用于为缆线安装而控制管道加压的系统和方法.pdf

系统(100)包括管道(115)，加压流体源(110)，和阀门(140)。管道(115)接收一根或者多根缆线(125)，并且加压流体源(110)联接到管道(115)的第一端部，且在管道(115)中产生流体压力。阀门(140)联接到管道(115)的第二端部，且在一定时间内关闭以升高管道中的压力，然后被打开以允许流体在管道中的压力下快速地从管道泄露，并且推进一根或者多根缆线(125)通过管道。

1.  一种用于推进缆线通过管道的方法，包括：
关闭用于控制加压流体从所述管道的第一端部的流动的阀门；
在所述管道的第二端部处，向由所述管道所容纳的内部空间施加所述加压流体；并且
打开所述阀门，以允许推进所述缆线通过所述管道的至少一部分长度的加压流体流出。

2.  根据权利要求1的方法，其中，当所述管道的至少一部分所述内部空间处于比所述管道的外部的环境压力更高的压力时，打开所述阀门。

3.  根据权利要求2的方法，其中，当所述管道的基本全部内部空间达到高于所述管道外部的环境压力的均匀压力时，打开所述阀门。

4.  根据权利要求2的方法，其中，所述加压流体包括可压缩气体，并且所述可压缩气体在所述管道的内部空间中被压缩。

5.  根据权利要求1的方法，还包括：
向所述管道的第一端部施加真空，从而当所述阀门被打开时，所述管道的内部空间与所述真空相连。

6.  根据权利要求1的方法，还包括：
反复地打开和关闭所述阀门，以在通过所述管道的加压流体流中产生一系列瞬间增量，从而拉曳所述缆线通过所述管道的至少一部分。

7.  根据权利要求1的方法，其中，所述阀门被设置为：当在所述管道中探测到第一压力水平时，自动地打开所述阀门。

8.  根据权利要求7的方法，其中，所述阀门进一步被设置为：当所述管道中的压力降至第二压力水平以下时，自动地关闭所述阀门。

9.  根据权利要求8的方法，其中，所述第一压力水平高于所述第二压力水平。

10.  根据权利要求1的方法，还包括：
在关闭所述阀门期间的一部分时间中，向所述管道的第二端部施加第一水平加压；并且
向所述管道的第二端部施加高于所述第一水平加压的瞬间的第二水平加压。

11.  根据权利要求10的方法，其中，所述瞬间的第二水平加压发生在与下述时间中的至少一个相关的确定时刻：所述第一水平加压被施加到所述管道的时间、所述管道的内部达到确定压力水平的时间、所述阀门被打开的时间、纵向作用力被施加于所述缆线以在所述管道中移动所述缆线的时间、或者真空被施加于所述管道的第一端部的时间。

12.  根据权利要求11的方法，还包括：
确定所引入的压力改变行进通过所述管道内部并到达所述管道的第一端部的所需的传播时间；以及
基于所述传播时间控制所确定的时刻。

13.  根据权利要求12的方法，其中，通过下述技术中的至少一种确定所述传播时间：测量在所述管道的一个端部处施加声波和在所述管道的相对端部处接收所述声波之间的时间间隔；将所述管道的长度除以通过所述管道的传播速度；测量在所述管道的一个端部处施加压力改变和在所述管道的相对端部处观察到所述压力改变之间的时间间隔；测量在所述管道的一个端部处施加压力改变和在所述管道的相对端部处观察到流率改变之间的时间间隔。

14.  根据权利要求1的方法，还包括：
在所述管道的第二端部的附近向所述缆线施加纵向作用力，以在所述管道中纵向地移动所述缆线。

15.  根据权利要求14的方法，其中，在与下述时间中的至少一个相关的确定时刻处施加所述纵向作用力：施加于所述管道的加压被改变的时间、所述管道的内部达到确定压力水平的时间、所述阀门被打开的时间、或者真空被施加于所述管道的第一端部的时间。

16.  根据权利要求15的方法，还包括：
确定在所述管道的一个端部处所引入的压力改变行进通过所述管道的内部空间并到达所述管道的相对端部处所需的传播时间；以及
基于所述传播时间控制所确定的时刻。

