DE202012013555U1

DE202012013555U1 - Elektrooptische Untersee-Verbindereinheit für ein elektrooptisches Ethernet-Übertragungssystem

Info

Publication number: DE202012013555U1
Application number: DE202012013555.4U
Authority: DE
Original assignee: Teledyne Instruments Inc
Current assignee: Teledyne Instruments Inc
Priority date: 2011-08-19
Filing date: 2012-08-16
Publication date: 2017-10-10
Anticipated expiration: 2022-08-17
Also published as: JP2014527697A; WO2013028446A1; US8734026B2; EP2745156A1; BR112014002766A2; US20130044983A1; JP6058670B2; EP2745156B1

Abstract

Elektrisch-optische Untersee-Verbindereinheit, umfassend: ein Unterseegehäuse, das mindestens eine erste Kammer enthält, die einen zur Verbindung mit einem optischen oder elektrooptischen Unterseekabel ausgelegten ersten Port und einen zweiten Port aufweist; eine in der ersten Kammer angebrachte Medien Konverter Vorrichtung; ein elektrisches Untersee-Verbindermodul, das dem Unterseegehäuse zugeordnet und für eine lösbare Verbindung mit einem elektrischen Ethernetkabel ausgelegt ist; wobei die Medien Konverter Vorrichtung mindestens eine optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und mindestens eine elektrische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und ein zwischen die Eingangs/Ausgangsverbindungsstellen geschaltetes bidirektionales elektrisch/optisches Umsetzermodul aufweist, das zum Umsetzen von an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen optischen Eingangssignalen in elektrische Ausgangssignale an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und zum Umsetzen von an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen elektrischen Eingangssignalen in optische Ausgangssignale an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle ausgelegt ist; wobei die optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle mit einer oder mehreren optischen Fasern kommuniziert, die sich von einem mit dem ersten Port der Untersee-Verbindereinheit verbundenen optischen oder elektrooptischen Unterseekabel erstrecken; und einen oder mehrere elektrische Leiter, die sich zur Kommunikation mit mindestens einigen der elektrischen Leiter eines mit dem Verbindermodul verbundenen elektrischen Ethernetkabels von der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle zu dem elektrischen Kabelverbindermodul erstrecken.

Description

1. Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein das Verbinden von Ausrüstung, die in Unterseeoperationen verwendet wird, wie etwa Ausrüstung, die in der Untersee-Öl- und Gasindustrie verwendet wird, am Ufer basierte Stationen und betrifft insbesondere eine elektrisch/optische Untersee-Verbindereinheit zur Verbindung zwischen einem optischen Unterseekabel und einem elektrischen Kabel in einem Ethernet-Übertragungssystem zur Unterseekommunikation.
2. Stand der Technik
Untersee-Kommunikationssysteme verwenden im Allgemeinen elektrisches Ethernet durch elektrische Telekommunikations-Doppelleitungskabel oder sind rein faseroptische Kommunikationssysteme. Rein elektrische Systeme weisen in der Unterseeumgebung einige Beschränkungen auf. Standardmäßige elektrische Eingangs/Ausgangsverbindungselemente und elektrische Kabel können nur bis auf eine Distanz von etwa 50 Metern hinausgehen. Der Grund dafür besteht darin, dass ein 10/100BaseT-Ethernetkabel bei Standard-Atmosphärendruck eine maximale Übertragungsdistanz von 100 Metern aufweist, nach denen das Signal beginnt, sich zu einem unerkennbaren Zustand zu verschlechtern. Ein vollständig faseroptisches Kommunikationssystem überwindet dieses Problem, erfordert aber vom landgestützten Betreiber, die elektrischen Eingangs/Ausgangssignale vor der Verbindung mit dem optischen Übertragungssystem sowohl Onshore als auch Offshore in optische Signale umzusetzen, was zu den Kosten solcher Systeme beiträgt.
Es gibt viele Arten von Verbindern zum Herstellen von elektrischen und faseroptischen Kabelverbindungen in widrigen oder harschen Umgebungen, wie etwa elektrische, optische und hybride elektrische und optische Unterwasser- oder Unterseeverbinder, die in großen Ozeantiefen wiederholt zusammengesteckt und wieder auseinandergenommen werden können. Die Verbinder können rein elektrisch, rein optisch oder hybride elektrische und optische Verbinder sein. Diese Verbinder bestehen typischerweise aus lösbar zusammensteckbaren Stecker- und Aufnahmeeinheiten oder Verbinderteilen, die jeweils an Kabel oder andere Vorrichtungen angeschlossen sind, die durch die Verbinder verbunden werden sollen, um abgeschlossene Schaltkreise zu bilden. Jede Verbindereinheit enthält einen oder mehrere elektrische und/oder optische Kontakte oder Verbindungsstellen zum Eingriff mit den Verbindungsstellen in der anderen Einheit, wenn die beiden Einheiten zusammengesteckt werden. Um die zu verbindenden Kontakte vollständig von der äußeren Umgebung zu isolieren, bringen ein oder beide Teile dieser Verbinder die Kontakte in ölgefüllten druckausgeglichenen Kammern unter.
Die Kontakte auf einer Seite eines elektrischen Untersee- oder nass zusammensteckbaren Verbinders liegen typischerweise in Form von Stiften oder Sonden vor, während die Kontakte oder Verbindungsstellen auf der anderen Seite in Form von Buchsen zum Aufnehmen der Sonden vorliegen. Die Buchsenkontakte sind typischerweise in einer abgedichteten Kammer enthalten, die ein dielektrisches Fluid oder eine andere mobile Substanz enthält, und die Sonden treten über eine oder mehrere abgedichtete Öffnungen, die Dichtungen umfassen, die Seewasser und/oder andere Verunreinigungen im zusammengesteckten und nicht zusammengesteckten Zustand von der Kontaktkammer ausschließen, in die Kammer ein. Solche elektrische Verbinder sind im Allgemeinen als Verbinder des Stift-und-Buchse-Typs bekannt. Ein Beispiel für einen elektrischen Unterwasser-Stift-und-Buchse-Verbinder wird in dem US-Patent Nr. 5,645,442 von Cairns beschrieben und von der Teledyne ODI, Inc. in Daytona Beach, Florida, unter dem Namen Nautilus^® vertrieben.
