專利名稱：管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。
背景技術(shù)：
隨著城市建設(shè)的發(fā)展，人們建設(shè)了大量的地下傳輸管線網(wǎng)?，F(xiàn)在，傳輸管線網(wǎng)的工作重點(diǎn)正逐步由工程建設(shè)向維護(hù)管理過渡，但缺乏一個(gè)集檢測、網(wǎng)管和文擋管理于一體的全面的管線網(wǎng)絡(luò)檢測管理裝置。
目前的管道檢測裝置有兩種方案(1)有線有源型；(2)無線有源型。
有線有源型一般由監(jiān)控裝置、輔助監(jiān)控裝置、遠(yuǎn)供電源、金屬纜線和有源編碼傳感器構(gòu)成。無線有源型與有線有源型相比較，在傳輸方式上以無線信號(hào)代替了有線傳輸(但纜線不一定減少)。因電磁干擾的原因，誤報(bào)率較高。這兩種技術(shù)方案均須采用遠(yuǎn)供電源，向有源編碼傳感器供電，因此存在以下缺陷(1)需要供電；(2)結(jié)構(gòu)復(fù)雜由于傳感器采用有源器件，電子元件在井內(nèi)潮濕的惡劣條件下，必須采用全封閉防潮措施，還要考慮能承受路面上來往汽車產(chǎn)生的電磁干擾與劇烈震動(dòng)的影響。(3)生產(chǎn)成本高為使傳感器盡可能地滿足環(huán)境要求，傳感器的生產(chǎn)成本必然變的很高。(4)日常維護(hù)量大須投入大量的人力，而且要求具備一定的電子技術(shù)的維護(hù)人員。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種工作穩(wěn)定可靠、安裝與維護(hù)方便快捷、性能價(jià)格比較高的智能管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。
本實(shí)用新型所述的一種智能管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，包括監(jiān)控中心用監(jiān)控設(shè)備，傳輸線路和耦合在傳輸媒體上的傳感器件。傳輸線路采用緊套光纖與剛性纜組成的新型復(fù)合光纜，傳感器件與復(fù)合光纜緊密耦合，組成完整的傳感裝置。
一般的光纖抗拉強(qiáng)度很低，易折斷，易受潮損壞，不能使用在這種環(huán)境中。為此，發(fā)明人設(shè)計(jì)了一種特殊光纜。它是單芯光纜；采用緊套光纖，增加一條增大抗拉強(qiáng)度和柔性的剛性纜(柔-指其可輕易彎曲，剛-指其在長度上不易拉伸)。以及纜芯與外護(hù)套間形成滑動(dòng)作用的緩沖層，外護(hù)套采用耐磨、抗水的材料制成。該光纜具有柔軟、抗拉、防水等必備性能。
本實(shí)用新型所述的復(fù)合光纜可以有兩種技術(shù)方案I型復(fù)合光纜它的外層是外護(hù)套，緊套光纖與剛性纜位于外護(hù)套內(nèi)，緊套光纖與外護(hù)套之間還有緩沖層和內(nèi)防水護(hù)套。
II型復(fù)合光纜它的外層是外護(hù)套，內(nèi)層是緩沖層，緊套光纖與剛性纜位于緩沖層內(nèi)。
本實(shí)用新型將光纖技術(shù)應(yīng)用到檢測系統(tǒng)中，使光纖既作為信息的傳輸媒體，又作為傳感器件的組成部分。
本實(shí)用新型所述的傳感器件從作用點(diǎn)的分布上，可分為連續(xù)型傳感器件和離散型傳感器件兩類；從動(dòng)作原理上，可分為壓力型傳感器件和熱敏型傳感器件兩類。熱敏型傳感器件包括記憶金屬熱敏傳感器件、易熔金屬熱敏傳感器件。這些傳感器件的應(yīng)用，都離不開光纖的特性。一般通信用光纜或光纖，都不允許彎曲或受壓，當(dāng)光纜或光纖受壓或變形后，將會(huì)使通信中斷，這是不允許的。我們是通過傳感器件，有意造成光纖的形變。傳感器件感受到的壓力變化或者溫度變化，都轉(zhuǎn)換成光纖的局部彎曲變化，由此造成光纖中已傳送的光功率或者瑞利反射光的變化。當(dāng)光纖出現(xiàn)彎曲時(shí)，光纖中光信號(hào)的衰耗將增加，通過檢測設(shè)備對(duì)其衰耗的檢測，可以確定光纖被彎曲的程度，通過對(duì)瑞利反射光的處理，就可以進(jìn)一步確定故障的具體地址及性質(zhì)。
本實(shí)用新型監(jiān)控中心的檢測設(shè)備，可以分時(shí)巡回檢測多條復(fù)合光纜。因此，一個(gè)中心可以在不用中繼的情況下，監(jiān)測半徑達(dá)40Km至80Km范圍內(nèi)所有需要檢測的對(duì)象。
本實(shí)用新型除監(jiān)控中心檢測設(shè)備用電外，傳輸線路、傳感器件都不須供電。無源的傳輸線路和傳感器件免除了遠(yuǎn)供電源，也不存在電磁干擾問題，工作穩(wěn)定可靠，安裝與維護(hù)方便快捷，延長了維護(hù)周期，接省了投資和運(yùn)維費(fèi)用，具有很好的性能價(jià)格比。
本實(shí)用新型應(yīng)用到通信管道、雨水井管道、污水管道等管道網(wǎng)絡(luò)時(shí)，將光纜沿管道鋪設(shè)，并在相應(yīng)位置安裝壓力型傳感器件，井蓋的開啟(或被盜)，管道的被壓壞，都能通過傳感器件造成光纜中光纖的彎曲，監(jiān)控中心通過對(duì)光纜的實(shí)時(shí)檢測，就可以即時(shí)的發(fā)現(xiàn)管道或井蓋的異常，通過計(jì)算機(jī)軟件，給出相對(duì)應(yīng)的故障地理位置。以本實(shí)用新型為基礎(chǔ)，可以建立一個(gè)集檢測、網(wǎng)管和文檔管理于一體的全面的管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)的建立，能夠從根本上改善目前管道網(wǎng)絡(luò)的被動(dòng)維護(hù)局面，給地下管網(wǎng)安裝了一個(gè)“眼睛”，使管網(wǎng)的維護(hù)從傳統(tǒng)的巡檢維護(hù)變?yōu)橹悄芫S護(hù)。
本實(shí)用新型應(yīng)用到火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)時(shí)，采用記憶金屬熱敏傳感器件或易熔金屬熱敏傳感器件，將光纜沿需要保護(hù)的對(duì)象鋪設(shè)。根據(jù)記憶金屬配方的不同，可以制成35℃至180℃溫度可精確控制的傳感器件；記憶金屬型熱敏傳感器件還可做成離散型或連續(xù)型火災(zāi)報(bào)警器件。連續(xù)型記憶金屬熱敏傳感器件，尤其適用于城市大功率供電電纜的監(jiān)測。
采用易熔金屬熱敏傳感器件，也可以改變其配方，制成60℃至120℃溫度可精確控制的傳感器件，與復(fù)合光纜配合，不僅可用于火災(zāi)報(bào)警，還可以直接啟動(dòng)消防，形成水霧或水噴淋，達(dá)到及時(shí)消防并報(bào)出火災(zāi)地址的雙重目的。


圖1為本實(shí)用新型中的復(fù)合光纜的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型中的復(fù)合光纜的另一結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型用于管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成方式示意圖；圖4為本實(shí)用新型用于管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測系統(tǒng)的另一種構(gòu)成方式示意圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型所述的一種管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，包括作監(jiān)控中心用的監(jiān)控設(shè)備、現(xiàn)場信息傳輸用復(fù)合光纜、和復(fù)合光纜緊密耦合的傳感器件3。傳輸線路采用由緊套光纖1與剛性纜2組成的復(fù)合光纜。
本實(shí)用新型所述的復(fù)合光纜有兩種具體實(shí)施方案如圖1所示，復(fù)合光纜的外層是外護(hù)套1a，緊套光纖1與剛性纜2位于外護(hù)套1a內(nèi)，緊套光纖1與外護(hù)套1a之間還有緩沖層1b和內(nèi)防水護(hù)套1c，外護(hù)套1a最好采用PE護(hù)套，緩沖層1b最好采用紡綸，內(nèi)防水護(hù)套1c最好采用PVC護(hù)套。
