左名久

摘 要： 针对海缆重量与长度大、造价高和周期长、工程风险高、维修难度大的缺点，提出了基于布里渊散射原理的在线海缆监测系统。该系统包括数据采集硬件和信息处理软件两部分，数据采集部分用于采集与传输海缆电源谐波信息、温度信息和应变信息；信息处理软件部分用于实现信息的接收、显示和分析等数据处理功能。实验与测试结果表明，该系统能实时获取海缆的温度及应力形变信息，及时定位海缆的故障位置，达到实时监测与预警的目的。

关键词： 海缆； 数据采集； 监测系统； 布里渊散射

中图分类号： TN913.33?34； TP319 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）20?0159?03

Abstract： Aiming at the characteristics of long cable length， high cost， long cycle， high engineering risk and difficult maintenance of undersea cable， an online undersea cable monitoring system based on Brillouin scattering principle is proposed. The system is composed of two parts： data acquisition hardware and information processing software. The data acquisition part is used for collecting and transmitting the harmonic information， temperature information and strain information of the submarine cable power supply. The information processing software part is used to realize the data processing functions of data reception， display and analysis. The test results show that the system can obtain the temperature and stress deformation information of the submarine cable in real time， and locate the fault location of the submarine cable in time to achieve the purpose of real?time monitoring and early warning.

Keywords： undersea cable； data acquisition； detection system； Brillouin scattering principle

0 引 言

随着海洋资源开采技术的日益成熟和海上采油平台数量的逐渐增加，海缆的数量也在不断增加。然而，一旦海缆出现故障，需要上百万的维修费用和停工减产导致的间接经济损失[1?3]。因此，有效地监测海缆的状态至关重要。

海缆存在着重量与长度大、造价高和周期长、工程风险高、维修难度大的缺点。目前海缆监测方法主要分为关键位置点监测和分布式监测[4]两种方法。其中，关键位置点监测方法主要检测海缆的局部放电情况，但这种方法只能获取海缆是否存在故障而无法了解故障的具体位置；分布式监测方法可根据所选取的物理量的不同分为拉曼散射分布式监测方法和布里渊散射分布式监测方法[5?6]。基于拉曼散射原理的方法存在精度低和散射信号弱的问题，布里渊散射方法能获取海缆的温度与应力变化信息。……