一种具有定位功能的防雷型光纤

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其是一种具有定位功能的防雷型光纤。

背景技术

光纤是光导纤维的简称，光导纤维是一种由玻璃或塑料制成的纤维，由于光在光导纤维中的传导损耗比电在电线传导的损耗低，所以光纤常被用作长距离的信息传递，光导纤维结构是将微细的光纤封装在护套中，通过外加的护套对其进行保护，在长距离的信息传递过程中，为了避免光纤因雷击而损毁，通常会在光纤上增设避雷结构，现有的防雷型光纤通常是在光纤外保护套上增设定式避雷针，通过避雷针的实时接地实现对光纤的避雷过程，但是避雷针的实时接地容易造成接地插片(或接地插管)被土壤中的水分侵蚀生锈，从而对避雷针的接地过程造成不良影响；且现有的光纤在保护套的内部长期不移动，其外部包有的漆皮结构容易与保护套内壁发生粘接，当工作人员对光纤进行分离检修时，容易对光纤外壁的完整性造成破坏，纤芯的更换和维护过程十分不便，实用性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有定位功能的防雷型光纤，具有接地过程反复，避免接地插片长时间接地造成的锈蚀，避免因接地插片锈蚀对接地过程造成的影响，雷击瞬间能带动纤芯在保护罩的内部发生移动，避免纤芯外包漆皮与保护罩内壁发生粘接，方便纤芯的更换和维护，能够为光纤预埋段的环境气候变化分析过程提供重要数据，也方便工作人员对该处光纤避雷结构是否损坏做出判断，实用性更佳的优点，以解决上述背景技术中提出的实时接地的避雷针容易造成接地插片被土壤中的水分侵蚀生锈，从而对避雷针的接地过程造成不良影响；且现有的光纤在保护套的内部长期不移动，其外部包有的漆皮结构容易与保护套内壁发生粘接，当工作人员对光纤进行分离检修时，容易对光纤外壁的完整性造成破坏，纤芯的更换和维护过程十分不便，实用性不佳问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具有定位功能的防雷型光纤，包括光纤机构和光纤外保护机构，光纤机构位于光纤外保护机构的内部，光纤外保护机构由左端防雷组件、保护罩和右端防雷组件组成，左端防雷组件和右端防雷组件分别固定在保护罩的左右两侧，保护罩设置为一种圆筒形绝缘罩体构件，保护罩的外壁上安装有盖板，盖板通过合页与安装槽的槽壁相连接，安装槽开设在保护罩上，安装槽的内部嵌装有GPS定位器、电子计时器和电子标签，GPS定位器、电子计时器和电子标签分别通过三组导线与光纤机构相连接。

优选的，所述左端防雷组件包括外螺纹连接环、第一陷槽、第一安装轴、第一前弧片、第一后弧片、第一锡桩、第一电子计时器开关、第一避雷针和第一接地插片，外螺纹连接环固定在保护罩的左端，保护罩与内连接环的连接处开设有第一陷槽，第一陷槽设置为一种开设在外螺纹连接环上的环形槽结构，第一陷槽的顶部安装有第一安装轴，第一安装轴上安装有第一避雷针，第一安装轴通过两组压簧分别与第一前弧片和第一后弧片相连接，第一前弧片和第一后弧片的外壁均安装有第一接地插片，第一前弧片和第一后弧片的内壁分别与两组第一锡桩和两组第一电子计时器开关贴合，第一锡桩和第一电子计时器开关均固定在第一陷槽的槽底面上。

优选的，所述右端防雷组件包括内螺纹连接环、第二陷槽、第二安装轴、第二前弧片、第二后弧片、第二锡桩、第二电子计时器开关、第二避雷针和第二接地插片，内螺纹连接环固定在保护罩的右端，保护罩与内连接环的连接处开设有第二陷槽，第二陷槽设置为一种开设在内螺纹连接环上的环形槽结构，第二陷槽的顶部安装有第二安装轴，第二安装轴上安装有第二避雷针，第二安装轴通过两组压簧分别与第二前弧片和第二后弧片相连接，第二前弧片和第二后弧片的外壁均安装有第二接地插片，第二前弧片和第二后弧片的内壁分别与两组第二锡桩和两组第二电子计时器开关贴合，第二锡桩和第二电子计时器开关均固定在第二陷槽的槽底面上。

