CN111307272A - 一种通讯光缆振动实时在线监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种通讯光缆振动实时在线监测系统，包括中央处理器，所述中央处理器与数据采集模块之间通过数据传输模块进行传输连接的，所述数据采集模块的输入端通过导线与检测单元的输出端电性连接，所述检测单元的输入端通过导线与电缆的输出端电性连接。本发明涉及光缆振动传感监测技术领域，该通讯光缆振动实时在线监测系统，通过选择模块的输出端通过导线与展示模块的输入端电性连接，能够对电缆上多个位置进行振动检测，保证检测结果更加精确，更加全面，能够根据振动信息类别选出相应的图表信息，使其以图表的形式向工作人员展示，让工作人员能够更加直观的了解检测的信息数据情况。

Description

一种通讯光缆振动实时在线监测系统

技术领域

本发明涉及光缆振动传感监测技术领域，具体为一种通讯光缆振动实时在线监测系统。

背景技术

光缆是为了满足光学、机械或环境的性能规范而制造的，它是利用置于包覆护套中的一根或多根光纤作为传输媒质并可以单独或成组使用的通信线缆组件，光缆主要是由光导纤维（细如头发的玻璃丝）和塑料保护套管及塑料外皮构成，光缆主要是应用于通讯工程施工中，而光缆振动是激光器发出直流单色光波，通过光纤耦合器分别沿正向和反向耦合进入两芯传感的光纤，形成正，反向环路马赫-泽德干涉光信号，在光缆使用的过程中，需要用光纤振动传感器对电缆进行监测，保证电缆能够正常工作。

但是目前对光缆进行振动传感监测时，对于光缆的监测不够全面，且工作人员不能够详细的了解传感监测的情况，从而当电缆发生故障时，工作人员不能够及时做出相应的措施。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种通讯光缆振动实时在线监测系统，解决了目前对光缆进行振动传感监测时，对于光缆的监测不够全面，且工作人员不能够详细的了解传感监测的情况，从而当电缆发生故障时，工作人员不能够及时做出相应的措施的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种通讯光缆振动实时在线监测系统，包括中央处理器，所述中央处理器与数据采集模块之间通过数据传输模块进行传输连接的，所述数据采集模块的输入端通过导线与检测单元的输出端电性连接，所述检测单元的输入端通过导线与电缆的输出端电性连接，所述中央处理器与数据库之间为双向连接，且中央处理器的输出端通过导线分别与预警模块和显示单元以及数据分析模块的输入电性连接，所述数据分析模块的输出端通过导线与图表生成单元的输入端电性连接。

所述检测单元包括有光电转换模块和光纤振动传感模块，所述光纤振动传感模块的输出端通过导线与光电转换模块的输入端电性连接，且光纤振动传感模块设置有N个。

所述图表生成单元包括有数据处理模块和图表类别管理模块、选择模块以及展示模块，所述数据处理模块的输出端通过导线与图表类别管理模块的输入端电性连接，所述图表类别管理模块的输出端通过导线与选择模块的输入端电性连接，所述选择模块的输出端通过导线与展示模块的输入端电性连接。

优选的，所述光纤振动传感模块在电缆上每隔50米设置一个，N的数值根据电缆的长度进行相应的设置。

优选的，所述中央处理器的输入端通过导线与时间模块的输出端电性连接，且中央处理器与定位模块之间通过GPS通信模块进行传输连接的。

优选的，所述图表类别管理模块包括有折线分布图和散点分布图、柱形图以及波形图。

优选的，所述显示单元包括有显示器和微处理器、储存模块以及电源模块，所述显示器的输入端通过导线与显示器的输入电性连接，所述微处理器和储存模块之间通过导线实现双向连接，所述电源模块的输出端通过导线分别与显示器和微处理器以及储存模块的输入端电性连接。

优选的，所述光纤振动传感模块的下表面设置有固定块，所述固定块的下表面中间位置处开设有与电缆相匹配的凹槽，且固定块的下方设置有弧形槽块，所述弧形槽块的两端均设置有凸块，两个所述凸块的上表面均垂直连接有插轴，两个所述插轴的上端分别嵌入滑动安装于固定块的两侧下表面，所述固定块的两侧下表面均开设有与插轴相匹配的插槽，所述插轴的上端一侧开设有滑槽，所述滑槽的内部嵌入滑动安装有锲块，所述锲块的一侧水平等距连接有两个第一弹簧，所述第一弹簧的一端与滑槽的内部一侧面固定连接，所述插槽的内部一侧面开设有与锲块另一侧相对应的限位槽，所述锲块的下方另一侧是卡在限位槽的内部，所述限位槽的内部一侧面嵌入滑动安装有推杆，所述推杆的一端固定连接有把手，且推杆的一端外表面套接滑动安装有第二弹簧，所述第二弹簧的两端分别与固定块的一侧面和把手的一侧面固定连接。