17.  根据权利要求16的方法，其中，通过下述技术中的至少一种确定所述传播时间：测量在所述管道的一个端部处施加声波和在所述管道的相对端部处接收到所述声波之间的时间间隔；将所述管道的长度除以通过所述管道的传播速度；测量在所述管道的一个端部处施加压力改变和在所述管道的相对端部处观察到所述压力改变之间的时间间隔；测量在所述管道的一个端部处压力改变和在所述管道的相对端部处观察到流率改变之间的时间间隔。

18.  一种便于在管道内部安置缆线的设备，包括：
阀门，该阀门被设置为联接到所述管道的端部，并且控制加压流体从所述管道的内部向外流动。

19.  根据权利要求18的设备，还包括控制接口，通过所述控制接口可以利用外部元件对所述阀门的致动进行控制。

20.  根据权利要求18的设备，还包括信令接口，通过所述信令接口可以向外部元件指示所述阀门的致动。

21.  根据权利要求18的设备，还包括：
用于感测所述管道内部的压力的压力传感器。

22.  根据权利要求21的设备，其中，通过压力传感器感测压力而自动地控制所述阀门的致动。

23.  根据权利要求18的设备，还包括：
用于控制所述阀门的致动的计时器。

24.  根据权利要求18的设备，还包括：
当所述阀门被打开时在所述管道上抽真空的真空发生元件。

25.  根据权利要求18的设备，还包括：
用于将所述真空发生元件联接到所述管道的真空联接器。

26.  一种用于在管道中安装缆线的系统，包括：
阀门，该阀门联接到所述管道的第一端部；以及
加压流体源，该加压流体源联接到所述管道的第二端部，其中，所述阀门可被致动，以影响所述管道内部的压力。

27.  根据权利要求26的系统，还包括：
进送机构，该进送机构施加作用力，以在所述管道内移动所述缆线。

28.  根据权利要求26的系统，还包括：
进送探测器，该进送探测器探测所述缆线相对于所述管道的运动。

29.  根据权利要求26的系统，还包括：
测量所述管道内部的压力的压力传感器。

30.  根据权利要求26的系统，还包括：
进口加压流体控制器，该进口加压流体控制器用于影响以下项目中的至少一个：通过所述加压流体源而施加在所述管道的第二端部处的压力；或者所述加压流体从所述加压流体源流入所述管道内部的流率。

31.  根据权利要求26的系统，还包括：
真空发生元件，该真空发生元件联接到所述管道的第一端部，用于从所述管道的第一端部抽吸加压流体。

32.  根据权利要求26的系统，还包括：
传播时间确定元件，该传播时间确定元件确定在所述管道的一个端部处施加压力改变和在所述管道的相对端部处观察到相应的压力改变之间的时间间隔。

33.  根据权利要求26的系统，还包括：
控制器，其控制以下项目中的至少一个：施加作用力以相对于所述管道移动所述缆线；阀门的致动；通过所述加压流体源施加于所述管道的第二端部的压力；加压流体从所述加压流体源流入所述管道的第二端部中的流率；或者真空发生元件至所述管道的第一端部的联接。

34.  根据权利要求33的系统，其中所述控制器响应于以下项目中的至少一个执行控制：所述管道内部的压力；由计时器指示的时间；所述阀门的致动指示；所述缆线相对于所述管道的运动的探测；缆线进送速率；或者在所述管道的一个端部处施加压力改变和在所述管道的相对端部处观察到相应的压力改变之间的时间间隔。

