CN215525998U - 用于海缆的故障定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于海缆的故障定位系统，包括水下航行器、罩体及声磁测量探头；所述罩体与所述水下航行器连接，所述罩体为一内部为空心的封闭结构；所述声磁测量探头设在所述罩体内，所述声磁测量探头与所述水下航行器连接；本实用新型提供的用于海缆的故障定位系统，由于声磁信号不仅可以在空气中传播，也可以在水中传播，实现了将用于陆上电缆的基于声磁探测的故障精确定点仪，通过改装集成到了水下航行器上，并通过设置相关的接口，进行数据的连通，从而实现了对海缆故障的精确定位；该故障定位系统整体结构较为简单，操作也较为简便。

Description

用于海缆的故障定位系统

技术领域

本实用新型属于故障定位技术领域，特别是涉及一种用于海缆的故障定位系统。

背景技术

随着海洋资源的大力开发，海底电缆、管道作为海洋工程活动的水下设施发挥着越来越重要的作用，由于海缆线路的隐蔽性和重要性，海底电缆一旦发生故障，将会严重影响海洋工程的正常生产，因此，防止海缆故障的发生及故障发生后的快速抢修具有十分重要的意义，而海缆故障发生后，故障点的精确定位又是实现快速抢修的关键。

现有电缆故障精确定位的常用方法有声测法、声磁同步法等，由于声测法对外界噪声抗干扰能力有限，因此声磁同步法的应用范围较为广泛；目前已有相关的声磁同步仪器可以实现陆上电缆的故障精确定位，但目前仍然没有相应的仪器可以实现海缆的故障精确定位。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种用于海缆的故障定位系统，以实现对海缆故障的精确定位。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种用于海缆的故障定位系统，包括：水下航行器、罩体及声磁测量探头；所述罩体与所述水下航行器连接，所述罩体为一内部为空心的封闭结构；所述声磁测量探头设在所述罩体内，所述声磁测量探头与所述水下航行器连接。

于本实用新型的一实施例中，所述水下航行器具有一电子舱；所述声磁测量探头与所述电子舱连接。

于本实用新型的一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第一线缆；所述电子舱上设置有通信接口；所述第一线缆的一端与所述通信接口连接，所述第一线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

于本实用新型的一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第二线缆；所述电子舱上设置有控制接口；所述第二线缆的一端与所述控制接口连接，所述第二线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

于本实用新型的一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第三线缆；所述电子舱上设置有电源接口；所述第三线缆的一端与所述电源接口连接，所述第三线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

于本实用新型的一实施例中，所述电子舱包括一控制主机；所述控制主机分别与所述声磁测量探头和所述电子舱连接。

于本实用新型的一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括：安装组件；所述罩体通过所述安装组件连接至所述水下航行器上；所述安装组件采用可拆卸结构设计。

于本实用新型的一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括一信号发生器；所述信号发生器与待测海缆连接。

于本实用新型的一实施例中，所述罩体独立于所述水下航行器设置。

于本实用新型的一实施例中，所述罩体采用防水防腐材料制成，所述罩体对应所述声磁测量探头检测端的一侧采用非金属材料制成。

如上所述，本实用新型所述的用于海缆的故障定位系统，具有以下有益效果：

与现有技术相比，本实用新型提供的用于海缆的故障定位系统，由于声磁信号不仅可以在空气中传播，也可以在水中传播，实现了将用于陆上电缆的基于声磁探测的故障精确定点仪，通过改装集成到了水下航行器上，并通过设置相关的接口，从而实现了对海缆故障的精确定位。

附图说明

图1显示为本实用新型的用于海缆的故障定位系统于一实施例中的结构示意图。

图2显示为本实用新型的用于海缆的故障定位系统于一实施例中的工作原理图。

元件标号说明

1 水下航行器

2 罩体

3 声磁测量探头

4 电子舱

5 通信接口

6 控制接口

7 安装组件

701 连接杆

702 夹紧环

8 支撑杆

具体实施方式

以下通过特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图示所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。

本实用新型的用于海缆的故障定位系统用于解决现有技术中没有相应的仪器可以实现海缆的故障精确定位的问题。以下将详细阐述本实用新型的一种用于海缆的故障定位系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实用新型的一种用于海缆的故障定位系统。