优选的，所述第一电子计时器开关和第二电子计时器开关均与电子计时器电性连接。

优选的，所述第二避雷针的顶部设置有横向延伸的钢管，钢管的端部与第一避雷针的外壁贴合。

优选的，所述光纤机构包括中转轴、弹簧、拉环、电子计数器、纤芯、齿面包套和联动齿条，中转轴与弹簧的一端固定连接，初始状态下的弹簧与电子计数器的开关结构贴合，电子计数器通过导线与纤芯相连接，弹簧的另一端固定在拉环上，拉环固定在保护罩的内壁上，中转轴的轴体外壁设置有齿牙，中转轴通过外壁设置的齿牙与齿面包套啮合，齿面包套设置为一种外壁为齿牙状的筒型线套构件，齿面包套固定套装在纤芯的外侧，一组齿面包套与联动齿条啮合，联动齿条的端部穿过保护罩与第一前弧片的底部内壁固定连接。

优选的，所述GPS定位器、电子计时器、电子标签和电子计数器均与控制系统相连接。

优选的，所述控制系统包括时间管理模块、电力管理模块和数据管理模块，电子计时器与时间管理模块相连接，GPS定位器、电子标签和电子计数器均与数据管理模块相连接，数据管理模块与时间管理模块和电力管理模块相连接。

本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤，有益效果在于：

1、本具有定位功能的防雷型光纤，雷电击中第一避雷针时，第一前弧片和第一后弧片向外弹出，第一接地插片与保护罩外侧的泥土接触，实现第一避雷针的接地，引流后第一接地插片复位，避免接地插片长时间接地造成的锈蚀，避免因接地插片锈蚀对接地过程造成的影响。

2、本具有定位功能的防雷型光纤，当中转轴正反转动时，带动不同组纤芯转动，使纤芯在保护罩的内部发生移动，避免纤芯外包漆皮与保护罩内壁发生粘接，方便纤芯的更换和维护。

3、本具有定位功能的防雷型光纤，工作人员可通过数据管理模块中存储的数据得知某一段光纤在特定时间内的受雷击次数以及相邻两次受雷击事件发生的时间间隔，当年与往年的雷击次数以及雷击频率数据可为此处光纤预埋段的环境气候变化分析过程提供重要数据，也方便工作人员对该处光纤避雷结构是否损坏做出判断，实用性更佳。

附图说明

图1为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的整体结构示意图；

图2为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的保护罩结构示意图；

图3为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的左端防雷组件结构示意图；

图4为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的右端防雷组件结构示意图；

图5为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的光纤机构结构示意图；

图6为本发明提出的一种具有定位功能的防雷型光纤的控制系统示意图。

图中：1、光纤机构；11、中转轴；12、弹簧；13、拉环；14、电子计数器；15、纤芯；16、齿面包套；17、联动齿条；2、光纤外保护机构；21、左端防雷组件；211、外螺纹连接环；212、第一陷槽；213、第一安装轴；214、第一前弧片；215、第一后弧片；216、第一锡桩；217、第一电子计时器开关；218、第一避雷针；219、第一接地插片；22、保护罩；221、盖板；222、安装槽；223、GPS定位器；224、电子计时器；225、电子标签；23、右端防雷组件；231、内螺纹连接环；232、第二陷槽；233、第二安装轴；234、第二前弧片；235、第二后弧片；236、第二锡桩；237、第二电子计时器开关；238、第二避雷针；2381、钢管；239、第二接地插片；3、控制系统；31、时间管理模块；32、电力管理模块；33、数据管理模块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚；完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，一种具有定位功能的防雷型光纤，包括光纤机构1和光纤外保护机构2，光纤机构1位于光纤外保护机构2的内部，光纤外保护机构2由左端防雷组件21、保护罩22和右端防雷组件23组成，左端防雷组件21和右端防雷组件23分别固定在保护罩22的左右两侧，使用时将左端防雷组件21与右端防雷组件23相连接，实现光纤外保护机构2的延长，通过光纤外保护机构2对光线线缆机构1进行保护。

请参阅图2，保护罩22设置为一种圆筒形绝缘罩体构件，保护罩22的外壁上安装有盖板221，盖板221通过合页与安装槽222的槽壁相连接，安装槽222开设在保护罩22上，安装槽222的内部嵌装有GPS定位器223、电子计时器224和电子标签225，GPS定位器223、电子计时器224和电子标签225分别通过三组导线与光纤机构1相连接，每节光纤外保护机构2上均设置有其特定的电子标签225，电子标签225表示该节光纤外保护机构2的编号，通过与GPS定位器223配合使其接入到控制系统3时，工作人员可根据电子标签225判定该光纤外保护机构2位于何处，方便维修人员及时定位。