用于为缆线安装而控制管道加压的系统和方法
技术领域
本发明总体涉及一种通用缆线(utility cable)安置技术，更具体地，本发明涉及使用流体加压而在管道中安置通用缆线。
背景技术
在通用缆线安装领域，现有技术使用了经过管道的例如空气的流体的粘性流而在管道中安装通用缆线。这种缆线“吹送”技术已被应用于沿着地面经由较短距离建造上升管时安装通用缆线或者用于悬挂缆线中。
然而，难以在跨越大于几千米的距离上应用现有缆线吹送技术。主要由于粘性流特征，流体通过极长并且窄的管道的流动变得大大受阻，从而导致在管道起始端部处经受高的背压。这个问题能够限制现有缆线吹送技术适用的距离，并且能够对于能被使用的管道类型以及可以在给定管道中配置的缆线类型施加约束。另外地，现有缆线吹送技术要求向通过其进送缆线的管道端部施加较高压力。这些高压能够导致管道“爆裂(blow-outs)”，其中高压引起管道壁破裂或者密封/夹紧失效，其中在管道和向管道施加加压流体的单元之间的密封破裂或者失效。
发明内容
根据与本发明原理一致的一个方面，一种用于推进缆线通过管道的方法可以包括：关闭控制加压流体从管道第一端部的流动的阀门，在管道的第二端部处，向由管道所容纳的内部空间施加加压流体，并且打开阀门以允许用于推进缆线通过至少一部分长度管道的加压流体流出。
根据与本发明原理一致的另一方面，一种用以便于在管道内部安置缆线的设备包括：被配置为联接到管道的端部并且控制加压流体从管道内部向外流动的阀门。该阀门被设计成响应于管道内部的感测压力自动地打开和关闭。可替代地，该阀门可以通过计时器或来自外部元件的命令被致动。
根据与本发明原理一致的又一方面，一种用于在管道中安装缆线的系统包括：联接到管道的第一端部的阀门，以及联接到管道的第二端部的加压流体源，其中该阀门可以被致动以影响管道内部的压力。
附图说明
被并入并且构成本说明书一部分的附图示出本发明的示例性实施例，并且与说明书一起解释本发明。在图中：
图1A-1C示出根据本发明一个方面的用于在管道中安装通用缆线的示例性系统；
图2和3示出与图1A-1C的系统的不同方面的操作相关的示例性时序图表；
图4示出与确定用于从管道的一个端部到另一端部行进的压力波的飞行时间(time of flight)相关的示例性时序图表；
图5示出在管道的一个端部处使用真空发生器的本发明的一个方面；
图6示出与在图5中描绘的系统操作相关的示例性时序图表；
图7示出使用用于打开和关闭联接到管道一个端部的阀门的自动控制系统的本发明的另一个方面；并且
图8是示出与本发明的一个方面一致的示例性缆线安装过程的流程图。
具体实施方式
本发明下面的详细说明参考附图。在不同附图中的相同附图标记可以标识相同或者类似的元件。而且，下面的详细说明并不限制本发明。相反，本发明的范围由所附权利要求以及它们的等价形式所限定。
与本发明的原理一致的系统和方法包括，将缆线插入管道近端中并且向管道施加例如压缩空气的加压流体，以输送缆线通过管道长度。具体地，与本发明的原理一致的系统和方法还包括暂时关闭管道远端以允许在管道中压力升高并且然后打开管道以触发加压流体流出，从而推进缆线通过管道。与在现有缆线吹送技术中使用的较高压力相比，在远端使用阀门等以允许在管道内部均匀加压可以使得能够在管道的整个长度上使用较低的总压力。较低总压力可以减轻，例如“爆裂”以及管道密封/夹紧失效的问题，而在现有缆线吹送技术中使用较高压力时这些问题更加常见。可替代地，与本发明的原理一致的系统和方法可以通过应用经由管道行进的脉动加压而非沿着管道实现基本均匀加压进行操作。可以与加压脉冲到达管道的装阀端部的时间有关地执行阀门致动。
