения режимов записи информации на лицевой панели, включая тем самым выгрузку информации из внешнего накопителя в блок памяти. При этом сигнал от кнопки включения режимов записи информации с выхода лицевой панели поступает на первый вход микропроцессора управления, который формирует сигнал управления режимом загрузки информации из внешнего накопителя в блок памяти и со своего четвертого выхода подает этот сигнал на второй вход блока памяти. При этом производится загрузка информации из внешнего накопителя в блок памяти.

Дополнительная установка приемника спутниковых сигналов, первый выход которого подключают к третьему входу блока памяти, второй вход которого подключают к четвертому выходу микропроцессора, и кнопки включения/выключения приемника спутниковых сигналов позволяет на этапе эксплуатации определять координаты исследуемых точек на трассе поврежденного кабеля. Для этого оператор однократным нажатием кнопки включения/выключения приемника спутниковых сигналов включает приемник спутниковых сигналов. При этом сигнал от приемной спутниковой антенны поступает на первый вход приемника спутниковых сигналов и, при наличии устойчивой связи приемной спутниковой антенны со спутниками, на экране панели цифровой индикации лицевой панели появляются значения координат (широта и долгота) точки, в которой измеряют глубину залегания кабеля. Этот же сигнал с первого выхода приемника спутниковых сигналов поступает на третий вход блока памяти. Блок памяти производит автоматическое сравнение этих координат с координатами, загруженными в его память из внешнего накопителя.

Затем оператор дважды нажимает кнопку измерения глубины залегания кабеля, при этом сигнал с кнопки поступает с выхода лицевой панели на первый вход микропроцессора управления, который вырабатывает сигнал управления процессом сравнения спутниковых координат и определения глубины залегания кабеля по спутниковым координатам и подает этот сигнал с своего четвертого выхода на второй вход блока памяти. Блок памяти производит автоматическое сравнение этих координат с координатами, загруженными в его память из внешнего накопителя, и при их совпадении блок памяти формирует сигнал измеренной глубины залегания кабеля, который поступает с выхода блока памяти на третий вход микропроцессора управления, который преобразует сигнал измеренной глубины залегания кабеля в цифровой код и со своего второго выхода подает на второй вход лицевой панели, и на экране поля цифровой индикации высвечиваются значения измеренной глубины залегания кабеля в точке, соответствующей месту повреждения и спутниковым координатам данной точки.

5. Обеспечение повышения безопасности выполнения земляных работ на трассе кабельной линии при устранении повреждения кабеля достигается благодаря обеспечению возможности точного определения глубины залегания кабеля в земляной траншее в том месте, где планируется проведение земляных работ. Это в свою очередь обеспечивает возможность предотвращения повреждения кабеля персоналом, производящим земляные работы, и, соответственно, при нахождении кабеля под напряжением обезопасить себя от удара электрическим током, то есть повысить безопасность выполнения земляных работ.

Таким образом, совокупность предложенных признаков позволяет достичь заявленного технического результата.

На фиг.1 представлена структурная схема заявляемого лазерного устройства для определения глубины залегания кабеля, на фиг.2 -заявляемое устройство при определении глубины залегания кабеля на этапе его прокладки (в не засыпанной землей траншее), на фиг.3 - заявляемое устройство при определении глубины залегания кабеля на этапе его эксплуатации в засыпанной землей траншее.

Лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля ЛУГК (фиг.1, 2, 3) содержит корпус 1, в котором размещены (фиг.1) микропроцессор управления МПУ 4 с первым, вторым, третьим и четвертым входами и первым и вторым, третьим, четвертым и пятым выходами, элементы питания ЭП 11, лицевая панель ЛП 2 с элементами управления и цифровой индикации, содержащая выход, первый и второй входы, поле цифровой индикации ПЦИ 3, светодиод 12 функционального состояния устройства и кнопки 13 включения/выключения устройства, 14 измерения глубины, 15 включения режимов записи информации, 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9 и 17 включения/выключения лазерного глубиномера ЛГ 5, блок памяти БП 8 с первым, вторым и третьим входами, miniUSB-разъемом 7 и одним выходом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю ВН 6 через miniUSB-разъем 7, лазерный глубиномер ЛГ 5 с одним входом и первым и вторым выходами, приемник спутниковых сигналов ПСС 9 с первым и вторым входами и первым и вторым выходами.