优选的，所述锲块的截面形状为梯形，且锲块的上端是设置于滑槽的内部。

优选的，所述凹槽的内部表面和弧形槽块的内部表面均固定粘接有防护垫，所述防护垫是一种橡胶材质构件。

有益效果

本发明提供了一种通讯光缆振动实时在线监测系统，与现有技术相比具备以下有益效果：

（1）、该通讯光缆振动实时在线监测系统，通过光纤振动传感模块的输出端通过导线与光电转换模块的输入端电性连接，且光纤振动传感模块设置有N个，数据处理模块的输出端通过导线与图表类别管理模块的输入端电性连接，图表类别管理模块的输出端通过导线与选择模块的输入端电性连接，选择模块的输出端通过导线与展示模块的输入端电性连接，能够对电缆上多个位置进行振动检测，保证检测结果更加精确，更加全面，且光纤振动传感模块检测完毕后，能够根据振动信息类别选出相应的图表信息，使其以图表的形式向工作人员展示，让工作人员能够更加直观的了解检测的信息数据情况，若发生故障时，使工作人员能够及时做出相应的措施。

（2）、该通讯光缆振动实时在线监测系统，通过锲块的一侧水平等距连接有两个第一弹簧，第一弹簧的一端与滑槽的内部一侧面固定连接，插槽的内部一侧面开设有与锲块另一侧相对应的限位槽，锲块的下方另一侧是卡在限位槽的内部，限位槽的内部一侧面嵌入滑动安装有推杆，推杆的一端固定连接有把手，且推杆的一端外表面套接滑动安装有第二弹簧，第二弹簧的两端分别与固定块的一侧面和把手的一侧面固定连接，利用第一弹簧和第二弹簧的弹性，能够便于将光纤振动传感模块安装在电缆上，同时也能够快速的完成其拆卸工作，代替了传统的螺栓固定方式，节省了光纤振动传感模块的拆装时间。

附图说明

图1为本发明的原理框架图；

图2为本发明检测单元的原理框架图；

图3为本发明图表生成单元的原理框架图；

图4为本发明图表类别管理模块的原理框架图；

图5为本发明显示单元的原理框架图；

图6为本发明光纤振动传感模块结构的示意图；

图7为本发明图6中A处结构的局部放大图。

图中：1、中央处理器；2、数据传输模块；3、数据采集模块；4、检测单元；41、光电转换模块；42、光纤振动传感模块；421、固定块；422、凹槽；423、弧形槽块；4231、防护垫；424、凸块；425、插轴；426、插槽；427、滑槽；428、锲块；429、第一弹簧；4210、限位槽；4211、推杆；4212、把手；4213、第二弹簧；5、电缆；6、数据库；7、时间模块；8、预警模块；9、GPS通信模块；10、定位模块；11、显示单元；111、显示器；112、微处理器；113、储存模块；114、电源模块；12、数据分析模块；13、图表生成单元；131、数据处理模块；132、图表类别管理模块；1321、折线分布图；1322、散点分布图；1323、柱形图；1324、波形图；133、选择模块；134、展示模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-7，本发明提供一种技术方案：一种通讯光缆振动实时在线监测系统，包括中央处理器1，中央处理器1与数据采集模块3之间通过数据传输模块2进行传输连接的，数据采集模块3的输入端通过导线与检测单元4的输出端电性连接，检测单元4的输入端通过导线与电缆5的输出端电性连接，中央处理器1与数据库6之间为双向连接，且中央处理器1的输出端通过导线分别与预警模块8和显示单元11以及数据分析模块12的输入电性连接，数据分析模块12的输出端通过导线与图表生成单元13的输入端电性连接。

检测单元4包括有光电转换模块41和光纤振动传感模块42，光纤振动传感模块42的输出端通过导线与光电转换模块41的输入端电性连接，且光纤振动传感模块42设置有N个。

图表生成单元13包括有数据处理模块131和图表类别管理模块132、选择模块133以及展示模块134，数据处理模块131的输出端通过导线与图表类别管理模块132的输入端电性连接，图表类别管理模块132的输出端通过导线与选择模块133的输入端电性连接，选择模块133的输出端通过导线与展示模块134的输入端电性连接。