图1A示出根据本发明的一个方面的用于使用加压流体在管道中安装一根或者多根缆线的系统100。系统100可以包括加压进送腔室105和向管道115的缆线进送端提供加压流体的压缩机/加压储存器110。压缩机/加压储存器110是加压流体源，并且可以包括空气泵、吹风机或者来自加压罐的可压缩气体源，例如空气、二氧化碳、干燥氮气等。为了减轻静电荷积聚，可以使用电离气体。在一些实施方式中，管道115可以具有大致几千米或者甚至显著更长的长度。夹具/密封件135可以在进送腔室105和管道115之间形成流体密封。进送腔室105可以包括可有助于从进送卷盘130将缆线125进送到管道115的缆线进送端中的进送辊子120。进送辊子120接触缆线并且施加纵向作用力，以迫使缆线进入管道中(或者离开管道，如果必要)。进送辊子120通常是马达驱动的并且可以包括马达控制或者传输元件以控制进送速率。进送辊子120还可以参与监测或者计量已被馈送到管道中的缆线的累积长度。这能够被用于估计安装进度以及确定安装期间可能遇到的弯曲或者障碍的位置。可以使用进送牵引器、夹持机构或者其它器件以替代进送辊子向缆线施加作用力。
阀门140可以被联接到管道115的“远端”，即，管道的与进送端相对的端部。关于本说明，将例如光缆的缆线插入管道中将沿着从“进送端”到“远端”或者从“进口端部”到“出口端部”的方向进行。阀门140可以被关闭，并且可以经由压缩机/加压储存器110施加加压流体(加压流体也可以被恒定地施加到管道进口，这允许阀门140作用于在任何给定时间控制管道是被加压还是被减压)。在关闭阀门140之后，管道115内部的流体可以达到均匀、升高的压力。当阀门关闭时，可压缩气体可以在管道内部或者由管道所容纳的内部空间中被压缩。在压力已经升高之后，阀门140可以被打开，使得在管道115长度中含有的加压流体流出。这种流出可在管道115的远端处最为显著，但是突然降压可以在管道115的整个长度上导致显著压力驱动流145，它可以推进缆线125通过管道115的至少一部分(即，通过被称为吹送距离的一定距离)。与使用现有缆线吹送技术时在管道115的缆线进送端处当前要求的高压相比，均匀加压可以使得能够在管道115的整个长度上使用较低的总压力。均匀加压可以减轻现有缆线吹送技术中发生的管道“爆裂”或者密封失效的问题。
如图1B所示，在阀门140被关闭(如145所示)之后，压力可以在管道的内部空间中沿着管道115的整个长度而升高(如150所示)。主要在流体压缩方面并且有可能程度低得多地在管道115的壁的微小膨胀方面，管道115的加压使得在管道115的整个长度上存储势能。
如图1C进一步所示，在施加加压流体之后，阀门140可以被打开(见155)。然后压力可以被释放160并且沿着管道115的整个长度促进流动以推进缆线125通过管道115的至少一部分。通过具有当沿着管道115的整个长度加压(气体压缩)时存储的势能，可以通过在远端附近突然对管道内部减压而在靠近管道的远端处诱发显著流动。与在管道的进送端处施加的加压流体相反，由于贯穿了管道的整个长度，使得这种流动不受阻碍。这种效果实质地提高了吹送安装技术在长距离安装中的效力。
在一些实施方式中，为了拉曳缆线125通过管道115的大部分长度或整个长度，需要反复地应用图1B和1C所示的突然减压循环。加压流体通过管道的流动的系列脉冲或者瞬间增加是理想的，并且可以比单独从进送端驱动的稳态流更加有效。阀门140可以被设计成：当在管道115中探测到预设压力时，或者当在管道115的内部和大气或者环境压力之间探测到足够的压差时自动地打开。阀门140可以被设计成：当管道115内部的压力降至设定值以下时再次关闭。阀门140还可被设计成以时间为基础、响应于管道115内部的压力水平或者其组合而自动地在打开和关闭状态之间循环。例如，如果阀门140被设为在第一压力下自动地打开并且在处于低于第一压力的第二压力下自动地关闭，则可以实现自动循环动作。在该状态下，即使在管道进口处施加稳态压力将在管道出口处导致循环动作，但是强迫流体进入管道进口中的速率可以被用于调制循环时间。这种自动操作模式使得一旦阀门已被联接到管道，便能够在无进一步人工干预的情况下使用阀门，从而便于由更少的现场人员进行安装。
