CN114325836B - 一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法与装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法，首先获取海底光缆铺设的原始路由以及原始走向，而后，从船舶上将振动信号发生器逐渐放入至海底，振动信号发生器发出振动信号并且作用于海底泥层、海底光缆上，进而由传感光纤将振动信号传递至岸边的探测主机上，而后通过随行电缆拉动振动信号发生器沿着海底光缆原始走向的垂直方向进行移动，最后通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器的下方就是海底光缆，本发明还公开了一种海底光缆和光电复合缆寻迹装置，其包括船舶、内置有定位装置的振动信号发生器以及探测主机，海底光缆中的传感光纤与探测主机连接，其能够基于海洋环境快速高效的探测获取海底光缆的路由。
Description
技术领域
本发明涉及海底光缆技术领域，具体涉及一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法与装置。
背景技术
近海部分渔船活动较多，海底光缆(海底光电复合缆)被船锚勾断的事故时有发生，或者海底光缆长时间运行内部被击穿，都需要对海底光缆进行打捞修复，在打捞之前需要先确定海底光缆的路由。但是，海底光缆在近海域部分通常埋设在海底泥层下，而海泥通常会随着洋流的移动而移动，因而埋设在海泥内的海底光缆的实际路由也会随着海泥的移动而变化，所以需要对海底光缆的路由进行重新确定。经过申请人检索发现一篇中国发明专利“通信光缆施工探井器”，其公开号为CN105350957A，其采用电磁感应方法对光缆、电缆进行路由寻迹及埋深测试，其虽然能够对电缆进行探测，但是其并没有结合实际的海洋环境探测海底光缆，所以，本申请有目的的设计了一种结构巧妙，探测高效的海底光缆和光电复合缆寻迹方法，以及用于执行该方法的装置。
发明内容
本发明的目的在于提供一种结构巧妙，探测高效的海底光缆和光电复合缆寻迹方法，以及用于执行该方法的装置，解决现有技术中的探测器无法结合海洋环境对海底光缆进行高效探测寻迹的技术问题。
本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法，该方法具体包括：
S1：通过记录获取海底光缆铺设的原始路由以及原始走向，确定海底光缆在海图上的大致所在位置；
S2：维保人员驾驶船舶行驶至海底光缆原始路由的海平面上，控制船舶悬停至海平面上；
S3：从船舶上将振动信号发生器逐渐放入至海底，振动信号发生器与船舶之间由随行电缆进行连接悬吊，随行电缆与船舶上的电源连接并且对振动信号发生器进行供电；
S4：振动信号发生器发出振动信号并且作用于海底泥层上，振动信号通过海底泥层传递到海底光缆上，并进一步传递到海底光缆内的传感光纤上，被传感光纤感知，由与传感光纤连接的探测主机解调出海底光缆受到的振动强度；
S5：探测主机将振动强度通过无线电信号发送至船舶上的振动强度显示器；
S6：此时，通过随行电缆拉动振动信号发生器沿着海底光缆原始走向的垂直方向进行移动，通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器的下方就是海底光缆，通过振动信号发生器内置的定位装置确定海底光缆的实际位置并且将其在海图上进行标记；
S7：然后驾驶船舶带动振动信号发生器移动至下一位置，重复执行S4-S6，直至获取整条海底光缆的路由；
S8：根据海图标记的海底光缆的实际路由对海底光缆进行打捞，进行相应的维修、更换操作。