KURZFASSUNG
Hier beschriebene Ausführungsformen stellen eine elektrisch-optische (EO) Untersee-Endverbindereinheit bereit, die zur Verbindung mit einem optischen oder elektrooptischen Unterseekabel ausgelegt ist und einen eingebauten bidirektionalen Medien Konverter von elektrisch in optisch aufweist, sowie ein elektrooptisches Untersee-Ethernet-Übertragungssystem, das die Endverbindereinheit für bidirektionale Kommunikation zwischen optischen Unterseekabeln und elektrischen Ethernetkabeln verwendet.
Gemäß einem Aspekt wird eine elektrisch-optische Untersee-Endverbindereinheit bereitgestellt, die ein zur Verbindung mit einem optischen oder elektrooptischen Unterseekabel oder Kupplungskabel ausgelegtes erstes Ende und ein zur Verbindung mit einem elektrischen Kabel ausgelegtes zweites Ende aufweist. Der Verbinder weist eine erste Kammer auf, die ein Medien Konverter Modul enthält, das eine erste oder optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle, die mit optischen Fasern in einem mit dem ersten Ende der Verbindereinheit verbundenen optischen Kabel kommuniziert, und eine zweite oder elektrische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle aufweist. Zwischen der zweiten Ein-gangs/Ausgangsverbindungsstelle und dem zweiten Ende der Verbindereinheit erstrecken sich elektrische Leitungen oder Leiter und sind ausgelegt zur Kommunikation mit mindestens signalführenden elektrischen Leitungen in einem elektrischen Ethernetkabel in Kommunikation mit dem zweiten Ende der Einheit. In einigen Fällen kann das elektrische Ethernetkabel ein Unterseekabel sein, aber in anderen Fällen kann es ein reguläres elektrisches Ethernetkabel sein. Die elektrisch-optische Umsetzerverbindereinheit lässt sich mit dem geeigneten Gegenstückverbinder verbinden, bei dem es sich um einen Stecker oder Aufnehmer handeln kann, der an einem Ausrüstungsteil angebracht sein kann. Bei einer Ausführungsform erstrecken sich elektrischen Strom führende Leitungen von einem verbundenen elektrooptischen Kabel durch mindestens die erste Kammer und kommunizieren mit elektrischen Stromleitungen in einem mit dem zweiten Ende der Einheit verbundenen elektrischen Kabel.
Bei einer Ausführungsform umfasst das erste Ende der Verbindereinheit eine Kabelabschlussbaugruppe zum Aufnehmen des Endes eines optischen oder elektrooptischen Untersee-Ethernetkabels, wobei sich optische Fasern aus dem Kabel in die erste Kammer erstrecken und mit der ersten Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle des Medien Konverter Moduls verbunden werden, während das zweite Ende einen Teil eines zusammensteckbaren elektrischen Unterseeverbinders umfasst, der für lösbaren Zusammensteckeingriff mit einem passenden Teil des zusammensteckbaren elektrischen Unterseeverbinders an dem Ende des elektrischen Kabels ausgelegt ist.
Gemäß einem anderen Aspekt umfasst ein Untersee-Übertragungssystem mindestens ein optisches oder elektrooptisches Unterseekabel und mindestens ein elektrisches Ethernetkabel und mindestens eine erste elektrooptische Verbindereinheit mit einem mit einem Ende des elektrooptischen Kabels verbundenen ersten Ende und einem mit einem Ende des elektrischen Kabels verbundenen zweiten Ende. Bei einer Ausführungsform weist das optische oder elektrooptische Unterseekabel an seinem zweiten Ende eine zweite elektrische Untersee-Endverbindereinheit auf und ein zweites elektrisches Ethernetkabel ist mit dem zweiten Ende der zweiten Endverbindereinheit verbunden. Eines oder beide der elektrischen Ethernetkabel können reguläre elektrische Ethernetkabel oder elektrische Untersee-Ethernetkabel sein. Von dem ersten Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels erstrecken sich eine oder mehrere signalführende optische Fasern in die interne Kammer der ersten Endverbindereinheit und sind mit der ersten Verbindungsstelle des Medien Konverter Moduls verbunden, und von der ersten Verbindungsstelle erstrecken sich ein(e) oder mehrere elektrische Signalleitungen oder -leiter und kommunizieren mit elektrischen Signalleitungen in dem ersten elektrischen Kabel über zusammengesteckte erste und zweite elektrische Untersee-Verbindereinheiten in dem zweiten Ende der Endverbindereinheit bzw. dem entsprechenden Ende des ersten elektrischen Kabels.
Bei einer Ausführungsform ist das elektrooptische Medien Konverter Modul in einer verstärkten Ein-Atmosphären-Kammer eingeschlossen, die dafür konstruiert ist, dem Druck der umgebenden Unterseeumgebung zu widerstehen. Sich von der zweiten elektrischen Untersee-Verbindereinheit erstreckende elektrische Signalleiter können über einen hermetischen elektrischen Durchdringer, der die Wand der Ein-Atmosphären-Kammer durch eine abgedichtete Öffnung durchdringt, mit der elektrischen Ein-gangs/Ausgangsverbindungsstelle der Medien Konverter Schaltung kommunizieren. Elektrische Leiter erstrecken sich von dem elektrischen Durchdringer zu der ersten Verbindungsstelle des Medien Konverter Moduls. Der elektrische Durchdringer kann ein elektrischer Durchdringer sein, so wie er in der US-Patentanmeldung mit der Publikationsnr. 2011/0034041 von Teledyne ODI, Inc., beschrieben wird, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme aufgenommen werden.
In einem anderen Aspekt der Erfindung wird ein optisches oder elektrooptisches Ethernetkabel oder Kupplungskabel bereitgestellt, das an jedem Ende des Kabels eine Stecker- oder Buchsen-Endverbindereinheit zur Verbindung mit einem anderen Kabel aufweist oder an einem Ende eine Durchführung zur Verbindung mit einem Ausrüstungsgehäuse aufweist. Eine oder beide der Endverbindereinheiten können eine Unterwasserelektrisch-zu-optisch-Verbindereinheit mit einem eingebauten elektrooptischen Medien Konverter Modul sein. Dadurch kann die maximale Ethernet-Übertragungsdistanz oder Reichweitendistanz von 50 Metern wie bei einem rein elektrischen Ethernetsystem auf Distanzen bis zu 40 km erhöht werden. Die Übertragung ist bidirektional.