Первый вход микропроцессора управления МПУ 4 подключен к выходу лицевой панели ЛП 2. Второй вход микропроцессора управления МПУ 4 подключен к первому выходу лазерного глубиномера ЛГ 5. Третий вход микропроцессора управления МПУ 4 подключен к выходу блока памяти БП 8. Четвертый вход микропроцессора управления МПУ 4 подключен ко второму выходу приемника спутниковых сигналов ПСС 9.

Первый вход лицевой панели ЛП 2 подключен к первому выходу микропроцессора управления МПУ 4, а ее второй вход подключен ко второму выходу микропроцессора управления МПУ 4.

Первый вход блока памяти БП 8 подключен ко второму выходу лазерного глубиномера ЛГ 5, его второй вход подключен к четвертому выходу микропроцессора управления МПУ 4, а его третий вход подключен к первому выходу приемника спутниковых сигналов ПСС 9.

Первый вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9 подключен к приемной спутниковой антенной Асе 10, а его второй вход подключен к пятому выходу микропроцессора управления МПУ 4.

Вход лазерного глубиномера ЛГ 5 подключен к третьему выходу микропроцессора управления МПУ 4.

Лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля может работать в двух режимах: в режиме измерения глубины залегания кабеля на этапе его прокладки (в не засыпанной землей траншее) и в режиме измерения глубины залегания кабеля на этапе его эксплуатации (в засыпанной землей траншее).

Первый режим - режим измерения глубины залегания кабеля на этапе его прокладки (в не засыпанной землей (грунтом 19) траншее 20) (фиг.2). В этом режиме привязывают топографическую схему прокладки кабельной линии на местности к капитальным сооружениям и естественным ориентирам местности с одновременной привязкой к спутниковым координатам, а лазерным глубиномером ЛГ 5 через определенные интервалы расстояния измеряют глубину залегания кабеля по всей его длине в исследуемых точках, определяемых рельефом местности и наличием поворотов, изгибов, соединительных муфт, пересечений с трубопроводами различного назначения, другими кабельными линиями, переходов через железные и автомобильные дороги, водоемы и, используя приемник спутниковых сигналов ПСС 9, одновременно привязывают исследуемые точки измерения глубины залегания кабеля на трассе кабельной линии к спутниковым координатам. При этом происходит автоматическая привязка точки измерения к спутниковым координатам, определяемым приемником спутниковых сигналов ПСС 9, с автоматическим занесением полученной информации в блок памяти БП 8,

Измерение глубины залегания кабеля в этом режиме с помощью заявляемого устройства осуществляется в следующей последовательности

1. Оператор однократно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом напряжение питания подается от элементов питания ЭП 11 на все блоки и элементы устройства (схема подачи питания не показана, как не имеющая отношения к существу изобретения). При этом на лицевой панели ЛП 2 загорается светодиод 12 функционального состояния устройства, сигнализирующий о подаче электропитания на все элементы и блоки предлагаемого устройства (фиг.1).

2. Затем оператор устанавливает лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля ЛУГК 1 вертикально на горизонтальную доску 18 над осью кабеля 21, уложенного в траншее 20, глубина прокладки которого подлежит измерению (фиг.2).