一种海底光缆和光电复合缆寻迹装置，其包括船舶、内置有定位装置的振动信号发生器以及探测主机，所述船舶与振动信号发生器之间设置有连接两者的随行电缆，随行电缆用于对振动信号发生器进行供电以及牵引，探测主机下方设置有用于对其进行固定支撑的支撑塔，支撑塔设置在海岸边，海底光缆中的传感光纤与探测主机连接，传感光纤用于将海底光缆接收到的振动信号传递至探测主机，所述船舶上还设置有与探测主机通信连接的显示器，该显示器用于将探测主机接收到的振动信号的强度展示给船舶上的维保人员。
作为本发明进一步的方案：所述船舶的头部设置有转向装置，转向装置包括矩形的支座，支座上设置有滑动架，滑动架与支座之间沿支座的长度方向构成滑动导向配合，支座上还转动设置有丝杆且丝杆的轴向平行于支座的长度方向，滑动架与丝杆螺纹连接配合，支座的一端固定设置有平移电机，平移电机的输出轴与丝杆同轴固定连接，所述随行电缆架设在滑动架上并且随行电缆能够跟随滑动架进行移动。
作为本发明进一步的方案：所述支座的下端面设置有转盘，转盘与船舶的头部之间转动连接配合，转盘靠近船舶一侧设置有操作手柄。
作为本发明进一步的方案：所述滑动架上固定设置有机械臂，机械臂平行间距设置有两个，两个机械臂之间转动设置有缠绕筒，其中一机械臂的外侧固定设置有旋转电机，旋转电机的输出轴与缠绕筒同轴固定连接，随行电缆缠绕设置在缠绕筒上。
本发明的有益效果：
1、通过随行电缆拉动振动信号发生器沿着海底光缆原始走向的垂直方向进行移动，通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器的下方就是海底光缆，通过振动信号发生器内置的定位装置确定海底光缆的实际位置并且将其在海图上进行标记,能够在海洋环境对于海底光缆进行路由探测。
2、海底光缆的原始路由以及实际路由之间的距离不会相差过大，往往在2m以内，因此，本技术方案以海底光缆的原始路由以及原始走向作为参考基准是能够实现的，能够提升路由探测的效率。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明。
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为机械臂与转向装置的配合图；
图3为转向装置的结构示意图；
图4为机械臂的结构示意图。
图中表示为：
1、海底光缆；2、转向装置；21、支座；22、滑动架；23、丝杆；24、平移电机；25、转盘；26、操作手柄；3、振动信号发生器；4、随行电缆；5、机械臂；51、缠绕筒；52、旋转电机；6、海底泥层；7、海平面；8、支撑塔；9、探测主机；10、船舶；11、传感光纤。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1所示，本发明为一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法，具体步骤为：
S1：通过记录获取海底光缆1铺设的原始路由以及原始走向，确定海底光缆1在海图上的大致所在位置；
S2：维保人员驾驶船舶10行驶至海底光缆1原始路由的海平面7上，控制船舶10悬停至海平面7上；
S3：从船舶10上将振动信号发生器3逐渐放入至海底，振动信号发生器3与船舶10之间由随行电缆4进行连接悬吊，随行电缆4与船舶10上的电源连接并且对振动信号发生器3进行供电；
S4：振动信号发生器3发出振动信号并且作用于海底泥层6上，振动信号通过海底泥层6传递到海底光缆1上，并进一步传递到海底光缆1内的传感光纤11上，被传感光纤11感知，由与传感光纤11连接的探测主机9解调出海底光缆1受到的振动强度；
S5：探测主机9将振动强度通过无线电信号发送至船舶10上的振动强度显示器；
S6：此时，通过随行电缆4拉动振动信号发生器3沿着海底光缆1原始走向的垂直方向进行移动，通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器3的下方就是海底光缆1，通过振动信号发生器3内置的定位装置确定海底光缆1的实际位置并且将其在海图上进行标记；
S7：然后驾驶船舶10带动振动信号发生器3移动至下一位置，重复执行S4-S6，直至获取整条海底光缆1的路由；
