RU2743888C1 - Method for controlling the depth of optical cable laying - Google Patents

Method for controlling the depth of optical cable laying Download PDF

Info

Publication number
RU2743888C1
RU2743888C1 RU2020126793A RU2020126793A RU2743888C1 RU 2743888 C1 RU2743888 C1 RU 2743888C1 RU 2020126793 A RU2020126793 A RU 2020126793A RU 2020126793 A RU2020126793 A RU 2020126793A RU 2743888 C1 RU2743888 C1 RU 2743888C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cable
optical
depth
phase
optical fiber
Prior art date
Application number
RU2020126793A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Владимир Александрович Бурдин
Антон Владимирович Бурдин
Владимир Александрович Андреев
Михаил Викторович Дашков
Антон Олегович Нижгородов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики"
Priority to RU2020126793A priority Critical patent/RU2743888C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2743888C1 publication Critical patent/RU2743888C1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B17/00Measuring arrangements characterised by the use of infrasonic, sonic or ultrasonic vibrations
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/08Locating faults in cables, transmission lines, or networks

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

FIELD: cable laying.
SUBSTANCE: invention can be used to control the depth of laying an optical cable including a cable without conductive elements. According to the method, a directional acoustic effect is created on the cable and, using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, the characteristics of the backscattering of the optical fiber are measured, while the source of the directed acoustic effect is placed on the surface above the cable and the characteristic of the backscattering of the optical fiber is measured using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, which is used to determine assessment of the level of the acting acoustic signal at the point of exposure e1, then, keeping the position of the source in the horizontal plane unchanged, raise it above the surface by a known distance H, after which the characteristic of the backscattering of the optical fiber is measured using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, which determines the acoustic signal at the point of impact e2. The depth of the optical cable is estimated by the distance from the cable to the surface above the cable h which is calculated in accordance with the formula.
EFFECT: control of the depth of laying the optical cable and expansion of the field of application of the method.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для контроля глубины прокладки оптического кабеля, в том числе кабеля без проводящих элементов.The invention relates to measuring equipment and can be used to control the depth of laying an optical cable, including a cable without conductive elements.

Известны индукционные способы контроля глубины прокладки кабелей [1-8], заключающиеся в том, что к цепи «провод-земля» кабельной линии подключают генератор и измеряют параметры магнитного поля, возбуждаемого протекающим по проводнику данной цепи током, по которым и определяют глубину залегания кабеля. Данные способы неприменимы для контроля глубины прокладки оптического кабеля без проводящих элементов.Known induction methods for controlling the depth of cable laying [1-8], consisting in the fact that a generator is connected to the wire-ground circuit of the cable line and the parameters of the magnetic field excited by the current flowing through the conductor of this circuit are measured, which determine the depth of the cable ... These methods are not applicable to control the depth of laying an optical cable without conductive elements.

Известны способы определения местоположения трубопровода [9, 10], заключающиеся в том, что к трубопроводу подключают импульсный генератор, с помощью акустических датчиков над трубопроводом измеряют акустические сигналы, по параметрам которых определяют местоположение трубопровода. Данные способы не предназначены для контроля глубины прокладки оптических кабелей.Known methods for determining the location of the pipeline [9, 10], consisting in the fact that a pulse generator is connected to the pipeline, acoustic signals are measured above the pipeline using acoustic sensors, the parameters of which determine the location of the pipeline. These methods are not intended to control the depth of optical cables.

