CN105403149B - 一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置，所述光缆交接箱包括光交箱门和光交箱主体，所述光交箱门的内表面上设置有垫板，所述光交箱主体内从上到下依次设置有固定点、光纤A、光纤光栅、光纤B和重物，所述固定点连接在所述光纤A和光交箱主体之间，所述光纤光栅熔接于光纤A和光纤B之间，所述重物设置在所述光纤B的尾端;以光缆交接箱内现有光纤作为信号载体，利用光纤光栅作为传感器，具有无源、抗电磁干扰强、灵敏度高、耐腐蚀、使用寿命长等优势。极大的提高了光缆交接箱管理的自动化程度，提升了维护效率，降低了由于手工操作导致的错误率，帮助运营商简化管理流程、降低运营成本，有着较强的生命力和应用前景。

Description

一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置

技术领域

本发明涉及光缆检测工具领域，具体地，涉及一种光缆交接箱开门状态智能检测装置。

背景技术

光缆交接箱是一种为主干层光缆、配线层光缆提供光缆成端、跳接的交接设备。光缆引入光缆交接箱后，经固定、端接、配纤后，使用跳纤将主干层光缆和配线层光缆连通。

随着城市光网络的建设和不断发展，光缆交接箱的使用数量也急剧加大。光缆交接箱的建设和管理质量，决定了光缆主干的利用率。

光缆交接箱是户外设备，值班人员无法24小时全程监控光缆交接箱的状态，当光缆交接箱发生破坏时，如不及时进行维修，危害会很大。目前监控光交箱状态的设备均需要供电，经常碰到取电难和设备可靠性不够等问题，很难得到大规模的推广和应用。

因此,需要提供一种光缆交接箱装置，以解决光交箱设备取电难和设备可靠性不够等问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种光缆交接箱开门状态智能检测装置来解决无源网络的光缆交接箱管理手段原始、故障定位手段欠缺等问题。

一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置，所述光缆交接箱包括光交箱门和光交箱主体，所述光交箱门的内表面上设置有垫板，所述光交箱主体内从上到下依次设置有固定点、光纤A、光纤光栅、光纤B和重物，所述固定点连接在所述光纤A和光交箱主体之间，所述光纤光栅熔接于光纤A和光纤B之间，所述重物设置在所述光纤B的尾端。

优选地，所述光交箱门关闭时，所述重物放置在垫板之上，光纤光栅不承受拉力；所述光交箱门打开时，所述重物离开垫板，拉动光纤B，对光纤光栅产生拉力。

优选地，所述光交箱的开门状态通过悬挂的重物直接作用于光纤光栅后将光纤光栅接受的信号传递至控制端。

优选地，所述重物拉升光纤光栅时，光栅周期发生变化，从而导致光纤光栅的反射波中心波长产生变化。

优选地，所述重物被为圆柱体，材料为铸钢，圆柱体的直径为D1。

优选地，所述圆柱体内部为凸形空心结构，凸形空心结构内直径大的部分的直径为D2，直径小的部分的直径为D3，直径为D2的部分内设置有热缩管用来保护光纤，直径为D3的部分使光纤B贯穿于重物之间。

优选地，所述热缩管的直径为4mm，所述 D2为5mm，所述D3为2mm，所述热缩管贯穿所述重物内部的D2部分。

优选地，垫板2为斜垫板，所述重物8下方设置有限位装置，关上门时所述重物8往上推起，打开门后所述重物8落下，触发限位装置进行报警。

本发明的技术方案具有以下有益效果：

本发明提供一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置，以光缆交接箱内现有光纤作为信号载体，利用光纤光栅作为传感器，具有无源、抗电磁干扰强、灵敏度高、耐腐蚀、使用寿命长等优势。极大的提高了光缆交接箱管理的自动化程度，提升了维护效率，降低了由于手工操作导致的错误率，帮助运营商简化管理流程、降低运营成本，有着较强的生命力和应用前景。

附图说明

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1是本发明检测光缆交接箱开门状态的智能装置的结构示意图；

图2是图1中的重物8的结构示意图；

图3是图2的俯视图。

附图标记说明：1-光交箱门；2-垫板；3-光交箱主体；4-固定点；5-光纤A；6-光纤光栅；7-光纤B；8-重物。

具体实施方式

为了清楚了解本发明的技术方案，将在下面的描述中提出其详细的结构。显然，本发明实施例的具体施行并不足限于本领域的技术人员所熟习的特殊细节。本发明的优选实施例详细描述如下，除详细描述的这些实施例外，还可以具有其他实施方式。

下面结合附图和实施例对本发明做进一步详细说明。

本实施例提供一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置，参照图1，所述光缆交接箱包括光交箱门1和光交箱主体3，所述光交箱门1的内表面上设置有垫板2，所述光交箱主体内3从上到下依次设置有固定点4、光纤A5、光纤光栅6、光纤B7和重物8，具体说是将垫板2固定在光交箱门1上，将固定点4连接在光纤A5和光交箱主体3之间，光纤光栅6熔接于光纤A5和光纤B7之间，重物8连接在光纤B7的尾端。

当光交箱门1关闭时，重物8放在垫板2之上，光纤光栅6不承受拉力，当光交箱门1被打开时，重物8离开垫板2，拉动光纤B7，对光纤光栅6产生一定的拉力。该发明将光交箱开门状态通过悬挂重物直接作用于光纤光栅6，最后将光纤光栅6接受的信号传递至控制端，在控制端，通过专用设备对光纤光栅的波长进行检测，从而达到对光交箱开门状态进行监控。

重物8的质量需要控制在什么范围内，才能使光纤光栅6在拉伸的过程中不出现因重物8过重被拉断的情况，且不会因为重物8太轻致使光纤光栅6的拉伸量不够而无法判断光交箱门1是否处于打开的状态。因此需要对重物8的质量进行准确的计算，光纤光栅6的变化和重物的质量可以由光纤光栅6的应变效应来进行分析和确定。

根据胡克定律，如果对光纤轴向施加拉力，则光纤上产生的轴向应变为

公式1

， 公式2

式中为光纤杨氏摸量，为光纤的截面积，将公式1代入公式2可得波长变化量与施加压力之间的关系。

公式3

查找数据可得，在普通掺锗石英光纤中，，光纤直径约为，故由公式3可计算得。

所以理论上来说，对反射波长为1530nm的光纤光栅施加1N的拉力，波长将变化1.39nm。

综上而言，如果需要观察到足够清晰的光纤光栅反射波中心波长的变化量（移动1nm～2nm左右能观察清楚），重物质量须达到200g左右，即拉力约为2N。另一方面，在门的关闭状态下，重物就已经处于平衡状态，且此平衡状态并不稳定。所以在开门时，只要是焊接在门上的垫板足够光滑，且重物下落的距离足够短，那么在重物下落的时间内不会过大的加速度以至于发生拉力过大而将FBG拉断的情况。重物的设计如图2所示，重物被设计为圆柱体，圆柱体的直径为D1，材料为铸钢（密度为7.8g/cm2），直径为D2和D3的部分都是被掏空的，D2被掏空的原因是用于存放热缩管（用于保护光纤），D3被掏空的用途在于使光纤可以贯穿于重物之间。

热缩管在处理之后，直径大约为4mm，而D2的直径大约为5mm，可以正好容纳一根热缩管，D3的直径大约为2mm，可以阻止热缩管贯穿整个重物。在实际操作过程中可以理解为质量为200g的重物挂在包有热缩管的光纤上。

从俯视图中可以发现三个同心圆之间被连了一条直线，意为此处沿着这条直线开了一道口，这样做的原因是为方便将重物套于光纤之上，参照图3。

在实际使用过程中，可以将垫板2设计为斜垫板，重物8下方应该设置有限位装置避免拉断光纤；具体操作时，门上为斜垫板，关上门时将重物8往上推起；当打开门后重物8落下，触发报警，同时限位装置可以保护光纤，避免被拉断。

本实施例以光缆交接箱内现有光纤作为信号载体，利用光纤光栅作为传感器，具有无源、抗电磁干扰强、灵敏度高、耐腐蚀、使用寿命长等优势。极大的提高了光缆交接箱管理的自动化程度，提升了维护效率，降低了由于手工操作导致的错误率，帮助运营商简化管理流程、降低运营成本。有着较强的生命力和应用前景。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，这些未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，均在申请待批的权利要求保护范围之内。

Claims (8)

1.一种检测光缆交接箱开门状态的智能装置，所述光缆交接箱包括光交箱门(1)和光交箱主体(3)，其特征在于，所述光交箱门(1)的内表面上设置有垫板(2)，所述光交箱主体(3)内从上到下依次设置有固定点(4)、光纤A(5)、光纤光栅(6)、光纤B(7)和重物(8)，所述固定点(4)连接在所述光纤A(5)和光交箱主体(3)之间，所述光纤光栅(6)熔接于光纤A(5)和光纤B(7)之间，所述重物(8)设置在所述光纤B(7)的尾端。

2.根据权利要求1所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述光交箱门(1)关闭时，所述重物(8)放置在垫板(2)之上，光纤光栅(6)不承受拉力；所述光交箱门(1)打开时，所述重物(8)离开垫板(2)，拉动光纤B(7)，对光纤光栅(6)产生拉力。

3.根据权利要求1所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述光交箱的开门状态通过悬挂的重物(8)直接作用于光纤光栅(6)后将光纤光栅(6)接受的信号传递至控制端。

4.根据权利要求3所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述重物(8)拉升光纤光栅(6)时，光栅周期发生变化，从而导致光纤光栅(6)的反射波中心波长产生变化。

5.根据权利要求1所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述重物(8)为圆柱体，材料为铸钢，圆柱体的直径为D1。

6.根据权利要求5所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述圆柱体内部为凸形空心结构，凸形空心结构内直径大的部分的直径为D2，直径小的部分的直径为D3，直径为D2的部分内设置有热缩管用来保护光纤，直径为D3的部分使光纤B(7)贯穿于重物(8)之间。

7.根据权利要求6所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，所述热缩管的直径为4mm，所述D2为5mm，所述D3为2mm，所述热缩管贯穿所述重物(8)内部的D2部分。

8.根据权利要求5所述的检测光缆交接箱开门状态的智能装置，其特征在于，垫板(2)为斜垫板，所述重物(8)下方设置有限位装置，关上门时所述重物(8)往上推起，打开门后所述重物(8)落下，触发限位装置进行报警。