图2描绘根据本教导的示例性实施例的安装系统和方法的操作的各个方面的相对时序。在图2中，纵坐标代表时间。从顶部到底部，第一图表代表在管道的进口或者进送端处施加加压流体，第二图表代表在管道远端处的阀门140的打开或者关闭状态，第三图表代表管道内部压力，第四图表示出了加压流体通过管道远端的速率并且第五图表描绘了与其它事件相协调地对进送辊子进行可选控制。如图2所示，加压流体的一系列“脉冲”205可以以循环方式被施加到管道115的缆线进送端。在每一个脉冲205的上升沿处，阀门140可以被关闭210以允许管道115整个长度上的压力升高到均匀水平215。在通过管道115长度的压力已经达到均匀水平之后，阀门140可以被打开220(优选地被突然地打开)以致使流体通过管道115流出，从而推进缆线125通过管道115的一部分。这种技术可以特别地用于在管道115中粘滞(例如，因为沿着管道的障碍)的缆线或者用于增加管道115中的摩擦点处的“吹送距离”。出口流230的突然增加在压力升高并且随后通过打开阀门140释放之后的每一个循环中发生。注意，如利用短划线206所描绘的，可以选择一种可替代方法，其中加压流体被恒定地施加到进口同时远端阀门140被循环地打开220和关闭210。管道压力和出口流将仍然大致表现出如所示那样的加压和释放。图2中的第五图表示出了经由进送辊子马达对进送辊子动作的可选控制。与加压和阀门打开同时地，进送辊子可以被控制以在当压力正被积聚时的全部时间或者部分时间期间运行，和/或在当压力正在释放时的全部时间或者部分时间期间运行。图2示出在整个加压期间进送辊子沿着向前方向240(迫使缆线进入管道中)的操作，但是设想辊子可以可替代地被控制以在与阀门140被打开并且出口流动被最大化的大约相同的时间施加向前推力。可选地，在该时间期间，向前进送速率可以被增加242。在一些实施方式中，在循环的一部分期间沿着稍微相反的方向操作进送辊子(见244)也可以用于克服障碍物，从而有效地致使光纤自动地“倒退并且再次尝试”。为了促进更好地对成功进送进行感测，进送辊子可以在循环期间，特别地在压力释放部分期间变成空档，以便在不提供任何纵向作用力的情况下感测缆线进送进度。然后当探测到成功或者不成功的流动驱动缆线进度时，可以沿着向前或者相反方向致动进送辊子。
在另一种实施方式中，如图3所示，对于阀门140的每一次打开320也可以伴随加压流体的猝发305。每一个猝发305可以增强流率和缆线125通过管道115的粘性输送。压力水平315代表第一加压水平，可被表达成压力或者流率。猝发305代表在管道进口处的第二加压或者流率水平，该第二水平大于第一水平。即使在阀门打开期间也可以在管道进口处维持稳态流或者压力水平(302)。可替代地，在阀门打开的同时，流动或者压力可以被短暂地中止(303)。
可以通过调制压力或者介于压缩机/加压储存器110和加压进送腔室105之间的或者加压进送腔室105和管道115之间的流动控制元件(例如阀门或者调节器，未示出)实现猝发305。在管道115的循环加压和减压期间，控制元件可以被致动特定次数。另外的猝发305用于在管道中存储的压力正被释放的同时增加沿着管道115的总流量。这种猝发可以被定时成以大致在打开阀门140之前开始，从而在阀门打开前由该猝发引起的压力波已经传播通过大部分的管道长度。猝发相对于阀门打开的时序可以根据需要被调节，并且具体地，可以与计算或者测量出的在管道进口处应用猝发和猝发在出口处出现之间的传播延迟成比例地被改变。
当猝发通过光纤行进时，它也可以拍击缆线或者引起沿着缆线的波纹，从而将使沿经受摩擦、黏附、涉及其它缆线的“抓持”或者“悬挂”、管道间断或者其它障碍物的缆线的任何部分震动松脱。如317所示，总管道压力可以响应于应用猝发305而稍微升高，但是这种效果对于采用猝发的成功操作而言不是必要的。如果适时的话，猝发可以局部地具有显著效果，即使它并不沿着管道的整个长度升高平衡压力。猝发的效果可以引起增加的峰值出口流动330。
图4示出本发明的一个方面，其中阀门的打开可以与加压波从管道115的缆线进送端到达管道115的远端同步化。使用者可以计算压力410的传播时间或者飞行时间(t_FLIGHT)405，该压力410是在管道115的缆线进送端处被施加的以行进至管道115的远端处415并且在该处被接收。然后阀门140可以基于计算出的飞行时间在最佳时间420被打开，以最大化管道115的远端处的空气流动。计算飞行时间的一种技术是，测量管道115的长度(例如，单位为英尺)并且将测得长度除以1100英尺/秒(或者是纵向波通过管道内部的气体所适用的任何传播速度，并且对影响传播速度的压力、密度、温度、梯度和其它因素加以考虑)。一种用于经验性测量飞行时间的技术可以包括在管道115的缆线进送端处产生大噪音(或者声波或纵向压缩波)，利用在管道115的远端处的声音接收器测量飞行时间，并且使用例如跑表的计时器件来确定飞行时间。(当然，可以沿着任一方向对其测量，但是如果气体通过管道的净流量影响传播速度，则可能必须应用校正因子)。通过向管道的一个端部施加压力骤变并且测量在管道的相对端部处观察到相应压力改变之前的时间可以执行一种非常类似的技术。
