一种海底电缆路由检测定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种海底电缆路由检测定位系统，包括探测线圈模块、上位机及GPS定位模块，探测线圈模块固定于测试拖曳船的尾部；探测线圈模块包括直流充电电源、脉冲开关、测试线圈、放电电阻及电压测试单元；直流充电电源与脉冲开关组成的线路与测试线圈、放电电阻及电压测试单元并联连接；电压测试单元及GPS定位模块与上位机相连接，该系统能够实现对海底电缆路由的定位，且具有探测效率高的特点。且具有探测效率高的特点。且具有探测效率高的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种海底电缆路由检测定位系统


[0001]本技术属于海底电缆故障诊断检修领域，涉及一种海底电缆路由检测定位系统。

技术介绍

[0002]海底电缆也常称为海缆，包括铺设在海底用加强保护套包裹的电缆、光缆和光电复合缆，在电能传输、跨海通信、海洋工程和新能源开发等领域具有其他手段无法替代的优势。随着海洋资源调查和开发进程的加快以及海岛经济的发展，海缆在国内外的使用数量不断增加。海缆工程是海洋产业技术中最为复杂困难的大型工程之一，和陆地缆线相比，海缆故障查找难度大，修复时间长，修复费用高。
[0003]对精确路由未知海域的海缆故障定位效率低下，受洋流影响及海床自身的移动，海缆的路由会逐渐偏移当初的预设路由，特别是发生锚损以后的海缆断点会随洋流摆动，原路由图基本失效。在这种情况下，传统的电磁法由于传感器必须通过海缆正上方才能定位，因此需要来回反复地进行S型扫测才能确定断点位置，探测效率较低，不利于故障发生后的抢修。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种海底电缆路由检测定位系统，该系统能够实现对海底电缆路由的定位，且具有探测效率高的特点。
[0005]为达到上述目的，本技术所述的海底电缆路由检测定位系统包括探测线圈模块、上位机及GPS定位模块，探测线圈模块固定于测试拖曳船的尾部；
[0006]探测线圈模块包括直流充电电源、脉冲开关、测试线圈、放电电阻及电压测试单元；直流充电电源与脉冲开关组成的线路与测试线圈、放电电阻及电压测试单元并联连接；
[0007]电压测试单元及GPS定位模块与上位机相连接。
[0008]还包括数据采集存储模块；电压测试单元与数据采集存储模块相连接，上位机与数据采集存储模块相连接。
[0009]电压测试单元通过数据传输线与数据采集存储模块相连接。
[0010]电压测试单元通过无线通讯的方式与数据采集存储模块相连接。
[0011]还包括控制显示模块；控制显示模块与上位机相连接。
[0012]所述电压测试单元为电压表。
[0013]探测线圈模块通过多点定位固定装置固定于测试拖曳船的尾部。
[0014]本技术具有以下有益效果：
[0015]本技术所述的海底电缆路由检测定位系统在具体操作时，利用金属导体在变化的磁场中产生涡流的原理，确定海缆实际路由与拖曳船的偏离角度及水平距离，同时通过GPS定位模块测量得到的经纬度数据对海缆路由进行经纬度位置修正，得海底电缆路由的位置，实现对海底电缆路由的定位，在测量时，不需进行S型扫测即可对海底电缆路由进
行定位，同时无需对海底电缆本身加入电磁信号，在海底电缆离线或在线运行时均可进行检测，操作安全可靠，效率较高，可用于海底电缆故障检测及定期维护。
附图说明
[0016]图1为本技术的结构示意图。
[0017]其中，1为探测线圈模块、2为多点定位固定装置、3为数据采集存储模块、4为上位机、5为GPS定位模块、6为控制显示模块、7为直流充电电源、8为脉冲开关、9为测试线圈、10为放电电阻、11为电压测试单元、12为数据传输线。
具体实施方式
[0018]为了使本
的人员更好地理解本技术方案，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术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技术一部分的实施例，不是全部的实施例，而并非要限制本技术公开的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本技术公开的概念。基于本技术中的实施例，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，都应当属于本技术保护的范围。