S8：根据海图标记的海底光缆1的实际路由对海底光缆1进行打捞，进行相应的维修、更换操作。
需要强调的是：海底光缆1的原始路由以及实际路由之间的距离不会相差过大，往往在2m以内，因此，本技术方案以海底光缆1的原始路由以及原始走向作为参考基准是能够实现的。
参见图1-4，一种海底光缆和光电复合缆寻迹装置，其包括船舶10、内置有定位装置的振动信号发生器3以及探测主机9，所述船舶10与振动信号发生器3之间设置有连接两者的随行电缆4，随行电缆4用于对振动信号发生器3进行供电以及牵引，探测主机9下方设置有用于对其进行固定支撑的支撑塔8，支撑塔8设置在海岸边，海底光缆1中的传感光纤11与探测主机9连接，传感光纤11用于将海底光缆1接收到的振动信号传递至探测主机9，所述船舶10上还设置有与探测主机9通信连接的显示器，该显示器用于将探测主机9接收到的振动信号的强度展示给船舶10上的维保人员。
具体的，参见图3，为了方便对振动信号发生器3进行驱动，所述船舶10的头部设置有转向装置2，转向装置2包括矩形的支座21，支座21上设置有滑动架22，滑动架22与支座21之间沿支座21的长度方向构成滑动导向配合，支座21上还转动设置有丝杆23且丝杆23的轴向平行于支座21的长度方向，滑动架22与丝杆23螺纹连接配合，支座21的一端固定设置有平移电机24，平移电机24的输出轴与丝杆23同轴固定连接，所述随行电缆4架设在滑动架22上并且随行电缆4能够跟随滑动架22进行移动，通过平移电机24驱动滑动架22进行左右移动，并且带动随行电缆4进行左右移动，从而牵引振动信号发生器3沿着海底光缆1原始走向的垂直方向进行左右移动。
更为具体的，由于海平面7上存在一定的风浪，船舶10无法稳固的停泊，无法确保支座21的长度方向始终平行于海底光缆1原始走向的垂直方向，所以，所述支座21的下端面设置有转盘25，转盘25与船舶10的头部之间转动连接配合，转盘25靠近船舶10一侧设置有操作手柄26，维保人员可以通过握持操作手柄26转动支座21，确保支座21的长度方向始终平行于海底光缆1原始走向的垂直方向，从而方便牵引振动信号发生器3沿着海底光缆1原始走向的垂直方向进行左右移动。
参见图4，所述滑动架22上固定设置有机械臂5，机械臂5平行间距设置有两个，两个机械臂5之间转动设置有缠绕筒51，其中一机械臂5的外侧固定设置有旋转电机52，旋转电机52的输出轴与缠绕筒51同轴固定连接，随行电缆4缠绕设置在缠绕筒51上，通过驱动缠绕筒51的正反转，方便对随行电缆4的放出以及收回操作。
工作原理为：当出现海底光缆1损坏时，需要对海底光缆1进行打捞修复，首先，通过记录获取海底光缆1铺设的原始路由以及原始走向，确定海底光缆1在海图上的大致所在位置，维保人员驾驶船舶10行驶至海底光缆1原始路由的海平面7上，控制船舶10悬停至海平面7上，启动旋转电机52，旋转电机52转动带动缠绕筒51转动逐渐将振动信号发生器3放出，随行电缆4与船舶10上的电源连接并且持续对振动信号发生器3进行供电，振动信号发生器3发出振动信号并且作用于海底泥层6上，振动信号通过海底泥层6传递到海底光缆1上，并进一步传递到海底光缆1内的传感光纤11上，被传感光纤11感知，由与传感光纤11连接的探测主机9解调出海底光缆1受到的振动强度，探测主机9将振动强度通过无线电信号发送至船舶10上的振动强度显示器，此时，启动平移电机24驱动滑动架22移动，滑动架22带动缠绕筒51同步运动，从而带动随行电缆4移动，随行电缆4拉动振动信号发生器3沿着海底光缆1原始走向的垂直方向进行移动，通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器3的下方就是海底光缆1的实际位置，将其在海图上进行标记，然后驾驶船舶10带动振动信号发生器3移动至下一位置，重复执行上述操作，直至获取整条海底光缆1的路由，最后根据海图标记的海底光缆1实际的路由对海底光缆1进行打捞，进行相应的维修、更换操作。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
