[发明专利]纤维光缆监测系统

说明书

本发明涉及通信电缆的监测，更具体地涉及光纤通信缆线的监测。

电话及其它一些通信电缆要经受环境和人为造成的损坏和磨耗。诸如大风、冰雪、雨水洪流、以及雷电等恶劣天气环境会损坏暴露的电缆。危害可能来自于附近的建筑物或破坏行为。雨水或地下水浸入受损之处电缆芯或接头件中是导致服务中断(断线)的一个主要原因。因此，人们作出了各种努力来保持电缆处于维修良好的状态，并防止水进入电缆结构之中。

经常地，损坏并不立即引起服务的丧失，但却导致电缆系统慢慢变坏，这种慢慢变坏常常导致电缆失效和服务中断。以后对其的修复则必须在很紧急的情况下进行。这一方面要开支很高的修复费用，一方面也造成收益上的损失。

从第一批主电缆设备开始到现在，已经在使用一些维护监测系统以提供电缆故障的早期警报。这使得人们可以排定维护的时间而避免丧失服务和昂贵的修复。最早的系统使用空气压力来防止水突破电缆或接头件，并通过测量进入电缆截面的气流速度来检测故障。

现代的电话电缆，包括纤维光缆，常常由隔水混合物填充，以防止水流进电缆芯之中。虽然对于水侵害提供了良好的阻力，但填充的组合物也阻止或严重地限制了空气的流动，因而使空气压力监测系统变得无用。为了克服这种限制，并为被填充的电话电缆提供维护监测，开发了一些全电子系统，如McNaughton等人的美国专利4,480,251号和Vokey等人的美国专利5,077,526号所描述的那些系统。

为某些应用情况下构造成的纤维光缆，包括如在高架电力传输固定导线或在发射塔上的悬挂式低相电导体(below phase conduc-tors)中的情况，纤维光缆都采用介电绝缘材料。因此，那些诸如McNaughton等人和Vokey等人专利所描述的需要金属电导体部件的传统电缆及接头监测方法就不再适用了。

OTDR技术已被用来监测光缆和接头，这种技术将光脉冲射入光纤，再测量反射的能量，以测定能量损失的增多。这些方法成本很高，且需要在接头件中检测光纤弯曲装置的特定湿度，以试图监测水的浸入，此外，接头弯曲装置的特性并不总是可以预料的，而且必须精确地知道至每一接头的确切光学距离。尽管在接头点处最好能采用有源检测装置，但存在的主要困难是对于所有介电电缆而言，没有实用的手段来向接头处提供电源以操作这些装置。

根据本发明的一个方面，这里提供一种水份感测信号发生器，它包括：

一个电控码信号发生装置，用以根据接收到的电能而产生故障信号；光调制装置，与所述的码信号产生装置相耦合，响应故障信号的产生，而产生一个编码的光学信号；以及传感器电解装置，与所述的码信号发生装置电气相连接，在干燥时所述的传感器装置不起作用，当接触到水时，它起作用，产生电能并将电能提供给所述的码信号发生装置。

所述的水份感测信号发生器用于发出水份穿透包容接头装置的接头件的信号，所述接头装置保持两个光纤缆线的端部光纤端头的对准；

所述的光调制器包括位移装置，用以有选择性地使一根缆线的光纤端头之一相对于另一根缆线的对应光纤端头位移；

所述的码信号发生装置与所述的位移装置相耦合，用以有选择性地起动所述的位移装置。

所述的水份检测传感器装置包括两种金属部件和在金属部件之间的水溶性致电离固体。

每个所述的金属部件包括一个拉长的带状物，装在多孔的电绝缘材料内。

所述的金属部件和致电离固体包括一个水份探测带。

所述的金属部件之一的材料是镁，另一个金属部件的材料是铜，所述的电离固体是硫酸铜。

所述的码信号发生装置包括用于产生电信号的装置。

所述码信号发生装置包括用于产生脉冲式电信号的装置。

根据本发明的另一个方面，这里提供一种光学对接的传感器单元，用于发出水份穿透的两条光纤缆线的对接合扰封装连接头的信号，所述的传感器单元包括：

对接装置，位于所述的对接合拢处，用于保持所述的缆线的各自光纤的端部对准；

位移装置，有选择性地将一条缆线的光纤端部之一相对于另一条缆线的相应光纤端部位移；

信号发生装置，耦连到所述的移动装置，用于有选择性地起动所述的移动装置；及

水份检测装置，响应所述的合拢部位有水份存在，起动所述的信号发生装置，所述的水份检测装置包括：一个水份检测传感器装置，响应所述的传感器装置接触到水，产生一个电压。

所述的水份检测装置包括：一个拉长的带状物，缠绕在所述的对接装置周围。