CN106869074A - 一种用于水下涵洞的防护装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于水下涵洞的防护装置，包括架设在涵洞端部的防护网，所述防护网采用光缆互相交织成网，所述防护网通过一根光缆传输线与设在室内的光功率监测模块连接，所述光功率监测模块与信号处理模块连接，信号处理模块经过信号处理后，将信号传输至报警模块，所述光缆包括四个缆芯，四个缆芯设于防护层内，所述防护层由内向外依次包裹有凯夫拉层、金属铠甲层以及外护套，所述凯夫拉层由若干根3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维组成，所述3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的抗拉力大于1800N，并且所述3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的拉伸模量为114GPa，本发明通过检测光链路的通断，能够实现实时入侵报警，解决不能实时报警的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及水下防护技术，特别涉及一种用于水下涵洞的防护装置。
背景技术
目前，在水下防护领域中，传统的金属防护结构经常被蛙人入侵破坏、鲨鱼水母等鱼类误入，存在被破坏后不能知晓的严重弊端，人员可以很随意的入侵。若采用高压电防护则容易造成很多不安全因素，存在漏电危害，容易造成人员误伤，在偏僻地区供电不方便，一旦停电，就不能发挥出作用。
传统的金属防护结构具有如下缺点：1).不具备入侵报警功能，只能事后发现，不能实时报警；2).金属材料浪费较大，不节约资源，且导电，在雷电发生时易引起雷击事故；3).不可自由打开、收起。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于水下涵洞的防护装置，该防护装置的光功率检测模块通过检测光链路的通断，能够实现实时入侵报警，解决不能实时报警的缺点。
为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：一种用于水下涵洞的防护装置，包括架设在涵洞端部的防护网，所述防护网采用光缆互相交织成网，所述防护网通过一根光缆传输线与设在室内的光功率监测模块连接，所述光功率监测模块与信号处理模块连接，信号处理模块经过信号处理后，将信号传输至报警模块，所述光缆包括四个缆芯，四个缆芯设于防护层内，所述防护层由内向外依次包裹有凯夫拉层、金属铠甲层以及外护套，所述凯夫拉层由若干根3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维组成，所述3 股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的抗拉力大于1800N，并且所述3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的拉伸模量为114GPa。
优选的，防护网的每两根光缆呈十字交叉状交织。
优选的，防护网在每两根光缆的交织处扣合一个锁紧夹。
优选的，锁紧夹包括两个互相配合的壳体，所述壳体内分别设有用于光缆穿过的十字型凹槽，两个十字形凹槽扣合后构成一个完整的圆形通道。
优选的，壳体的截面呈十字形，其中一个壳体的中部设有与壳体连为一体的呈倒刺状的锁杆，另一个壳体的相应位置处设有与锁杆匹配的深槽，深槽内固定有一个用于阻止锁杆倒刺的弹性阻止片。
优选的，锁紧夹采用聚四氟乙烯材料制成。
优选的，报警模块采用声报警、光报警、手机报警、以及视频联动的联动报警模式。
优选的，4个所述缆芯呈方形排列，4个缆芯之间的缝隙内设有填充芯。
采用上述技术方案，本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
1)、智能化安防，可实现实时入侵报警，解决不能实时报警的缺点；
2)、性价比高，无需复杂信号处理硬件；
3)、环境适应性强，各种环境均可使用；
4)、无虚警，相比于现有的光纤围栏、振动传感等，有效避免了虚警；
5)、可收放，方便进出，解决传统方案不能进出的缺点。
附图说明
图1是本发明的原理示意图；
图2是本发明的光缆结构示意图；
图3是本发明锁紧夹的主视图；
图4是本发明锁紧夹的仰视图；
图5是图4的A-A剖视图；
图6是本发明的锁紧夹的扣合原理图；
图7是本发明的锁紧夹的扣合后的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对实施例的描述，对本发明做进一步说明：
如图1、2所示，本发明一种用于水下涵洞的防护装置，包括架设在涵洞端部的防护网1，防护网1采用光缆2互相交织成网，防护网1的每两根光缆2呈十字交叉状交织。防护网1通过一根光缆传输线3与设在室内的光功率监测模块4连接，光功率监测模块4通过检测光链路的通断，发送信号至信号处理模块5，信号处理模块5经过分析、处理，以及与数据库的结果进行比对，确认是否触发报警模块，若确定触发报警条件，则将信号传输至报警模块6，报警模块6设于主控室，通过光缆实现远程连接，报警模块6可以采用声报警、光报警、手机报警、以及视频联动的联动报警模式，以便于应急处理。
光缆2包括4个缆芯21，4个缆芯21设于防护层内，防护层由内向外依次包裹有凯夫拉层22、金属铠甲层23以及外护套24，凯夫拉层22由14根3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维组成，3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的抗拉力大于1800N，并且3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的拉伸模量为114GPa。