在确定飞行时间之后，使用者可以在向管道115的缆线进送端施加加压流体之后在最佳时间打开阀门140，从而缆线125经受到其达到管道115的远端时的压力，从而缆线125被推进通过管道115最大距离并且被更加有效地推进通过管道的最远部。感测飞行时间和响应于所确定的飞行时间控制阀门140均可以通过控制器自动地执行。
与本发明的另一个方面相一致，阀门140可以被部分地打开，或者压力调节器可以被联接到管道115以替代阀门140，从而当沿着管道115的整个长度的净压力沿着管道115的整个长度升高到大气压力以上时保持所期望的连续流率。与这个方面相一致，一直保持管道内部的最小压力或者流率，可以实现理想的流量-阻力特性。
图5示出本发明的另一个方面，其中与在管道115的近端(即，管道115的缆线进送端)处施加加压流体相结合，可以在管道115的远端(即，管道115的距离管道115的缆线进送端最远的端部)处施加真空。根据这个方面，例如真空发生器505的真空发生元件可以被联接到管道115。通过以适当的次数打开阀门140，真空可以被施加到管道115的远端。真空发生元件可以通过打开阀门140而固有地向管道出口施加真空，或者可以通过单独阀门(未示出)联接，从而管道可以被选择性地开放至大气压力或者经受真空。
图6示出一种示例性实施方式的时序图表，其中当阀门140被打开(如620所示)时可以施加真空(如605所示)。与施加加压流体615相结合，施加真空可以有助于推进缆线125通过管道115最大距离。另外的定时加压猝发(617)也可以如前所述那样地被用于增加流动。使用本领域技术人员公知的技术，阀门140可以被设计成响应于对压力或者压差、包括管道115的内部压力、施加到管道115的远端的真空，或者环境或大气压力的任何组合的感测而自动地调节流率。所施加的真空度可以整合于阀门140的功能中或者可以利用将真空发生器505联接到阀门140的出口的单独的阀门(未示出)实现。也可以在阀门140处或其附近包括探测器，以探测正被安装的缆线何时到达管道的远端。这种探测可以用于向进送端发送安装完成的信号。也可以通过监测已经通过进送辊子的缆线长度而对安装完成进行指示。当探测到安装完成时自动化式系统可以停止进一步的进送/吹送过程。
图7描绘包括适用于支持本发明的各种实施方式的控制系统的安装系统700。图7还示出了可被可选地用于确定在上面关于图4描述的飞行时间的自动测量系统。
如图7所示的控制器722可以协调其它元件的动作，以实现例如在图2、3和6中描述的操作。如本领域普通技术人员将认识到的，对于所有的有用实施例而言控制器722可能并非必须的，因为一些元件可以自主地发挥作用，可以直接地互相作用或者可以具有某种自备控制功能性。控制器722可以控制或者协调以下任何组合：阀门140的致动(经由连接740)、通过压缩机/加压储存器110施加到管道的压力或者流率(经由连接710)、通过进送辊子120施加到缆线的作用力(经由用于控制马达725的连接720)以及在管道的出口端部处真空的施加(经由连接705控制的真空发生器505)。
连接740可以被用作控制链路，通过该控制链路控制器722或者其它外部元件可以控制阀门140的打开和关闭。另外地或者可替代地，连接740可以被用作信号发送链路，通过该信号发送链路阀门140向控制器722或者根据实施方式向阀门外部的其它元件指示它的打开和关闭。根据所述的一些实施例，阀门140可以响应于间隔计时器或者压力或流动传感器(例如传感器750，在下面描述)而自主地打开和关闭，它们中的任何一个均可以与阀门形成一体或者直接地联接到阀门。控制器722可以使用阀门致动指示以顺次控制系统700中的其它动作，例如从压缩机/加压储存器110发出的压力或者流动或者通过马达725和进送辊子120施加作用力。为了协调和控制整个系统700的动作，控制器722可以响应于下面条目中任何一项或者所有条目而动作：在管道出口处观察到的流出流率、管道内部的相对或者绝对压力(如由压力传感器探测到的)、如由计时器指示的时间、阀门140的致动指示、缆线相对于管道的运动探测(由进送辊子120或者由独立的进送监测器件(未示出)感测)，或者测得的在管道的一个端部处施加压力改变和在管道的相对端部处观察到相应压力改变之间的时间间隔。
