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一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备

2021-03-24 15:41:51

一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备

  技术领域

  本实用新型涉及安全监控技术领域,具体为一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备。

  背景技术

  光纤通讯是全球信息传输主要途径,而我国从“十二五规划”到军网建设,从包括八纵八横等骨干网在内的干线通信体系,到各种数量庞大的局域网、智能办公网络、光纤入户等短距有线通讯领域,光纤通信近年来发展速度、规模和应用领域令人瞩目,目前我国光缆总量已近千万公里,作为国家通讯建设的基石,光纤通讯对于国计民生、国家和国防安全的重要性也日益增强,目前在通讯领域,光缆承担了主要的信息传输任务,一旦在光缆环节存在隐患,将直接威胁网络安全,导致严重信息安全问题,事实上,近年来,通讯线缆的安全已成为各级电信和广电运营部门,乃至国家安全和国防安全建设单位必须面对的紧迫问题,而在现代光纤通信中,尽管已使用各种加密和监控措施,但是仍不能避免线路被破坏,因此监控光纤线路周边动态行为和线路完整性、预测故障发生,是保障光通信系统可靠性迫切需要解决的问题,但与我国规模巨大的光纤通讯建设相比,目前具有预警和防范功能的光纤通信安全技术发展严重滞后。

  现有的光缆安全预警监控设备在进行监测预警时,往往都是通过人工监控的方式进行监测,不仅监测效果差,并且起不到一个预防的效果,在发生故障前不能及时的进行预警,并且不能根据光缆内部振动值的变化进行预警。

  实用新型内容

  (一)解决的技术问题

  针对现有技术的不足,本实用新型提供了一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备,解决了起不到一个预防的效果,在发生故障前不能及时的进行预警,并且不能根据光缆内部振动值的变化进行预警的问题。

  (二)技术方案

  为实现以上目的,本实用新型通过以下技术方案予以实现:一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备,包括深埋箱,所述深埋箱的表面固定连接有分隔腔,并且分隔腔的一侧连通有密封筒,所述深埋箱的内腔固定连接有测试组件,所述测试组件、深埋箱、分隔腔和密封筒的内腔均与光缆活动连接,所述分隔腔的左侧固定连接有温度传感器,所述温度传感器的表面与光缆的表面相互抵触,所述测试组件包括信号转换单元、光电探测器、光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元、光纤温度检测单元、波分复用器、单片机、检测信息收集单元、检测单元、无线通讯单元和预警信息库,所述单片机分别与光电探测器、光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元、光纤温度检测单元、波分复用器、检测信息收集单元、检测单元和无线通讯单元实现双向连接,所述光电探测器的输出端与信号转换单元的输入端连接,所述信号转换单元的输出端分别与光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元的输入端连接。

  优选的,所述光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元和光纤温度检测单元的输出端均与检测信息收集单元的输入端连接,所述温度传感器的输出端与光纤温度检测单元的输入端连接。

  优选的,所述检测信息收集单元的输出端与检测单元的输入端连接,所述检测单元的输出端与无线通讯单元的输入端连接。

  优选的,所述检测单元包括对应振动值选取模块、时间点选取模块、平均振动值测算模块、阈值设定模块、温度对比模块、应力对比模块、振动值对比模块和对比信息集中模块。

  优选的,所述阈值设定模块的输出端分别与温度对比模块、应力对比模块和振动值对比模块的输入端连接,所述温度对比模块、应力对比模块和振动值对比模块的输出端分别与对比信息集中模块的输入端连接。

  优选的,所述时间点选取模块的输出端与对应振动值选取模块的输入端连接,所述对应振动值选取模块的输出端与平均振动值测算模块的输入端连接,所述平均振动值测算模块的输出端与振动值对比模块的输入端连接。

  优选的,所述预警信息库包括故障振动值记录模块、信息存储模块和波动信息导出模块,所述故障振动值记录模块的输出端与信息存储模块的输入端连接,所述信息存储模块的输出端与波动信息导出模块的输入端连接。

  优选的,所述无线通讯单元包括信息转换模块和NB-IOT通讯模块,所述信息转换模块的输出端与NB-IOT通讯模块的输入端连接。

  优选的,所述密封筒的内腔固定连接有密封垫,所述密封垫的表面与光缆的表面相互抵触,所述密封垫的表面开设有弧形斜面。

  优选的,所述深埋箱的顶部通过螺栓固定连接有密封盖板,所述密封盖板的表面分别固定连接有第一密封圈和第二密封圈,所述深埋箱的内腔固定连接有承接板,所述第一密封圈的表面与深埋箱的顶部相互抵触,所述第二密封圈的表面与承接板的表面相互抵触,所述深埋箱的表面开设有散热槽。

  (三)有益效果

  本实用新型提供了一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备。与现有技术相比,具备以下有益效果:

  (1)、该具有实时监测的光缆安全预警监控设备,通过在深埋箱的表面固定连接有分隔腔,并且分隔腔的一侧连通有密封筒,深埋箱的内腔固定连接有测试组件,测试组件、深埋箱、分隔腔和密封筒的内腔均与光缆活动连接,分隔腔的左侧固定连接有温度传感器,温度传感器的表面与光缆的表面相互抵触,测试组件包括信号转换单元、光电探测器、光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元、光纤温度检测单元、波分复用器、单片机、检测信息收集单元、检测单元、无线通讯单元和预警信息库,单片机分别与光电探测器、光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元、光纤温度检测单元、波分复用器、检测信息收集单元、检测单元和无线通讯单元实现双向连接,光电探测器的输出端与信号转换单元的输入端连接,信号转换单元的输出端分别与光纤应力检测单元、光纤振动值检测单元的输入端连接,通过预警信息库内的故障振动值记录模块记录下曾经故障发生时的振动值,通过信息存储模块进行存储,通过检测单元进行波动值的适配,进行匹配,配合对温度、应力、振动值和振动平均值的检测对光缆进行实时检测,可以通过微小的数值变化可以快速判断出光缆的数据变化值,可以及时的进行预警。

  (2)、该具有实时监测的光缆安全预警监控设备,通过在深埋箱的顶部通过螺栓固定连接有密封盖板,密封盖板的表面分别固定连接有第一密封圈和第二密封圈,深埋箱的内腔固定连接有承接板,第一密封圈的表面与深埋箱的顶部相互抵触,第二密封圈的表面与承接板的表面相互抵触,深埋箱的表面开设有散热槽,通过密封垫对密封筒进行初步的密封,防止水汽渗入,然后通过密封盖板将深埋箱的顶部锁紧,第一密封圈受到挤压在密封盖板和深埋箱之间进行第一道密封,第二密封圈受到挤压在密封盖板和承接板之间进行第二道密封,可以有效的防止深埋箱在地下有水汽和蚊虫进入对深埋箱的内部造成破坏。

  (3)、该具有实时监测的光缆安全预警监控设备,通过在时间点选取模块的输出端与对应振动值选取模块的输入端连接,对应振动值选取模块的输出端与平均振动值测算模块的输入端连接,平均振动值测算模块的输出端与振动值对比模块的输入端连接,通过时间点选取模块选取两个时间段,然后通过平均振动值测算模块进行平均震动值测算,通过振动值对比模块进行对比,通过平均值来进行判断,当前时段平均值大大超过正常平均值时,可以快速的进行预警操作。

  附图说明

  图1为本实用新型结构的立体示意图;

  图2为本实用新型结构的剖视图;

  图3为本实用新型系统的原理框图;

  图4为本实用新型检测单元的原理框图;

  图5为本实用新型无线通讯单元的原理框图;

  图6为本实用新型预警信息库的原理框图。

  图中,1-深埋箱、2-分隔腔、3-密封筒、4-测试组件、5-光缆、6-温度传感器、7-密封垫、8-密封盖板、9-第一密封圈、10-第二密封圈、11-承接板、41-信号转换单元、42-光电探测器、43-光纤应力检测单元、44-光纤振动值检测单元、45-光纤温度检测单元、46-波分复用器、47-单片机、48-检测信息收集单元、49-检测单元、410-无线通讯单元、411-预警信息库、491-对应振动值选取模块、492-时间点选取模块、493-平均振动值测算模块、494-阈值设定模块、495-温度对比模块、496-应力对比模块、497-振动值对比模块、498-对比信息集中模块、4101-信息转换模块、4102-NB-IOT通讯模块、4111-故障振动值记录模块、4112-信息存储模块、4113-波动信息导出模块。

  具体实施方式

  下面将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型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实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,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,都属于本实用新型保护的范围。

