CN113763685B - 一种海底光缆保护装置及系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种海底光缆保护装置及系统，包括一种海底光缆保护装置，包括对称设置在海底光缆两侧的警戒线，所述警戒线上间隔设置的两个配重块，任一所述配重块置于海床上，所述配重块上设置有报警器，任一所述警戒线上设置有基于警戒线张紧程度而触发报警器报警的触发开关，当所述警戒线绷紧时，所述触发开关被触发，所述报警器报警。本申请具有保护减少海底光缆损坏的效果。

Description

一种海底光缆保护装置及系统

技术领域

本申请涉及海底光缆的技术领域，尤其是涉及一种海底光缆保护装置及系统。

背景技术

海底光缆，又称海底通讯电缆，是一种用绝缘材料包裹的导线，用以建立跨越海洋的电信传输。海水可防止外界光磁波的干扰，所以海缆的信噪比较高，传输效果较好。

相关技术中，浅海海域中，在地质条件允许的区域，海底光缆一般埋设于海床下侧1～3米深的位置。使用埋设犁或水下机器人将海底泥沙分开，形成海缆沟，并将光缆铺设在海缆沟内。

而近年来，随着渔业的不断发展，浅海海域一般会使用拖网渔船进行大规模捕捞，拖网下端一般会扎入海床中。拖网移动过程中存在有拖拽光缆的可能性，极易导致海底光缆损坏，造成信号中断的情况。

发明内容

为了减少拖网渔船拖拽光缆的情况发生，本申请提供一种海底光缆保护装置及系统。

第一方面，本申请提供的一种海底光缆保护装置采用如下的技术方案：

一种海底光缆保护装置，包括对称设置在海底光缆两侧的警戒线，所述警戒线上间隔设置的两个配重块，任一所述配重块置于海床上，所述配重块上设置有报警器，任一所述警戒线上设置有基于警戒线张紧程度而触发报警器报警的触发开关，当所述警戒线绷紧时，所述触发开关被触发，所述报警器报警。

通过采用上述技术方案，工作人员在铺设海底光缆的过程中，利用布缆船上的释放设备，释放配重块，配重块带动警戒线落在海床上，工作人员使用水下机器人调节相邻两个配重块之间的间距，并调节海底光缆两侧对称的两个警戒线之间的间距，使海底光缆位于两个警戒线中部，使警戒线呈悬链线状设置。当渔船拖网靠近海底光缆时，会首先勾住海底光缆两侧的警戒线，渔船继续前进，使警戒线绷直后，在配重块的作用下，拖网会受到较大的阻力，影响渔船前进，从而体现渔船上的工作人员停船，并检查拖网，通过这种方式，有助于减少拖网渔船的拖网与海底光缆接触的可能性，有助于提醒渔船上的工作人员及时检查拖网，有助于减少海底光缆被拖网推拽，从而损坏的可能性。

优选的，任一所述触发开关包括设置在对应配重块内的滑移槽，所述滑移槽内滑移设置有导电块，所述警戒线一端与所述导电块固定，所述警戒线上的两个所述滑移槽相互靠近的一侧分别设置导电触点，任一所述导电触点和对应所述导电块串联在报警器的通电回路中；当所述报警器绷紧时，所述导电块与所述导电触点接触，使所述报警器自身的电源接通，所述报警器报警。

通过采用上述技术方案，当警戒线绷紧后，导电块受警戒线作用向相互靠近的一侧移动，导电块与导电触点接触，从而使报警器的通电回路接通，报警器报警。

优选的，所述导电块沿其滑移方向的一侧设置有弹性件，所述弹性件伸缩方向与所述导电块在所述滑移槽内的滑移方向平行，所述弹性件一端抵接在所述导电块上，所述弹性件的另一端抵接在所述滑移槽内侧壁上。

通过采用上述技术方案，当警戒线受到的拉力在设定值以下时，导电块在一定程度上会压缩压缩弹簧，但无法与导电触点接触，当警戒线手里大于设定值后，导电块与导电触点接触，从而使触发开关被触发，通过这种方式，有助于减少海底光缆保护装置被误触的可能性。