关于在管道的一个端部处施加压力改变和在管道的相对端部处观察到相应压力改变之间的时间间隔，各种机制可以被用于经验性地测量传播延迟或者所谓的“飞行时间”。这种测量可以被自动化，并且使得测量结果能够被用于控制器722以协调特定动作的时序，例如发生压力猝发305的时序。
为了实施一种可能的飞行时间测量，系统700可以包括声发射器736、声接收器730和飞行时间测量器件715。声发射器736可以在管道115的缆线进送端(进口端部)处产生声信号(声波)，所述声信号可以在管道115的远端(出口端部)处被声接收器730接收。经由连接734，测量器件715可以触发声信号使其从声发射器736发射，或者当声发射器736已自主地产生声信号时可以告知测量器件。经由连接732，当声接收器730探测到从声发射器736发送的并且已经通过管道115的内部传播的信号时，测量器件715可以接收到通知。测量器件715可以测量所发生的声信号从管道115的缆线进送端行进到管道115的远端所用的时间量(即，飞行时间)。测量器件715可以经由连接717将测量结果传达给控制器722。
代替可以主要包括声频或者超声波频率分量的声信号，测量器件715可以用于在管道的一个端部处引入突然的压力增加并且测量在管道的另一端部处探测到相应压力增加之前的时间延迟。关于该操作，测量器件715可以被联接到压力或者流率传感器750，以对压力波到达管道115的出口端部附近进行探测。压力或者流率传感器750代表用来探测在出口端部处或其附近的管道内部压力的传感器，或者代表用来探测加压流体在该点处通过管道的流动速率的传感器。测得压力可以是绝对的或者是相对于管道外部的环境压力的(或者外部真空，如果使用的话)。例如，可以由控制器722形成将被探测的压力波，该控制器引导加压流体源110以改变施加到管道进口的压力或者流率。另外地，另一个压力或者流率传感器756可以在管道115的进口端部处或其附近被联接到管道内部。压力或者流率传感器756可以用于探测在管道115的进口端部处发生的压力变化并且可以用于执行飞行时间测量。通过监测压缩机/加压储存器110在管道进口处的效果，压力或者流率传感器756也可以被用于其它控制目的。在管道115的出口处或其附近的压力/流率传感器756可以用于探测流出流率，流出流率可以被用于确定加压/释放循环的结束或其效力。
虽然刚刚描述的测量包括沿着从管道进口到出口的方向传播声信号或者压力波，但本领域普通技术人员将认识到，也可以通过沿相反方向执行的类似测量或与其相关的某种方式来估计飞行时间，即，通过从出口到进口传播信号。本发明并非旨在将测量限制为严格地沿着与将缆线安装到管道中相同的方向执行。进而，在任一方向中获得的飞行时间测量可能影响系统700中的其它动作的时序，但是并非必须地被直接用作用于协调事件的时序数值。例如，通过传播声学声波实现的飞行时间测量可以不与用于突然压力增加的飞行时间相同，然而前者可以在数学上与后者相关以允许间接地对后者进行估计。可能需要应用其它校正因子或者偏移量以实现所需操作。例如，在一些实施方式中，可能期望在阀门被打开时压力波正好到达管道长度的最后20％处。因此，在管道进口处施加压力波和打开阀门之间的时序将不等于测得的飞行时间，而是将被特意地按照比例确定为测得飞行时间的大致80％。也可以与例如阀门能够被多快地打开有关地应用固定偏移量。如与图2、3和6相结合描述地，该系统中事件的先后顺序和相对时序的各个方面可以被调节，以在不同情况下实现所期望的操作，这些都处于本发明的精神和范围中。