如图1所示，于一实施例中，本实用新型的用于海缆的故障定位系统包括水下航行器1、罩体2及声磁测量探头3。

具体地，所述罩体2与所述水下航行器1连接，所述罩体2为一内部为空心的封闭结构；所述声磁测量探头3设在所述罩体2内，所述声磁测量探头3与所述水下航行器1连接。

于一实施例中，所述罩体2采用防水防腐材料制成，其抗压深度可达1000米，所述罩体2对应所述声磁测量探头3检测端的一侧采用非金属材料制成。

需要说明的是，通过将声磁测量探头3设置于防水防腐材料制成的封闭罩体2内，有效避免了海水对该声磁测量探头3的腐蚀，同时，通过将该罩体2对应该声磁测量探头3检测端的一侧采用非金属材料制成，避免罩体2对该声磁测量探头3接收声磁信号的屏蔽，从而会影响该故障定位系统对海缆的故障定位检测。

于一实施例中，所述水下航行器1具有一电子舱4。

具体地，该电子舱4由脐带缆连接至该水下航行器1上；所述声磁测量探头3与所述电子舱4连接。

于一实施例中，所述电子舱4包括一控制主机(未在图中示出)。

具体地，所述控制主机分别与所述声磁测量探头3和所述电子舱4连接；该声磁测量探头3负责测量，该控制主机负责处理该声磁测量探头3测量的数据。

需要说明的是，由声磁测量探头3、控制主机及相关线缆构成了一电缆故障精确定点仪，通过将该电缆故障精确定点仪改装集成于该水下航行器1，并通过相应接口进行数据的连通，实现了对海底电缆故障的精确定位，操作简便。

于一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括第一线缆(未在图中示出)。

具体地，所述电子舱4上设置有通信接口5；所述第一线缆的一端与所述通信接口5连接，所述第一线缆的另一端穿过所述罩体2的侧壁与所述声磁测量探头3连接。

需要说明的是，电子舱4上的通信接口5通过第一线缆，实现了对该声磁测量探头3的通信。

于一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括第二线缆(未在图中示出)。

具体地，所述电子舱4上设置有控制接口6；所述第二线缆的一端与所述控制接口6连接，所述第二线缆的另一端穿过所述罩体2的侧壁与所述声磁测量探头3连接。

需要说明的是，电子舱4上的控制接口6通过第二线缆，实现了对该声磁测量探头3相关参数的控制，如灵敏度、音量及滤波器等等。

于一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括第三线缆(未在图中示出)。

具体地，所述电子舱4上设置有电源接口；所述第三线缆的一端与所述电源接口连接，所述第三线缆的另一端穿过所述罩体2的侧壁与所述声磁测量探头3连接。

需要说明的是，电子舱4上的电源接口通过第三线缆，实现了对该声磁测量探头3的供电。

于一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括安装组件7。

具体地，所述罩体2通过所述安装组件7连接至所述水下航行器1上。

需要说明的是，该安装组件7的具体结构不作为限制本实用新型的条件，只要保证能够将该罩体2连接至该水下航行器1上即可。

于一实施例中，所述安装组件7采用可拆卸结构设计。

需要说明的是，通过可拆卸结构的安装组件7，实现将该罩体2连接至该水下航行器1上。

如图1所示，于一实施例中，该安装组件7包括至少一连接杆701和至少一半封闭的夹紧环702，该连接杆701的数量与该夹紧环702的数量相等，且一一对应。

具体地，所述连接杆701的一端与所述罩体2连接，所述连接杆702的另一端与所述夹紧环702连接；所述水下航行器1具有至少一支撑杆8；所述夹紧环702套接在所述支撑杆8上，且通过紧固螺栓(未在图中示出)实现将该夹紧环702固定在该支撑杆8上；通过松紧该紧固螺栓，可实现将该夹紧环702从该支撑杆8上取下来或安装上去，操作简便。

需要说明的是，通过上述安装组件7的结构设计，从而便于拆装该安装组件7，及调整该安装组件7相对于该水下航行器1的位置，从而实现对海缆故障的精准定位。

于一实施例中，所述罩体2独立于所述水下航行器1设置。

需要说明的是，该罩体2独立于该水下航行器1设置，是指该罩体2远离该水下航行器1设置(而不是将该罩体2集成于该水下航行器1上)，但实际上该罩体2与该水下航行器1之间仍需要借助连接件(诸如，上述的安装组件7)实现两者之间的连接。

