RU2745361C1 - Method of searching for an optical cable laying route - Google Patents
Method of searching for an optical cable laying route Download PDFInfo
- Publication number
- RU2745361C1 RU2745361C1 RU2020126804A RU2020126804A RU2745361C1 RU 2745361 C1 RU2745361 C1 RU 2745361C1 RU 2020126804 A RU2020126804 A RU 2020126804A RU 2020126804 A RU2020126804 A RU 2020126804A RU 2745361 C1 RU2745361 C1 RU 2745361C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cable
- route
- acoustic
- optical
- vibration
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
- G01R31/08—Locating faults in cables, transmission lines, or networks
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/07—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems
- H04B10/071—Arrangements for monitoring or testing transmission systems; Arrangements for fault measurement of transmission systems using a reflected signal, e.g. using optical time domain reflectometers [OTDR]
Abstract
Description
Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для поиска трассы прокладки оптического кабеля. The invention relates to measuring equipment and can be used to search for a route for laying an optical cable.
Известны способы [1-3] определения расстояния до места акустического и, в частности, вибрационного воздействия на оптический кабель с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра, у которого длина когерентности оптического источника излучения больше длительности импульса, заключающиеся в том, что с одного конца кабеля измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна, на характеристике обратного рассеяния оптического волокна идентифицируют отображение воздействия на оптический кабель и по характеристике обратного рассеяния оптического волокна определяют расстояние до места воздействия. Эти методы не предназначены для поиска трассы прокладки оптического кабеля.Known methods [1-3] for determining the distance to the place of the acoustic and, in particular, the vibration impact on the optical cable using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, in which the coherence length of the optical radiation source is greater than the pulse duration, consisting in the fact that from one end of the cable is measured the backscatter characteristic of the optical fiber, the reflection of the impact on the optical cable is identified on the backscatter characteristic of the optical fiber, and the distance to the impact site is determined from the backscatter characteristic of the optical fiber. These methods are not intended for finding the route of laying an optical cable.
Известен способ [4] определения расположения трубопроводов, заключающийся в том, что к трубопроводу подключают генератор импульсных волн, над предполагаемым местом наличия трубопровода устанавливается устройство, содержащее вычислитель разности акустических сигналов и два чувствительных элемента, выполненных в виде микрофонов и расположенных вдоль горизонтальной плоскости на расстоянии друг от друга, для определения оси заглубленного в грунт трубопровода устройство перемещают в сторону увеличения сигналов в обоих микрофонах, определяя местоположение трубопровода по разности уровней сигналов в обоих микрофонах, которая будет уменьшаться и достигнет минимума при нахождении оси трубопровода посередине между микрофонами. Данный способ не предназначен для поиска трассы прокладки оптического кабеля.There is a known method [4] for determining the location of pipelines, which consists in the fact that a pulse wave generator is connected to the pipeline, a device is installed above the proposed location of the pipeline, containing a calculator of the difference in acoustic signals and two sensitive elements made in the form of microphones and located along the horizontal plane at a distance from each other, to determine the axis of the pipeline buried in the ground, the device is moved in the direction of increasing signals in both microphones, determining the location of the pipeline by the difference in signal levels in both microphones, which will decrease and reach a minimum when the axis of the pipeline is in the middle between the microphones. This method is not intended to search for a route for laying an optical cable.
