[实用新型]一种综合监测海底电缆安全的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种监测海底电缆的装置，特别涉及一种综合监测海底电缆安全的装置。

背景技术

通常电缆的设计制造在电缆出厂时已检验和保证，除一些人为因素外，一般电缆不会有故障隐患。海底光缆长期埋设在海底，海水的强腐蚀性、海浪的冲刷、海底复杂地形对海缆的拉扯甚至海底地震等自然因素，再加上渔船拖曳等人为因素，都可能导致海缆通信的可通率下降和故障增多，从而影响到海缆通信质量。

电缆运行中，除上述受海底电缆外部环境作用于电缆上的动力破坏作用外，其内部电缆负载(电缆导线工作电流与电压)的变化也是引起故障的原因。电缆正常运行的负载与电缆内部温度有直接关系，电缆的额定功率由电缆缆芯周围的介质阻热率决定，进一步由缆芯周围温度来决定。对处在海床内湿度环境的电缆，随着温度越高，周围的土壤变热、阻抗增加、绝缘性差、进一步加快电缆温度上升、绝缘破坏越快、以致电损增加和电缆承担力减小，电缆短时间过载和高温作用相当于长时间轻载运行，因此，高温过载对电缆的使用寿命及损坏相当严重。所以对电缆正常运行中的负载变化，即电缆内部的温度状况进行监测也是保证电缆正常运行的一种重要措施。

海底电缆由于所处的海洋环境条件，维护保养工作极为困难，一旦发现其损坏，往往很难维修，导致平台停产，造成巨大的经济损失，其探测和修复往往将耗费大量的人力、财力和时间，甚至超过新敷设一根电缆的投入。所以防患于未然，对海底动力电缆的运行的相关参数进行实时检测和长期监测是十分必要的。

目前，研究的对象要么是陆地高压电缆，要么采用的方法和技术单一，对特殊环境下的敷设在海床上的动力电缆在线监测难以直接应用，为此，本文提出了一种综合监测方案，分析海底电缆运行中内部和外部的因素，应用光纤分布式测量海底电缆温度、扰动、应力，计算载流量等技术综合进行海底电缆的在线监测。

发明内容

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题而提供一种综合监测海底电缆安全的装置。

本实用新型为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是：一种综合监测海底电缆安全的装置，包括依次连接的光纤传感系统、光学信号解调系统、工控机系统以及监控系统；所述光纤传感系统预置在海底电缆中用于检测海底电缆的温度、应力和扰动；所述光学信号解调系统用于接收来自所述光纤传感系统的光学信号，处理后发送数字信号至所述工控机系统；所述工控机系统用于对输入信号进行处理并发送信号至所述监控系统，所述监控系统用于对海底电缆的状态进行显示及预警。

本实用新型还可以采用如下技术方案：

所述光纤传感系统包括温度光纤传感器、应力光纤传感器和扰动光纤传感器，所述温度光纤传感器监测电缆的温度，所述应力光纤传感器监测电缆的应力，所述扰动光纤传感器监测电缆的扰动。

所述光学信号解调系统包括温度信号处理单元、应力信号处理单元和扰动信号处理单元；所述温度信号处理单元接收来自所述温度光纤传感器信号；所述应力信号处理单元接收来自所述应力光纤传感器信号；所述扰动信号处理单元接收来自所述扰动光纤传感器信号。

所述工控机系统包括温度监测工控机、应力监测工控机和扰动监测工控机；所述温度监测工控机接收来自所述温度信号处理单元的信号；所述应力监测工控机接收来自所述应力信号处理单元的信号；所述扰动监测工控机接收来自所述扰动信号处理单元的信号。

所述监控系统包括监控主机、显示器和操作键盘，所述监控主机接收来自所述工控机系统和所述操作键盘的信号，并输出信号至所述显示器。

所述监控系统还包括报警装置；所述监控主机内设比较器，所述比较器将接收到的信号与预置的电缆安全状态基准值进行比较，并输出信号控制所述报警装置的工作。

还包括AIS系统，所述AIS系统接收卫星信号并发送海底电缆附近船只位置信号至所述监控系统，

还包括通信系统，所述通信系统包括交换机与光纤收发机，所述监控系统通过所述交换机和所述光纤收发机与所述工控机系统之间通信。