3. После этого оператор однократно нажимает кнопку 17 включения/выключения лазерного глубиномера ЛГ 5 на лицевой панели ЛП 2. При этом сигнал от кнопки 17 включения/выключения лазерного глубиномера ЛГ 5 через выход лицевой панели ЛП 2 поступает на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал управления на включение лазерного глубиномера ЛГ 5 и подает его со своего третьего выхода на вход лазерного глубиномера ЛГ 5. При этом лазерный глубиномер ЛГ 5 включается, и на выходе его излучателя (на фиг.2, 3 не показан, как не относящийся к существу изобретения) появляется лазерный луч (фиг.2), который оператор направляет визуально по «лазерному пятну» на оболочку кабеля 21 (фиг.2).

4. После этого оператор однократно нажимает кнопку 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9. При этом сигнал с этой кнопки поступает через выход лицевой панели ЛП 2 на первый вход микропроцессора управления МПУ 4. По этому сигналу микропроцессор управления МПУ 4 формирует сигнал управления и подает его со своего пятого выхода на второй вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9. Одновременно сигнал от приемной спутниковой антенны Асе 10 поступает на первый вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9, который при наличии устойчивой связи приемной спутниковой антенны Асе 10 со спутниками определяет координаты местонахождения устройства (широта, долгота) и направляет сигнал с информацией о спутниковых координатах со своего первого выхода на третий вход блока памяти БП 8, в котором эта информация автоматически запоминается. Одновременно сигнал с этой информацией со второго выхода приемника спутниковых сигналов ПСС 9 поступает на четвертый вход микропроцессора управления МПУ 4. Микропроцессор управления МПУ 4 преобразует сигнал с информацией о спутниковых координатах устройства в цифровой код и подает этот цифровой код со своего первого выхода на первый вход лицевой панели ЛП 2. При этом на экране поля цифровой индикации ПЦИ 3 появляются цифровые значения спутниковых координат в точке измерения глубины залегания кабеля 21.

5. Затем оператор однократно нажимает кнопку измерения глубины 14. При этом сигнал от этой кнопки поступает через выход лицевой панели ЛП 2 на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал измерения глубины залегания кабеля и подает его со своего третьего выхода на вход лазерного глубиномера ЛГ 5. По этому сигналу лазерный глубиномер ЛГ 5 рассчитывает глубину h залегания кабеля 21. Расчет глубины залегания кабеля производится лазерным глубиномером ЛГ 5 по известной формуле:

где 3×10⁸ м/с - скорость света, t - промежуток времени между моментами отправки лазерным глубиномером ЛГ 5 лазерного импульса и приемом отраженного от кабеля 21 импульса.

При этом лазерный глубиномер ЛГ 5 формирует сигнал, пропорциональный глубине h залегания кабеля 21, и со своего первого выхода направляет этот сигнал на второй вход микропроцессора управления МПУ 4, а со своего второго выхода - на первый вход блока памяти БП 8. Блок памяти БП 8 автоматически запоминает значение измеренной глубины h залегания кабеля 21 в точке, соответствующей записанным спутниковым координатам из приемника спутниковых сигналов ПСС 9. Одновременно микропроцессор управления МПУ 4 преобразует сигнал, поступивший на его второй вход, в цифровой код и подает его со своего первого выхода на первый вход лицевой панели ЛП 2. При этом на экране поля цифровой индикации ПЦИ 3 появляются цифровые значения измеренной глубины h залегания кабеля 21 в точке, соответствующей спутниковым координатам.

6. После измерения глубины залегания кабеля и автоматического занесения измеренных значений в блок памяти БП 8, оператор повторно нажимает кнопку 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9. При этом сигнал с этой кнопки через выход лицевой панели ЛП 2 поступает на первый вход микропроцессора управления МПУ 4. По этому сигналу микропроцессор управления МПУ 4 формирует сигнал управления на выключение приемника спутниковых сигналов ПСС 9 и со своего пятого выхода подает его на второй вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9. Приемник спутниковых сигналов ПСС 9 выключается.