优选的，所述配重块上还设置有示警浮块，所述示警浮块内转动设置有绕线盘，所述绕线盘上设置有连接线，所述连接线一端固定在所述绕线盘上，所述连接线另一端穿出所述示警浮块，并与所述配重块固定连接，所述绕线盘上设置有定位孔，所述定位孔轴线方向与绕线盘轴线方向平但不共线，所述示警浮块内还设置有插销，所述插销与定位孔插接配合，所述示警浮块内设置驱动插销沿其自身轴线方向伸缩的驱动组件；当所述触发开关触发后，所述驱动组件驱动插销收缩，使插销与定位孔分离，所述绕线盘转动放卷。

通过采用上述技术方案，实际工作中，当触发开关被触发后，驱动组件带动插销向背离绕线盘的一侧移动，绕线盘自由转动，示警浮块受到的浮力大于重力和连接线的拉力，连接线脱出绕线盘，示警浮块逐渐上浮直至漂浮在海面上，示警浮块有助于对渔船示警，使工作人员及时察觉到海底埋设有海底光缆，及时停船，并检查拖网。

优选的，所述配重块上还设置有固定线，所述固定线一端与示警浮块外侧壁固定连接，所述固定线的另一端固定在配重块上，所述固定线在示警浮块上设置有至少一个。

通过采用上述技术方案，固定线有助于减少连接线收到海流或海洋生物的影响断裂，导致示警浮块漂离海底光缆的情况发生，有助于提高示警浮块的示警效果。

优选的，所述示警浮块为中空硬质浮块，所述示警浮块外侧贴覆有反光条，所述反光条在示警浮块的各个外侧面上均设置有至少一个。

通过采用上述技术方案，中空硬质浮块有助于减少示警浮块的整体密度，使示警浮块更易漂浮在海面上，反光条方便工作人员在浑浊或光照不好的情况下及时发现示警浮块，有助于提高示警浮块的示警效果。

第二方面，本申请提供的一种海底光缆保护系统采用如下的技术方案：

一种海底光缆保护系统，包括；

触发模块，包括对称设置在海底光缆两侧的警戒线，所述警戒线上间隔设置的两个配重块，任一所述配重块置于海床上，所述警戒线上设置有触发开关；当所述警戒线绷紧时，所述触发开关被触发；

报警器，设置在配重块上，所述触发开关串联在报警器的电源电路中，当所述警戒线绷紧时，所述触发开关被触发，所述报警器发出报警信号；

示警模块，包括示警浮块，所述示警浮块通过连接线与所述配重块固定，所述示警浮块内还设置有控制所述连接线长度的驱动组件，所述驱动组件与报警器信号连接，所述驱动组件接收并响应于报警信号，所述驱动组件通过改变连接线的长度，使所述示警浮块上浮至海面上；

以及，卫星定位模块，包括设置在示警浮块内的卫星信号发射子模块、与卫星信号发射子模块电连接的信号传输子模块、中央处理器以及电连接在中央处理器上的卫星信号接收子模块；所述信号传输子模块接收并响应于报警信号，输出控制信号，所述卫星信号发射子模块接收并响应于控制信号，输出卫星定位信号；所述卫星信号接收子模块接收并响应于卫星定位信号，所述中央处理器储存卫星定位信号。

通过采用上述技术方案，当渔船拖网靠近海底光缆时，会首先勾住海底光缆两侧的警戒线，渔船继续前进，使警戒线绷直后，触发开关闭合，是报警器接入电源，发出报警信号，驱动组件接收并响应于报警信号，驱动组件启动，从而改变连接线长度，使示警浮块上浮，并最终漂浮在海面上。示警浮块内的信号传输子模块接收并响应于报警信号，卫星信号发射子模块输出卫星定位信号，卫星信号经过太空卫星中转发回地面。设置在陆上或船体上的卫星信号接收子模块接收并响应于卫星定位信号，中央处理器接收并储存卫星定位信号，方便工作人员及时定位受渔船拖网拖拽的海底光缆，并及时前往维修海底光缆，并更换、安装示警浮球。

优选的，还包括；

通讯模块，包括设置在示警浮块内的扬声器以与扬声器电连接的控制子模块，所述控制子模块与信息传输子模块电连接,所述控制子模块接收并响应于控制信号，所述控制子模块控制扬声器启动，所述扬声器输出报警声音信号。

通过采用上述技术方案，示警浮块内的控制子模块接收并响应于控制信号，控制子模块控制扬声器启动，扬声器发出报警声音信号，当示警浮块漂浮至海面上后，扬声器发出的报警声音信号在空中传播，并向外扩散，从而提醒渔船注意，有助于提高保护装置的示警效果。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.借助对称设置在海底光缆两侧的警戒线、以及设置在警戒线上的配重块，有助于减少拖网渔船的拖网与海底光缆接触的可能性，有助于提醒渔船上的工作人员及时检查拖网，有助于减少海底光缆被拖网推拽，从而损坏的可能性；

2.借助触发模块、报警器、示警模块以及卫星定位模块，有助于在减少海底光缆被拖网拖拽的同时，方便工作人员及时对受渔船拖网拖拽的海底光缆进行定位，并及时前往维修海底光缆、更换并安装示警浮球；

附图说明

图1是本申请实施例主要体现海底光缆保护装置整体结构的轴测示意图；

图2是本申请实施例主要体现配重块内部结构的剖视图；

图3是本申请实施例主要体现配重块和驱动组件位置关系的轴测示意图；

图4是本申请实施例主要体现示警浮块漂浮状态下，海底光缆保护装置整体结构的轴测示意图；

图5是本申请实施例主要体现海底光缆保护系统的原理框图。

附图标记：0、海底光缆；1、警戒线；11、导电块；2、配重块；21、滑移槽；22、导电触点；3、弹性件；31、压缩弹簧；4、示警浮块；5、驱动组件；51、微型电缸；52、绕线盘；521、定位孔；522、插销；53、连接线；54、固定线；100、触发模块；200、报警器；300、示警模块；400、卫星定位模块；500、通讯模块。

具体实施方式

以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种海底光缆保护装置。

参见图1，海底光缆保护装置包括对称设置在海底光缆0两侧的警戒线1，任意一个警戒线1与海底光缆0的间隔至少为米。警戒线1采用预定长度的钢丝绳或者无使用价值的海底光缆0。任意一个警戒线1两端都设置有配重块2，配重块2采用海工水泥块。在铺设海底光缆0的同时，工作人员使用布缆船上的释放设备，释放配重块2，配重块2受重力作用落在海床上，工作人员使用水下机器人等设备调节两个配重块2之间的间距，使警戒线1呈悬链线状设置。当有渔船拖网靠近海底光缆0时，会先勾住海底光缆0两侧的警戒线1，当警戒线1绷直以后，渔船继续带动拖网时，拖网会受到较大阻力，导致渔船较难继续前进，从而减少渔船拖网拖拽海底光缆0，损坏海底光缆0的可能性。

具体而言，参见图2，任意配重块2内均设置有触发开关，触发开关包括滑移槽21，滑移槽21设置在配重块2内。滑移槽21内设置有导电块11，导电块11与滑移槽21沿滑移槽21长度方向滑移配合。警戒线1的一端固定在导电块11上，警戒线1背离导电块11的一端穿出配重块2。滑移槽21内还导电触点22，导电触点22在导电块11高度方向的两侧各设置有一个。两个触点位于导电块11靠近警戒线1的一侧。当警戒线1被绷直后，警戒线1任意一侧配重块2内的导电块11与两个触点接触。

配重块2内还设置有报警器200，报警器200为无线警报器，两个触点串联在报警器200的电源电路中。当导电块11与两个触点接触后，报警器200、两个触点和导电块11形成回路，报警器200的电路导通。

导电块11沿滑移槽21长度方向靠近警戒线1的一端还设置有弹性件3，弹性件3为压缩弹簧31，压缩弹簧31伸缩方向与滑移槽21长度方向平行，压缩弹簧31一端抵紧在导电块11靠近警戒线1的一侧面上，压缩弹簧31背离导电块11的一端抵紧在滑移槽21侧壁上。海底环境复杂，压缩弹簧31有助于减少警戒线1被水流或鱼群推动，带动导电块11移动，导致一侧报警器200被接通的情况发生。

参见图1、图3，配重块2上侧设置有示警浮块4，示警浮块4为矩形中空硬质浮块，在不受外力作用的状态下，示警浮块4所受的浮力大于其自身重力。示警浮块4内设置有绕线盘52，绕线盘52通过耳板转动设置在示警浮块4内侧壁上。绕线盘52上绕设有连接线53，连接线53一端固定在绕线盘52上，连接线53的另一端穿出示警浮块4，并固定在配重块2上。绕线盘52上开设有定位孔521，定位孔521轴线方向与绕线盘52平行但不共线，定位孔521沿其自身轴线方向贯穿绕线盘52一侧耳板，定位孔521沿其自身轴线方向穿设绕线盘52。绕线盘52上还设置有插销522，插销522与定位孔521同轴设置，插销522与定位孔521插接配合。插销522背离绕线盘52的一侧设置有驱动组件5，驱动组件5为微型电缸51，微型电缸51缸体与中空浮块内侧壁固定连接。微型电缸51活塞杆与插销522背离绕线盘52的一侧固定连接。微型电缸51与触发开关信号连接。初始状态下，插销522插设在定位孔521内，绕线盘52在中空浮块内相对静止，示警浮块4收到连接线53的拉力作用，与配重块2相对静止。当触发开关闭合后，微型电缸51活塞杆收缩，绕线盘52自由转动，示警浮块4受海水浮力作用浮出海面，并漂浮在海面上，有助于对渔船示警。

参加图4，示警浮块4外侧还设置有固定线54，固定线54一端固定在示警浮块4上，另一端固定在配重块2上，海底环境复杂，固定线54有助于减少连接线53断裂后示警浮块4受水流或鱼群作用，漂离配重块2的情况发生。

示警浮块4外侧面上还贴覆有反光条，反光条在示警浮块4的各个侧面分别设置有至少一个。反光条方便工作人员在浑浊或黑暗的环境下，分辨示警浮块4的位置，有助于提高对渔船的示警效果。

示警浮块4内还设置有扬声器，扬声器与报警器200信号连接。扬声器有助于进一步提高对渔船的示警效果。

本申请实施例一种海底光缆保护装置的实施原理为：在铺设海底光缆0的过程中，工作人员使用布缆船上的释放设备，释放配重块2，配重块2受重力作用落在海床上，工作人员使用水下机器人等设备调节两个配重块2之间的间距，使警戒线1呈悬链线状设置。正常状态下，海底光缆保护装置呈闲置状态，当渔船的拖网靠近，拖网勾住海底光缆0任意一侧的警戒线1，警戒线1被绷紧，配重块2有助于拖住渔船，降低渔船前进速度，从而警示渔船上的船员。同时，警戒线1受到的拉力大于预设值时，警戒线1两侧的导电块11分别移动至两个配重块2相互靠近的一侧，导电块11与对应两个导电触点22连通，从而使报警器200接入电源。微型电缸51启动，微型电缸51活塞杆收缩，插销522与定位孔521分离，绕线盘52自由转动，示警浮块4受浮力作用上浮，直至漂浮在海面上。示警浮块4内置有扬声器，扬声器发出示警声音，有助于提高对小型渔船的示警效果。

本申请实施例还公开一种海底光缆保护系统。

参见图5，海底光缆保护系统包括触发模块100，触发模块100包括对称设置在海底光缆0的警戒线1，警戒线1在海底光缆0两侧分别设置有多段。任意警戒线1的两端设置有两个配重块2。警戒线1上设置有触发开关，触发开关包括设置在任一配重块2内的滑移槽21。任一滑移槽21内设置有导电块11，导电块11与滑移槽21沿滑移槽21长度方向滑移配合。警戒线1的一端固定在导电块11上，警戒线1背离导电块11的一端穿出配重块2。滑移槽21内还设置有导电触点22，导电触点22在导电块11高度方向的两侧各设置有一个。两个触点位于导电块11靠近警戒线1的一侧。

配重块2上还设置有报警器200，报警器200为无线警报器。两个导电触点22串联在报警器200的电源电路中，当警戒线1被绷直后，警戒线1任意一侧配重块2内的导电块11与两个触点接触，报警器200的电源电路导通，报警器200发出报警信号。

海底光缆保护系统还包括示警模块300，示警模块300包括示警浮块4，示警浮块4内设置有驱动组件5，驱动组件5包括微型电缸51，微型电缸51壳体与示警浮块4内侧壁固定连接。示警浮块4内还设置有绕线盘52，绕线盘52通过耳板转动设置在示警浮块4内。绕线盘52上绕设有连接线53，连接线53一端固定在绕线盘52上，连接线53的另一端穿出示警浮块4，并固定在配重块2上。微型电缸51内置有驱动子模块，驱动子模块接收并响应于报警信号，驱动子模块驱动微型电缸51收缩，绕线盘52自由转动，示警浮块4受浮力作用上浮至海面上，从而对渔船进行示警。

海底光缆保护系统还包括卫星定位模块400，卫星定位模块400包括设置在示警浮块4内的信号传输子模块和卫星信号发射子模块，信号传输子模块与卫星信号发射子模块电连接，信号传输子模块接收并响应于报警信号，输出控制信号。卫星信号发射子模块接收并响应于控制信号，输出卫星定位信号。当示警浮块4靠近海面或浮出海面后，卫星定位信号经过自由空间损耗以及其他干扰后达到卫星，被卫星上的转发器接收，变频，放大后再发回地面。

卫星定位模块400还包括中央处理器，中央处理器设置在海底光缆0登陆站、岸上终点站或布缆船上。中央处理器上电连接有卫星信号接收子模块，卫星信号接收子模块接收并响应于卫星发回的卫星定位信号，卫星信号接收子模块将卫星定位信号转换为电信号传输给中央处理器，中央处理器接收并储存卫星信号接收子模块发出的电信号。中央处理器用于对一条海底光缆0的各段海底光缆保护装置进行实时监控，当任意一处示警浮球付出海面后，中央处理器都能及时接收到对应的卫星定位信号，方便工作人员定位并确定损坏的被渔船拖网损坏的海底光缆0或海底光缆保护装置的位置，并及时进行维修，有助于减少海底光缆0损坏，导致信号中断的情况发生。

海底光缆保护系统还包括通讯模块500，通讯模块500包括设置在示警浮块4内的扬声器和与扬声器电连接的控制子模块,控制子模块同时与信号传输子模块电连接，扬声器外壳与示警浮块4内侧壁固定连接。当触发开关被触发后，控制子模块接收并响应于信号传输子模块发出的控制信号，控制子模块控制扬声器启动，扬声器输出报警声音信号。报警声音信号有助于提高对小型渔船示警效果。

本申请实施例一种海底光缆保护系统的实施原理为：当渔船的拖网勾住警戒线1后，警戒线1两侧的导电块11分别移动至两个配重块2相互靠近的一侧，导电块11与对应两个导电触点22连通，报警器200的电源电路导通，报警器200输出报警信号。示警浮块4内的驱动组件5驱动插销522与绕线盘52上的定位孔521分离，绕线盘52自由转动，示警浮块4受浮力作用上浮直至漂浮在海面上。

同时，信号传输子模块接收并响应于报警信号，输出控制信号，卫星信号发射子模块接收并响应于控制信号，输出卫星定位信号，太空中的卫星接收卫星定位信号，并将卫星定位信号发回地面。卫星信号接收子模块将卫星定位信号转换为电信号传输给中央处理器，中央处理器接收并储存卫星信号接收子模块发出的电信号。中央处理器有助于对整条海底光缆0进行实时监控，方便工作人员定位并及时维修被渔船拖网损坏的海底光缆0或海底光缆保护装置。位于示警浮块4内的控制子模块接收并响应于控制信号，控制扬声器启动，扬声器输出报警声音信号，通过这种方式有助于提高对小型渔船的示警效果。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种海底光缆保护装置，其特征在于，包括对称设置在海底光缆(0)两侧的警戒线(1)，所述警戒线(1)上间隔设置的两个配重块(2)，任一所述配重块(2)置于海床上，所述配重块(2)上设置有报警器(200)，任一所述警戒线(1)上设置有基于警戒线(1)张紧程度而触发报警器(200)报警的触发开关，当所述警戒线(1)绷紧时，所述触发开关被触发，所述报警器(200)报警；

任一所述触发开关包括设置在对应配重块(2)内的滑移槽(21)，所述滑移槽(21)内滑移设置有导电块(11)，所述警戒线(1)一端与所述导电块(11)固定，所述警戒线(1)上的两个所述滑移槽(21)相互靠近的一侧分别设置导电触点(22)，任一所述导电触点(22)和对应所述导电块(11)串联在报警器(200)的通电回路中；当所述报警器(200)绷紧时，所述导电块(11)与所述导电触点(22)接触，使所述报警器(200)自身的电源接通，所述报警器(200)报警；

所述导电块(11)沿其滑移方向的一侧设置有弹性件(3)，所述弹性件(3)伸缩方向与所述导电块(11)在所述滑移槽(21)内的滑移方向平行，所述弹性件(3)一端抵接在所述导电块(11)上，所述弹性件(3)的另一端抵接在所述滑移槽(21)内侧壁上；

所述配重块(2)上还设置有示警浮块(4)，所述示警浮块(4)内转动设置有绕线盘(52)，所述绕线盘(52)上设置有连接线(53)，所述连接线(53)一端固定在所述绕线盘(52)上，所述连接线(53)另一端穿出所述示警浮块(4)，并与所述配重块(2)固定连接，所述绕线盘(52)上设置有定位孔(521)，所述定位孔(521)轴线方向与绕线盘(52)轴线方向平但不共线，所述示警浮块(4)内还设置有插销(522)，所述插销(522)与定位孔(521)插接配合，所述示警浮块(4)内设置驱动插销(522)沿其自身轴线方向伸缩的驱动组件(5)；当所述触发开关触发后，所述驱动组件(5)驱动插销(522)收缩，使插销(522)与定位孔(521)分离，所述绕线盘(52)转动放卷。

2.根据权利要求1所述的一种海底光缆保护装置，其特征在于，所述配重块(2)上还设置有固定线(54)，所述固定线(54)一端与示警浮块(4)外侧壁固定连接，所述固定线(54)的另一端固定在配重块(2)上，所述固定线(54)在示警浮块(4)上设置有至少一个。

3.根据权利要求2所述的一种海底光缆保护装置，其特征在于，所述示警浮块(4)为中空硬质浮块，所述示警浮块(4)外侧贴覆有反光条，所述反光条在示警浮块(4)的各个外侧面上均设置有至少一个。

4.一种海底光缆保护系统，其特征在于，包括；

触发模块(100)，包括对称设置在海底光缆(0)两侧的警戒线(1)，所述警戒线(1)上间隔设置的两个配重块(2)，任一所述配重块(2)置于海床上，所述警戒线(1)上设置有触发开关；当所述警戒线(1)绷紧时，所述触发开关被触发；

报警器(200)，设置在配重块(2)上，所述触发开关串联在报警器(200)的电源电路中，当所述警戒线(1)绷紧时，所述触发开关被触发，所述报警器(200)发出报警信号；

示警模块(300)，包括示警浮块(4)，所述示警浮块(4)通过连接线(53)与所述配重块(2)固定，所述示警浮块(4)内还设置有控制所述连接线(53)长度的驱动组件(5)，所述驱动组件(5)与报警器(200)信号连接，所述驱动组件(5)接收并响应于报警信号，所述驱动组件(5)通过改变连接线(53)的长度，使所述示警浮块(4)上浮至海面上；

以及，卫星定位模块(400)，包括设置在示警浮块(4)内的卫星信号发射子模块、与卫星信号发射子模块电连接的信号传输子模块、中央处理器以及电连接在中央处理器上的卫星信号接收子模块；所述信号传输子模块接收并响应于报警信号，输出控制信号，所述卫星信号发射子模块接收并响应于控制信号，输出卫星定位信号；所述卫星信号接收子模块接收并响应于卫星定位信号，所述中央处理器储存卫星定位信号。

5.根据权利要求4所述的一种海底光缆保护系统，其特征在于，还包括；

通讯模块(500)，包括设置在示警浮块(4)内的扬声器以与扬声器电连接的控制子模块，所述控制子模块与信息传输子模块电连接,所述控制子模块接收并响应于控制信号，所述控制子模块控制扬声器启动，所述扬声器输出报警声音信号。

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