CN108387889A - 一种地面确定电力电缆纵向距离的装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于电力电缆运行维护技术领域，尤其涉及一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，包括依次相连的窄线宽激光器、声光调制器、脉冲放大器、耦合器，与两条纵向分布的电力电缆平行紧贴铺设的两条通信光缆，所述每条通信光缆均通过环形器与所述耦合器相连，所述每条通信光缆均通过环形器与窄带滤波器、光电探测器、数据采集卡依次相连，所述两个数据采集卡通过数据处理器与计算机相连；所述通信光缆上方的地面处设有铅球自由落体装置。现两条电力电缆的纵向距离的精确测量，可精确确定各条电力电缆间的纵向距离。
Description
技术领域
本发明属于电力电缆运行维护技术领域，尤其涉及一种地面确定电力电缆纵向距离的装置。
背景技术
随着城市化建设的不断发展，城市用地日趋紧张，而供配电电力电缆日趋增多，对于有限的地下空间而言设计统一规划、设计、建设和运行的综合电力电缆管沟可以更好的满足管线发展的要求。综合地下电缆管沟更能有效的利用城市地下空间，节约资源，避免管线迂回布置。地下电缆管沟可提高城市的综合抗灾能力，避免风、雨、火灾的影响为城市的稳定发展奠定基础。然而在城市化进程中各种地下电力电缆的铺设不是一次性完成的，甚至很多管线由不同施工人员施工完成，在电力电缆不断铺设过程中往往造成同一电力电缆在管沟内出现交叉混叠等现象，造成电力电缆沿线无顺序规律可言，直至无法对每一根相同的电力电缆进行辨识，当某一根电缆出现故障老化进行更换与修复过程中很难在电缆沿线清楚的对电缆进行查找。
传统的电力电缆进行查找电缆路径过程中通常采用人工沿线路进行人工辨识的方法，该方法耗费大量的人力物力，当电力电缆穿越特殊工况如穿越河流、隧道、涵洞等复杂场景时人工无法进行有效追踪造成工作中断，本发明可以在任何位置进行测量，高效准确。
发明内容
本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，实现两条电力电缆的纵向距离的精确测量，可精确确定各条电力电缆间的纵向距离，通过与测量数据进行对比确认并进行编号，有效减少管沟内电缆杂乱无章无法进行辨识的问题。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，包括依次相连的窄线宽激光器、声光调制器、脉冲放大器、耦合器，与两条纵向分布的电力电缆平行紧贴铺设的两条通信光缆，所述每条通信光缆均通过环形器与所述耦合器相连，所述每条通信光缆均通过环形器与窄带滤波器、光电探测器、数据采集卡依次相连，所述两个数据采集卡通过数据处理器与计算机相连；所述通信光缆上方的地面处设有铅球自由落体装置。
进一步的，所述窄线宽激光器发射激光波长为1550.12nm，线宽小于3KHz，发射功率为20mW。
进一步的，所述的耦合器的分光比例为50:50，将经过脉冲光放大器放大后的脉冲激光均匀的分成两束。
进一步的，所述的窄带滤波器的频率为80GHz-120GHz，优选为100GHz。
进一步的，所述的计算机包括连接到光纤振动传感主机上的电力电缆纵向距离显示模块。
与现有技术相比，有益效果是：实现两条电力电缆的纵向距离的精确测量，可精确确定各条电力电缆间的纵向距离，通过与测量数据进行对比确认并进行编号，有效减少管沟内电缆杂乱无章无法进行辨识的问题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是电力电缆纵向距离示意图。
图中，1、窄线宽激光器； 2、声光调制器；3、驱动；4、脉冲光放大器；5、耦合器；6、环形器；7、窄线宽滤波器；8、光电探测器；9、数据采集卡；10、数据处理器；11、计算机；12、通信光缆；13、铅球自由落体装置。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
如图1所示，一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，包括依次相连的窄线宽激光器1、声光调制器2、脉冲放大器4、耦合器5，与两条纵向分布的电力电缆平行紧贴铺设的两条通信光缆12，所述每条通信光缆12均通过环形器6与所述耦合器5相连，所述每条通信光缆12均通过环形器6与窄带滤波器7、光电探测器8、数据采集卡9依次相连，所述两个数据采集卡9通过数据处理器10与计算机11相连；所述通信光缆12上方的地面处设有铅球自由落体装置13。其中，
所述窄线宽激光器1发射激光波长为1550.12nm、线宽＜3KHz，发射功率为20mW。
所述声光调制器2，用于对窄线宽激光器发出的连续激光进行调制。
所述脉冲光放大器4，对经过声光调制器调制后的脉冲激光信号放大~1000倍，该功率满足后续分光光路后两条链路的实时测量。
所述耦合器5的分光比例为50:50，将经过脉冲光放大器放大后的脉冲激光均匀的分成两束。
所述环形器6为三端口环形器，其中一端口与耦合器的一个分光臂相连，一端口与通讯光缆相连，一端口与线宽滤波器7相连；所述窄带滤波器7为滤波带宽为100GHz。
光电探测器8，采用高灵敏度的雪崩二极管来探测光纤后向散射中的相干瑞利散射的大小，并将探测到的光信号转换为电流信号并通过其中的电路部分进行流压转换最终输出给数据采集卡。
数据采集卡9，采用高性能的运算放大器电路对采集到的电压信号进行信号预处理，数据采集卡的采样频率为100MHz。
所述计算机11包括电力电缆纵向定位探测显示模块，该模块自动记录两条光缆的振动响应时间差，并通过振动响应时间差自动计算两条光缆的纵向距离。
铅球自由落体装置13用于制造振动。
所述一种地面确定电力电缆纵向距离的装置工作流程如下，
将自由落体装置13带至电力电缆线路上需要进行辨识的位置，通过自由落体装置13在电力电缆一侧进行投掷铅球动作，当铅球跌落地面后距离铅球振动点较近的一条光缆t1时刻发生振动，距离铅球振动点较远的一条光缆t2时刻发生振动，得到两条光缆振动时间差t=t2-t1，铅球振动在相应大地中的传播速度为，两电力电缆的纵向距离s=vt。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，其特征在于：包括依次相连的窄线宽激光器（1）、声光调制器（2）、脉冲光放大器（4）、耦合器（5），与两条纵向分布的电力电缆平行紧贴铺设的两条通信光缆（12），所述每条通信光缆（12）均通过环形器（6）与所述耦合器（5）相连，所述每条通信光缆（12）均通过环形器（6）与窄线宽滤波器（7）、光电探测器（8）、数据采集卡（9）依次相连，所述两个数据采集卡（9）通过数据处理器（10）与计算机（11）相连；所述通信光缆（12）上方的地面处设有铅球自由落体装置（13）。
2.根据权利要求1所述的一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，其特征在于：所述窄线宽激光器（1）发射激光波长为1550.12nm，线宽小于3KHz，发射功率为20mW。
3.根据权利要求1所述的一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，其特征在于：所述的耦合器（5）的分光比例为50:50，将经过脉冲光放大器（4）放大后的脉冲激光均匀的分成两束。
4.根据权利要求1所述的一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，其特征在于：所述的窄线宽滤波器（7）的频率为80GHz-120GHz。
5.根据权利要求1所述的一种地面确定电力电缆纵向距离的装置，其特征在于：所述的计算机（11）包括连接到光纤振动传感主机上的电力电缆纵向距离显示模块。
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