如图3到7所示，由于光缆缠绕编织会增加光传输损耗、增加施工难度及大幅降低光纤寿命，本发明防护网1在每两根光缆2的交织处扣合一个锁紧夹7，最大限度的改善了光传输损耗及延长了光纤寿命，其结构简单，现场施工非常方便，锁紧夹7采用聚四氟乙烯材料制成，提高了锁紧夹7的机械性能及耐海水腐蚀性能。
锁紧夹7包括两个互相配合的壳体71，壳体71内分别设有用于光缆2穿过的十字型凹槽72，两个十字形凹槽72扣合后构成一个完整的圆形通道721。壳体71的截面呈十字形，其中一个壳体71的中部设有与壳体71连为一体的呈倒刺状的锁杆73，另一个壳体71的相应位置处设有与锁杆73匹配的深槽74，深槽74内固定有一个用于阻止锁杆73倒刺的弹性阻止片75，两个壳体71一经扣合，即无法再打开，确保了防护网1的安全性。
本发明为满足防护网1的对冲击力，耐海水腐蚀的要求，方案采用4芯Φ5.0水密铠装光缆。防护网1的主要承力单元为3股加捻VECTRAN/3160dtex,其中每根的破断力可达1800N，调整纤维绞合节距,控制光缆在最大工作拉力下其应变控制在0.5％。该纤维的拉伸模量为114GPa。采用纤维为3160dtex×3带入公式1计算，
F＝E×S×δ 公式1
式中F--短期工作拉力；
E--纤维纱的模量，单位是N/mm2；
S--增强材料面积；
δ--纤维纱的伸长率；
考虑到纤维纱的利用率，选用14根3160dtex×3的芳纶纱，其抗拉强度在0.8％时可达到5000N，断裂拉伸负荷可达15000N。
根据实际应用中最恶劣情况，防护网1抗拉力受力点选择在两根光缆2的十字交叉点处，所受的力有两根光缆2共同承受；由单根光缆的抗拉力指标可知，十字交叉点处可承受10000N的力，完全满足4000N的抗拉力要求。
考虑到网目尺寸≤5cm×5cm，实际应用中，受力点大于或等于1目，即4根光缆2组成的4个交叉点；那么，由以上单根光缆2抗拉力为5000N，可以得出防护网1目面积上可以承受的力为：
F＝F’×S＝5000×4×1＝20000N
1目面积承受的冲击力可达20000N，完全满足10000N抗冲击力要求。1目面积为5cm×5cm。
本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：1)、智能化安防，可实现实时入侵报警，解决不能实时报警的缺点；2)、性价比高，无需复杂信号处理硬件；3)、环境适应性强，各种环境均可使用；4)、无虚警，相比于现有的光纤围栏、振动传感等，有效避免了虚警；5)、可收放，方便进出，解决传统方案不能进出的缺点。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于水下涵洞的防护装置，包括架设在涵洞端部的防护网(1)，其特征在于：所述防护网(1)采用光缆(2)互相交织成网，所述防护网(1)通过一根光缆传输线(3)与设在室内的光功率监测模块(4)连接，所述光功率监测模块(4)与信号处理模块(5)连接，信号处理模块(5)经过信号处理后，将信号传输至报警模块(6)，所述光缆(2)包括4个缆芯(21)，四个缆芯(21)设于防护层内，所述防护层由内向外依次包裹有凯夫拉层(22)、金属铠甲层(23)以及外护套(24)，所述凯夫拉层(22)由若干根3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维组成，所述3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的抗拉力大于1800N，并且所述3股加捻的3160dtex芳纶纱纤维的拉伸模量为114GPa。
2.根据权利要求1所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述防护网(1)的每两根光缆(2)呈十字交叉状交织。
3.根据权利要求2所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述防护网(1)在每两根光缆(2)的交织处扣合一个锁紧夹(7)。
4.根据权利要求3所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述锁紧夹(7)包括两个互相配合的壳体(71)，所述壳体(71)内分别设有用于光缆(2)穿过的十字型凹槽(72)，两个十字形凹槽(72)扣合后构成一个完整的圆形通道(721)。
5.根据权利要求4所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述壳体(71)的截面呈十字形，其中一个壳体(71)的中部设有与壳体(71)连为一体的呈倒刺状的锁杆(73)，另一个壳体(71)的相应位置处设有与锁杆(73)匹配的深槽(74)，深槽(74)内固定有一个用于阻止锁杆(73)倒刺的弹性阻止片(75)。
6.根据权利要求5所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述锁紧夹(7)采用聚四氟乙烯材料制成。
7.根据权利要求1到6中任意一项所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：所述报警模块(6)采用声报警、光报警、手机报警、以及视频联动的联动报警模式。
8.根据权利要求7所述的用于水下涵洞的防护装置，其特征在于：4个所述缆芯(21)呈方形排列，4个缆芯(21)之间的缝隙内设有填充芯(25)。
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20170620 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |