[实用新型]光缆路由探位仪

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种通讯检测仪器，具体地说是一种光缆路由探位仪。

二、技术背景

老式探位仪的探测原理老式探位仪采用的是电磁法探测原理。电磁法是以光缆加强芯与周围介质的导电性和导磁性差异为主要物性基础，应用电磁感应原理和电磁场空间和时间的分布规律，从而实现寻找地下直埋光缆空间位置的目的。

探位仪分为信号发射机和接收机两部分。工作时，发射机将交变电磁场施加到光缆加强芯上，加强芯内便有交变电流通过，在其周围形成交变磁场。接收机由一个可转动的大电感线圈和信号放大调理电路及指针式表盘组成，通过转动线圈，运用45度角法完成对地下光缆路由的探测。

定位原理：

极大值法

将接收机线圈旋转与地面平行，在直埋光缆上方沿垂直光缆方向移动时，接收线圈探测的是磁场的水平分量，其测得的感生电动势

e＝NμIS[ω/(2π)][h/(D2+h2)]式中N为接收线圈总匝数，μ为导磁率，I为管线感应电流，S为线圈截面积，ω为信号角频率。当探位仪移至光缆正上方时，接收线圈所测得的感生电动势最大：

e＝NμIS[ω/(2π)](1/h)信号接收值的大小可根据指针式表盘来判断，根据此值大小的变化规律来进行水平定位，如图1所示：

极大值法还可用于判断光缆走向，当水平线圈垂直于光缆走向时，感应最强，当水平线圈平行于光缆走向时，感应最弱。

极小值法将接收机线圈旋转与地面垂直，且位于光缆正上方时，此刻通过接收线圈的磁通量变化量为最小，因而探位仪探测值为最小，理想值为零。所以可以根据最小值点来确定地下光缆的水平位置。

定深原理：用上述定位方法之一完成对地下光缆的定位并作好标记(A点)，然后将接收线圈掰成与水平地面成45度角，由定位点沿垂直于光缆走向的一侧移动，当表盘指示值最小，即接收线圈中穿过的磁力线最少时，在此点作好标记(B点)，用皮尺丈量AB点间的距离，即是A点处光缆埋深值。

实际存在的问题：

1)45度角测深法在实际应用中存在固有的局限性如用45度角法得到较准确的埋深值，必须满足两个前提条件：

第一，应保证测量区域内为平整地面；

第二，接收线圈必须与地面严格成45度角。

在实际操作时，这两个条件几乎难以满足。长途光缆直埋地表状况极其复杂，根本无法保证处处为平整地面；接收机上接收线圈与固定杆之间连接结构简单，没有提供保证两者成45度角的可靠的机械措施。即便接收线圈与固定杆能够严格成45度角，对于操作人员来讲，仍然很难保证其与地面严格成45度角。

对于1.2米的标准埋深，从理论上计算，当接收线圈偏差1度时，将引入4cm的误差。而实际情况是，最有经验的操作者，测深误差也有5～10cm。在正常情况下，一般操作者的测量误差为10～20cm。由此可见，45度角测深法对于测量条件要求比较苛刻，对操作者的要求也较高，因而增加了测量的难度，造成了测深结果的不可靠性。

2)老式国产仪器的粗陋性，老式探位仪外壳粗糙，结构松散，经不住野外工作时的磕碰；内部电路多为分立元件组成，性能稳定性差，器件易老化，从而使其使用寿命大打折扣；信号发射机采用干电池供电，由于仪器本身功耗较大，因而很费电池。仪器本身设计的不精良，使得45度角测深法更难实现准确测量。

目前，国内光缆巡线员使用的探位仪多为我国80年代末生产的老式产品，采用的是45度角测量法，在实际使用过程中存在诸多问题：

1、结构粗笨，携带不方便。

2、操作麻烦，费时费力。

3、测量中人为误差大。

4、内部电路多为分立元件构成，性能稳定性差，寿命短，故障率高。

而国外同类产品技术过于复杂，对操作人员素质要求较高，最主要的是市场价格过高，不适合当前我国光缆维护的实际情况，且很难满足大批量订购的需要。

各地巡线员普遍希望能尽快改变目前国产探位仪的落后状态，防止因测量失误而造成对光缆线路安全畅通的威胁。鉴于国内还未有生产此类高性能探测仪的知名厂家，因此亟待自主研制、开发一种测量精度高、操作简便、价格适中的全新的探位仪，以填补此项空白。

三、技术内容

该项目的提出源于一线使用单位，具有实际的应用价值和广阔的市场前景。该项目的成果基本国产化，结合专业工艺单位，固定投入少，生产成本低，产品性价比高，适合国情。在满足本单位生产需求的同时，奠定后续研发基础，创造更大的经济价值。

本实用新型的目的是提供一种结构简单、体积小便于携带、功率大精确度高、操作方便的光缆路由探位仪。