一种振动传感光缆

1.本发明涉及物联网信息技术领域，尤其涉及一种振动传感光缆。


背景技术：

2.随着社会的进步和城市的高速发展，地下交通已成为都市人最为便捷的绿色出行方式。而随着各城市对地下交通的建设、实施，随之而来也就产生了火灾消防、周界安防、地下交通管廊的结构健康等诸多安全问题。
3.由于物联网技术，尤其是基于分布式光纤光栅振动传感原理的地铁管廊全时全域健康监测技术，在解决上述安全问题上具有一定的技术优势，因而该技术已逐渐投入试用，并因其探测效果明显而被相关专家认可，且大力推广。但与此同时，该项技术也面临着一些工程实际问题，其中最为严峻的便是振动传感光缆的敷设效率较低。
4.现有的振动传感光缆的施工方式主要有两种：1、在被测结构体的表面开挖安装槽，将探测光缆埋入安装槽并用混凝土固封；2、用结构胶将探测缆粘贴到被测结构体上，同时盖上保护盖板，以防止探测缆在外力的作用下与被测结构体分离。然而，上述施工方式均存在工序复杂、工程量大、混凝土或结构胶的固化时间较长等诸多缺点。不仅如此，地铁管廊的施工还存在施工窗口期较短、会受到多方因素制约的问题。
5.故亟需一种振动传感光缆，以解决现有的振动传感光缆存在的敷设效率较低的问题。


