一種非接觸式光纜識別儀及光纜識別方法與流程

本發明涉及一種光纜識別儀及光纜識別方法，具體涉及一種非接觸式的光纜識別儀及光纜識別方法，屬于通信檢測設備
技術領域：
。
背景技術：
：光纖通信因為其通信容量大，傳輸距離遠，不受各種電磁干擾，適應性長，壽命長等優點，是當今信息社會各種信息網建設首選的傳輸媒介，但是光纖本身的質地比較脆，機械強度差，為了克服這些缺點，增加可靠性，網絡建設中主要采用光纜。光纜一般由纜芯、加強元件和護層三部分組成：纜芯：由單根或多根光纖芯線組成，有緊套和松套兩種結構，緊套光纖有二層和三層結構；加強元件：用于增強光纜敷設時可承受的負荷，一般是金屬絲或非金屬纖維；護層：具有阻燃、防潮、耐壓、耐腐蝕等特性，主要是對已成纜的光纖芯線進行保護，根據敷設條件可由鋁帶/聚乙烯綜合縱包帶粘界外護層(lap)、鋼帶(或鋼絲)鎧裝和聚乙烯護層等組成。由于在光纜通信線路的建設過程中，施工單位存在在施工過程中不規范操作，僅注重光纜接通，不注重對光纜線進行規范標注等問題，以致于在后期維護當中難以識別光纜，特別是在光纜入局到odf這段區間內，雖然往往只是幾百米的光纜，但是由于光纜數量多且非常集中，識別難度相當大，當光纜遭受破壞時更是難以區別遭受破壞的光纜，給通信網絡的運營和維護帶來了巨大的挑戰。已公開的技術方案中，光纜識別儀器利用了光的干涉原理和傳感效應，具有靈敏度高、抗電磁干擾、操作方便等優點，但其價格昂貴，一般需數萬元左右。此外，還有使用otdr來識別光纜的技術方案，但是，這種方案不僅要占用光纖，而且由于otdr的盲區效應，當待識別的光纜長度較短時必須額外增加尾纖，因此操作過程比較繁瑣，效率較低。因此，研制用來識別光纜的設備和方法是非常必要的，并且該設備和方法也有重要的應用前景。技術實現要素：本發明針對上述現有技術存在的問題作出改進，即本發明的第一個目的在于公開一種非接觸式光纜識別儀，本發明的第二個目的在于公開一種基于非接觸式光纜識別儀的光纜識別方法。以不破壞光纜構造、不占用光纖、不改變現有使用環境的方式高效準確的識別光纜。為了實現上述目標，本發明所采用的技術方案是：一種非接觸式光纜識別儀，由發射器(1)和接收器(2)組成，其特征在于，所述發射器(1)包括：音頻信號發生模塊(11)、信號調制模塊(12)和高頻高壓發生模塊(13)，所述音頻信號發生模塊(11)產生的音頻信號通過所述信號調制模塊(12)調制到高頻高壓發生模塊(13)產生的高頻高壓載波信號上，被測光纜的金屬鎧裝層受高頻高壓信號的電磁感應耦合作用產生電磁波信號并傳播；所述接收器(2)包括：接收天線(21)、前置放大模塊(22)、檢波模塊(23)、音頻信號放大模塊(24)、驅動電路模塊(25)和揚聲器(26)，所述前置放大模塊(22)通過所述接收天線(21)接收從被測光纜的金屬鎧裝層傳輸過來的信號并進行放大，然后通過所述檢波模塊(23)對放大后的信號進行濾波、解調出所述發射器(1)發送的音頻信號，所述音頻信號放大模塊(24)對解調出的音頻信號進一步放大，所述驅動電路模塊(25)對放大后的音頻信號進行功率放大后驅動所述揚聲器(26)發聲。前述的非接觸式光纜識別儀，其特征在于，所述高頻高壓發生模塊(13)由特斯拉線圈(131)和正反饋自激震蕩電路(132)組成，所述正反饋自激震蕩電路(132)激勵所述特斯拉線圈(131)產生高頻高壓電磁波信號。前述的非接觸式光纜識別儀，其特征在于，所述正反饋自激震蕩電路(132)包括：電容c1和c2，電阻r1、r2、r3和r4，發光二極管d1、d2和d3，三極管q2，場效應管q1和初級線圈t1；電容c1的一端與所述信號調制模塊(12)的輸出端相連，另一端同時連接電容c2、電阻r1、電阻r2、電阻r4、場效應管管q1的源極、發光二極管d3的陽極和初級線圈t1；電容c2的另一端接地；電阻r1的另一端與發光二極管d1的陽極相連，發光二極管d1的陰極接地；電阻r2的另一端同時連接三極管q2的基極和發光二極管d2的陽極，發光二極管d2的陰極與特斯拉線圈(131)相連，初級線圈的另一端與三極管q2的發射極相連；電阻r4的另一端同時與電阻r3的一端和場效應管q1的柵相連并接地，電阻r3的另一端同時與場效應管q1的漏極和發光二極管d3的陰極相連。前述的非接觸式光纜識別儀，其特征在于，所述接收天線(21)可以伸縮。前述的非接觸式光纜識別儀，其特征在于，所述音頻信號發生模塊(11)提供的音頻信號為20hz-20khz。前述的非接觸式光纜識別儀，其特征在于，所述高頻高壓發生模塊(13)產生的高頻高壓電磁波為3mhz-6mhz。一種基于前述非接觸式光纜識別儀識別光纜的方法，其特征在于，包括以下步驟：(1)、在發射器(1)端，利用高頻高壓發生模塊(13)產生高頻高壓信號；(2)、將音頻信號發生模塊(11)產生的音頻信號通過信號調制模塊(12)加在高頻高壓發生模塊(13)產生的高頻高壓信號上；(3)、將被測光纜靠近高頻高壓發生模塊(13)，使被測光纜的金屬鎧裝層與高頻高壓發生模塊(13)之間的距離保持在10mm之內，通過電磁感應原理將調制后的高頻高壓信號耦合到被測光纜的金屬鎧裝層上；(4)、在接收器(2)端，用接收天線(21)對待測光纜逐一進行檢測；(5)、接收器(2)端的前置放大模塊(22)將通過接收天線(21)從各條光纜上接收到的信號進行放大，然后通過檢波模塊(23)對放大后的信號進行濾波、解調出音頻信號，并將接收到的信號轉變為揚聲器(26)的音頻信號；(6)工作人員根據接收器(2)上揚聲器(26)音量的大小來識別光纜，若接收端接收器(2)的揚聲器(26)音量很小，則接收天線(21)所靠近的光纜與發射器(1)端測試的光纜不是同一根光纜；若接收器的揚聲器(26)音量很大，則接收天線(21)所靠近的光纜與發射器(1)端所測光纜為同一根。與現有技術相比，本發明的有益之處在于：(1)利用光纜的金屬鎧裝層傳送和接收信號，所以可以在不破壞光纜構造、不占用光纖、不改變現有使用環境的情況下準確識別和定位光纜，為維護人員帶來了便利，不僅提高了工作效率，而且還有很好的實用性和安全性；(2)價格便宜，僅數千元左右，大大降低了成本，提高了使用效率；(3)測量范圍廣，可以準確的檢測20米至1000米的光纜；(4)在發射器和接收器均采用了金屬外殼，因此有效的減少了電磁泄露并屏蔽掉了干擾信號的影響，所以靈敏度高、抗電磁干擾、操作方便。附圖說明圖1是本發明的非接觸式光纜識別儀的組成原理框圖；圖2是圖1中非接觸式光纜識別儀的發射器的一個具體實施例的電路圖；圖3是圖1中非接觸式光纜識別儀的接收器的一個具體實施例的電路圖。其中：1-發射器11-音頻信號發生模塊12-信號調制模塊13-高頻高壓發生模塊131-特斯拉線圈132-正反饋自激震蕩電路2-接收器21-接收天線22-前置放大模塊23-檢波模塊24-音頻信號放大模塊25-驅動電路模塊26-揚聲器。具體實施方式以下結合附圖和具體實施例對本發明作具體的介紹。參照圖1、圖2和圖3，本發明的非接觸式光纜識別儀，由發射器1和接收器2組成，發射器1包括音頻信號發生模塊11、信號調制模塊12和高頻高壓發生模塊13，音頻信號發生模塊11產生的音頻信號通過信號調制模塊12調制到高頻高壓發生模塊13產生的高頻高壓載波信號上，被測光纜的金屬鎧裝層受高頻高壓信號的電磁感應作用產生電磁波信號并傳播。接收器2包括：接收天線21、前置放大模塊22、檢波模塊23、音頻信號放大模塊24、驅動電路模塊25和揚聲器26，前置放大模塊22通過接收天線21接收從被測光纜的金屬鎧裝層傳輸過來的信號并進行放大，然后通過檢波模塊23對放大后的信號進行濾波、解調出發射器1發送的音頻信號，音頻信號放大模塊24對解調出的音頻信號進一步放大，驅動電路模塊25對放大后的音頻信號進行功率放大后驅動揚聲器26發聲。作為一種優選的方案，高頻高壓發生模塊13由特斯拉線圈131和正反饋自激震蕩電路132組成，正反饋自激震蕩電路132激勵特斯拉線圈131產生高頻高壓電磁波信號。作為一種更加優選的方案，正反饋自激震蕩電路132包括：電容c1和c2，電阻r1、r2、r3和r4，發光二極管d1、d2和d3，三極管q2，場效應管q1和初級線圈t1。電容c1的一端與所述信號調制模塊12的輸出端相連，另一端同時連接電容c2、電阻r1、電阻r2、電阻r4、場效應管管q1的源極、發光二極管d3的陽極和初級線圈t1；電容c2的另一端接地；電阻r1的另一端與發光二極管d1的陽極相連，發光二極管d1的陰極接地；電阻r2的另一端同時連接三極管q2的基極和發光二極管d2的陽極，發光二極管d2的陰極與特斯拉線圈131相連，初級線圈t1的另一端與三極管q2的發射極相連；電阻r4的另一端同時與電阻r3的一端和場效應管q1的柵相連并接地，電阻r3的另一端同時與場效應管q1的漏極和發光二極管d3的陰極相連。將音頻信號發生器模塊11產生的音頻信號通過幅度調制的方式調制到特斯拉線圈產生的高頻高壓電磁波信號上。作為一種優選的方案，接收天線21可以伸縮，便于攜帶。作為一種優選的方案，音頻發生器模塊11產生的音頻信號為20hz-20khz，是人耳能夠聽到的頻率范圍。作為一種優選的方案，高頻高壓模塊13產生的高頻高壓電磁波為3mhz-6mhz，適合在光纜的金屬鎧裝層中傳播。一種基于前述非接觸式光纜識別儀的光纜識別方法，包括以下步驟：(1)、在發射器1端，利用高頻高壓發生模塊13產生高頻高壓信號；(2)、將音頻信號發生模塊11產生的音頻信號通過信號調制模塊12加在高頻高壓發生模塊13產生的高頻高壓信號上；(3)、將被測光纜靠近高頻高壓發生模塊13，使被測光纜的金屬鎧裝層與高頻高壓發生模塊13之間的距離保持在10mm之內，通過電磁感應原理將調制后的高頻高壓信號耦合到被測光纜的金屬鎧裝層上；(4)、在接收器2端，用接收天線21對待測光纜逐一進行檢測；(5)、接收器2端的前置放大模塊22將通過接收天線21從各條光纜上接收到的信號進行放大，然后通過檢波模塊23對放大后的信號進行濾波、解調出音頻信號，并將接收到的信號轉變為揚聲器26的音頻信號；(6)工作人員根據接收器2上揚聲器26音量的大小來識別光纜，若接收端接收器2的揚聲器26音量很小，則接收天線21所靠近的光纜與發射器1端測試的光纜不是同一根光纜；若接收器的揚聲器26音量很大，則接收天線21所靠近的光纜與發射器1端所測光纜為同一根。使用方法：參照圖1，將待檢測的帶有金屬鎧裝層的光纜靠近發射器1的高頻高壓模塊13上的特斯拉線圈131，保持使被測光纜的金屬鎧裝層與特斯拉線圈131之間的距離在10mm之內，被測光纜的金屬鎧裝層受高頻高壓信號的電磁感應作用產生電磁波信號并傳播。在光纜的另一端，將接收天線21靠近待測光纜，對待測光纜逐一進行檢測，若接收端接收器2的揚聲器26的音量很小，則接收天線21所靠近的光纜與發射器1端測試的光纜不是同一根光纜；若接收器的揚聲器26音量很大，則接收天線21所靠近的光纜與發射器1端所測光纜為同一根。通過在現場對20米至1000米的光纜直接測量，和同一捆光纜相同距離下，不同光纜間相互串擾的測量，得出在近距離傳輸1000赫茲信號時有相互串擾；而隨著距離增加，同一捆光纜間串擾明顯減弱，可以清楚辨別出載有信號的光纜，達到識別光纜的目的。表1：同一根光纜實驗數據1234傳輸距離20/米200/米500/米1000/米傳輸音量大小大較大適中較小表2：對同一捆相同距離不同光纜間實驗數據1234光纜間距離5/厘米10/厘米15/厘米20/厘米傳輸音量大小弱微弱微微弱聽不到由此可見，本發明通過發射器將音頻信號調制到高頻高壓信號后通過光纜的金屬鎧裝層傳輸，在接收端接收并解調出音頻信號，所以可以在不破壞光纜構造和使用環境的情況下能夠準確的識別光纜，為維護人員帶來了便利，不僅提高了工作效率，而且還有很好的實用性和安全性。此外，經計算，本發明的儀器價格便宜，僅數千元左右，大大降低了成本，提高了使用效率。綜上所述，本發明能夠在管道、隧道、人井及架空等環境下根據單邊光纖準確識別遠端光纜，解決了雜亂通信光纜線路識別的問題，對通信營運商的機房建設、線路改造、光纜割接、規范管理、資源普查、值勤維護等工作具有很好的幫助作用。需要說明的是，以上所述僅為本發明的較佳實施例，并不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。當前第1頁12