[0019]在附图中示出了根据本技术公开实施例的结构示意图。这些图并非是按比例绘制的，其中为了清楚表达的目的，放大了某些细节，并且可能省略了某些细节。图中所示出的各种区域、层的形状及它们之间的相对大小、位置关系仅是示例性的，实际中可能由于制造公差或技术限制而有所偏差，并且本领域技术人员根据实际所需可以另外设计具有不同形状、大小、相对位置的区域/层。
[0020]参考图1，本技术所述的海底电缆路由检测定位系统包括探测线圈模块1、多点定位固定装置2、数据采集存储模块3、上位机4、GPS定位模块5及控制显示模块6；
[0021]探测线圈模块1包括直流充电电源7、脉冲开关8、测试线圈9、放电电阻10、电压测试单元11及数据传输线12；直流充电电源7与脉冲开关8组成的线路与测试线圈9、放电电阻10及电压测试单元11并联连接，所述电压测试单元11为电压表；
[0022]探测线圈模块1安装在多点定位固定装置2上，电压测试单元11通过数据传输线12与数据采集存储模块3相连接，或者电压测试单元11通过无线通讯的方式与数据采集存储模块3相连接，控制显示模块6、数据采集存储模块3及GPS定位模块5与上位机4相连接。
[0023]需要说明的是，根据电磁感应定律，当金属导体块处在变化的磁场中，在洛伦兹力的作用下，金属块内部的自由电子会作定向运动形成一圈圈的闭合感应电流线，类似于流体中的涡流，称为涡电流。依据上述原理，首先在一线圈中注入一定的电流，然后去掉电源线圈中的电流将迅速减小，直至为零。线圈导线中迅速变化的电流将在其周围产生迅速变化的磁场，称之为一次场。如果线圈周围有导体存在，无论导体是否是铁磁性物质，这一变化的磁场将在其中产生涡流，而这一涡流同时也会产生磁场，称之为二次场。根据楞次定律，涡流总是企图抵消原磁场的变化，涡流产生的磁场会影响线圈中电压和电流的变化，使其变得缓慢。而变化的程度不仅与原线圈中电流的大小和变化率有关，同时与金属导体与线圈的距离、导体的形状、体积、电特性等有关。测得这种变化的程度就可以从中提取金属物体的距离信息，适当安排一组线圈，便可对目标进行定位。
[0024]本技术的具体工作过程为：
[0025]对海缆路由进行测试时，将探测线圈模块1通过多点定位固定装置2安装于测试拖曳船尾部，闭合脉冲开关8，直流充电电源7对测试线圈9进行充电，待电压测试单元11测试的数据稳定后具备测试条件。拖曳船沿海缆施工路由缓慢前进，断开脉冲开关8，由测试线圈9对放电电阻10进行放电，同时电压测试单元11对测试线圈9的两侧电压进行测试并记录，并传输及存储于数据采集存储模块3中，数据采集存储模块3将采集的数据传输至上位机4中，上位机4根据预设算法计算海缆实际路由与拖曳船的偏离角度及水平距离，同时通过GPS定位模块5测量得到的经纬度数据对海缆路由进行经纬度位置修正，得海底电缆路由的位置，实现对海底电缆路由的定位。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底电缆路由检测定位系统，其特征在于，包括探测线圈模块(1)、上位机(4)及GPS定位模块(5)，探测线圈模块(1)固定于测试拖曳船的尾部；探测线圈模块(1)包括直流充电电源(7)、脉冲开关(8)、测试线圈(9)、放电电阻(10)及电压测试单元(11)；直流充电电源(7)与脉冲开关(8)组成的线路与测试线圈(9)、放电电阻(10)及电压测试单元(11)并联连接；电压测试单元(11)及GPS定位模块(5)与上位机(4)相连接。2.根据权利要求1所述的海底电缆路由检测定位系统，其特征在于，还包括数据采集存储模块(3)；电压测试单元(11)与数据采集存储模块(3)相连接，上位机(4)与数据采集存储模块(3)相连接。3.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：王团结，赵勇，谢小军，程健，童博，王忠杰，邓巍，李佳东，
申请(专利权)人：西安热工研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：