CN109239785A - 一种预防挖断光缆的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种预防挖断光缆的方法，包括布置装置、检测光缆、信号处理、报警与记录和记录与分析几个步骤，在该方法中采用了一种预防挖断光缆的装置，该装置包括信号发生单元、感应单元、控制单元、执行单元。本方法所适用的装置在光缆中增加辅助导线，得到了可以检测的磁场源，信号发生器产生1KHz的正弦信号，防止了民用光缆的50Hz/60Hz和航空用光缆的400Hz所产生的干扰，防止了触发报警系统的发生；增加了声光报警电路警示步骤，更容易被工作人员发现，还增加了巡视步骤，工作人员能够在巡视过程中将检测到的导线中的电流特性进行记录，并同时与实时的时间进行对应记录，便于定期核对。

Description

一种预防挖断光缆的方法
技术领域
本发明主要涉及智能检测与控制领域，具体涉及一种预防挖断光缆的方法。
背景技术
光缆正广泛地用于电信、电力、广播等各部门的信号传输上，将逐步成为未来通信网络的主体，随着近几年城市的迅速发展，柏油马路四通八达、高楼大厦拔地而起，城市建设时很多工程都需要挖地三尺，目前在道路施工等方面，预防挖断光缆没有合适的方法，只能在光缆上方做好标识，一旦标识损毁，或者无法做标识的部位，极易被施工人员误操作挖断光缆，从而造成重大的经济损失。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种预防挖断电缆的方法。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种预防挖断光缆的方法，包括如下步骤：
步骤1：布置装置：在光缆中安装一根光缆辅助线，光缆辅助线的一端连接信号发生器的输入端连接大地，形成电回路，在光缆外部安装声光报警装置，并将声光报警装置与控制单元的输出端口连接，在声光报警装置旁边安装数据分析和处理装置，并将分析和处理装置与控制单元的输出端口连接，将控制单元的输入端口与霍尔效应传感器连接；
步骤2检测光缆：将霍尔效应传感器靠近需要检测的地段，若该地段有光缆存在，霍尔效应传感器就能采集光缆辅助线所产生的磁场，并转化为电信号，送入控制单元；
步骤3：信号处理：控制单元接收到感应单元传出的信号后，进行逻辑分析，一旦符合报警条件，就向声光报警装置发出报警指令，并向数据分析和处理装置发出记录指令；
步骤4：报警与记录：声光报警装置收到报警指令后发出声响并进行闪光提示附近的施工人员注意，数据分析和处理装置进行打卡记录，记录下光缆的位置；
步骤5：记录与分析：巡视员巡视光缆线路时进行实时的数据处理，记录下光缆的位置和巡视时间。
作为优选，所述信号发生器安装在距离光缆任一端的2~3km的位置处，其产生1KHz的正弦波。
作为优选，所述控制单元为单片机结构，用于接收来自于感应单元的信号，并对信号进行分析判断，再将指令传输给声光报警装置或数据分析和处理装置。
作为优选，所述感应单元为高灵敏度的霍尔效应传感器。
作为优选，在所述步骤1中，在霍尔效应传感器后还连接信号放大器，信号放大器的输出端与控制单元连接，所述步骤2中，霍尔效应传感器将磁场信号转化为电信号后还经过了信号放大器将电信号放大的过程，再将放大处理后的电信号送入控制单元。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本方法所适用的装置在光缆中增加辅助导线，得到了可以检测的磁场源，信号发生器产生1KHz的正弦信号，防止了民用光缆的50Hz/60Hz和航空用光缆的400Hz所产生的干扰，防止了触发报警系统的发生；增加了声光报警电路警示步骤，更容易被工作人员发现，还增加了巡视步骤，工作人员能够在巡视过程中将检测到的导线中的电流特性进行记录，并同时与实时的时间进行对应记录，便于定期核对。
附图说明