Bei einer Ausführungsform wird an beiden Enden des Kabels eine elektrisch-zu-optisch-Endverbindereinheit bereitgestellt. Bei dieser Ausführungsform wird ein elektrisches Ethernetsignal in einer ersten Endverbindereinheit in optisches Ethernet umgesetzt, und das optische Ethernetsignal wird dem angeschlossenen Ende des Kupplungskabels zugeführt, durch das Kabel übertragen und dann in der zweiten oder fernen Verbindereinheit wieder in dem elektrooptischen Medien Konverter in ein elektrisches Ethernetsignal umgesetzt. Bei einer anderen Ausführungsform befindet sich nur an einem Ende des Kabels eine elektrisch-optische Verbindereinheit mit einem eingebauten elektrooptischen Medien Konverter, und das gegenüberliegende Ende weist einen standardmäßigen nass zusammensteckbaren optischen oder hybriden elektrooptischen Stecker- oder Buchsenverbinder oder eine Durchführung auf.
Diese Anordnung erlaubt es landgestützten Kunden, standardmäßige elektrische Eingangs/Ausgangssignale zur Kommunikation mit Unterseeausrüstung, wie etwa Untersee-Öl- und -Gasinstallationen, zu verwenden, die sich bis zu 40 km offshore befinden, ohne an Land in optische Signale umsetzen zu müssen. Stattdessen führt die Unterwasser- oder Untersee-elektrisch-zu-optisch-Verbindereinheit alle erforderliche optische Umsetzung durch, wodurch die Kosten des Anordnens von optischer Umsetzungshardware in der landgestützten Ausrüstung vermieden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Einzelheiten der vorliegenden Erfindung sowohl in Bezug auf ihre Struktur als auch ihre Funktionsweise gehen teilweise aus einer Durchsicht der beigefügten Zeichnungen hervor, in denen gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen. Es zeigen:
1 eine Ausführungsform eines Untersee-Ethernet-Übertragungssystems mit einem optischen Ethernetkabel, das an jedem Ende des Kabels elektrisch-zu-optisch-Endverbindereinheiten aufweist;
2 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer Ausführungsform einer der optischen Ethernetkabele-Endverbindereinheiten von 1;
3 eine untere Draufsicht der Endverbindereinheit von 2;
4 eine Querschnittsansicht der Kabel-Endverbindereinheit auf den Linien 4-4 von 3;
5 eine schematische Blockdarstellung einer Ausführungsform des elektrooptischen Medien Konverters von 4;
6 eine vergrößerte Ansicht des optischen Kabelabschlusses in der Endverbindereinheit von 3 bis 4;
7 eine vergrößerte perspektivische Ansicht einer der Kabelziehklemmen von 4 und 6; und
8 ein optisches Kabel, das abgeschlossen ist und sich in abdichtendem Eingriff mit optischen Fasern und elektrischen Stromleitungen befindet, die sich in die abgedichtete Kammer in der Verbindereinheit erstrecken.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Bestimmte hier offenbarte Ausführungsformen stellen eine bidirektionale elektrisch-zu-optisch-Endverbindereinheit für ein optisches oder elektrooptisches Untersee-Ethernetkabel, wodurch lösbare Verbindung mit einem elektrischen Ethernetkabel möglich wird, sowie ein optisches Ethernetkabel bereit, das einen druckausgeglichenen ölgefüllten Schlauch mit einer elektrisch-zu-optisch-Verbindereinheit an einem oder beiden Enden des Kabels umfasst.
Nach Durchsicht der vorliegenden Beschreibung wird für Fachleute erkennbar, wie die Erfindung in verschiedenen alternativen Ausführungsformen und alternativen Anwendungen implementiert werden kann. Obwohl hier verschiedene Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung beschrieben werden, versteht sich jedoch, dass diese Ausführungsformen lediglich als Beispiel und nicht als Beschränkung dargestellt werden. Dementsprechend sollte die vorliegende ausführliche Beschreibung verschiedener alternativer Ausführungsformen nicht als den Schutzumfang oder die Bedeutung der vorliegenden Erfindung einschränkend aufgefasst werden.
1 zeigt eine Ausführungsform eines optischen oder elektrooptischen Ethernetkabels oder Kupplungskabels 10 mit integrierten Untersee-elektrisch-zu-optisch-Endverbindern oder -einheiten 12, die an jedem Ende des Kabels befestigt sind. Jede Verbindereinheit 12 enthält ein eingebautes bidirektionales Umsetzermodul von elektrisch zu optisch oder einen eingebauten bidirektionalen Medien Konverter von elektrisch zu optisch, wie nachfolgend ausführlicher beschrieben wird. Bei alternativen Ausführungsformen kann nur an einem Ende des Kabels eine Verbindereinheit 12 vorgesehen werden, während das andere Ende an einem standardmäßigen optischen Unterseeverbinder oder elektrooptischen Hybridverbinder oder einer Durchführungspassung abgeschlossen wird. 3 bis 8 zeigen eine Ausführungsform der elektrisch-zu-optisch-Verbindereinheit 12 ausführlicher. Die Verbindereinheit 12 ist dafür ausgelegt, Verbindung mit einer (nicht dargestellten) passenden elektrischen Verbindereinheit an dem Ende eines elektrischen Ethernetkabels 11, wie etwa eines 10/100/1000BASE-T-Kabels, herzustellen.
Das optische/elektrooptische Ethernetkabel 10 enthält eine oder mehrere Ethernetsignale führende optische Fasern, die Einmoden- oder Multimodenfasern sein können, zusammen mit zwei bis vier elektrischen Stromleiterleitungen (von denen zwei redundant sein können) und umfasst ein Kabel oder einen druckausgeglichenen ölgefüllten Schlauch, der für Unterseekommunikation ausgelegt ist, wie etwa ein ölgefüllter Schlauch oder ein Kabel, das von der Teledyne ODI, Inc., in Daytona Beach, Florida, hergestellt wird. Im Gegensatz zu dem standardmäßigen optischen Ethernetkabel, bei dem Schlauchende-Garnituren an optischen oder elektrooptischen Verbindereinheiten oder Durchführungen abgeschlossen sind, ist mindestens ein Ende des Kabels 10 jedoch an einer elektrisch-zu-optisch- bzw. EO-Verbindereinheit 12 abgeschlossen, die für lösbare Verbindung mit einer passenden Verbindereinheit eines elektrische Signale führenden Ethernetkabels 11 ausgelegt ist. Bei der Ausführungsform von 1 sind beide Enden des Kabels 10 an einer jeweiligen elektrisch-zu-optisch- bzw. EO-Verbindereinheit 12 abgeschlossen.
