[實用新型]一種海底光電復合纜外部安全監測裝置

有效

• 申請號: 201520235584.0
• 申請日: 2015-04-17
• 公開（公告）號: CN204495405U
• 公開（公告）日: 2015-07-22
• 發明（設計）人: 史令彬;王立新;徐武斌;徐海寧;林曉波;胡偉東;盧志飛;呂明
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網浙江省電力公司舟山供電公司;浙江舟山海洋輸電研究院有限公司;寧波諾可電子科技發展有限公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 浙江翔隆專利事務所(普通合伙) 33206
• 代理人: 王曉燕

技術領域

本實用新型涉及一種海底光電復合纜的監測裝置，尤其涉及一種海底光電復合纜外部安全監測裝置。

背景技術

隨著技術的進步和社會的發展，海底電力電纜廣泛應用于島嶼供電、近海風電場、海上石油平臺供電和跨越江河海峽短程供電等。大部分埋于海水下的淤泥中，然而隨著時間的推移和海水洋流的沖刷，部分海底電纜將漂浮于水中，這時極易受到船舶錨鉤、漁船拖網的傷害，另據統計錨損故障占海纜故障的90%以上，及時發現海纜潛在的損害并能精確定位對于海纜的安全具有重要意義。90%以上引起海纜錨損破壞的主要原因是由于船舶的下錨過程中勾住了海纜，在起錨過程中對海纜進行了破壞。

為能夠對海纜的安全進行有效監控，并對可能發生的災害進行預警并精確定位，目前多數海底電纜中嵌入了傳感光纖，利用現代光纖傳感技術對于海底電纜可能造成的傷害進行實時監測。目前可用于海底電纜安全監測的技術主要有（1）基于布里淵散射的分布式光纖應力及溫度探測技術(BOTDA)、（2）基于光干涉的振動檢測技術、（3）船舶自動識別系統（AIS）等。BOTDA雖能探測電纜的應力分布，但由于檢測到的參量為應力和溫度之和，難以將溫度和應力分開，并且無法檢測電纜的震動，單獨用于海底電纜安全監測具有一定的局限；干涉振動檢測技術雖然能夠檢測并定位電纜的異常振動點，但空間分辨率為±50米，定位精度較差；?AIS只能識別進入警戒區域的船舶，無法探測是否對警戒區域的海底電纜構成傷害。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題和提出的技術任務是對現有技術方案進行完善與改進，提供一種海底光電復合纜外部安全監測裝置，以達到準確監測的目的。為此，本實用新型采取以下技術方案。

一種海底光電復合纜外部安全監測裝置，其特征在于：包括光源、光源偏正調制控制器、傳感光路控制單元、光電轉換器、信號處理器、船舶自動識別模塊；所述的信號處理器與船舶自動識別模塊、光電轉換器相連以根據光電轉換器提供的電信號和船舶自動識別模塊接收的船舶信息得出監測結果。光電轉換器用于將接收到的光信號轉換為電信號。信號處理器主要是將光電轉換器提供的各類電信號分析得出光纖中的應力和振動信號，結合AIS接收器的船舶信息，綜合得出信號分析結果本技術方案集合船舶自動識別系統、應力監測系統、振動監測系統，使用戶可通過三方面綜合來監測海底光電復合纜的安全情況。

作為對上述技術方案的進一步完善和補充，本實用新型還包括以下附加技術特征。

所述的船舶自動識別模塊包括用于接收來自海纜保護區域過往船舶VHF信號的船舶自動識別接收器以得到相應船舶信息；所述的光源包括窄線寬激光器、泵浦激光器，光源偏正調制控制器包括第一光纖分光器、電光調制器；所述的傳感光路控制單元包括光纖環形器、第二光纖分光器、第三光纖分光器、第四光纖分光器；窄線寬繳光器的輸出端與第一分光器的輸入端相連；第一分光器的一輸出端與電光調制器輸入端相連；電光調制器輸出端與環形器輸入端相連，環形器輸出端與傳感光纖一端相連；泵浦激光器輸出端與傳感光纖的另一端相連，環形器設第三接收光端，泵浦激光器產成的泵浦光與電光調器產成的脈沖光在傳感光纖中產生受激布里淵信號，受激布里淵信號由環形器的第三接收光端輸出。船舶自動識別接收器用于自動接收來自海纜保護區域過往船舶的VHF信號，并將該信號進行處理，得到相應船舶的GPS位置、航行狀態、航速、船首向等導航定位信息。

第一分光器的另一輸出端與第二光纖分光器的輸入端相連，第二光纖分光器的一輸出端與第三光纖分光器一輸入端相連，第三光纖分光器一輸出端通過通訊光纖與第四光纖分光器一輸入端相連，第四光纖分光器的一輸出端為第一接收光端；第二光纖器的另一輸出端與第四光纖分光器另一輸入端相連，第四光纖分光器另一輸出端通過通訊光纖與第三光纖分光器另一輸入端相連，第三光纖分光器的另一輸出端為第二接收光端；所述的第一接收光端、第二接收光端、第三接收光端通過光電轉換器與信號處理器相連。

所述的第三光纖分光器、第四光纖分光器與位于海底光電復合纜中的兩通信光纖組成干涉儀。

所述的通訊光纖為單模光纖。

所述的第一光纖分光器、第二光纖分光器、第三光纖分光器、第四光纖分光器采用反射鍍膜?器件進行分光，分光比為50：50。

所述的環形器為三端口光纖環形器。

所述的船舶自動識別系統、應力監測系統、振動監測系統均設有報警模塊。報警模塊可為蜂鳴器、報警燈等。