图1为本发明所使用的装置的功能示意图；
图2为本发明所使用的装置的工作示意图；
图3为本发明的信号发生单元的电路结构示意图；
图4为本发明所使用装置的电路结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明，应理解这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围，在阅读了本发明之后，本领域技术人员对本发明的各种等价形式的修改均落于本申请所附权利要求所限定的范围。
如图1所示，一种预防挖断光缆的方法，在该方法中采用了一种预防挖断光缆的装置，该装置包括信号发生单元、感应单元、控制单元、执行单元，信号发生单元包括光缆辅助线和信号发生器，光缆辅助线为安装在光缆中的一根直径为1.6mm的导线，用于产生磁场，信号发生器安装在距离光缆任一端的2~3km的位置处，光缆辅助线的一端接信号发生器，一端接大地，形成电回路，信号发生器产生1KHz的正弦波；感应单元包括霍尔效应传感器，霍尔效应传感器用于采集信号发生单元所产生的磁场；控制单元为单片机结构，用于接收来自于感应单元的信号，并对信号进行分析判断，再将指令传输给声光报警装置或数据分析和处理装置；执行单元包括声光报警装置与数据分析和处理装置，声光报警装置用于工作人员进行声音和灯光的报警提醒，数据分析和处理装置用于对采集的数据进行记录与分析。
该预防挖断电缆的方法包括如下步骤：
步骤1：布置装置：在光缆中安装一根光缆辅助线，光缆辅助线的一端连接信号发生器的输入端连接大地，形成电回路，在光缆外部安装声光报警装置，并将声光报警装置与控制单元的输出端口连接，在声光报警装置旁边安装数据分析和处理装置，并将分析和处理装置与控制单元的输出端口连接，将控制单元的输入端口与霍尔效应传感器连接；
步骤2检测光缆：将霍尔效应传感器靠近需要检测的地段，若该地段有光缆存在，霍尔效应传感器就能采集光缆辅助线所产生的磁场，并转化为电信号，送入控制单元；
步骤3：信号处理：控制单元接收到感应单元传出的信号后，进行逻辑分析，一旦符合报警条件，就向声光报警装置发出报警指令，并向数据分析和处理装置发出记录指令；
步骤4：报警与记录：声光报警装置收到报警指令后发出声响并进行闪光提示附近的施工人员注意，数据分析和处理装置进行打卡记录，记录下光缆的位置；
步骤5：记录与分析：巡视员巡视光缆线路时进行实时的数据处理，记录下光缆的位置和巡视时间。
如图1—2所示，本方法所使用的装置在光缆中增加一个辅助导线，辅助导线可以是一个导线截面直径为1.6mm的导线，也可以用一个屏蔽层导线作为辅助导线；信号发生器能产生一个1KHz的正弦波，并在辅助导线中得到1A的电流，此频率主要是区别于50/60Hz和400Hz；霍尔效应传感器是利用霍尔效应的霍尔元件进行磁信号采集，并处理为标准的信号输出，供单片机进行分析处理；单片机信号分析，是利用单片机的逻辑分析，对采集到的信号进行判定，一旦符合报警条件，就发出报警命令，或者进行数据存储；声光报警，就是在施工过程中，检测到有光缆存在时，发出预警信号；数据分析和处理，是表示在巡视员巡视光缆线路时，实时进行数据处理，记录下光缆的位置和巡视时间，便于定期核对。
图3中，IC1为比较器；R3、R4是比较器的分压电路，决定波形的占空比；R1、R2、C1、C2形成电路的充放电回路，决定波形的工作频率；R5是基级限流电阻，R6是大功率震荡回流限流电阻，控制输出功率；Q1是功率管，将振荡电路的波形进行功率放大。