2 zeigt das optische oder elektrooptische Ethernetkabel oder Kupplungskabel 10 von 1 mit elektrisch-zu-optisch-Verbindereinheiten 12 an jedem Ende ausführlicher. Wie am besten in 2 bis 4 dargestellt ist, umfasst bei einer Ausführungsform jede Verbindereinheit 12 ein äußeres Gehäuse mit einem ersten Gehäuseteil oder -modul 14 mit einem optischen Kabeleingangsport 15 zum Aufnehmen eines Endes des Kabels 10 und einem Kabelverbinderteil oder -modul 16, das ein offenes zweites Ende 19 aufweist und ein(e) zusammensteckbare(s) elektrische(s) Untersee-Verbindereinheit oder -modul 18 zur lösbaren Verbindung mit einer (nicht dargestellten) passenden elektrischen Verbindereinheit am Ende des elektrischen Kabels 11 enthält. Die elektrische Verbindereinheit 18 ist in 4 nicht ausführlich gezeigt, da sie eine beliebige standardmäßige Stecker- oder Aufnahmeeinheit umfassen kann, die lösbar mit einer passenden Aufnahme- oder Steckereinheit am Ende eines elektrischen Ethernetkabels, wie etwa dem elektrischen Unterwasserstecker- und -aufnahmeverbinder, der von Teledyne ODI, Inc., in Daytona Beach, Florida, unter dem Namen Nautilus^® vertrieben wird, lösbar zusammensteckbar ist. Bei dieser Ausführungsform umfasst der Verbinderteil 16 die äußere Schale einer solchen Stecker- oder Aufnahmeeinheit.
Ein zweiter Gehäuse- oder Verbindungsstellenteil 17 verbindet den Kabelverbinderteil 16 mit dem elektrischen Eingangsport 32 des ersten Gehäuseteils 14, der das Medien Konverter Modul oder bidirektionale elektrooptische Konverter Modul 28 enthält, wie in 4 dargestellt. An dem zweiten Gehäuseteil 16 ist eine ROV-Klemme 20 befestigt, wie in 2 zu sehen ist.
Der Medien Konverter 28 ist in dem verstärkten äußeren Gehäuse 14 eingeschlossen, das von der äußeren Unterseeumgebung abgedichtet ist. Die Komponenten der Schaltung oder des Umsetzers 28 können auf einer Einschicht- oder Mehrschicht-Leiterplatte 29 angebracht sein, die auf einer starren Halterungsplattform oder einem Rahmen 50 angebracht ist, die bzw. der auf beliebige geeignete Weise an den verstärkten Wänden des Gehäuses 14 befestigt sein kann. Eine (nicht dargestellte) Faserverwaltungsvorrichtung kann für Fasern 25, die sich zwischen dem optischen Kabeleingang und dem Medien Konverter 28 erstrecken, vorgesehen werden. Ein Beispiel für eine geeignete Faserverwaltungsvorrichtung wird in dem US-Patent Nr. 7,769,265 von Cairns beschrieben. Das Gehäuse 14 besteht aus hochbelastbarem Material und hochbelastbarer Konstruktion und eignet sich für Unterseeverwendung und kann eine ähnliche Konstruktion aufweisen wie die Wände von Verkleidungen oder Gehäusen von Standard-Unterseeausrüstung. Der erste Gehäuseteil bzw. das erste Gehäusemodul 14 ist ein verstärktes, hermetisch abgedichtetes Ein-Atmosphären-Gehäuse aus hochbelastbarem Material, das so konstruiert ist, dass es dem hohen Außendruck widersteht, der typischerweise in einer Unterseeumgebung angetroffen wird, und eine hermetisch abgedichtete atmosphärische Kammer 22 enthält, die eine Ein-Atmosphären-Kammer sein kann.
Der bidirektionale optische/elektrische Medien Konverter ist in einem oberen Teil 24 der Kammer 22 angebracht und ist in 5, die nachfolgend beschrieben wird, ausführlicher dargestellt. In dem Einlassport 15 des Ein-Atmosphären-Gehäuses 14 ist eine optische Kabelabschlussbaugruppe 27 angebracht und kommuniziert mit dem unteren Teil der Kammer 22. Optische Einmoden- oder Multimoden-Faser- oder -Fasern 25, die von der optischen Kabelabschlussbaugruppe 27 in die Kammer 22 eintreten, werden zu einer optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle 26 der Schaltung 28 geführt, wie in 4 und 5 dargestellt. Elektrische Stromleitungen 29 des optischen Kabels 10 erstrecken sich direkt von der optischen Kabelabschlussbaugruppe 27 durch die Kammer 27 und sind mit entsprechenden stromführenden Stiften 31 eines elektrischen Durchdringers 30 verbunden, der sich in abdichtendem Eingriff mit dem elektrischen Eingangs/Ausgangsport 32 des Gehäusemoduls 14 zwischen der Ein-Atmosphären-Kammer 22 und einer abgedichteten, druckkompensierten, mit Öl oder mobiler Substanz gefüllten Kammer 33 in dem Verbindungsstellen- oder Verbindungsgehäuseteil 17 befindet. Die Kammer 33 erstreckt sich von dem Auslassende des Stecker- oder -Aufnahme-Verbindermoduls 18 zu dem elektrischen Durchdringer 30. Der elektrische Durchdringer 30 kann ein elektrischer Durchdringer, so wie er in der US-Patentanmeldung mit der Publikationsnr. 2011/0034041 von Teledyne ODI, Inc., beschrieben wird, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme aufgenommen werden, oder eine beliebige andere bekannte Art von elektrischem Durchdringer sein.
Obwohl der elektrische Kabelverbinderteil 16 und das zweite Gehäuse oder die Verbindungsstelle 17 bei der dargestellten Ausführungsform getrennt gebildet sind, können sie bei alternativen Ausführungsformen als ein einziges oder einheitliches Gehäuse gebildet werden. Zusätzlich können alle drei Teile 14, 17 und 16 auch bei anderen Ausführungsformen in einem einheitlichen Gehäuse gebildet werden.