7. Затем оператор повторно нажимает кнопку 17 включения/выключения лазерного глубиномера ЛГ 5 на лицевой панели ЛП 2. Сигнал с этой кнопки поступает через выход лицевой панели ЛП 2 на первый вход микропроцессора управления МПУ 4. По этому сигналу микропроцессор управления МПУ 4 формирует сигнал управления на выключение лазерного глубиномера ЛГ 5 и подает его со своего третьего выхода на первый вход лазерного глубиномера ЛГ 5. Лазерный глубиномер ЛГ 5 выключается, и лазерный луч исчезает.

8. Затем оператор вторично однократно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства, напряжение с элементов питания ЭП 11 на все элементы и блоки устройства не поступает (схема подключения элементов питания ЭП 11 к элементам и блокам устройства не показана, как не имеющая отношения к сути изобретения), а на лицевой панели ЛП 2 гаснет светодиод 12 функционального состояния устройства, сигнализирующий о снятии электропитания с элементов и блоков устройства.

9. Далее оператор с лазерным устройством для определения глубины залегания кабеля ЛУГК 1 переходит к следующей точке для измерения глубины залегания кабеля и выполняет все операции по п. 1+8 вышеописанной методики измерения.

10. После производства измерений глубины залегания кабеля во всех точках и автоматической записи их значений в блок памяти БП 8 оператор с лазерным устройством для определения глубины залегания кабеля ЛУГК 1 перемещается на стационар (офис), включает внешний накопитель ВН 6, подключает его к блоку памяти БП 8 через miniUSB-разъем 7 и производит выгрузку информации из блока памяти БП 8 во внешний накопитель ВН 6 (фиг.1). Для этого оператор однократно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом питание от элементов питания ЭП 11 подается на все блоки и элементы устройства (схема подачи питания не показана, как не имеющая отношения к сути изобретения) (фиг.1), а на лицевой панели ЛП 2 загорается светодиод 12 функционального состояния устройства, сигнализирующий о подаче электропитания на элементы и блоки устройства.

11. После этого оператор однократно нажимает кнопку 15 включения режимов записи информации на лицевой панели ЛП 2, включая тем самым режим выгрузки информации из блока памяти БП 8 во внешний накопитель ВН 6. При этом сигнал от кнопки 15 включения режимов записи информации с выхода лицевой панели ЛП 2 поступает на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал управления режимом выгрузки информации из блока памяти БП 8 во внешний накопитель ВН 6 и подает его со своего четвертого выхода на второй вход блока памяти БП 8. По этому сигналу производится выгрузка информации из блока памяти БП 8 через miniUSB-разъем 7 во внешний накопитель ВН 6 (фиг.1).

12. После выгрузки информации из блока памяти БП 8 во внешний накопитель ВН 6 оператор повторно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом светодиод функционального состояния устройства 12 гаснет, сигнализируя о снятии электропитания с элементов и блоков устройства.

13. После этого оператор отсоединяет внешний накопитель ВН 6 от mini USB разъема 7 блока памяти БП 8 (фиг.1).

Второй режим - режим измерения глубины залегания кабеля 21 на этапе его эксплуатации (в засыпанной землей (грунтом 19) траншее) (фиг.3). Измерение глубины залегания кабеля 21 в этом режиме с помощью заявляемого устройства осуществляется в следующей последовательности

1. Оператор с лазерным устройством для определения глубины залегания кабеля ЛУГК перемещается на стационар (офис) и заносит информацию о глубине залегания кабеля 22 по всей длине обследуемой кабельной линии из внешнего накопителя ВН 6, в котором хранится база данных района электрических кабельных сетей, в блок памяти БП 8 (фиг.1). Для этого он подключает внешний накопитель ВН 6 через miniUSB-разъем 7 к блоку памяти БП 8. (фиг.1).

2. Затем оператор однократно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом напряжение питания подается от элементов питания ЭП 11 на все блоки и элементы устройства (схема подачи питания не показана, как не имеющая отношения к существу изобретения). При этом светодиод 12 функционального состояния устройства на лицевой панели ЛП 2 загорается, сигнализируя о подаче электропитания на элементы и блоки устройства (фиг.1).

3. После этого оператор дважды нажимает кнопку 15 включения режимов записи информации на лицевой панели ЛП 2, включая тем самым загрузку информации из внешнего накопителя ВН 6 в блок памяти БП 8. При этом сигнал от кнопки 15 включения режимов записи информации с выхода лицевой панели ЛП 2 поступает на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал управления режимом загрузки информации из внешнего накопителя ВН 6 в блок памяти БП 8 и со своего четвертого выхода подает этот сигнал на второй вход блока памяти БП 8. При этом производится загрузка информации из внешнего накопителя ВН 6 в блок памяти БП 8 (фиг.1).

4. После окончания загрузки информации из внешнего накопителя ВН 6 в блок памяти БП 8 оператор повторно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом светодиод 12 функционального состояния устройства гаснет, сигнализируя о снятии электропитания с элементов и блоков устройства.

5. Затем оператор выключает внешний накопитель ВН 6 и отсоединяет его от miniUSB разъема 7 блока памяти БП 8 (фиг.1).

6. После этого оператор прибывает на трассу поврежденной кабельной линии в зону повреждения кабеля и известными методами (в данной заявке не рассматриваются, как не имеющие отношения к сути изобретения) он определяет ось прохождения трассы кабеля 21 и место повреждения МП 22 (точку измерения глубины залегания кабеля) (фиг.3).

7. Затем оператор устанавливает корпус 1 лазерного устройства для определения глубины залегания кабеля ЛУГК вертикально над осью кабеля 21 в точке, соответствующей определенному ранее месту повреждения МП 22 (фиг.3).

8. Однократным нажатием кнопки 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2 оператор включает электропитание блоков и элементов заявляемого устройства от элементов питания ЭП 11 (фиг.1). При этом светодиод 12 функционального состояния устройства загорается, сигнализируя о подаче электропитания на элементы и блоки устройства.

9. Однократным нажатием кнопки 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9 оператор включает приемник спутниковых сигналов ПСС 9.

При этом сигнал от кнопки 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9 поступает через выход лицевой панели ЛП 2 на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал включения приемника спутниковых сигналов ПСС 9 и подает его со своего пятого выхода на второй вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9. При этом сигнал от приемной спутниковой антенны Асе 10 поступает на первый вход приемника спутниковых сигналов ПСС 9 и, при наличии устойчивой связи приемной спутниковой антенны Асе 10 со спутниками, приемник спутниковых сигналов ПСС 9 определяет координаты (широта и долгота) точки, в которой измеряют глубину залегания кабеля 21 в месте его повреждения МП 22. Этот сигнал с первого выхода приемника спутниковых сигналов ПСС 9 поступает на третий вход блока памяти БП 8.

10. Затем оператор дважды нажимает на лицевой панели ЛП 2 кнопку 14 измерения глубины. При этом сигнал от кнопки 14 измерения глубины через выход лицевой панели ЛП 2 поступает на первый вход микропроцессора управления МПУ 4, который формирует сигнал управления и подает его со своего четвертого выхода на второй вход блока памяти БП 8. Блок памяти БП 8 производит автоматическое сравнение спутниковых координат с координатами, загруженными в блок памяти БП 8 из внешнего накопителя ВН 6. При совпадении этих координат блок памяти БП 8 формирует сигнал, пропорциональный глубине залегания кабеля, загруженной в блок памяти БП 8 из внешнего накопителя ВН 6 и соответствующей координатам (широта и долгота) точки, полученным от приемника спутниковых сигналов ПСС 9. Этот сигнал блок памяти БП 8 подает в форме аналогового сигнала со своего выхода на третий вход микропроцессора управления МПУ 4, который преобразует этот сигнал в цифровой код и со своего второго выхода подает на второй вход лицевой панели ЛП 2. При этом на экране поля цифровой индикации ПЦИ 3 лицевой панели ЛП 2 высвечивается значение глубины залегания кабеля в точке, соответствующей месту повреждения МП 22 (фиг.1, фиг.3).