图4中，HALL是霍尔元件，可采用T119，其灵敏度比较高且稳定性好；DZ5、R7、D1、R8、Q2为霍尔元件提供恒流源；DZ1、DZ2、DZ3、DZ4采用5.1V稳压管，防止脉冲信号对霍尔元件的损坏；IC1是运算放大器；R14、R15是输入电阻；R17是反馈电阻；R9、R10、R11、R12、R13、DZ6、DZ7、TR2组成调零电路；R16、TR1组成调幅电路；R18、R19、C3组成输出端保护电路。IC3、R20、R21、R22、C4组成整流电路的正向，IC4、R23、R24、R25、D1、D2组成整流电路的负向。IC5是单片机，型号80C51，性能稳定，可靠性高；C5、C6、Y、R28组成震荡电路，提供单片机的震荡频率；R27是三极管的基级电阻；RELAY1是隔离电路用的继电器；D3是保护继电器的泄流二极管；DS是报警用的警示灯；MK是报警用警示声音。IC6是稳压器，型号1117-3.3V，提供个单片机稳定的3.3V电源；C7、C8、C9、C10用于电源的滤波。
本发明采用光缆加辅助线的方式，相对于光缆的价值和重要性，增加的成本就显得微不足道。在光缆铺设中，增加一根辅助导线，在一定的节点（光缆盘长2千米、3千米）使用一个信号发生器，辅助线的一端接发生器，一端接大地，形成电回路。在辅助导线回路中产生1A/1KHz的正弦波，在工程车上或者光缆巡视员手中，用专业的检测传感器和处理系统，进行检测和分析，并在需要的时候进行报警。1A的电流产生的交变磁场是比较微弱的，因而采用高灵敏的霍尔效应传感器，将采集的信号，经运算放大器放大后，送入单片机进行处理。为防止电磁场的干扰，以及民用的50Hz/60Hz和航空用的400Hz的信号干扰，采用1KHz±20Hz的正弦波，当单片机接受到的信号是1KHz±20Hz的正弦波时，进行信号报警或信号输出，如果是其他频率的信号，则不进行信号分析和处理。当工程车使用该检测系统时，发现目标信号，则进行声光报警，警示操作人员停止操作，确认无误后再进行操作；巡视人员使用该检测系统时，发现目标信号，则进行数据分析，并进行数据记录或直接转发到控制中心。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种预防挖断光缆的方法，其特征在于：
步骤1：布置装置：在光缆中安装一根光缆辅助线，光缆辅助线的一端连接信号发生器的输入端连接大地，形成电回路，在光缆外部安装声光报警装置，并将声光报警装置与控制单元的输出端口连接，在声光报警装置旁边安装数据分析和处理装置，并将分析和处理装置与控制单元的输出端口连接，将控制单元的输入端口与霍尔效应传感器连接；
步骤2检测光缆：将霍尔效应传感器靠近需要检测的地段，若该地段有光缆存在，霍尔效应传感器就能采集光缆辅助线所产生的磁场，并转化为电信号，送入控制单元；
步骤3：信号处理：控制单元接收到感应单元传出的信号后，进行逻辑分析，一旦符合报警条件，就向声光报警装置发出报警指令，并向数据分析和处理装置发出记录指令；
步骤4：报警与记录：声光报警装置收到报警指令后发出声响并进行闪光提示附近的施工人员注意，数据分析和处理装置进行打卡记录，记录下光缆的位置；
步骤5：记录与分析：巡视员巡视光缆线路时进行实时的数据处理，记录下光缆的位置和巡视时间。
2.根据权利要求1所述的预防挖断光缆的方法，其特征在于：所述信号发生器安装在距离光缆任一端的2~3km的位置处，其产生1KHz的正弦波。
3.根据权利要求1所述的预防挖断光缆的方法，其特征在于：所述光缆辅助线为直径为1.6mm的导线。
4.根据权利要求1所述的预防挖断光缆的方法，其特征在于：所述控制单元为单片机，用于接收来自于感应单元的信号，并对信号进行分析判断，再将指令传输给声光报警装置或数据分析和处理装置。
5.根据权利要求1所述的预防挖断光缆的方法，其特征在于：所述感应单元为高灵敏度的霍尔效应传感器。
6.根据权利要求1所述的预防挖断光缆的方法，其特征在于：在所述步骤1中，在霍尔效应传感器后还连接信号放大器，信号放大器的输出端与控制单元连接，所述步骤2中，霍尔效应传感器将磁场信号转化为电信号后还经过了信号放大器将电信号放大的过程，再将放大处理后的电信号送入控制单元。
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