人井井盖监控方法及监控用无源传感器与流程

本发明属于通信监控技术领域，尤其涉及一种人井井盖监控方法及监控用无源传感器。

背景技术：

通信人井遍布城乡各地，社会环境复杂，人井安全隐患缺少及时、准确的获取途径；共井部分开启频繁，施工人员施工素质参差不齐，极易引发施工意外，无法进行有效监管；线路现场维护人员年龄大、人数少，借助外力进行人井检查难以有效监督。

根据检索发现，一种光纤光栅分布式缆井安全监测系统中，包括光纤光栅井盖开合传感器、光纤光栅水位传感器、光纤光栅信号处理器、上位机和光缆，光纤光栅井盖开合传感器、光纤光栅水位传感器安装在人井现场，采用磁铁互拆的结构改变弹片的位置来监控井盖开合的状态。

国内也见：一种井盖智能监控装置，包括OMC服务器平台、GSM井盖监控主机和井盖监测终端三大部分，OMC服务器平台提供GIS地图，显示每个井盖的地理信息，对GSM井盖监控主机和井盖监测终端进行管理，显示每个井盖状态；一种基于载波通信的井盖传感系统，包括压力传感器、信号采集单元、微处理器、数据存储单元、数据显示单元、载波通信单元、现场测控终端、电力光纤通信网络和站控终端，现场测控终端将多个载波通信单元传输来的信号转换为光纤信号，通过电力光纤通信网络传输给站控终端；一种马路井盖安全监控系统，包括设置于井盖的四角下方的四个压力传感器、设置于井内的防水密封电路安装盒（含电路板、处理器）、以及与该处理器连接的无线发射模块，通过获取四个压力传感器的瞬时突变的压力数值来判断该井盖下的井口变形。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种人井井盖监控方法及监控用无源传感器，解决上述相关技术方案存在的供电困难、安装要求高、灵敏度低、受现场环境制约因素多等问题，通过本发明解决通信线路经过的人井井盖的开启和关闭状态管理技术难题。

本发明的目的是通过下述技术方案实现的，一种人井井盖监控方法，基于互联网、无线通信网络、服务器、服务器端处理程序以及光时域反射仪OTDR，其特征是，在各条人井管道布放监控光纤，监控光纤穿过固定在各人井井盖下的无源传感器，井盖打开和关闭动作触发无源传感器弯曲监控光纤，弯曲的监控光纤损耗数据发生变化，监控光纤一端的光时域反射仪OTDR采集光纤损耗数据变化，经互联网传至系统服务器，经系统服务器端处理程序处理光纤损耗数据，对比人井在光路上的位置，确定人井井盖的开关状态。

光时域反射仪OTDR内置1分4光分路器，利用光后向散射性能分时轮换扫描每一路光纤性能，光纤数据采集器通过互联网与服务器连接；当人井井盖被打开时，井盖无源传感器拉杆上弹，带动拉环内的光纤，使光纤形成弯曲，产生弯曲损耗；光纤数据采集器发现突变的损耗后，将产生损耗的距离上传至服务器端处理程序，服务器端处理程序通过系统内预先设置的距离比对，记录人井编号；同时等待现场开启施工进行施工登记，在规定的时间内，现场没有进行施工登记，则系统认为此次人井开启为非法开启，启动短信发送程序，将发生井盖开启行为的人井位置发送至维护人员手机上，同时在系统形成派单任务；维护人员接收到告警短信后，到根据人井号到现场处理，处理结束后，在手机APP程序中进行任务回单，记录处理过程。

所述监控用无源传感器，由拉杆、套筒、盒体、拉环和三个滑轮组成；盒体的上面固定套筒，套筒上方旋接一个中间开孔的盖子，拉杆上套装一个弹簧，拉杆穿过盖子中间的孔并置于套筒内，拉杆上有一个压板压住弹簧，拉杆的下端穿过盒体连接拉环；三个滑轮中的两个滑轮水平固定在拉杆两侧的盒体内，另一个滑轮固定在拉环内，盒体的两边留有监测光纤的进出口，监测光纤穿过进口进入盒体后经滑轮、拉环内滑轮和滑轮出盒体。

所述拉杆在下压状态时，穿过盒体两边进出口、盒体内各滑轮的监测光纤呈水平状。

所述拉杆的上端旋接受力球。

无源传感器为一机械装置，在每个需要监控的人井安装固定，无源传感器串接在监测光纤上，无源传感器中拉杆的上端与井盖碰触；井盖开启时，无源传感器拉杆上弹，对串接内的监控光纤产生拉力，使纤芯产生弯曲，纤芯产生损耗，光时域反射仪OTDR监测到纤芯损耗变化，测试变化位置，与系统存储的人井位置作比对，得到人井开启的具体人井号。

一种人井井盖监控的方法操作流程：操作人员在开启通信人井井盖时，光时域反射仪OTDR采集到相关人井信息传送至系统服务器。系统记录中出现操作人和管理人的登记栏。等待操作人的操作作业登记。如果操作人在人井开启后系统规定的时间内用自身的手机进行登录系统，并根据作业选择操作的事项进行确认，系统认为是合法的正常作业。如果系统在人井开启作业后，没有确认或不合身份的确认，系统将在设定的时间内，将人井开启的信息，以短信将如时间地点、位置发送给对应维护人手机上。提示维护人到人井开启现场处理。维护人在收到信息后，通过自身的手机登陆系统，将查看处理的结果记录在系统中。