如圖2所示，復(fù)合光纜的外層是外護(hù)套1a，內(nèi)層是緩沖層1b，緊套光纖1和剛性纜2位于緩沖層1b內(nèi)，外護(hù)套1a最好采用PE護(hù)套，緩沖層1b最好采用紡綸。
本實(shí)用新型所述的傳感器件根據(jù)不同的應(yīng)用，相應(yīng)有不同用途和性能的傳感器件，并緊密地耦合在復(fù)合光纜的相應(yīng)位置上。管道的異常變化、井蓋的被開啟或被盜等等，均可以通過傳感器件造成光纖的彎曲，通過監(jiān)測中心的檢測設(shè)備對(duì)光纜的檢測，即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)管道及井蓋的異常。
應(yīng)用例一如圖3、圖4所示，本實(shí)用新型應(yīng)用于管道與井蓋的檢測裝置。
以管道與井蓋檢測裝置為例，說明如下它包括適配器、控制器、前置處理器、光收發(fā)器、聲光報(bào)警器與計(jì)算機(jī)等均設(shè)在監(jiān)控中心；遠(yuǎn)端設(shè)光收發(fā)器；監(jiān)測線路上，主要是復(fù)合光纜與和光纜緊密耦合的壓力型傳感器。壓力型傳感器3的作用是監(jiān)測井蓋的開啟。當(dāng)井蓋打開后，傳感器動(dòng)作，引起傳輸媒介的參數(shù)變化，形成開啟信號(hào)。復(fù)合光攬中的光纖是信息傳輸媒體，其作用是以傳感器的狀況，確定自身在該點(diǎn)的介質(zhì)常數(shù)的變化，并通過自身的存在，使前置處理器能檢測到這種變化。適配器使檢測線路與前置處理器耦合，前置處理器對(duì)介質(zhì)常數(shù)的分析得出傳感器動(dòng)作的位置數(shù)據(jù)。計(jì)算機(jī)再對(duì)前置處理器傳來的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。正常情況下，信源經(jīng)適配器向光纜發(fā)送光信號(hào)，經(jīng)過各傳感器件后，光信號(hào)返回中心的信號(hào)處理器，由它來確認(rèn)有無異常。當(dāng)確認(rèn)有異常時(shí)，通過控制器啟動(dòng)計(jì)算機(jī)與前置處理器，由它們來進(jìn)一步確認(rèn)異常和確定故障位置，發(fā)出報(bào)警信息等。這是兩種不同類型的檢測設(shè)備，起到互相校合的作用，減少誤報(bào)率。采用不同型號(hào)的壓力傳感器件，還可以在管道發(fā)生沉降、斷裂等位移變化時(shí)，均使光纜產(chǎn)生變形彎曲，使光纖中的光信號(hào)發(fā)生衰減，也就是前文所說的異常。
應(yīng)用例二本實(shí)用新型所述的管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，經(jīng)采用另一型壓力傳感器件，還可應(yīng)用于輸油管線、供水管線的檢測。
應(yīng)用例三本實(shí)用新型所述的管道網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，經(jīng)采用另一型壓力傳感器件，還可應(yīng)用于山體滑坡監(jiān)測系統(tǒng)與巖溶塌陷監(jiān)測系統(tǒng)。
應(yīng)用例四本實(shí)用新型所述的管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置還可應(yīng)用于火災(zāi)報(bào)警裝置，傳感器3采用離散型記憶金屬熱敏傳感器，或者易熔金屬熱敏傳感器。
根據(jù)易熔金屬配方的不同，可以制成35℃至180℃可精確控制溫度、可恢復(fù)或不可恢復(fù)的火災(zāi)報(bào)警傳感器，與復(fù)合光纜相配合，完成報(bào)警與控制消防設(shè)備的任務(wù)。該系統(tǒng)不僅可用于火災(zāi)報(bào)警，還可直接啟動(dòng)消防，形成水霧或水噴淋，達(dá)到消防并報(bào)出消防地址的雙重目的。
應(yīng)用例五本實(shí)用新型所述的管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置還可應(yīng)用于電力電纜檢測裝置，傳感器3采用連續(xù)型記憶金屬熱敏傳感器，可檢測到每一點(diǎn)的不正常發(fā)熱。