10. Одновременно приемник спутниковых сигналов ПСС 9 подает сигнал с информацией о спутниковых координатах со своего второго выхода на четвертый вход микропроцессора управления МПУ 4, который преобразует этот сигнал в цифровой код и со своего второго выхода подает его на второй вход лицевой панели ЛП 2. При этом на экране поля цифровой индикации ПЦИ 3 высвечиваются спутниковые координаты в точке измерения глубины залегания кабеля 21.

11. Таким образом, на экране поля цифровой индикации ПЦИ 3 одновременно высвечиваются значения глубины залегания кабеля 21 в месте его повреждения МП 22 и спутниковые координаты этого места.

12. Затем оператор однократно нажимает кнопку 16 включения/выключения приемника спутниковых сигналов ПСС 9, и приемник спутниковых сигналов ПСС 9 выключается.

14. После определения глубины залегания кабеля 21 в исследуемой точке, соответствующей месту повреждения МП 22, оператор повторно нажимает кнопку 13 включения/выключения устройства на лицевой панели ЛП 2. При этом лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля ЛУГК выключается, электропитание с блоков и элементов устройства снимается, светодиод 12 функционального состояния устройства гаснет (фиг.1).

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для определения глубины залегания кабеля в земле. Технический результат - обеспечение возможности получения точной информации о глубине залегания кабеля по всей его длине в не засыпанной землей траншее и на этапе эксплуатации. Лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля содержит корпус, в котором размещены микропроцессор управления, элементы питания, лицевая панель с элементами управления и цифровой индикации, блок памяти, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, лазерный глубиномер, приемник спутниковых сигналов с приемной спутниковой антенной. 3 ил.

Лазерное устройство для определения глубины залегания кабеля, содержащее корпус, в котором размещены микропроцессор управления с первым входом и первым и вторым выходами, элементы питания, лицевая панель с элементами управления и цифровой индикации, содержащая выход, первый и второй входы, поле цифровой индикации, кнопку включения/выключения устройства, кнопку измерения глубины и светодиод функционального состояния устройства, при этом первый вход микропроцессора управления подключен к выходу лицевой панели, первый вход которой подключен к первому выходу микропроцессора управления, а ее второй вход подключен ко второму выходу микропроцессора управления, отличающееся тем, что микропроцессор управления дополнительно оборудован вторым, третьим и четвертым входами и третьим, четвертым и пятым выходами, а в корпусе дополнительно установлены блок памяти с первым, вторым и третьим входами, miniUSB-разъемом и одним выходом, выполненный с возможностью подключения к внешнему накопителю через miniUSB-разъем, лазерный глубиномер с одним входом и первым и вторым выходами, вход которого подключен к третьему выходу микропроцессора управления, второй вход которого подключен к первому выходу лазерного глубиномера, приемник спутниковых сигналов с первым и вторым входами и первым и вторым выходами, первый вход которого подключен к приемной спутниковой антенной, а его второй вход подключен к пятому выходу микропроцессора управления, при этом третий вход микропроцессора управления подключен к выходу блока памяти, четвертый вход микропроцессора управления подключен ко второму выходу приемника спутниковых сигналов, первый вход блока памяти подключен ко второму выходу лазерного глубиномера, второй вход блока памяти подключен к четвертому выходу микропроцессора управления, третий вход блока памяти подключен к первому выходу приемника спутниковых сигналов, при этом на лицевой панели дополнительно установлены кнопки включения режимов записи информации, включения/выключения приемника спутниковых сигналов и включения/выключения лазерного глубиномера.