需要说明的是，通过将该罩体2独立于该水下航行器1设置，可使该罩体2更加靠近海缆的位置，从而提高海缆故障检测的精确度。

于一实施例中，所述用于海缆的故障定位系统还包括一信号发生器(未在图中示出，其为领域内常见结构，用于生成一频率信号，在此不再多加赘述)。

具体地，所述信号发生器与待测海缆连接。

需要说明的是，该用于海缆的故障定位系统对于海缆故障定位检测的原理如下：

首先，该信号发生器在待测海缆故障如断路情况信号不通时，向故障海缆中注入脉冲信号，水下航行器1在海上航行过程中，由该声磁测量探头3检测信号，通过接受信号的强弱以及电磁波与声波传播的时差，确定海缆故障位置。

进一步地，现有陆地上常用的方法为：声测法、跨步电压法、声磁同步法；于本实用新型中，将陆地上的声磁同步法引用到海下进行海缆的故障定位检测，较单纯的声测法来说，检测效果更好。

下面通过具体实施例来进一步解释说明上述的声磁同步法的工作原理。

如图2所示，于一实施例中，如果导电线芯的直流电阻，每千米远大于20Ω，称为断路故障。

使用声磁同步法精确定点；具体地，通过浪涌发生器SPG32-1750(对应前述的“信号发生器”)和数字声磁探测头(对应前述的“声磁测量探头3”)精确定点定位；在精准的电缆故障缺陷定位中，必须使用浪涌发生器，以便将32kV脉冲注入到故障电缆中；当电缆故障为断路时，水下机器人(即水下航行器1)装备的数字声磁探测头及水面电脑系统配合，通过光纤通信实时交换数据并调节频率至检测浪涌发生器产生的高压脉冲范围，并抑制从船体或者其它地方产生的干扰，通过发射信号，在故障最近处示数最低且电磁波与声波传输时间差最短，可判断故障位置。

需要说明的是，精准的水下机器人海缆故障定位系统通常能到达约20-30米的精度，并且该定位精度与电缆的长度及布放方式(比如是否弯曲)无关。

综上所述，本实用新型的用于海缆的故障定位系统，由于声磁信号不仅可以在空气中传播，也可以在水中传播，实现了将用于陆上电缆的基于声磁探测的故障精确定点仪，通过改装集成到了水下航行器上，并通过设置相关的接口，进行数据的连通，从而实现了对海缆故障的精确定位；该故障定位系统整体结构较为简单，操作也较为简便；所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种用于海缆的故障定位系统，其特征在于，包括：水下航行器、罩体及声磁测量探头；

所述罩体与所述水下航行器连接，所述罩体为一内部为空心的封闭结构；

所述声磁测量探头设在所述罩体内，所述声磁测量探头与所述水下航行器连接。

2.根据权利要求1所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述水下航行器具有一电子舱；

所述声磁测量探头与所述电子舱连接。

3.根据权利要求2所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第一线缆；

所述电子舱上设置有通信接口；

所述第一线缆的一端与所述通信接口连接，所述第一线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

4.根据权利要求2所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第二线缆；

所述电子舱上设置有控制接口；

所述第二线缆的一端与所述控制接口连接，所述第二线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

5.根据权利要求2所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述用于海缆的故障定位系统还包括：第三线缆；

所述电子舱上设置有电源接口；

所述第三线缆的一端与所述电源接口连接，所述第三线缆的另一端穿过所述罩体的侧壁与所述声磁测量探头连接。

6.根据权利要求2所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述电子舱包括一控制主机；

所述控制主机分别与所述声磁测量探头和所述电子舱连接。

7.根据权利要求1所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述用于海缆的故障定位系统还包括：安装组件；

所述罩体通过所述安装组件连接至所述水下航行器上；

所述安装组件采用可拆卸结构设计。

8.根据权利要求1所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述用于海缆的故障定位系统还包括一信号发生器；

所述信号发生器与待测海缆连接。

9.根据权利要求1所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述罩体独立于所述水下航行器设置。

10.根据权利要求1所述的用于海缆的故障定位系统，其特征在于，所述罩体采用防水防腐材料制成，所述罩体对应所述声磁测量探头检测端的一侧采用非金属材料制成。

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