Известен способ [5] обнаружения трассы диэлектрического оптического кабеля с поверхности грунта, основанный на возбуждении испытательного сигнала, распространяющегося вдоль отыскиваемого кабеля, и определении трассы кабеля по фиксированному сигналу, в качестве испытательного сигнала используют модулированный оптический сигнал, распространяющийся по одному из оптических волокон оптического кабеля, создают переменный во времени локальный изгиб этого оптического волокна путем механического воздействия источником низкочастотных механических колебаний, осуществляемого продольно-поперечным относительно предполагаемой трассы кабеля его перемещением, и по максимальной величине принимаемого низкочастотного сигнала судят о трассе следования кабеля. Основные проблемы осуществления данного способа связаны с тем, что для получения удовлетворительного сигнала на приеме необходима достаточно большая мощность источника низкочастотных механических колебаний, что в свою очередь обусловливает его массогабаритные характеристики, ограничивает разрешающую способность способа и протяженность участка трассы, на котором можно реализовать способ. Увеличение массогабаритных характеристик источника низкочастотных механических колебаний приводит к увеличению затрат на его перемещение по трассе. Определенные неудобства создает необходимость подключения к кабелю с двух сторон участка.There is a method [5] for detecting the route of a dielectric optical cable from the ground surface, based on the excitation of a test signal propagating along the sought cable, and determining the cable route using a fixed signal, a modulated optical signal propagating along one of the optical fibers of an optical cable is used as a test signal , create a time-varying local bending of this optical fiber by mechanical action by a source of low-frequency mechanical vibrations, carried out by its longitudinal-transverse movement relative to the intended cable route, and by the maximum value of the received low-frequency signal, the cable route is judged. The main problems of the implementation of this method are associated with the fact that to obtain a satisfactory signal at reception, a sufficiently high power of the source of low-frequency mechanical vibrations is required, which in turn determines its mass and size characteristics, limits the resolution of the method and the length of the route section on which the method can be implemented. An increase in the weight and size characteristics of the source of low-frequency mechanical vibrations leads to an increase in the cost of moving it along the route. Certain inconveniences are created by the need to connect to the cable from both sides of the site.
Наиболее близким к заявляемому является способ поиска трассы прокладки оптического волокна кабеля [6], 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 трассу прокладки кабеля по местоположению 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. К недостаткам данного способа относится относительно плавный характер изменения наводимого сдвига фазы в оптическом волокне в области его максимума при перемещении источника направленного акусто-вибрационного воздействия непосредственно над кабелем, что затрудняет локализацию соответствующей максимальному уровню разности сигналов точки и приводит к дополнительным погрешностям определения трассы прокладки оптического кабеля.The closest to the claimed one is a method of searching for a route for laying an optical fiber of a cable [6], which consists in the fact that a source of directional acoustic-vibration impact is moved above the cable longitudinally-transversely relative to the intended cable route, while a separate communication channel controls the movements of a source of directional acoustic vibration exposure and the level of acousto-vibration exposure, using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer, in which the coherence length of the optical radiation source is longer than the probe pulse duration, 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 the source of directional vibration over the intended path, using a phase-sensitive pulse optical reflectometer, in which the coherence length of the optical source is radiation longer than the duration of the probe pulse, measure the characteristic of the backscattering of the optical fiber under vibration and determine the cable route by the location of the source of directional vibration action, in which the difference between the characteristics of backscattering, measured using a phase-sensitive pulse optical reflectometer before the start and during vibration action in place vibration impact is maximum. The disadvantages of this method include the relatively smooth nature of the change in the induced phase shift in the optical fiber in the region of its maximum when the source of the directional acoustic-vibration effect moves directly above the cable, which makes it difficult to localize the point corresponding to the maximum level of the signal difference and leads to additional errors in determining the route of laying 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 поиска трассы прокладки оптического кабеля создают направленное акусто-вибрационное воздействие на кабель, источник направленного акусто-вибрационного воздействия перемещают продольно-поперечно относительно предполагаемой трассы прокладки кабеля и по отдельному каналу связи управляют его перемещениями и уровнем акусто-вибрационного воздействия, и с помощью фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра измеряют характеристику обратного рассеяния оптического волокна, при этом над предполагаемым местоположением оптического кабеля на фиксированном расстоянии друг от друга размещают два работающих в противофазе источника направленного акусто-вибрационного воздействия, перемещают их продольно-поперечно относительно предполагаемой трассы прокладки кабеля не изменяя расстояния между ними так, чтобы соединяющая их ось была бы приблизительно перпендикулярна трассе прокладки кабеля, и определяют трассу прокладки кабеля по местоположению центра оси между двумя работающими в противофазе источниками направленного акусто-вибрационного воздействия, в котором зависимость измеряемого уровня сигнала от смещения указанного центра оси между двумя работающими в противофазе источниками направленного акусто-вибрационного воздействия относительно оси кабеля в зоне воздействия соответствует локальному минимуму, расположенному между двумя локальными максимумами.This essence is achieved by the fact that according to the method of searching for the route of laying the optical cable, a directed acoustic-vibration effect is created on the cable, the source of the directional acoustic-vibration effect is moved longitudinally-transversely relative to the intended route of the cable laying and its movements and the level of acoustic-vibration are controlled through a separate communication channel. influence, and using a phase-sensitive pulsed optical reflectometer measure the characteristic of the backscattering of the optical fiber, while above the proposed location of the optical cable at a fixed distance from each other, place two sources of directional acoustic-vibration impact operating in antiphase, move them longitudinally-transversely relative to the proposed route of laying cables without changing the distance between them so that the axis connecting them would be approximately perpendicular to the cable routing, and determine the cable routing by location the center of the axis between two sources of directional acoustic-vibration action operating in antiphase, in which the dependence of the measured signal level on the displacement of the specified center of the axis between two sources of directed acoustic-vibration action operating in antiphase relative to the cable axis in the impact zone corresponds to a local minimum located between the two local maxima.