  请参阅图1-6,本实用新型实施例提供一种技术方案:一种具有实时监测的光缆安全预警监控设备,包括深埋箱1,深埋箱1的顶部通过螺栓固定连接有密封盖板8,密封盖板8的表面分别固定连接有第一密封圈9和第二密封圈10,深埋箱1的内腔固定连接有承接板11,第一密封圈9的表面与深埋箱1的顶部相互抵触,第二密封圈10的表面与承接板11的表面相互抵触,通过密封垫7对密封筒3进行初步的密封,防止水汽渗入,然后通过密封盖板8将深埋箱1的顶部锁紧,第一密封圈9受到挤压在密封盖板8和深埋箱1之间进行第一道密封,第二密封圈9受到挤压在密封盖板8和承接板11之间进行第二道密封,可以有效的防止深埋箱1在地下有水汽和蚊虫进入对深埋箱1的内部造成破坏,深埋箱1的表面开设有散热槽,深埋箱1的表面固定连接有分隔腔2,并且分隔腔2的一侧连通有密封筒3,密封筒3的内腔固定连接有密封垫7,密封垫7的表面与光缆5的表面相互抵触,密封垫7的表面开设有弧形斜面,深埋箱1的内腔固定连接有测试组件4,测试组件4、深埋箱1、分隔腔2和密封筒3的内腔均与光缆5活动连接,分隔腔2的左侧固定连接有温度传感器6,温度传感器6的表面与光缆5的表面相互抵触,测试组件4包括信号转换单元41、光电探测器42、光纤应力检测单元43、光纤振动值检测单元44、光纤温度检测单元45、波分复用器46、单片机47、检测信息收集单元48、检测单元49、无线通讯单元410和预警信息库411,通过预警信息库411内的故障振动值记录模块4111记录下曾经故障发生时的振动值,通过信息存储模块4113进行存储,通过检测单元49进行波动值的适配,进行匹配,配合对温度、应力、振动值和振动平均值的检测对光缆进行实时检测,可以通过微小的数值变化可以快速判断出光缆的数据变化值,可以及时的进行预警,单片机47分别与光电探测器42、光纤应力检测单元43、光纤振动值检测单元44、光纤温度检测单元45、波分复用器46、检测信息收集单元48、检测单元49和无线通讯单元410实现双向连接,光电探测器42的输出端与信号转换单元41的输入端连接,信号转换单元41的输出端分别与光纤应力检测单元43、光纤振动值检测单元44的输入端连接,光纤应力检测单元43、光纤振动值检测单元44和光纤温度检测单元45的输出端均与检测信息收集单元48的输入端连接,温度传感器6的输出端与光纤温度检测单元45的输入端连接,检测信息收集单元48的输出端与检测单元49的输入端连接,检测单元49的输出端与无线通讯单元410的输入端连接,检测单元49包括对应振动值选取模块491、时间点选取模块492、平均振动值测算模块493、阈值设定模块494、温度对比模块495、应力对比模块496、振动值对比模块497和对比信息集中模块498,阈值设定模块494的输出端分别与温度对比模块495、应力对比模块496和振动值对比模块497的输入端连接,温度对比模块495、应力对比模块496和振动值对比模块497的输出端分别与对比信息集中模块498的输入端连接,时间点选取模块492的输出端与对应振动值选取模块491的输入端连接,对应振动值选取模块491的输出端与平均振动值测算模块493的输入端连接,平均振动值测算模块493的输出端与振动值对比模块497的输入端连接,预警信息库411包括故障振动值记录模块4111、信息存储模块4112和波动信息导出模块4113,故障振动值记录模块4111的输出端与信息存储模块4112的输入端连接,信息存储模块4112的输出端与波动信息导出模块4113的输入端连接,无线通讯单元410包括信息转换模块4101和NB-IOT通讯模块4102,信息转换模块4101的输出端与NB-IOT通讯模块4102的输入端连接,通过时间点选取模块492选取两个时间段,然后通过平均振动值测算模块493进行平均震动值测算,通过振动值对比模块497进行对比,通过平均值来进行判断,当前时段平均值大大超过正常平均值时,可以快速的进行预警操作。

  使用时,将深埋箱1深埋在地下,将光缆5依次贯穿密封筒3、分隔腔2和深埋箱1,通过密封垫7对密封筒3进行初步的密封,防止水汽渗入,然后通过密封盖板8将深埋箱1的顶部锁紧,第一密封圈9受到挤压在密封盖板8和深埋箱1之间进行第一道密封,第二密封圈9受到挤压在密封盖板8和承接板11之间进行第二道密封,工作时通过测试组件4对光缆5内部进行检测,通过温度传感器6检测光缆5的温度,通过波分复用器46形成干涉光信号,输送到光缆5内然后通过光电探测器42接收干涉光信号,通过信号转换单元41对信号进行转换解析,通过光纤应力检测单元43检测出光纤应力,通过光纤振动值检测单元44检测出光纤的振动值,通过光纤温度检测单元45检测出光纤的温度通过检测信息收集单元48收集后,通过检测单元49进行检测,通过阈值设定模块494事先对温度对比模块495、应力对比模块496和振动值对比模块497内设置的阈值进行对比检测,然后在检测的同时通过时间点选取模块492选取两个时间段,然后通过平均振动值测算模块493进行平均震动值测算,通过振动值对比模块497进行对比,同时通过预警信息库411内的故障振动值记录模块4111记录下曾经故障发生时的振动值,通过信息存储模块4113进行存储,通过检测单元49进行波动值的适配,进行匹配,当检测阈值过高或者振动数值匹配时,通过无线通讯单元410进行通讯。

  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。

  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实用新型的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本实用新型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,本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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