Das elektrische Verbindermodul 18 ist einer standardmäßigen Untersee- oder nass zusammensteckbaren elektrischen Stecker- oder Aufnahme-Verbindereinheit bzw. einem standardmäßigen Untersee- oder nass zusammensteckbaren elektrischen Stecker- oder Aufnahme-Verbindermodul ähnlich oder mit dieser bzw. diesem identisch, zum Beispiel einer Stecker- oder Aufnahme-Verbindereinheit, so wie sie in dem US-Patent Nr. 5,645,442 oder 5,171,158 von Cairns oder in der US-Patentanmeldung mit der Publikationsr. 2011/0130024 von Cairns beschrieben wird, deren Inhalte hiermit durch Bezugnahme aufgenommen werden, oder anderen solchen elektrischen Untersee-Verbindereinheiten. Die Verbindereinheit 18 ist deshalb für lösbare Verbindung mit einer passenden standardmäßigen elektrischen Aufnahme- oder Stecker-Verbindereinheit am Ende eines elektrischen Ethernetkabels 11 ausgelegt.
Bei einer Ausführungsform umfasst die Verbindereinheit 18 einen elektrischen 12-Wege-Verbinder mit zwölf elektrischen Kontakten und zugeordneten Leitern oder elektrischen Leitungen 35, die sich von den Kontakten durch die abgedichtete, druckkompensierte, mit Öl oder mobiler Substanz gefüllte Kammer 33 in dem zweiten Gehäuseteil 17 und bis herauf zu jeweiligen Durchdringerstiften oder -buchsen 36 des Durchdringers 30 erstrecken, wie in 4 dargestellt. Einige der Leitungen 35 sind signalführende Leitungen, während andere stromführende Leitungen sind. Die ölgefüllte Kammer 33 ist über die Kompensationsblase 38 an einem Ende der Kammer, die über den Port 39 der Unterseeumgebung ausgesetzt ist, mit der umgebenden Unterseeumgebung druckausgeglichen. Der elektrische Durchdringer 30 ist in dem Verbindungsdurchgang oder -port 32 zwischen der ölgefüllten Kammer 33 und der Ein-Atmosphären-Kammer 22 über O-Ring-Dichtungen 40 abgedichtet, um eine abgedichtete Barriere zwischen den Kammern zu bilden. Die stromführenden Leitungen, die mit elektrischen stromführenden Leitungen eines verbundenen elektrischen Kabels kommunizieren, kommunizieren mit Durchdringerstiften 31, die mit den elektrischen Stromleitungen 29 des optischen Kabels 10 verbunden sind. Signalführende Leitungen, die mit den Signalleitungen eines verbundenen elektrischen Kabels kommunizieren, sind mit signalführenden Durchdringerstiften 31A verbunden. Elektrische Signalleitungen 42 erstrecken sich in der Kammer 22 von den Durchdringerstiften 31A zu der elektrischen Eingangs/Ausgangs-verbindungsstelle 43 des Medien Konverters bzw. der Schaltung 28 (siehe 5).
Die elektrisch-zu-optisch-Medien Konverter Schaltung oder Einheit 28 ist in 5 ausführlicher dargestellt. Die Schaltung 28 setzt an einem elektrischen Eingangs/Ausgangs- bzw. E/A-Port oder einer -verbindungsstelle 43 der Schaltung 28 empfangene elektrische Signale in optische Signale um, die an dem optischen Eingangs/Ausgangs- bzw. E/A-Port oder der -verbindungsstelle 26 übertragen werden, und setzt an dem E/A-Port 26 empfangene optische Signale in elektrische Signale an dem E/A-Port 43 um. Obwohl die Verbindungsstellen 26 und 43 als einzelne E/A-Verbindungsstellen gezeigt sind, versteht sich, dass bei einigen Ausführungsformen abhängig von der Anzahl getrennter signalführender Leitungen und Fasern zwei oder mehr elektrische E/A-Verbindungsstellen und optische E/A-Verbindungsstellen vorgesehen sein können. Zur Signalkommunikation in der Schaltung 28 kann eine CAN-Busanordnung (Controller Area Network) verwendet werden.
Elektrische signalführende Leitungen eines elektrischen Ethernetkabels kommunizieren über den elektrischen Durchdringer 30, der sich wie oben erwähnt durch den abgedichteten elektrischen Eingangs/Ausgangsport 32 des Ein-Atmosphären-Gehäuses 14 erstreckt, mit dem E/A-Port oder der -verbindungsstelle 43. Bei einer Ausführungsform erstrecken sich zwölf elektrische Leiter (vier Doppelleitungen für das elektrische Ethernetsignal und vier Stromleiter, von denen zwei redundant sein können) von der elektrischen Verbindereinheit 18 durch die fluidgefüllte Kammer 33 zu einem ersten Ende des Durchdringers 30, und zwei bis vier optische Fasern 25 erstrecken sich zwischen der Kabelabschlussbaugruppe 18 und der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungstelle 26 des elektrooptischen Umsetzermoduls, wobei sich bis zu vier elektrische Stromleiter oder -leitungen 29 zur elektrischen Kommunikation mit den Stromleitern in dem elektrischen Kabel 11 durch die Kammer 22 von dem optischen Kabel zu dem zweiten Ende des Durchdringers 30 erstrecken. Bei alternativen Ausführungsformen kann jedoch eine größere oder kleinere Anzahl von elektrischen Leitern und optischen Fasern vorgesehen werden, und die optische Faser kann eine Einmodenfaser oder Multimodenfaser sein.
Die Schaltung umfasst im Prinzip einen optischen Sender und Empfänger 140, der mit dem optischen Eingangs/Ausgangsport oder der -verbindungsstelle 26 verbunden ist, ein bidirektionales optisch/elektrisches Umsetzermodul oder einen -chip 142, einen Mikrocontroller 143, der den Betrieb des Umsetzermoduls 142 steuert, und ein Vierfach-Übertragermodul 144, das mit der elektrischen Eingangs-Ausgangsvorrichtung 130 verbunden sein kann, wobei es sich bei einer Ausführungsform um einen RJ-45-Verbinder handeln kann. Eine (nicht dargestellte) Wechselstromversorgung ist mit einem Wechselstromfilter 145 verbunden, dem ein Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzer 146 und Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzer 148 für die genauen Spannungen folgen, die von den Modulkomponenten benötigt werden, speziell dem optischen Sender und Empfänger 140, dem Umsetzerchip 142 und dem Mikroprozessor oder Mikrocontroller 143, wie in 5 angegeben. Das Wechselstromfilter 145 und der Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzer 146 werden weggelassen, wenn die Stromversorgung eine Gleichstromversorgung ist. Als Alternative kann die Stromversorgung für den Medien Konverter 28 durch stromführende Leitungen entweder der elektrischen oder optischen Kabel bereitgestellt werden, die mit der Einheit verbunden sind, und in diesem Fall sind die stromführenden Leitungen mit dem Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzer 148 verbunden.