На фиг.1 представлена структурная схема устройства для реализации заявляемого способа.Figure 1 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, блок обработки и управления 5, канал связи 6, блок согласования и отображения 7 и работающие в противофазе два источника направленного акусто-вибрационного воздействия 8.The device includes an
Оптическое волокно 3 проложенного ниже поверхности земли 1 оптического кабеля 2 подключено ко входу фазочувствительного импульсного оптического рефлектометра 4, выход которого соединен со входом блока обработки и управления 5, а выход блока обработки и управления 5 через канал связи 6 подключен ко входу блока согласования и отображения 7, выход которого подключен ко входам работающих в противофазе двух источников направленного акусто-вибрационного воздействия 8.
Устройство работает следующим образом. Под действием сигнала от блока обработки и управления 5, передаваемого через канал связи 6, включаются работающие в противофазе два источника направленного акусто-вибрационного воздействия 8. Блок согласования блока согласования и отображения 7 обеспечивает величину и равенство уровней акусто-вибрационного воздействия от работающих в противофазе двух источников направленного акусто-вибрационного воздействия 8, контролирует их противофазную работу и отображает необходимую информацию об измеряемых фазочувствительным импульсным оптическим рефлектометром 4 сигналах. При работающих в противофазе двух источниках направленного акусто-вибрационного воздействия 8 фазочувствительный импульсный оптический рефлектометр 4 измеряет характеристику обратного рассеяния оптического волокна и передает результаты измерений характеристик в блок обработки и управления 5. По результатам обработки характеристик, измеренных фазочувствительным импульсным оптическим рефлектометром 4, блок обработки и управления 5 через канал связи 6 и блок согласования и отображения 7 регулирует уровень акусто-вибрационного воздействия и перемещения работающих в противофазе двух источников направленного акусто-вибрационного воздействия 8. По результатам перемещений работающих в противофазе двух источников направленного акусто-вибрационного воздействия 8 в блок обработки и управления 5 строится зависимость уровней измеряемых фазочувствительным импульсным оптическим рефлектометром 4 сигналов от смещения центра оси между двумя работающими в противофазе источниками направленного акусто-вибрационного воздействия 8 относительно оси оптического кабеля 2, по которой определяется трасса прокладки оптического кабеля 2 как местоположение указанного центра оси между двумя работающими в противофазе источниками направленного акусто-вибрационного воздействия 8, для которого зависимость измеряемого уровня сигнала от смещения указанного центра оси между двумя работающими в противофазе источниками направленного акусто-вибрационного воздействия 8 относительно оси кабеля 2 в зоне воздействия соответствует локальному минимуму, расположенному между двумя локальными максимумами исследуемой зависимости как показано на фиг.2.The device works as follows. Under the action of the signal from the processing and
В отличие от известного способа, которым является прототип, в предлагаемом способе за счет применения двух работающих в противофазе источников направленного акусто-вибрационного воздействия обеспечивается более существенная зависимость уровней измеряемого сигнала от смещения акусто-вибрационного воздействия относительно кабеля, что позволяет существенно снизить погрешности определения трассы прокладки оптического кабеля по сравнению с прототипом. Кроме того, исключается необходимость выполнения измерений при отсутствии акусто-вибрационного воздействия. Все это позволяет расширить область применения заявляемого способа по сравнению с прототипом.In contrast to the known method, which is the prototype, in the proposed method, due to the use of two sources of directed acoustic-vibration action operating in antiphase, a more significant dependence of the measured signal levels on the displacement of the acoustic-vibration effect relative to the cable is provided, which can significantly reduce the errors in determining the route of the laying optical cable in comparison with the prototype. In addition, it eliminates the need for measurements in the absence of acousto-vibration exposure. All this allows you to expand the scope of the proposed method in comparison with the prototype.