權(quán)利要求1.一種管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，包括作為監(jiān)控中心的監(jiān)控裝置、傳輸裝置和傳感裝置，其特征在于傳輸裝置為由緊套光纖(1)與剛性纜(2)組成的復(fù)合光纜，復(fù)合光纜上耦合有傳感器(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的復(fù)合光纜中，緊套光纖(1)與剛性纜(2)位于外護(hù)套(1a)內(nèi)，緊套光纖(1)與外護(hù)套(1a)之間有緩沖層(1b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的復(fù)合光纜中，在緩沖層(1b)與外護(hù)套(1a)之間有內(nèi)防水護(hù)套(1c)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的內(nèi)防水護(hù)套(1c)為PVC護(hù)套。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的復(fù)合光纜的外層是外護(hù)套(1a)，內(nèi)層是緩沖層(1b)，緊套光纖(1)和剛性纜(2)位于緩沖層(1b)內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求2或5所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的外護(hù)套(1a)為PE護(hù)套，緩沖層(1b)為紡綸。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的傳感器(3)為連續(xù)型傳感器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的傳感器(3)為記憶金屬熱敏傳感器。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的傳感器(3)為離散型傳感器。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的管線網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測裝置，其特征在于所述的傳感器(3)為壓力型傳感器或易熔金屬熱敏傳感器。
專利摘要本實(shí)用新型涉及管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置。本實(shí)用新型所述的一種管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置，包括監(jiān)控中心用監(jiān)控設(shè)備，復(fù)合光纜傳輸線路和耦合在復(fù)合光纜上的傳感器件。本實(shí)用新型將光纖技術(shù)應(yīng)用到檢測系統(tǒng)中，使光纖既作為信息的傳輸媒體，又作為傳感器件的組成部分。傳輸線路采用緊套光纖與剛性纜組成的新型復(fù)合光纜，傳感器件與復(fù)合光纜緊密耦合，組成完整的傳感裝置。本實(shí)用新型克服了采用傳統(tǒng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控技術(shù)構(gòu)成管線網(wǎng)絡(luò)檢測裝置的難點(diǎn)，如需要遠(yuǎn)供電源及易受電磁干擾等缺陷。本實(shí)用新型除檢測中心檢測設(shè)備用電外，傳輸線路及傳感器件均無須供電，因而不存在電磁干擾問題，工作穩(wěn)定可靠，安裝與維修方便快捷，延長了維護(hù)周期，節(jié)省了投資和運(yùn)維費(fèi)用。本裝置在同樣無中繼的情況下，可檢測半徑范圍比現(xiàn)有遠(yuǎn)程監(jiān)控裝置大得多的所有對(duì)象，具有很好的性能價(jià)格比。
文檔編號(hào)G02B6/00GK2667507SQ200320118499
公開日2004年12月29日 申請日期2003年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月25日
發(fā)明者陳宏敬, 姚蘭麒 申請人:廣州市凱銳計(jì)算機(jī)信息有限公司