Bei einer Ausführungsform kann das in der gleichzeitig anhängigen US-Patentanmeldung Nr. 13/551,346 beschriebene optische Untersee-CAN-Bussystem zur Umsetzung von elektrischen Signalen in optische Signale verwendet werden, die auf dem optischen oder elektrooptischen Kupplungskabel geführt werden, und umgekehrt, und die Inhalte der US-Patentanmeldung Nr. 13/551,346 werden hiermit durch Bezugnahme vollständig aufgenommen.
6 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der optischen Kabelabschlussbaugruppe 27, die mit der Ein-Atmosphären-Kammer 22 des Gehäuseteils 14 kommuniziert. Die Baugruppe 27 umfasst wie dargestellt eine abdichtbar in dem Eingangsport 15 des Gehäuseteils 14 in Eingriff genommene oder befestigte Kabelabschlussmuffe 54, eine erste Endkappe oder ein Stopfbuchsengehäuse oder ein Verstärkungsglied 55, das bzw. die an umgebende Wandregionen des Gehäuseteils 14 und an das äußere Ende der Muffe 54 geschraubt ist, und eine zweite Endkappe 66, die an dem gegenüberliegenden oder inneren Ende der Muffe 54 befestigt ist. Die Endkappe 55 weist einen Kabeleingangs- oder -führungsteil 56 und einen nach innen gerichteten Endteil 58 auf, der die Kabelabschlussmuffe 54 erfasst. O-Ring-Dichtungen 53 sind zwischen einem Eingangsendteil der Muffe 54 und dem nach innen vorstehenden Endteil 58 des Verstärkungsglieds 55 vorgesehen. Zusätzliche O-Ring-Dichtungen 51 befinden sich zwischen der äußeren Oberfläche der Muffe 54 und der umgebenden Wand des Eingangsports 15. Zwischen einer ersten Stopfbuchsendichtung 63 und einem Abstandsglied 61 am Eingangsende der Muffe 54 und einer Endwand 62 der Muffe 54 sind ein erstes und zweites Kabelziehklemmgehäuse 59, 60 mit abgestuftem Innendurchmesser zum Klemmen verschiedener Schichten eines Kabels angebracht. In einem ausgesparten Endteil 65 der Wand 62 und durch die Endkappe 66 befestigt ist eine zweite Stopfbuchsendichtung 64 angebracht.
7 zeigt das Kabelziehklemmgehäuse 54 ausführlicher. Das Kabelklemmgehäuse 60 weist im Wesentlichen eine identische Struktur, aber einen größeren Innendurchmesser auf. Das Gehäuse 59 weist eine mit Gewinde versehene Durchgangsbohrung 68 auf, die dafür ausgelegt ist, eine äußere Oberfläche einer Kabelschicht zu klemmen, und ist in zwei halbkreisförmigen Hälften 59A und 59B gebildet. Die Klemmenhälften 59A und 59B werden über Anziehschrauben zusammengeklemmt, die sich durch ausgerichtete mit Gewinde versehene Öffnungen 69 in den Endseiten der zwei Hälften in einer zu der axialen Richtung senkrechten Richtung erstrecken. Die zwei Gehäuse 59, 60 werden durch Schrauben oder Schraubbefestigungen 70 zusammen befestigt, die sich durch ausgerichtete mit Gewinde versehene Bohrungen 72, 73 in jeder Hälfte des jeweiligen Gehäuses 59, 60 erstrecken, die sich parallel zur Axialrichtung erstrecken, wie in 6 und 7 zu sehen ist. Das Gehäuse 60 weist eine mit Gewinde versehene Durchgangsbohrung 74 mit einem größeren Durchmesser als die Bohrung 68 in dem Kabelklemmgehäuse 59 auf.
8 zeigt einen Endteil eines optischen Ethernetkabels 10, der in dem Kabelabschlussteil 27 befestigt wird. Die äußere Schicht 75 des Kabels wird durch die äußerste rechte Kabelklemme 60 geklemmt. Der Mantel ist sauber vom Kabel weggezogen und zwischen den zwei Kabelklemmen geschichtet. Das äußerste linke Kabelklemmgehäuse 59 klemmt die innere Schicht 76 des Kabels. Es ist zu sehen, dass die elektrischen Stromleitungen 29 und optischen Fasern 25 aus dem abgemantelten Teil des Kabels austreten und in die Ein-Atmosphären-Kammer 22 links der Endkappe 66 eintreten. Eine äußere Manschettendichtung 78 (siehe 2) erstreckt sich über eine Länge des Kabels 10 sowie den äußeren Führungsteil 56 der Endplatte 55, der einen Vorstand 79 aufweist, der dabei hilft, die äußere Manschettendichtung festzuhalten.
Wie oben erwähnt, umfassen die elektrischen Leitungen oder Leiter in jedem Kabel zwei bis vier Stromleiter. Bei einer Ausführungsform führen zwei der Stromleiter oder elektrischen Leitungen in dem mit dem Endverbinder 18 verbundenen elektrischen Kabel elektrischen Strom bis zu 600 V/5 A für Kundenverwendung und kommunizieren über Leitungen 35 und den elektrischen Durchdringer 30 mit Stromleitungen 29 in der Kammer 22. Dadurch kann Strom von der Verbindereinheit 12 über das Kupplungskabel 10 übertragen werden. Die anderen zwei stromführenden elektrischen Leitungen können mit zwei der zur Leiterplatte 29 geführten Leitungen 42 verbunden werden, um den Medien Konverter 28 mit Strom zu versorgen. Diese elektrischen Leitungen führen elektrischen Gleichstrom (bei einer Ausführungsform 5 VDC/48 VDC/10 W), und in diesem Fall werden das Wechselstromfilter und der Wechselstrom-Gleichstrom-Umsetzer der Medien Konverter Schaltung 28 von 5 weggelassen, und die Stromversorgungsleitungen werden mit dem Gleichstrom-Gleichstrom-Umsetzermodul 48 verbunden. Die Stromversorgung für die Medien Konverter Schaltung in jeder Endverbindereinheit 12 erfolgt auf diese Weise über das an diesem Ende des optischen Ethernetkabels verbundene elektrische Ethernetkabel.