Claims (5)
1.一种海底光缆和光电复合缆寻迹方法，其特征在于，该方法具体包括：
S1：通过记录获取海底光缆（1）铺设的原始路由以及原始走向，确定海底光缆（1）在海图上的所在位置；
S2：维保人员驾驶船舶（10）行驶至海底光缆（1）原始路由的海平面（7）上，控制船舶（10）悬停至海平面（7）上；
S3：从船舶（10）上将振动信号发生器（3）逐渐放入至海底，振动信号发生器（3）与船舶（10）之间由随行电缆（4）进行连接悬吊，随行电缆（4）与船舶（10）上的电源连接并且对振动信号发生器（3）进行供电；
S4：振动信号发生器（3）发出振动信号并且作用于海底泥层（6）上，振动信号通过海底泥层（6）传递到海底光缆（1）上，并进一步传递到海底光缆（1）内的传感光纤（11）上，被传感光纤（11）感知，由与传感光纤（11）连接的探测主机（9）解调出海底光缆（1）受到的振动强度；
S5：探测主机（9）将振动强度通过无线电信号发送至船舶（10）上的振动强度显示器；
S6：此时，通过随行电缆（4）拉动振动信号发生器（3）沿着海底光缆（1）原始走向的垂直方向进行移动，通过显示器寻找到振动信号的最强处，此时振动信号发生器（3）的下方就是海底光缆（1），通过振动信号发生器（3）内置的定位装置确定海底光缆（1）的实际位置并且将其在海图上进行标记；
S7：然后驾驶船舶（10）带动振动信号发生器（3）移动至下一位置，重复执行S4-S6，直至获取整条海底光缆（1）的路由；
S8：根据海图标记的海底光缆（1）的实际路由对海底光缆（1）进行打捞，进行相应的维修、更换操作。
2.一种用于执行如权利要求1所述的海底光缆和光电复合缆寻迹方法的寻迹装置，其特征在于：包括船舶（10）、内置有定位装置的振动信号发生器（3）以及探测主机（9），所述船舶（10）与振动信号发生器（3）之间设置有连接两者的随行电缆（4），随行电缆（4）用于对振动信号发生器（3）进行供电以及牵引，探测主机（9）下方设置有用于对其进行固定支撑的支撑塔（8），支撑塔（8）设置在海岸边，海底光缆（1）中的传感光纤（11）与探测主机（9）连接，传感光纤（11）用于将海底光缆（1）接收到的振动信号传递至探测主机（9），所述船舶（10）上还设置有与探测主机（9）通信连接的显示器，该显示器用于将探测主机（9）接收到的振动信号的强度展示给船舶（10）上的维保人员。
3.根据权利要求2所述的寻迹装置，其特征在于：所述船舶（10）的头部设置有转向装置（2），转向装置（2）包括矩形的支座（21），支座（21）上设置有滑动架（22），滑动架（22）与支座（21）之间沿支座（21）的长度方向构成滑动导向配合，支座（21）上还转动设置有丝杆（23）且丝杆（23）的轴向平行于支座（21）的长度方向，滑动架（22）与丝杆（23）螺纹连接配合，支座（21）的一端固定设置有平移电机（24），平移电机（24）的输出轴与丝杆（23）同轴固定连接，所述随行电缆（4）架设在滑动架（22）上并且随行电缆（4）能够跟随滑动架（22）进行移动。
4.根据权利要求3所述的寻迹装置，其特征在于：所述支座（21）的下端面设置有转盘（25），转盘（25）与船舶（10）的头部之间转动连接配合，转盘（25）靠近船舶（10）一侧设置有操作手柄（26）。
5.根据权利要求4所述的寻迹装置，其特征在于：所述滑动架（22）上固定设置有机械臂（5），机械臂（5）平行间距设置有两个，两个机械臂（5）之间转动设置有缠绕筒（51），其中一机械臂（5）的外侧固定设置有旋转电机（52），旋转电机（52）的输出轴与缠绕筒（51）同轴固定连接，随行电缆（4）缠绕设置在缠绕筒（51）上。
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