请参阅图3，左端防雷组件21包括外螺纹连接环211、第一陷槽212、第一安装轴213、第一前弧片214、第一后弧片215、第一锡桩216、第一电子计时器开关217、第一避雷针218和第一接地插片219，外螺纹连接环211固定在保护罩22的左端，保护罩22与内连接环211的连接处开设有第一陷槽212，第一陷槽212设置为一种开设在外螺纹连接环211上的环形槽结构，第一陷槽212的顶部安装有第一安装轴213，第一安装轴213上安装有第一避雷针218，第一安装轴213通过两组压簧分别与第一前弧片214和第一后弧片215相连接，第一前弧片214和第一后弧片215的外壁均安装有第一接地插片219，第一前弧片214和第一后弧片215的内壁分别与两组第一锡桩216和两组第一电子计时器开关217贴合，第一锡桩216和第一电子计时器开关217均固定在第一陷槽212的槽底面上，初始状态下的第一前弧片214和第一后弧片215内壁与第一锡桩216固定连接，第一电子计时器开关217处于按压状态，电子计时器224处于常开状态，雷电击中第一避雷针218时，产生的瞬时高压电流会造成第一前弧片214和第一后弧片215产生高温，第一前弧片214和第一后弧片215的内壁与第一锡桩216固定连接，产生的瞬时高温使第一锡桩216熔化，第一前弧片214和第一后弧片215在第一电子计时器开关217的回复力作用下向外弹出，使第一接地插片219与保护罩22外侧的泥土接触，实现第一避雷针218的接地，此时电子计时器224重置，并将单次计时数据发送到计时管理模块31。

请参阅图4，右端防雷组件23包括内螺纹连接环231、第二陷槽232、第二安装轴233、第二前弧片234、第二后弧片235、第二锡桩236、第二电子计时器开关237、第二避雷针238和第二接地插片239，内螺纹连接环231固定在保护罩22的右端，保护罩22与内连接环231的连接处开设有第二陷槽232，第二陷槽232设置为一种开设在内螺纹连接环231上的环形槽结构，第二陷槽232的顶部安装有第二安装轴233，第二安装轴233上安装有第二避雷针238，第二避雷针238的顶部设置有横向延伸的钢管2381，钢管2381的端部与第一避雷针218的外壁贴合，第二安装轴233通过两组压簧分别与第二前弧片234和第二后弧片235相连接，第二前弧片234和第二后弧片235的外壁均安装有第二接地插片239，第二前弧片234和第二后弧片235的内壁分别与两组第二锡桩236和两组第二电子计时器开关237贴合，第二锡桩236和第二电子计时器开关237均固定在第二陷槽232的槽底面上，第一电子计时器开关217和第二电子计时器开关237均与电子计时器224电性连接，右端防雷组件23的工作原理与左端防雷组件21的工作原理相同，使用时将内螺纹连接环231与外螺纹连接环211相连接。

请参阅图5，光纤机构1包括中转轴11、弹簧12、拉环13、电子计数器14、纤芯15、齿面包套16和联动齿条17，中转轴11与弹簧12的一端固定连接，初始状态下的弹簧12与电子计数器14的开关结构贴合，电子计数器14通过导线与纤芯15相连接，弹簧12的另一端固定在拉环13上，拉环13固定在保护罩22的内壁上，中转轴11的轴体外壁设置有齿牙，中转轴11通过外壁设置的齿牙与齿面包套16啮合，齿面包套16设置为一种外壁为齿牙状的筒型线套构件，齿面包套16固定套装在纤芯15的外侧，一组齿面包套16与联动齿条17啮合，联动齿条17的端部穿过保护罩22与第一前弧片214的底部内壁固定连接，初始状态下的弹簧12与电子计数器14的开关贴合，当单次雷击使得第一前弧片214和第一后弧片215向外翻动时，通过联动齿条17带动中转轴11转动，弹簧12发生瞬时拉伸，当第一接地插片219接地将电流引走后，在弹簧12回复力的作用下，中转轴11发生反转，带动连通齿条17复位，将第一前弧片214向回拉动，第一后弧片215在重力的作用下向回复位，第一前弧片214和第一后弧片215与熔化后的第一锡桩216端面贴合，第一锡桩216冷却后实现与第一前弧片214和第一后弧片215的重新连接，同时弹簧12复位时产生晃动，触压电子计数器14的开关使电子计数器14产生单次计数，电子计数器14将单次计数数据发送给数据管理模块33进行统计，由于中转轴11与齿面包套16啮合，所以当中转轴11正反转动时，带动不同组纤芯15转动，使纤芯15在保护罩22的内部发生移动，避免纤芯15外包漆皮与保护罩22内壁发生粘接，方便纤芯15的更换和维护。

请参阅图6，GPS定位器223、电子计时器224、电子标签225和电子计数器14均与控制系统3相连接，控制系统3包括时间管理模块31、电力管理模块32和数据管理模块33，电子计时器224与时间管理模块31相连接，GPS定位器223、电子标签225和电子计数器14均与数据管理模块33相连接，数据管理模块33与时间管理模块31和电力管理模块32相连接，数据管理模块33对雷击次数进行统计，对发生雷击的光纤段位置进行定位，并将位置数据和光纤段数据进行存储，工作人员可通过数据管理模块33中存储的数据得知某一段光纤在特定时间内的受雷击次数以及相邻两次受雷击事件发生的时间间隔，当年与往年的雷击次数以及雷击频率数据可为此处光纤预埋段的环境气候变化分析过程提供重要数据，也方便工作人员对该处光纤避雷结构是否损坏做出判断，实用性更佳。