Die oben beschriebene Kabelendverbindereinheit 12 ist für Verwendung als Teil eines Untersee-Ethernet-Übertragungssystems ausgelegt und weist einen integrierten bidirektionalen elektrisch-zu-optisch-Medien Konverter 28 auf, der von einer bodengestützten Anlage der Untersee-Verbindereinheit zugeführte elektrische Ethernetsignale in optische Ethernetsignale für Untersee-Ethernet-Übertragung über längere Distanz über das Kupplungskabel 10 umsetzt. Die Einheit 12 setzt auch in Richtung der bodengestützten Anlage zurückübertragene optische Signale in elektrische Ethernetsignale zur Übertragung über elektrisches Ethernetkabel mit kurzer Reichweite zurück zur bodengestützten Anlage um. Dadurch wird es unnötig, dass der Eigentümer einer bodengestützten Anlage für die Kosten des Anordnens optischer Umsetzungshardware in seiner bodengestützten Ausrüstung aufkommt, um bis zu 40 km offshore hinauszugehen. Stattdessen kann die bodengestützte Anlage für Großdistanz-Untersee-Anwendungen, sowie sie für die Telekommunikations- und die Öl- und Gasindustrie benötigt werden, standardmäßige elektrische Eingangs/Ausgangssignale senden und empfangen, wobei die gesamte notwendige Umsetzung in unterseeischen elektrisch-zu-optisch-Untersee-Verbindereinheiten mit eingebauten bidirektionalen elektrisch/optisch-Umsetzern stattfindet.
Die obige Beschreibung der offenbarten Ausführungsformen wird bereitgestellt, um es beliebigen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung herzustellen oder zu verwenden. Fachleuten werden ohne Weiteres verschiedene Modifikationen dieser Ausführungsformen einfallen, und die hier beschriebenen generischen Prinzipien können auf andere Ausführungsformen angewandt werden, ohne vom Wesen oder Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Es versteht sich somit, dass die Beschreibung und Zeichnungen, die hier angegeben werden, eine zurzeit bevorzugte Ausführungsform der Erfindung darstellen und deshalb den Gegenstand repräsentieren, der allgemein durch die vorliegende Erfindung in Betracht gezogen wird. Ferner versteht sich, dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung andere Ausführungsformen voll einschließt, die Fachleuten offensichtlich werden können, und dass der Schutzumfang der vorliegenden Erfindung dementsprechend durch nichts anderes als die angefügten Ansprüche begrenzt werden soll.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 5645442 [0004, 0031]
US 7769265 [0028]
US 5171158 [0031]

Claims

Elektrisch-optische Untersee-Verbindereinheit, umfassend: ein Unterseegehäuse, das mindestens eine erste Kammer enthält, die einen zur Verbindung mit einem optischen oder elektrooptischen Unterseekabel ausgelegten ersten Port und einen zweiten Port aufweist; eine in der ersten Kammer angebrachte Medien Konverter Vorrichtung; ein elektrisches Untersee-Verbindermodul, das dem Unterseegehäuse zugeordnet und für eine lösbare Verbindung mit einem elektrischen Ethernetkabel ausgelegt ist; wobei die Medien Konverter Vorrichtung mindestens eine optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und mindestens eine elektrische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und ein zwischen die Eingangs/Ausgangsverbindungsstellen geschaltetes bidirektionales elektrisch/optisches Umsetzermodul aufweist, das zum Umsetzen von an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen optischen Eingangssignalen in elektrische Ausgangssignale an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und zum Umsetzen von an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen elektrischen Eingangssignalen in optische Ausgangssignale an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle ausgelegt ist; wobei die optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle mit einer oder mehreren optischen Fasern kommuniziert, die sich von einem mit dem ersten Port der Untersee-Verbindereinheit verbundenen optischen oder elektrooptischen Unterseekabel erstrecken; und einen oder mehrere elektrische Leiter, die sich zur Kommunikation mit mindestens einigen der elektrischen Leiter eines mit dem Verbindermodul verbundenen elektrischen Ethernetkabels von der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle zu dem elektrischen Kabelverbindermodul erstrecken.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, wobei die erste Kammer eine hermetisch abgedichtete verstärkte atmosphärische Kammer umfasst.
Verbindereinheit nach Anspruch 2, die ferner einen hermetischen elektrischen Durchdringer in abgedichtetem Eingriff mit dem zweiten Port der atmosphärischen Kammer umfasst, wobei der elektrische Durchdringer gegenüberliegende erste und zweite Enden aufweist, die jeweils mehrere elektrische Kontakte aufweisen, wobei das erste Ende des Durchdringers der atmosphärischen Kammer zugewandt ist.
Verbindereinheit nach Anspruch 3, die ferner einen Verbinderteil zwischen dem elektrischen Kabelverbindermodul und dem zweiten Port umfasst, wobei die elektrischen Leiter erste elektrische Leiter, die sich von der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle zu den elektrischen Kontakten an dem ersten Ende des Durchdringers erstrecken, und zweite elektrische Leiter umfassen, die sich von dem zweiten Ende des Durchdringers zu dem elektrischen Kabelverbindermodul erstrecken und mit Leitern in einem mit dem Kabelverbindermodul verbundenen elektrischen Kabel kommunizieren.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, wobei das Gehäuse einen die erste Kammer enthaltenden ersten Gehäuseteil und einen zweiten Gehäuseteil zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem elektrischen Verbindermodul aufweist, wobei der zweite Gehäuseteil eine zweite Kammer aufweist und der zweite Port einen Verbindungsdurchgang zwischen der ersten und der zweiten Kammer umfasst.
