1.本发明属于传感光纤保护技术领域，更具体地，涉及一种长距离传感光纤保护装置及保护方法。


背景技术：

2.随着光纤传感特别是分布式传感的广泛应用，传感光纤或传感光纤器件安装的距离越来越长。多数情况下，特别是在分布式传感的情况下，传感光纤仅靠一根普通光纤就可以完成。在光纤铺设在地表的情况下，往往需要与被监测结构紧密贴合，如采用胶粘，固化等手段。但是因为光纤结构非常脆弱，在没有保护的情况下很容易因各种剐蹭造成光纤的断裂，从而造成整套系统的失灵。对于完全贴附在结构表面的光纤，因为没有结构冗余，断裂后的修复也极为困难，往往需要更换整根传感光纤，施工成本极高。


技术实现要素：

3.本发明的目的是针对现有技术中存在的不足，提供一种长距离传感光纤保护装置及保护方法，该装置能够将传感光纤设置在光纤安装槽内，对传感光纤进行保护，并且具有冗余光纤保护仓，能够在相邻两个组合光纤传感器单元之间设置传感光纤的冗余部分，便于长距离传感光纤的维修。
4.为了实现上述目的，本发明提供一种长距离传感光纤保护装置，该装置包括：
5.光纤安装槽，所述光纤安装槽内设置有多个光纤安装件，所述光纤安装件用于安装传感光纤；
6.盖体，与所述光纤安装槽可拆卸连接，并形成密闭结构；
7.填充保护条，填充在所述光纤安装槽与所述盖体之间；
8.所述光纤安装槽、所述盖体和所述填充保护条与传感光纤形成组合光纤传感器单元；
9.冗余光纤保护仓，设置在相邻两个所述组合光纤传感器单元之间，所述传感光纤的冗余部分设置在所述冗余光纤保护仓内。
10.可选地，所述冗余光纤保护仓为密封盒状，所述冗余光纤保护仓用于存放相邻两个所述组合光纤传感器单元的连接部分；所述冗余光纤保护仓内部留置相邻两个所述组合光纤传感单元的互连接口。
11.可选地，所述长距离传感光纤保护装置用于与被传感的结构器件接触，所述光纤安装槽的热胀系数与所述被传感的结构器件的热胀系数相同。
12.可选地，所述光纤安装槽的宽度为1-10cm。
13.可选地，所述光纤安装件为光纤悬挂架或u形槽架。
14.可选地，所述光纤悬挂架包括第一立面部和连接于所述第一立面部一侧的l形部，所述l形部的一端与所述第一立面部连接，在所述l形部与所述第一立面部之间形成上端开口的第一槽体。
15.可选地，所述u形槽架包括第二立面部和连接于所述第二立面部一侧的两个平面部，两个平面部之间形成一侧开口的第二槽体。
16.可选地，所述填充保护条为柔性材料。
17.本发明还提供一种长距离传感光纤保护方法，利用上述的长距离传感光纤保护装置，该方法包括：
18.获取多个组合光纤传感器单元和多个冗余光纤保护仓；
19.将多个组合光纤传感器单元和多个冗余光纤保护仓连接并贴附于被传感的结构器件上。
20.可选地，根据所述被传感的结构器件所处环境确定每个所述组合光纤传感器单元的长度。
21.本发明提供一种长距离传感光纤保护装置及保护方法，其有益效果在于：
22.1、该装置能够将传感光纤设置在光纤安装槽内，对传感光纤进行保护，并且具有冗余光纤保护仓，能够在相邻两个组合光纤传感器单元之间设置传感光纤的冗余部分，便于长距离传感光纤的分段维修与替换；
23.2、该装置能够将传感光纤通过粘接、卡接等方式固定在光纤安装槽内，利用填充保护条起到缓冲作用，对传感光纤进行保护，一定程度上避免对传感光纤的剐蹭引起的损伤；
24.3、该方法根据被传感的结构器件所处环境确定每个组合光纤传感器单元的长度，将传感光纤的长距离铺设施工分成多个组合光纤传感器单元与多个冗余光纤保护仓的连接，减小施工难度、提高施工效率，并在冗余光纤保护仓内采用传感光纤的冗余设置，方便维修时切断、熔接等。
25.本发明的其它特征和优点将在随后具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
26.通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。
27.图1示出了根据本发明的一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的分解结构示意图。
28.图2示出了根据本发明的一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的组合光纤传感器单元与冗余光纤保护仓的连接结构示意图。
29.图3示出了根据本发明的一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的光纤悬挂架的结构示意图。
30.图4示出了根据本发明的一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的纤悬挂架的侧视结构示意图。
31.图5示出了根据本发明的另一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的u形槽架的结构示意图。
32.图6示出了根据本发明的另一个实施例的一种长距离传感光纤保护装置的u形槽架的侧视结构示意图。
33.图7出了根据本发明的一个实施例的一种长距离传感光纤保护方法的流程图。
34.附图标记说明：
35.1、光纤安装槽；2、盖体；3、填充保护条；4、组合光纤传感器单元； 5、冗余光纤保护仓；6、第一立面部；7、l形部；8、第二立面部；9、平面部；10、第一槽体；11、第二槽体。
具体实施方式
36.下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