请参阅图1，中央处理器1的输入端通过导线与时间模块7的输出端电性连接，且中央处理器1与定位模块10之间通过GPS通信模块9进行传输连接的，时间模块7能够记录光纤振动传感模块42检测的时间，定位模块10能够对检测位置进行定位。

请参阅图2，光纤振动传感模块42在电缆5上每隔50米设置一个，N的数值根据电缆5的长度进行相应的设置，为了能够更加全面的对光缆振动进行检测。

请参阅图4，图表类别管理模块132包括有折线分布图1321和散点分布图1322、柱形图1323以及波形图1324，为了能够根据光缆振动信息的类别，然后以相应的图表信息展示给工作人员。

请参阅图5，显示单元11包括有显示器111和微处理器112、储存模块113以及电源模块114，显示器111的输入端通过导线与显示器111的输入电性连接，微处理器112和储存模块113之间通过导线实现双向连接，电源模块114的输出端通过导线分别与显示器111和微处理器112以及储存模块113的输入端电性连接，显示器111可以显示检测信息内容，储存模块113会对信息进行储存，电源模块114起到供电作用。

请参阅图6-7，光纤振动传感模块42的下表面设置有固定块421，固定块421的下表面中间位置处开设有与电缆5相匹配的凹槽422，且固定块421的下方设置有弧形槽块423，弧形槽块423的两端均设置有凸块424，两个凸块424的上表面均垂直连接有插轴425，两个插轴425的上端分别嵌入滑动安装于固定块421的两侧下表面，固定块421的两侧下表面均开设有与插轴425相匹配的插槽426，插轴425的上端一侧开设有滑槽427，滑槽427的内部嵌入滑动安装有锲块428，锲块428的一侧水平等距连接有两个第一弹簧429，第一弹簧429的一端与滑槽427的内部一侧面固定连接，插槽426的内部一侧面开设有与锲块428另一侧相对应的限位槽4210，锲块428的下方另一侧是卡在限位槽4210的内部，限位槽4210的内部一侧面嵌入滑动安装有推杆4211，推杆4211的一端固定连接有把手4212，且推杆4211的一端外表面套接滑动安装有第二弹簧4213，第二弹簧4213的两端分别与固定块421的一侧面和把手4212的一侧面固定连接，锲块428的截面形状为梯形，且锲块428的上端是设置于滑槽427的内部，为了便于对光纤振动传感模块42安装在电缆5上，同时也便于对其进行拆卸，凹槽422的内部表面和弧形槽块423的内部表面均固定粘接有防护垫4231，防护垫4231是一种橡胶材质构件，橡胶具有柔软性，对电缆5起到了保护作用。

同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。

使用时，首先将光纤振动传感模块42固定在电缆5时，使其间隔为50米，在固定光纤振动传感模块42时，先将固定块421上的凹槽422套在电缆5的上方，之后将弧形槽块423套在电缆5的下方，接着将凸块424上的插轴425插入到固定块421上的插槽426中，并且挤压弧形槽块423，使弧形槽块423将电缆5牢牢的卡在固定块421上的凹槽422中，在插轴425插入到固定块421上的插槽426中时，由于锲块428的截面形状为梯形，且锲块428的上端位于插轴425上的滑槽427中，因此在插轴425进入到插槽426中时，利用第一弹簧429的弹性，插槽426的内部一侧会将锲块428挤压到滑槽427中，当锲块428移动到插槽426内部限位槽4210的位置时，第一弹簧429使锲块428恢复到原位置，从而使锲块428卡进限位槽4210的内部，进而将光纤振动传感模块42给固定在电缆5上，需要对其进行拆卸时，按动推杆4211上的把手4212，在第二弹簧4213的弹性下，使其带动推杆4211滑动，推杆4211会对锲块428进行挤压，使其进入到插轴425上的滑槽427中，之后将弧形槽块423从电缆5上拿掉即可完成拆卸工作，进一步，光纤振动传感模块42会对光缆振动进行检测，检测后将信息传递给光电转换模块41，光电转换模块41将光信号转换为电信号，之后通过通过导线传递给数据采集模块3，数据采集模块3对检测的信息进行采集，采集后通过数据传输模块2将信息传递给中央处理器1，中央处理器1将信号传递给数据分析模块12，根据时间模块7的时间变化，对光纤振动传感模块42实时检测的信息进行分析，使其和数据库6内部的原始数据进行比较，分析比较后将信息传递给图表生成单元13，图表生成单元13内部的数据处理模块131对数据进行处理，处理后将信息传递给图表类别管理模块132，图表类别管理模块132将信息传递给选择模块133，选择模块133根据电缆5振动信息的类型在图表类别管理模块132中选出相应的图表，选择好后将图表信息传递给展示模块134，展示模块134会通过显示单元11上的显示器111显示出来，使工作人员对监测光缆振动的信息了解的更加透彻和直观，若监测的数据和数据库6内部的初始数据比较后存在异常时，中央处理器1会将信息传递给预警模块8，预警模块8会提醒工作人员工作，人员根据定位模块10提供的定位信息能够及时作出相应的措施。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种通讯光缆振动实时在线监测系统，包括中央处理器（1），其特征在于：所述中央处理器（1）与数据采集模块（3）之间通过数据传输模块（2）进行传输连接的，所述数据采集模块（3）的输入端通过导线与检测单元（4）的输出端电性连接，所述检测单元（4）的输入端通过导线与电缆（5）的输出端电性连接，所述中央处理器（1）与数据库（6）之间为双向连接，且中央处理器（1）的输出端通过导线分别与预警模块（8）和显示单元（11）以及数据分析模块（12）的输入电性连接，所述数据分析模块（12）的输出端通过导线与图表生成单元（13）的输入端电性连接；