Наиболее близким к заявляемому является способ определения местоположения оптического кабеля [11], заключающийся в том, что над кабелем продольно-поперечно относительно предполагаемой трассы кабеля перемещают источник направленного акусто-вибрационного воздействия, при этом по отдельному каналу связи управляют перемещениями источника направленного акусто-вибрационного воздействия и уровнем акусто-вибрационного воздействия, с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, у которого длина когерентности оптического источника излучения больше длительности зондирующего импульса, измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна при отсутствии вибрационного воздействия, затем производят акусто-вибрационное воздействие на кабель с поверхности земли, перемещая источник направленного вибрационного воздействия над предполагаемой трассой, с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, у которого длина когерентности оптического источника излучения больше длительности зондирующего импульса, измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна при вибрационном воздействии и определяют местоположение кабеля по положению источника направленного вибрационного воздействия, при котором разница между характеристиками обратного рассеяния, измеренными с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра до начала и при вибрационном воздействии в месте вибрационного воздействия максимальна. Однако данный способ не предназначен для контроля глубины прокладки оптического кабеля.The closest to the claimed one is a method for determining the location of an optical cable [11], which consists in the fact that above the cable longitudinally-transversely relative to the intended cable route, a source of directional acoustic-vibration action is moved, while a separate communication channel controls the movements of a source of directional acoustic-vibration action and the level of acousto-vibration exposure, using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, in which the coherence length of the optical radiation source is longer than the duration of the probe pulse, measure the backscattering characteristic of the optical fiber in the absence of vibration exposure, then produce an acousto-vibration effect on the cable from the earth's surface, moving a source of directional vibration action above the proposed path, using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, in which the coherence length of the optical source is exercises longer than the duration of the probe pulse, measure the characteristic of the backscattering of the optical fiber under vibration and determine the location of the cable by the position of the source of directional vibration, in which the difference between the characteristics of the backscatter, measured using a phase-sensitive pulse optical reflectometer before and during vibration at the place of vibration the impact is maximum. However, this method is not intended to control the depth of the optical cable.

Сущностью предполагаемого изобретения является расширение области применения.The essence of the proposed invention is to expand the scope.

Эта сущность достигается тем, что согласно способу контроля глубины прокладки оптического кабеля создают направленное акустическое воздействие на кабель и с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра измеряют характеристики обратного рассеяния оптического волокна, при этом предварительно источник направленного акустического воздействия размещают на поверхности над кабелем и измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, по которой определяют оценку уровня воздействующего акустического сигнала в месте воздействия e1, затем, сохраняя неизменным положение источника направленного акустического воздействия в горизонтальной плоскости, поднимают его над поверхностью на известное расстояние H, после чего измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, по которой определяют оценку уровня воздействующего акустического сигнала в месте воздействия e2, и оценивают глубину прокладки оптического кабеля по расстоянию от кабеля до поверхности над кабелем h, которое рассчитывают по формулеThis essence is achieved by the fact that, according to the method for controlling the depth of laying the optical cable, a directed acoustic effect is created on the cable and the characteristics of the backscattering of the optical fiber are measured using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, while the source of the directional acoustic effect is previously placed on the surface above the cable and the backscatter characteristic is measured optical fiber using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, which determines the assessment of the level of the acting acoustic signal at the point of exposure e 1 , then, keeping the position of the source of directional acoustic influence in the horizontal plane unchanged, raise it above the surface by a known distance H, and then measure the characteristic of the inverse scattering of an optical fiber using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, which is used to determine the assessment of the level of the influencing about the acoustic signal at the point of impact e 2 , and the depth of the optical cable is estimated by the distance from the cable to the surface above the cable h, which is calculated by the formula

Figure 00000001
(1).
Figure 00000001
(one).

На чертеже представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа. The drawing shows a block diagram of a device for implementing the proposed method.

Устройство включает проложенный ниже поверхности земли 1 оптический кабель 2 с оптическим волокном 3, фазочувствительный импульсный оптический рефлектометр 4 и источник направленного акустического воздействия 5.The device includes an optical cable 2 with optical fiber 3, laid below the earth's surface 1, a phase-sensitive pulse optical reflectometer 4 and a source of directional acoustic action 5.

Оптическое волокно 3 проложенного ниже поверхности земли 1 оптического кабеля 2 подключено ко входу фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра 4, а источник направленного акустического воздействия расположен над кабелем на поверхности. Optical fiber 3 of an optical cable 2 laid below the earth's surface 1 is connected to the input of a phase-sensitive pulse optical reflectometer 4, and a source of directional acoustic impact is located above the cable on the surface.