工作原理：使用时将左端防雷组件21与右端防雷组件23相连接，实现光纤外保护机构2的延长，通过光纤外保护机构2对光线线缆机构1进行保护，每节光纤外保护机构2上均设置有其特定的电子标签225，电子标签225表示该节光纤外保护机构2的编号，通过与GPS定位器223配合使其接入到控制系统3时，工作人员可根据电子标签225判定该光纤外保护机构2位于何处，方便维修人员及时定位，初始状态下的第一前弧片214和第一后弧片215内壁与第一锡桩216固定连接，第一电子计时器开关217处于按压状态，电子计时器224处于常开状态，雷电击中第一避雷针218时，产生的瞬时高压电流会造成第一前弧片214和第一后弧片215产生高温，第一前弧片214和第一后弧片215的内壁与第一锡桩216固定连接，产生的瞬时高温使第一锡桩216熔化，第一前弧片214和第一后弧片215在第一电子计时器开关217的回复力作用下向外弹出，使第一接地插片219与保护罩22外侧的泥土接触，实现第一避雷针218的接地，此时电子计时器224重置，并将单次计时数据发送到计时管理模块31，初始状态下的弹簧12与电子计数器14的开关贴合，当单次雷击使得第一前弧片214和第一后弧片215向外翻动时，通过联动齿条17带动中转轴11转动，弹簧12发生瞬时拉伸，当第一接地插片219接地将电流引走后，在弹簧12回复力的作用下，中转轴11发生反转，带动连通齿条17复位，将第一前弧片214向回拉动，第一后弧片215在重力的作用下向回复位，第一前弧片214和第一后弧片215与熔化后的第一锡桩216端面贴合，第一锡桩216冷却后实现与第一前弧片214和第一后弧片215的重新连接，同时弹簧12复位时产生晃动，触压电子计数器14的开关使电子计数器14产生单次计数，电子计数器14将单次计数数据发送给数据管理模块33进行统计，由于中转轴11与齿面包套16啮合，所以当中转轴11正反转动时，带动不同组纤芯15转动，使纤芯15在保护罩22的内部发生移动，避免纤芯15外包漆皮与保护罩22内壁发生粘接，方便纤芯15的更换和维护，数据管理模块33对雷击次数进行统计，对发生雷击的光纤段位置进行定位，并将位置数据和光纤段数据进行存储，工作人员可通过数据管理模块33中存储的数据得知某一段光纤在特定时间内的受雷击次数以及相邻两次受雷击事件发生的时间间隔，当年与往年的雷击次数以及雷击频率数据可为此处光纤预埋段的环境气候变化分析过程提供重要数据，也方便工作人员对该处光纤避雷结构是否损坏做出判断，实用性更佳。

综上所述，本具有定位功能的防雷型光纤，使用时将左端防雷组件21与右端防雷组件23相连接，实现光纤外保护机构2的延长，通过光纤外保护机构2对光线线缆机构1进行保护，每节光纤外保护机构2上均设置有其特定的电子标签225，电子标签225表示该节光纤外保护机构2的编号，通过与GPS定位器223配合使其接入到控制系统3时，工作人员可根据电子标签225判定该光纤外保护机构2位于何处，方便维修人员及时定位，雷电击中第一避雷针218时，产生的瞬时高温使第一锡桩216熔化，第一前弧片214和第一后弧片215向外弹出，第一接地插片219与保护罩22外侧的泥土接触，实现第一避雷针218的接地，引流后第一接地插片219复位，同时联动齿条17带动中转轴11转动，弹簧12发生瞬时拉伸，当第一接地插片219接地将电流引走后，在弹簧12回复力的作用下，中转轴11发生反转，使电子计数器14产生单次计数，电子计数器14将单次计数数据发送给数据管理模块33进行统计，由于中转轴11与齿面包套16啮合，所以当中转轴11正反转动时，带动不同组纤芯15转动，使纤芯15在保护罩22的内部发生移动，避免纤芯15外包漆皮与保护罩22内壁发生粘接，方便纤芯15的更换和维护，工作人员可通过数据管理模块33中存储的数据得知某一段光纤在特定时间内的受雷击次数以及相邻两次受雷击事件发生的时间间隔，当年与往年的雷击次数以及雷击频率数据可为此处光纤预埋段的环境气候变化分析过程提供重要数据，也方便工作人员对该处光纤避雷结构是否损坏做出判断，实用性更佳。

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披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。