所述检测单元（4）包括有光电转换模块（41）和光纤振动传感模块（42），所述光纤振动传感模块（42）的输出端通过导线与光电转换模块（41）的输入端电性连接，且光纤振动传感模块（42）设置有N个；

所述图表生成单元（13）包括有数据处理模块（131）和图表类别管理模块（132）、选择模块（133）以及展示模块（134），所述数据处理模块（131）的输出端通过导线与图表类别管理模块（132）的输入端电性连接，所述图表类别管理模块（132）的输出端通过导线与选择模块（133）的输入端电性连接，所述选择模块（133）的输出端通过导线与展示模块（134）的输入端电性连接。

2.根据权利要求1所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述光纤振动传感模块（42）在电缆（5）上每隔50米设置一个，N的数值根据电缆（5）的长度进行相应的设置。

3.根据权利要求1所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述中央处理器（1）的输入端通过导线与时间模块（7）的输出端电性连接，且中央处理器（1）与定位模块（10）之间通过GPS通信模块（9）进行传输连接的。

4.根据权利要求1所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述图表类别管理模块（132）包括有折线分布图（1321）和散点分布图（1322）、柱形图（1323）以及波形图（1324）。

5.根据权利要求1所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述显示单元（11）包括有显示器（111）和微处理器（112）、储存模块（113）以及电源模块（114），所述显示器（111）的输入端通过导线与显示器（111）的输入电性连接，所述微处理器（112）和储存模块（113）之间通过导线实现双向连接，所述电源模块（114）的输出端通过导线分别与显示器（111）和微处理器（112）以及储存模块（113）的输入端电性连接。

6.根据权利要求1所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述光纤振动传感模块（42）的下表面设置有固定块（421），所述固定块（421）的下表面中间位置处开设有与电缆（5）相匹配的凹槽（422），且固定块（421）的下方设置有弧形槽块（423），所述弧形槽块（423）的两端均设置有凸块（424），两个所述凸块（424）的上表面均垂直连接有插轴（425），两个所述插轴（425）的上端分别嵌入滑动安装于固定块（421）的两侧下表面，所述固定块（421）的两侧下表面均开设有与插轴（425）相匹配的插槽（426），所述插轴（425）的上端一侧开设有滑槽（427），所述滑槽（427）的内部嵌入滑动安装有锲块（428），所述锲块（428）的一侧水平等距连接有两个第一弹簧（429），所述第一弹簧（429）的一端与滑槽（427）的内部一侧面固定连接，所述插槽（426）的内部一侧面开设有与锲块（428）另一侧相对应的限位槽（4210），所述锲块（428）的下方另一侧是卡在限位槽（4210）的内部，所述限位槽（4210）的内部一侧面嵌入滑动安装有推杆（4211），所述推杆（4211）的一端固定连接有把手（4212），且推杆（4211）的一端外表面套接滑动安装有第二弹簧（4213），所述第二弹簧（4213）的两端分别与固定块（421）的一侧面和把手（4212）的一侧面固定连接。

7.根据权利要求6所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述锲块（428）的截面形状为梯形，且锲块（428）的上端是设置于滑槽（427）的内部。

8.根据权利要求6所述的一种通讯光缆振动实时在线监测系统，其特征在于：所述凹槽（422）的内部表面和弧形槽块（423）的内部表面均固定粘接有防护垫（4231），所述防护垫（4231）是一种橡胶材质构件。

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