Устройство работает следующим образом. Фазочувствительный импульсный оптический рефлектометр 4 измеряет характеристики обратного рассеяния оптического волокна 3, по которым определяют оценки наводимых в оптическом волокне в результате акустического воздействия в месте воздействия уровней сигналов. Предварительно определяют оценку уровня сигнала при размещении источника акустического воздействия на поверхности над кабелем e1, а затем при расположении источника акустического воздействия в той же точке на высоте H над поверхностью e2. После чего, оценивают глубину прокладки оптического кабеля по расстоянию от кабеля до поверхности h, которое рассчитывают по формуле (1).The device works as follows. The phase-sensitive pulse optical reflectometer 4 measures the characteristics of the backscattering of the optical fiber 3, which determine the estimates of the signal levels induced in the optical fiber as a result of acoustic exposure at the site of exposure. A preliminary estimate of the signal level is determined when the acoustic source is placed on the surface above the cable e 1 , and then when the acoustic source is located at the same point at a height H above the surface e 2 . After that, the depth of the optical cable is estimated by the distance from the cable to the surface h, which is calculated by the formula (1).

В отличие от известного способа, которым является прототип, заявляемый способ включает измерения параметров акустического воздействия с использованием оптического волокна как распределенного акустического сенсора для двух значений расстояния от источника акустического воздействия до кабеля в одной точке кабельной линии, что и позволяет в отличие от известного способа, которым является прототип, контролировать глубину прокладки оптического кабеля и тем самым расширить область применения заявляемого способа по сравнению с прототипом.In contrast to the known method, which is the prototype, the claimed method includes measuring the parameters of acoustic exposure using an optical fiber as a distributed acoustic sensor for two values of the distance from the source of acoustic exposure to the cable at one point of the cable line, which allows, in contrast to the known method, which is the prototype, to control the depth of the optical cable and thereby expand the scope of the proposed method in comparison with the prototype.

ЛИТЕРАТУРАLITERATURE

1. SU 98345 1. SU 98345

2. SU 5699842. SU 569984

3. RU 23153373. RU 2315337

4. RU 2326343 4. RU 2326343

5. RU 26354025. RU 2635402

6. WO 2017/1647656. WO 2017/164765

7. RU 26993797. RU 2699379

8. RU 27131048.RU 2713104

9. RU 24825159.RU 2482515

10. RU 12720310. RU 127203

11. RU 2656295.11. RU 2656295.

Claims (2)

Способ контроля глубины прокладки оптического кабеля, заключающийся в том, что создают направленное акустическое воздействие на кабель и с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра измеряют характеристики обратного рассеяния оптического волокна, отличающийся тем, что предварительно источник направленного акустического воздействия размещают на поверхности над кабелем и измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, по которой определяют оценку уровня воздействующего акустического сигнала в месте воздействия e1, затем, сохраняя неизменным положение источника направленного акустического воздействия в горизонтальной плоскости, поднимают его над поверхностью на известное расстояние H, после чего измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, по которой определяют оценку уровня воздействующего акустического сигнала в месте воздействия e2, и оценивают глубину прокладки оптического кабеля по расстоянию от кабеля до поверхности над кабелем h, которое рассчитывают по формулеA method for controlling the depth of laying an optical cable, which consists in creating a directional acoustic effect on the cable and using a phase-sensitive pulse optical reflectometer measure the characteristics of the backscattering of the optical fiber, characterized in that the source of the directed acoustic effect is preliminarily placed on the surface above the cable and the characteristic of the reverse scattering of an optical fiber using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, which determines the assessment of the level of the acting acoustic signal at the point of exposure e 1 , then, keeping the position of the source of directional acoustic influence in the horizontal plane unchanged, raise it above the surface by a known distance H, after which the characteristic is measured backscattering of an optical fiber using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, which determines an estimate of the level of the signal at the point of impact e 2 , and the depth of the optical cable is estimated by the distance from the cable to the surface above the cable h, which is calculated by the formula
Figure 00000002
.
Figure 00000002
...
RU2020126793A 2020-08-11 2020-08-11 Method for controlling the depth of optical cable laying RU2743888C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126793A RU2743888C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for controlling the depth of optical cable laying

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020126793A RU2743888C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for controlling the depth of optical cable laying

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2743888C1 true RU2743888C1 (en) 2021-03-01