技术实现要素：

6.有鉴于此，有必要提供一种振动传感光缆，以解决现有的振动传感光缆存在的敷设效率较低的问题。
7.本发明提供了一种振动传感光缆，包括外护套以及传感单元，所述传感单元固定设置于所述外护套的内部；
8.所述外护套的顶部形成有正向承载面，所述外护套的底部形成有贴合面，所述贴合面上固定设置有粘合部，所述外护套的两侧分别形成有第一侧向承载面和第二侧向承载面，所述第一侧向承载面和第二侧向承载面均向所述传感单元一侧偏移。
9.进一步的，所述正向承载面与所述贴合面平行。
10.进一步的，所述第一侧向承载面与所述第二侧向承载面对称。
11.进一步的，所述正向承载面与所述第一侧向承载面和第二侧向承载面的连接处均形成有圆角。
12.进一步的，所述传感单元位于所述外护套的中心位置。
13.进一步的，所述振动传感光缆还包括若干条加强芯，若干条所述加强芯固定设置于所述外护套的内部，且分别位于所述传感单元的两侧。
14.进一步的，若干条所述加强芯对称分布于所述传感单元的两侧。
15.进一步的，若干条所述加强芯的轴线与所述传感单元的轴线处于同一平面，且所
述平面与所述贴合面平行。
16.进一步的，若干条所述加强芯的直径由内至外依次减小。
17.进一步的，所述粘合部包括粘合层以及保护膜，所述粘合层固定设置于所述贴合面上，所述保护膜贴合于所述粘合层上。
18.相较于现有技术，本发明提供的振动传感光缆具有以下有益效果：
19.1、一方面，该振动传感光缆的正向承载面、第一侧向承载面以及第二侧向承载面分别加强了振动传感光缆承受外界的正向、侧向压力的能力，贴合面加强了振动传感光缆的粘合能力，从而使得该振动传感光缆能够直接粘贴在被测结构体上，而不需要额外设置安装槽、保护盖板等保护结构，进而使得光缆的敷设效率大大提高；
20.2、该振动传感光缆的贴合面，增大了振动传感光缆与被测结构体的接触面积，从而使得结构振动信号在由被测结构体向光缆传递的过程中，能够达到更好的传递效果。
附图说明
21.图1为本发明提供的振动传感光缆一优选实施例的安装示意图；
22.图2为本发明提供的振动传感光缆一优选实施例的结构示意图；
23.图3为本发明提供的振动传感光缆中，传感单元一优选实施例的结构示意图。
具体实施方式
24.下面结合附图来具体描述本发明的优选实施例，其中，附图构成本技术一部分，并与本发明的实施例一起用于阐释本发明的原理，并非用于限定本发明的范围。
25.请参阅图1和图2，本发明提供了一种振动传感光缆，该振动传感光缆包括外护套1以及传感单元2，所述传感单元2固定设置于所述外护套1的内部。
26.所述外护套1的顶部形成有正向承载面11，所述正向承载面11可使所述振动传感光缆在承受正向压力时，不易因发生变形而被破坏。所述外护套1的底部形成有贴合面12(为了便于描述，下文的位置关系均以所述贴合面12处于水平面上为基准)，所述贴合面12上固定设置有粘合部3，在实际的施工过程中，可通过所述粘合部3将所述振动传感光缆直接粘贴在被测结构体上。
27.所述外护套1的两侧分别形成有与所述正向承载面11和所述贴合面12直接相交的第一侧向承载面13和第二侧向承载面14，所述第一侧向承载面13和第二侧向承载面14均向所述传感单元2一侧偏移。即所述第一侧向承载面13与竖直平面形成向所述传感单元2一侧偏移的第一夹角，所述第二侧向承载面14与竖直平面形成向所述传感单元2一侧偏移的第二夹角。所述第一侧向承载面13和所述第二侧向承载面14可使所述振动传感光缆在承受侧向压力时，能均匀的将其扩散掉，而不会从被测结构体上脱落。
28.需要说明的是，所述正向承载面11可与所述贴合面12平行，也可与所述贴合面12不平行，所述第一夹角可与所述第二夹角相等，也可与所述第二夹角不相等，本发明对此不作限制。
29.相较于现有技术，本发明提供的振动传感光缆具有以下有益效果：一方面，所述正向承载面11、所述第一侧向承载面13以及所述第二侧向承载面14分别加强了所述振动传感光缆承受外界的正向、侧向压力的能力，所述贴合面12加强了所述振动传感光缆的粘合能
力，从而使得本发明提供的振动传感光缆能够直接粘贴在被测结构体上(如地铁隧道墙壁、轨道沟槽等部位)，而不需要额外设置安装槽、保护盖板等保护结构，进而使得光缆的敷设效率大大提高。
30.另一方面，所述贴合面12增大了所述振动传感光缆与被测结构体的接触面积，从而使得结构振动信号在由被测结构体向所述振动传感光缆传递的过程中，能够达到更好的传递效果。
31.请参阅图2，作为优选的实施例，所述正向承载面11与所述贴合面12平行。在本实施例中，当所述振动传感光缆的正面受压时，所述正向承载面11的各个部分能够同时受力，从而使得所述振动传感光缆更难发生变形。