ЛИТЕРАТУРАLITERATURE
1. US 51948471. US 5194847
2. US 2013/01136292.US 2013/0113629
3. US 2014/01833603.US 2014/0183360
4. RU 1207844. RU 120784
5. SU 18186005. SU 1818600
6. RU 2656295.6. RU 2656295.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020126804A RU2745361C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method of searching for an optical cable laying route |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020126804A RU2745361C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method of searching for an optical cable laying route |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2745361C1 true RU2745361C1 (en) | 2021-03-24 |
Family
ID=75159188
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020126804A RU2745361C1 (en) | 2020-08-11 | 2020-08-11 | Method of searching for an optical cable laying route |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2745361C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2047869C1 (en) * | 1993-03-29 | 1995-11-10 | Поволжский институт информатики, радиотехники и связи | Method for locating fault in optical cable with metal components |
GB2403797A (en) * | 2003-05-16 | 2005-01-12 | Radiodetection Ltd | Fibre optic cable detection |
US7848645B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-12-07 | British Telecommunications Public Limited Company | Identifying or locating waveguides |
WO2013093478A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Optasense Holdings Limited | Location and monitoring of undersea cables |
RU2656295C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of route search and determining place of optical cable fault |
-
2020
- 2020-08-11 RU RU2020126804A patent/RU2745361C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2047869C1 (en) * | 1993-03-29 | 1995-11-10 | Поволжский институт информатики, радиотехники и связи | Method for locating fault in optical cable with metal components |
GB2403797A (en) * | 2003-05-16 | 2005-01-12 | Radiodetection Ltd | Fibre optic cable detection |
US7848645B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-12-07 | British Telecommunications Public Limited Company | Identifying or locating waveguides |
WO2013093478A1 (en) * | 2011-12-23 | 2013-06-27 | Optasense Holdings Limited | Location and monitoring of undersea cables |
RU2656295C1 (en) * | 2017-04-04 | 2018-06-04 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Поволжский государственный университет телекоммуникаций и информатики" (ФГБОУ ВО ПГУТИ) | Method of route search and determining place of optical cable fault |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2656295C1 (en) | Method of route search and determining place of optical cable fault | |
Hoffman et al. | Position determination of an acoustic burst along a Sagnac interferometer | |
RU2175368C2 (en) | System for detection of drilling tool position, system of trenchless underground drilling and method of determination of drilling tool position | |
WO2019235330A1 (en) | Optical-fiber path searching method, optical-fiber path searching system, signal processing device, and program | |
Zhiqiang et al. | The directionality of an optical fiber high-frequency acoustic sensor for partial discharge detection and location | |
US20180356205A1 (en) | Defect detection method and defect detection device | |
RU2540258C1 (en) | Device to measure deformations and method to measure deformations | |
CN102713528A (en) | Method and apparatus for optical sensing | |
CN110011728A (en) | Buried cable fault locating system of the breaking point detection in conjunction with vibration detection | |
JP2005517948A (en) | Light sensor with appropriate modulation | |
EP2350603A1 (en) | Distributed fibre optic sensing for event detection | |
US11681042B2 (en) | Sparse excitation method for 3-dimensional underground cable localization by fiber optic sensing | |
CN106287238A (en) | A kind of gas pipeline leakage detection device | |
CN110518969A (en) | A kind of positioning device and method of optic cable vibration | |
CN106610502A (en) | A buried communication optical cable ground location rapid and accurate search method | |
RU2748310C1 (en) | Method for finding the route of laying an optical cable | |
Wang et al. | Distributed optical fiber vibration sensor using generalized cross-correlation algorithm | |
Zahid et al. | Reflectometric and interferometric fiber optic sensor’s principles and applications | |
RU2745361C1 (en) | Method of searching for an optical cable laying route | |
RU2744070C1 (en) | Method for monitoring the presence of water and/or sludge in a long-distance cable duct channel of a fiber-optic transmission line | |
RU2761591C1 (en) | Optical cable routing search method | |
CN213544838U (en) | Optical cable detection device | |
WO2018199786A1 (en) | Measurement method of vibrations, especially of seismic type, and a device for the measurement of vibrations, especially of seismic type | |
CN210327579U (en) | Optical cable vibrating positioning device | |
CN210444271U (en) | Optical cable vibrating positioning device |