37.如图1至图7所示，本发明提供一种长距离传感光纤保护装置，该装置包括：
38.光纤安装槽1，光纤安装槽1内设置有多个光纤安装件，光纤安装件用于安装传感光纤；
39.盖体2，与光纤安装槽1可拆卸连接，并形成密封结构；
40.填充保护条3，填充在光纤安装槽1与盖体2之间，为传感光纤提供额外保护；
41.光纤安装槽1、盖体2和填充保护条3与传感光纤形成组合光纤传感器单元4；
42.冗余光纤保护仓5，设置在相邻两个组合光纤传感器单元4之间，相邻的组合光纤传感器单元4中的传感光纤连接后的的冗余部分设置在冗余光纤保护仓5内。
43.具体的，传感光纤可以通过多个光纤安装件安装在光纤安装槽1内，填充上保护条对传感光纤进一步固定和保护，再盖上盖体2，将传感光纤封闭在光纤安装槽1内形成组合光纤传感器单元4，使用时可以采用多个组合光纤传感器单元4与多个冗余光纤保护仓5连接的形式，组合光纤传感器单元4与冗余光纤保护仓5交错连接，组合光纤传感器4的传感光纤连接后的冗余部分设置在冗余光纤保护仓5内，形成传感光纤的长度预留，方便维修时传感光纤的切断、熔接等。
44.进一步的，盖体2与光纤安装槽1可拆卸连接，可以简单地手动拆除，主要起到防水防尘的作用，盖体2的材料具有一定的韧性。
45.在本实施例中，所述冗余光纤保护仓5为密封盒状，所述冗余光纤保护仓5用于存放相邻两个所述组合光纤传感器单元4的连接部分；所述冗余光纤保护仓5内部留置相邻两个所述组合光纤传感单元4的互连接口。
46.具体的，相邻的两个组合光纤传感器单元4均连接在冗余光纤保护仓5 两侧的接口上，接口的结构形式也可以根据光纤安装槽1的结构设置，连接后保证连接好的组合光纤传感器单元4和冗余光纤保护仓5形成一个整体的防水的密封壳体。
47.在本实施例中，长距离传感光纤保护装置用于与被传感的结构器件接触，光纤安装槽1的热胀系数与被传感的结构器件的热胀系数相同。
48.具体的，光纤安装槽1根据其安装环境的结构的特性进行材料选择，与传感光纤安装的位置的被传感的结构器件具有相同的热胀系数，从而避免由于环境温度对传感光纤器件产生附加应力；对于水泥，可以采用玄武岩纤维织物，对于铁质管道，可以采用不锈钢槽。
49.在本实施例中，光纤安装槽1的宽度为1-10cm。
50.具体的，光纤安装槽1的槽体的宽度根据传感光纤的多少可以选择在1-10cm之间。
51.在本实施例中，光纤安装件为光纤悬挂架或u形槽架。
52.具体的，光纤安装槽1内部具有多个可以安装传感光纤的光纤悬挂架或u形槽架，用于固定传感光纤；特别地，由于传感光纤本身很细，光纤安装槽1可以是带状形式，不必特意做成具有一定高度的u形形状。
53.在本实施例中，光纤悬挂架包括第一立面部6和连接于第一立面部6 一侧的l形部7，l形部7的一端与第一立面部6连接，在l形部7与第一立面部6之间形成上端开口的第一槽体10。
54.具体的，传感光纤可以放置在第一槽体10内固定。
55.在另一个实施例中，u形槽架包括第二立面部8和连接于第二立面部8 一侧的两个平面部9，两个平面部9之间形成一侧开口的第二槽体11。
56.具体的，传感光纤可以放置在第二槽体11内固定。
57.在本实施例中，填充保护条3为柔性材料。
58.具体的，填充保护条3置于安装槽内，起到对外力的缓冲作用。
59.本发明还提供一种长距离传感光纤保护方法，利用上述的长距离传感光纤保护装置，该方法包括：
60.获取多个组合光纤传感器单元4和多个冗余光纤保护仓5；
61.将多个组合光纤传感器单元4和多个冗余光纤保护仓5连接并贴附于被传感的结构器件上。
62.具体的，传感光纤器件以及光纤安装槽1、盖体2、填充保护条3共同形成了一个带有保护的、可更换内部传感光纤器件的、可定制长度的组合光纤传感器单元4，冗余光纤保护仓5连接不同长度的组合光纤传感器单元4，保护其接头并在冗余光纤保护仓5中留有足够的维修用冗余传感光纤，从而避免传感光纤整体更换的发生。
63.在本实施例中，根据被传感的结构器件所处环境确定每个组合光纤传感器单元4的长度。
64.综上，本发明提供的长距离传感光纤保护方法利用上述长距离传感光纤保护装置施工时：组合光纤传感器单元4的长度根据所保护区域的环境复杂程度选择，对于复杂、容易造成光纤损伤的环境，比如道路附近，横跨路口等地区，单个组合光纤传感器单元4的长度可以选择10-500米，对于有光纤损伤风险，但是不高的区域，单个组合光纤传感器单元4的长度可以选择为500-1000米，或是只采用无保护的光纤传感器，以节约成本。
65.传感光纤通过粘接、放置在第一槽体10或第二槽体11等方式置于光纤安装槽1中，之后放置填充保护条3，安装过程中保持光纤的松弛，不产生额处的应力，之后扣好盖体2，整体作为一个组合光纤传感器单元4接入到传感网络。
66.多个组合光纤传感器单元4贴附于被传感的结构器件之上，相邻的组合光纤传感器单元4之间放置冗余光纤保护仓5，安装过程密封防水，形成一个整体；冗余光纤保护仓5内包括相邻组合光纤传感器单元4的接口；传感光纤在冗余光纤保护仓5内留有余量，用于维护时切断、熔接。
67.在布线完毕，进行传感光纤定位时，需要考虑冗余光纤的延时，并对传感软件进行相应的设定。
68.维修时，若传感光纤发生损伤，可以在其所在的组合光纤传感器单元4 内重新布
设新的传感光纤，并通过冗余光纤保护仓5内的冗余传感光纤预留长度进行融接保护，相当于仅仅更换了有传感光纤损坏的一个组合光纤传感器单元4中的传感光纤，而不是整条传感光纤，从而节约成本特别是施工成本。
69.以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。