32.请继续参阅图2，作为优选的实施例，所述第一侧向承载面13与所述第二侧向承载面14以所述传感单元2的轴线所在的竖直平面为对称面对称。基于上述结构，所述振动传感光缆两侧的承压能力更为均衡，更难从被测结构体上脱落。
33.请继续参阅图2，作为优选的实施例，所述正向承载面11与所述第一侧向承载面13以及第二侧向承载面14的连接处均形成有圆角15。所述圆角15可避免上述连接处产生集中应力，从而提高所述振动传感光缆的强度。
34.请继续参阅图2，作为优选的实施例，所述传感单元2位于所述外护套1的中心位置，上述排布方式可使所述振动传感光缆的内部结构更加对称，更难发生变形。
35.请参阅图1，作为优选的实施例，所述振动传感光缆还包括若干条加强芯4，若干条所述加强芯4固定设置于所述外护套1的内部，且分别位于所述传感单元2的两侧。所述加强芯4可对所述振动传感光缆进行加强，从而防止其在敷设或使用过程中产生的轴向变形，影响到所述传感单元2，进而导致测量失效。
36.除此之外，由于所述振动传感光缆本就需要具备一定的宽度，以满足上述的粘接、信号传递、承压能力等方面的需求，因而本实施例中的所述振动传感光缆可在不改变外部尺寸的前提下，在一定范围内改变所述加强芯4的数量、规格(即直径)，以使其能够满足不同的强度需求。而不改变所述振动传感光缆的外部尺寸，可使所述振动传感光缆能够实现更低的生产成本(如不需要改变光缆在生产过程中的成型模具)。
37.需要说明的是，所述加强芯4的材质可根据不同环境的要求来进行选择。例如，当所述振动传感光缆需要全介质不导电时，所述加强芯4可选用frp等非金属材质。
38.请继续参阅图1，作为优选的实施例，若干条所述加强芯4对称分布于所述传感单元2的两侧。上述排布方式可使所述振动传感光缆的内部结构更加对称，更难在敷设或使用过程中产生轴向变形。
39.请继续参阅图1，作为优选的实施例，若干条所述加强芯4的轴线与所述传感单元2的轴线处于同一平面，且所述平面与所述贴合面12平行。上述排布方式可使所述振动传感光缆在不改变外部尺寸的情况下，能够在其中设置更大规格的加强芯4。
40.至于不改变所述振动传感光缆的外部尺寸所能带来的有益效果已在上文进行了详细的叙述，本发明在此不再赘述。
41.请继续参阅图1，作为优选的实施例，若干条所述加强芯4的直径由内至外(即由靠近所述传感单元2的一侧至远离所述传感单元2的一侧)依次减小。由于所述第一侧向承载面13和第二侧向承载面14的设置方式，所述振动传感光缆两侧的厚度由靠近所述传感单元
2的一侧至远离所述传感单元2的一侧，逐渐减小。通过上述排布方式，可使所述振动传感光缆在不改变外部尺寸的情况下，在其中设置更多的加强芯4。
42.至于不改变所述振动传感光缆的外部尺寸所能带来的有益效果已在上文进行了详细的叙述，本发明在此不再赘述。
43.作为优选的实施例，所述粘合部3包括粘合层以及保护膜，所述粘合层固定设置于所述贴合面12上，所述保护膜贴合于所述粘合层上。相较于其他种类的粘合部，本实施例中的所述粘合部3更便于所述振动传感光缆的安装，即施工人员只需先将所述保护膜撕下，再将其他部分通过所述粘合层粘贴在被测结构体上即可。
44.请参阅图3，在更为具体的实施例中，所述传感单元2包括光纤21、纤膏层22、松套管23以及芳纶纱层24，所述纤膏层22、松套管23以及芳纶纱层24由内至外依次固定设置于所述光纤21的外部。
45.其中，所述纤膏层22，不仅能够防止空气中的水汽对所述光纤21产生的侵蚀(如析氢腐蚀)，还可对外界的振动弯曲、冲击、振动起到缓冲作用，其材质可为合成油、矿物油、硅油等。所述松套管23可以保护光纤21免受内部应力和外部侧压力影响，其材质可为pbt(聚甲基丙烯酸丁二醇脂)、pc(聚碳酸酯)、pa(尼龙)等。
46.综上所述，本发明提供的振动传感光缆具有以下有益效果：
47.一方面，该振动传感光缆的正向承载面、第一侧向承载面以及第二侧向承载面分别加强了振动传感光缆承受外界的正向、侧向压力的能力，贴合面加强了振动传感光缆的粘合能力，从而使得该振动传感光缆能够直接粘贴在被测结构体上，而不需要额外设置安装槽、保护盖板等保护结构，进而使得光缆的敷设效率大大提高；
48.另一方面，该振动传感光缆的贴合面，增大了振动传感光缆与被测结构体的接触面积，从而使得结构振动信号在由被测结构体向光缆传递的过程中，能够达到更好的传递效果；
49.另一方面，设置于外护套中的加强芯，可对振动传感光缆进行加强，从而防止其在敷设或使用过程中产生的轴向变形，影响到传感单元，进而导致测量失效；
50.另一方面，加强芯的排布方式可在不改变振动传感光缆的外部尺寸的前提下，使振动传感光缆能够在其中设置更多、规格更大的加强芯。
51.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。