[发明专利]基于磁矢量数据的海缆故障精确定位方法及定位仪

说明书

本发明涉及的基于磁矢量数据的海缆故障精确定位方法及定位仪，其特征在于：其包括以下步骤：1)用大功率交变电流源连接故障海缆，输出稳定频率、稳定幅度的正弦电流信号I₀sin(ωt)；2)用水密电缆将用于测量数据的水面拖体与测量船上的船载上位机连接，测量船拖拽水面拖体从故障海缆的供电端出发沿故障海缆铺设方向移动；3)基于水面拖体检测到的频率ω为交变磁场信号，计算得到故障海缆的经度坐标lon₂(t₁)和纬度坐标lat₂(t₁)；4)根据得到的故障海缆经纬度坐标lon₂(t₁)和lat₂(t₁)，在二维经纬度坐标图上进行故障海缆路由绘制，并判断路由中断处为故障海缆的故障点。本发明涉及的方法无需采用在海缆附近“S”型的扫测巡线方式，大大提高了故障定位效率，操作更加简单。

技术领域

本发明涉及一种海缆故障点定位方法，特别是一种基于磁矢量数据的海缆故障精确定位方法及定位仪。

背景技术

海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，铺设在海底，用于电力和信息传输。根据用途可分为电力电缆、光电复合缆、通信光缆等。近年来，光电复合海底电力电缆(简称光电复合海缆)在电力传输及数据通信领域逐渐普及。这种新型海缆把电缆和光缆复合在一起，同时输送电能和传输数据，既节约成本，又降低敷缆施工次数，在诸如浅海岛屿间跨海输电和通信应用中备受青睐。

随着海岛开发增多及海洋资源开发规模的不断扩大，需要铺设的海底电缆越来越多，由于受到施工设施、施工技术、电缆的高负荷运行、海域的复杂地质结构和海上复杂运行环境等因素的影响，常常发生因局部意外受力而使运行中的海底电缆出现断路、短路等故障，带来巨大的经济损失。因此，海缆故障精确定位是海缆运行与维护中的一个重要环节。当海缆发生故障时，故障点定位效率与精度直接影响海缆检修的时间，进而影响因海缆故障引起的直接损失与间接损失。

目前，海缆故障精确定位采用接收线圈装置接收海缆故障电流在空间中产生的磁通量变化，根据磁通量的峰值确定故障海缆位置，进而判断故障点位置。因此，测量船需要在故障海缆附近进行“S”型扫测方式，确保线圈装置经过故障海缆正上方获取峰值数据，故障检测效率较低。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中海缆故障点测量需要进行“S”型扫测的方式获取峰值数据，故障检测效率较低的问题，提出一种定位效率更高的基于磁矢量数据的海缆故障精确定位仪及定位方法。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及的一种基于磁矢量数据的海缆故障精确定位方法包括以下步骤：

1)用大功率交变电流源连接故障海缆，输出稳定频率、稳定幅度的正弦电流信号I₀sin(ωt)；

2)用水密电缆将用于测量数据的水面拖体与测量船上的船载上位机连接，测量船拖拽水面拖体从故障海缆的供电端出发沿故障海缆铺设方向移动；

3)基于水面拖体检测到的频率ω为交变磁场信号，计算得到故障海缆的经度坐标lon₂(t₁)和纬度坐标lat₂(t₁)；

4)根据得到的故障海缆经纬度坐标lon₂(t₁)和lat₂(t₁)，在二维经纬度坐标图上进行故障海缆路由绘制，并判断路由中断处为故障海缆的故障点。

优选地，所述步骤3)具体包括以下步骤：