本发明通过在监测光纤上使用无源传感器，利用无源传感器使光纤微弯造成纤芯损耗变化，完美的解决了普通传感器造价高、无法供电、安装复杂等问题；光时域反射仪OTDR解决数据采集、分析、人井定位等多方面需求；IT系统管控，区分安全操作和异常开启，数据传递及时准确，日常维护操作简单。

本发明可使通信行业内分散的管道人井井盖得到有效的管控，可以在第一时间内发现威胁通信安全的施工。常规施工前，施工人员通过系统进行施工前施工登记和完工后现场确认，做到有据可查；日常维护中对存在问题的人井及时通过短信通知传递信息，及时发现、减少或杜绝事故隐患，提高效率减少维护成本，使得通信更加安全可靠。

附图说明

图1为本发明中FTTH网络结构示意图；

图2为本发明中服务器端处理程序；

图3为本发明中无源传感器在人井井盖打开状态时的结构示意图；

图4为本发明中无源传感器在人井井盖关闭状态时的结构示意图；

图5为本发明中无源传感器在现场固定和使用结构示意图；

图6为本发明中无源传感器在现场固定和使用结构示意图；

图中，1无源传感器，2光时域反射仪OTDR，3通信人井，4监控光纤，11拉杆，12套筒，13盒体，14弹簧，15拉环，16滑轮，17压板，18盖子，19受力球。

具体实施方式

结合附图和实施例进一步说明本发明，本发明所述的方法如图1所示，在沿线管道布放光纤作为监控光纤4，在监控光纤4上连接若干固定在人井井盖下的无源传感器1，井盖打开和关闭的动作触发无源传感器1使监控光纤4的纤芯损耗数据变化，监控光纤一端的光时域反射仪OTDR 2测试判断纤芯损耗数据变化，并采用光开关切换技术解决多路网路的井盖监控，本发明还可通过云计算服务将井盖打开与工作人员手机APP操作登记和井盖关闭确认关联起来，实现人井作业登记、批复；人井分布地图；利用短信通知维护人员现场处理。

本发明所述的方法如图1所示，基于互联网、无线通信网络、服务器、服务器端处理程序、客户端程序和手机APP程序以及光纤数据采集器连接的若干沿线管道上各条监控光纤连接的若干固定在人井井盖下的无源传感器组成。光时域反射仪OTDR 2内置1分4光分路器，利用光后向散射性能分时轮换扫描每一路光纤性能，光时域反射仪OTDR 2通过互联网与服务器连接；当人井井盖被打开时，井盖无源传感器拉杆上弹，带动拉环内滑轮上的监控光纤4，使监控光纤4形成弯曲，产生弯曲损耗；光时域反射仪OTDR 2发现突变的损耗后，将产生损耗的距离上传至服务器程序，服务器程序通过系统内预先设置的距离比对，记录人井编号；同时等待现场开启施工进行施工登记，在规定的时间内，现场没有进行施工登记，则系统认为此次人井开启为非法开启，启动短信发送程序，将发生井盖开启行为的人井位置发送至维护人员手机上，同时在系统形成派单任务；维护人员接收到告警短信后，到根据人井号到现场处理，处理结束后，在手机APP程序中进行任务回单，记录处理过程。

本发明所述的方法操作流程如图2所示，操作人员在开启通信人井井盖时，光时域反射仪OTDR 2采集到相关人井信息传送至系统服务器。系统记录中出现操作人和管理人的登记栏。等待操作人的操作作业登记。如果操作人在人井开启后系统规定的时间内用自身的手机进行登录系统，并根据作业选择操作的事项进行确认，系统认为是合法的正常作业。如果系统在人井开启作业后，没有确认或不合身份的确认，系统将在设定的时间内，将人井开启的信息，以短信（时间地点，位置等）发送给对应维护人手机上。提示维护人到人井开启现场处理。维护人在收到信息后，通过自身的手机登陆系统，将查看处理的结果记录在系统中。

本发明所述的无源传感器如图3、4所示，由拉杆11、套筒12、盒体13、拉环15和三个滑轮16组成，盒体13的上面固定套筒12，套筒12上方旋接一个中间开孔的盖子18，拉杆11上套装一个弹簧14，拉杆11穿过盖子18中间的孔并置于套筒12内，拉杆11上有一个压板17压住弹簧14，拉杆11的下端穿过盒体13连接拉环15，三个滑轮16中的两个滑轮水平固定在拉杆11两侧的盒体13内，另一个滑轮固定在拉环15内，盒体13的两边留有监测光纤14的进出口，监测光纤14穿过进口进入盒体13后经滑轮16、拉环15、滑轮16出盒体。拉杆11在下压状态时，穿过盒体13两边进出口、盒体13内各滑轮的监测光纤14呈水平状。拉杆11的上端旋接受力球19。

使用现场如图5、6所示，在每个需要监控的人井3安装无源传感器，井盖无源传感器1串接在监测光纤4上；井盖开启时，井盖无源传感器1拉杆上弹，对串接的监控光纤产生拉力，使纤芯产生弯曲，纤芯产生损耗。