Family

ID=74857447

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020126793A RU2743888C1 (en) 2020-08-11 2020-08-11 Method for controlling the depth of optical cable laying

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2743888C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748310C1 (en) * 2020-10-26 2021-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for finding the route of laying an optical cable
RU2762705C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable
RU2762849C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120564B2 (en) * 2003-04-03 2006-10-10 Metrotech Corporation Buried line locator with integral position sensing
UA90007C2 (en) * 2008-02-25 2010-03-25 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Acoustic method for contact-less control of depth of corrosion damage of pipelines
US7834801B2 (en) * 2003-11-25 2010-11-16 Metrotech Corporation, Inc. Sensor fusion for model-based detection in pipe and cable locator systems
US8115489B2 (en) * 2008-02-29 2012-02-14 Radiodetection Limited Detector for detecting a current carrying conductor and a method of validating operation of the detector
US10732313B2 (en) * 2015-06-26 2020-08-04 Metrotech Corporation System and method for locating underground lines using motion based responsiveness

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7120564B2 (en) * 2003-04-03 2006-10-10 Metrotech Corporation Buried line locator with integral position sensing
US7834801B2 (en) * 2003-11-25 2010-11-16 Metrotech Corporation, Inc. Sensor fusion for model-based detection in pipe and cable locator systems
UA90007C2 (en) * 2008-02-25 2010-03-25 Ивано-Франковский национальный технический университет нефти и газа Acoustic method for contact-less control of depth of corrosion damage of pipelines
US8115489B2 (en) * 2008-02-29 2012-02-14 Radiodetection Limited Detector for detecting a current carrying conductor and a method of validating operation of the detector
US10732313B2 (en) * 2015-06-26 2020-08-04 Metrotech Corporation System and method for locating underground lines using motion based responsiveness

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2748310C1 (en) * 2020-10-26 2021-05-21 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for finding the route of laying an optical cable
RU2762849C1 (en) * 2021-04-13 2021-12-23 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable
RU2762705C1 (en) * 2021-05-24 2021-12-22 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" Method for controlling the depth of laying an optical cable

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2743888C1 (en) Method for controlling the depth of optical cable laying
RU2656295C1 (en) Method of route search and determining place of optical cable fault
KR101899079B1 (en) System for detecting location of underground objects
EP2906968A1 (en) Method for monitoring soil erosion around buried devices, instrumented device and system implementing the method
US5784338A (en) Time domain reflectometry system for real-time bridge scour detection and monitoring
CN106610502A (en) A buried communication optical cable ground location rapid and accurate search method
US6121894A (en) Low cost time domain reflectometry system for bridge scour detection and monitoring
KR101436821B1 (en) System and method for measuring scour depth of piles on riverbed or seabed using portable vibration sensors
Wang et al. A bundled time domain reflectometry‐based sensing cable for monitoring of bridge scour
RU2656283C1 (en) Method for determining a cable routing and cable fault localization
CN105044726B (en) A kind of acoustic depth sounding instrument calibrating installation and method
RU2350974C1 (en) Method for determination of cable installation route and localisation of cable damage point
KR20130058137A (en) Apparatus for position-information of underground pipe having prominence impact absorbing member
RU2352963C1 (en) Method for detection of distance to cable located in earth and depth of its location
RU2762705C1 (en) Method for controlling the depth of laying an optical cable
RU2762849C1 (en) Method for controlling the depth of laying an optical cable
KR100399984B1 (en) Electromagnetic Underground Detecting Method and The Same System
JP4691656B2 (en) Object search method in structure, computer program, and recording medium
RU2319179C1 (en) Method for specifying cable laying route
TWI452267B (en) Tdr apparatus and method for liquid level and scour measurements
US10145820B2 (en) Identification of water pipe material based on stress wave propagation
CA3060812A1 (en) Determining event characteristics of microseismic events in a wellbore using distributed acoustic sensing
KR102365354B1 (en) Measuring system of conforming of manhole by using rebound of selective wave
JPH0196584A (en) Method for surveying position of piping buried under ground
RU2761591C1 (en) Optical cable routing search method