应该指出，来自例如声发射器736、声接收器730、压力/流率传感器750、756的各种传感器的输入可以通过测量器件715(为了清楚而示出)被联接，或者可以可替代地或者另外地直接地联接到控制器722。例如，控制器722可以采用来自压力/流率传感器的压力或者流率指示，以用于除了测量飞行时间之外的目的。进而，控制器722可以集成或者以其他方式实现测量器件715的功能。
虽然并非用于安置压力和流动传感器的每一种可能性均被清楚地示于图7中，应该理解，可以在系统700中的任何位置处使用相对或者绝对压力传感器，以确定在选定点处的压力和在选定点之间的压差，包括通常位于管道115或者系统700之外且围绕它的环境压力，例如地球大气压。本领域普通技术人员依据在这里教导的所需操作和原理可以容易地确定各种类型的传感器的适当安置，以成功地实施该教导。
测量器件715及其相关元件是可选的，并且控制器722可以响应于或者不响应于飞行时间测量而控制管道115的加压和减压。如果系统700的控制响应于飞行时间测量，则控制器722可以经由连接710引发或者控制从压缩机/加压储存器110施加例如压缩气体的加压流体，并且然后在基于测得飞行时间的时间间隔之后经由控制线740引起阀门140打开。系统700可以基于连续或者周期测量而适应性地自动控制通过管道115的缆线的安装，所述测量能够用于调节动作时序以及其它操作参数。
控制器722和测量器件715，如果使用的话，可以位于任何位置处。可以使用例如通过电线的电信号、通过光纤的光信号、无线电信号等实现图7中描绘的各种连接中的任何一种。可以通过已经通过管道115安装的或者在其它情形中平行于管道路径安装的缆线或者光缆实现所述连接。系统元件也可以经由通过公共或者私人电话网络的电线或者无线电话连接、“勤务话电线(order wire)”连接或者道路设施或例如电话线、电力线和有线电视设备的公用事业而相互通信。
图8是示出用于在管道中安装通用缆线的与本发明的方面一致的示例性过程的流程图。缆线通常是圆形的并且在它的整个长度上具有均匀截面。然而，为了便于吹送安装，缆线可以可替代地在一个端部处提供加厚的缆段或者可以在远端处暂时地装配有某种形式的浮标、活塞或者插塞。由于朝向管道远端的预期流率增大，所以在本发明的情形中这些措施可能特别有用。该示例性过程可以始自将缆线125插入管道115的缆线进送端中(动作805)。阀门140然后可以被关闭(动作810)。阀门140可以人工地或者经由器件715的控制而被关闭。加压流体可以经由压缩机/加压储存器110被施加到管道115的缆线进送端(动作815)。可以经由人工控制或者经由器件715的控制施加加压流体。可选地，真空可以被暂时地施加到管道115的远端(动作820)。可以正好在打开阀门140之前到打开阀门140之后的时段上施加真空。可选地，所施加的加压流体液位可以被增加(动作825)。可以正好在打开阀门140之前到打开阀门140之后的时段上增加所施加的加压流体液位。
阀门140可以被打开(动作830)。阀门140可以人工地或者经由器件715的控制被打开。阀门140的打开可以致使流体通过管道115的远端流出，因此，推进缆线125通过管道115一定距离。然后，可选地，可以中止向管道115的缆线进送端施加加压流体(动作835)。如图2所示，施加加压流体可以被中止以产生压力“脉冲”。动作810-835可以被连续地重复，以拉曳缆线125通过整个或者大部分的管道115。
本发明实施例的前述说明提供了示意和描述，而非旨在是穷尽的或者将本发明限制为所披露的精确形式。根据以上教导，修改和变化是可能的，或者可以从本发明的实践中获得。虽然已经关于图8描述了一系列的动作，但在与本发明一致的其它实施方式中，动作次序可以改变。而且，非相互依赖的动作可以并行地执行。为简洁起见，一些可能的动作，例如通过进送辊子施加作用力或者飞行时间测量的执行，未在图8中示出而是在别处予以充分描述。
在前述说明中使用的任何元件、动作或者指令均不应该被理解成是关键的或者对于本发明而言是必需的，除非被清楚地描述成这样。而且，如在这里所使用的，冠词“a”旨在包括一个或者多个条目。当仅仅意指一个条目时，使用术语“一个”或者类似的语言。进而，短语“基于”旨在表示“至少部分地基于”，除非被清楚地表述为其它情形。本发明的范围由所附权利要求及其等价形式所限定。