Verbindereinheit nach Anspruch 5, wobei die erste Kammer eine atmosphärische Kammer umfasst und die zweite Kammer eine mit einem mobilen Medium gefüllte abgedichtete druckkompensierte Kammer umfasst und ein elektrischer Durchdringer in abdichtendem Eingriff mit dem zweiten Port zwischen der ersten und der zweiten Kammer angebracht ist, wobei die elektrischen Leiter erste elektrische Leiter, die sich von der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle zu den elektrischen Durchdringer erstrecken, und zweite elektrische Leiter umfassen, die sich durch die zweite Kammer von dem elektrischen Durchdringer zu dem elektrischen Kabelverbindermodul erstrecken und mit Leitern in einem mit dem Kabelverbindermodul verbundenen elektrischen Ethernetkabel kommunizieren.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, die ferner eine in abdichtendem Eingriff mit dem ersten Port angebrachte elektrooptische Kabelabschlussbaugruppe umfasst.
Verbindereinheit nach Anspruch 7, wobei die elektrooptische Kabelabschlussbaugruppe Folgendes umfasst: eine Kabelabschlussmuffe, die abdichtbar in dem ersten Port angebracht ist und ein äußeres Ende, ein mit der ersten Kammer kommunizierendes inneres Ende und eine Durchgangsbohrung aufweist, eine erste und zweite Kabelziehklemme mit abgestuftem Durchmesser, die in der Kabelabschlussmuffe angebracht sind, wobei die erste Kabelziehklemme ausgelegt ist zum Klemmen einer äußeren Oberfläche einer ersten Länge von nicht abgemanteltem optischem oder elektrooptischen Kabel, die sich durch einen ersten Teil der Durchgangsbohrung erstreckt, und die zweite Kabelziehklemme ausgelegt ist zum Klemmen einer äußeren Oberfläche einer inneren Schicht einer zweiten abgemantelten Länge des Kabels, die sich von der ersten nicht abgemandelten Länge in Richtung des inneren Endes der Durchgangsbohrung erstreckt.
Verbindereinheit nach Anspruch 8, wobei die Kabelabschlussbaugruppe ferner Folgendes umfasst: eine in der Durchgangsbohrung zwischen dem äußeren Ende und der ersten Kabelziehklemme angebrachte erste Stopfbuchsendichtung und eine in der Durchgangsbohrung zwischen der zweiten Kabelziehklemme und dem inneren Ende angebrachte zweite Stopfbuchsendichtung, wobei die erste Stopfbuchsendichtung ausgelegt ist zum abdichtenden Eingriff mit dem äußeren Gehäuse der nicht abgemantelten Länge des Kabels, die sich in die Bohrung erstreckt, und die zweite Stopfbuchsendichtung ausgelegt ist zum abdichtenden Eingriff mit dem inneren Mantel der abgemantelten Länge des Kabels nach der zweiten Kabelziehklemme.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, die ferner einen oder mehrere elektrischen stromführende Leiter umfasst, die sich direkt von einem elektrooptischen Unterseekabel, das mit dem ersten Port verbunden ist, durch die erste Kammer erstrecken und mit entsprechenden elektrischen stromführenden Leitern in einem mit dem elektrischen Unterseeverbindermodul verbundenen elektrischen Kabel kommunizieren.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, wobei die Medien Konverter Vorrichtung ferner ein Stromversorgungsmodul umfasst, das dafür ausgelegt ist, das elektrooptische Umsetzermodul mit Strom zu versorgen.
Verbinder nach Anspruch 11, wobei das Stromversorgungsmodul eine Stromeingangsverbindungsstelle aufweist und sich ein oder mehrere elektrische Stromleiter von der Stromeingangsverbindungsstelle durch die erste Kammer erstrecken, zur Kommunikation mit einem oder mehreren der elektrischen Stromleiter eines mit dem elektrischen Unterseeverbindermodul verbundenen elektrischen Ethernetkabels.
Verbindereinheit nach Anspruch 1, wobei das elektrische Untersee-Verbindermodul Folgendes umfasst: einen ersten zusammensteckbaren Teil eines lösbar zusammensteckbaren elektrischen Unterseeverbinders, ausgelegt für lösbaren Untersee-Zusammensteckeingriff mit einem zweiten zusammensteckbaren Teil an dem Ende eines elektrischen Ethernetkabels, wobei einer der zusammensteckbaren Teile eine Steckereinheit mit vorstehenden elektrischen Leiterstiften umfasst und der andere zusammensteckbare Teil eine Aufnahmeeinheit mit abgedichteten elektrischen Kontaktbuchsen umfasst, die für Eingriff mit den elektrischen Leiterstiften im zusammengesteckten Zustand des elektrischen Unterseeverbinders ausgelegt sind.
Unterwasser-Verbindereinheit von elektrisch zu optisch, umfassend: ein ein- oder mehrteiliges äußeres Gehäuse mit einem ersten Kabeleinlassport, ausgelegt zur abgedichteten Verbindung mit dem Ende eines optischen oder elektrooptischen Untersee-Ethernetkabels und einem zweiten Ende, wobei das Gehäuse mindestens eine abgedichtete Kammer aufweist und dafür konstruiert ist, dem Druck der umgebenden Unterseeumgebung zu widerstehen; einen elektrischen Kabelverbinderteil an dem zweiten Ende des Gehäuses, ausgelegt zur lösbaren Verbindung mit dem passenden Verbinderteil an dem Ende eines elektrischen Ethernetkabels; einen in der abgedichteten Kammer angebrachten bidirektionalen elektrooptischen Umsetzer mit einer ersten Verbindungsstelle zur Eingabe und Ausgabe von optischen Signalen und einer zweiten Verbindungsstelle zur Eingabe und Ausgabe von elektrischen Signalen; mehrere elektrische Leitungen, die sich von dem Kabelverbinderteil zu der zweiten Verbindungsstelle erstrecken, zur elektrischen Signalkommunikation zwischen der zweiten Verbindungsstelle und einem mit dem elektrischen Verbinderteil verbundenen elektrischen Ethernetkabel; eine oder mehrere optische Fasern, die sich von der ersten Verbindungsstelle zu dem ersten Ende des Gehäuses erstrecken, zur optischen Signalkommunikation zwischen der ersten Verbindungsstelle und einem mit dem ersten Ende des Gehäuses verbundenen optischen oder elektrooptischen Unterseekabel, und wobei der elektrooptische Umsetzer ausgelegt ist zum Umsetzen von ankommenden optischen Signalen aus dem optischen oder elektrooptischen Unterseekabel in elektrische Signale zur Kommunikation mit dem elektrischen Ethernetkabel und zum Umsetzen von ankommenden elektrischen Signalen in optische Signale zur Kommunikation mit dem optischen oder elektrooptischen Ethernetkabel.
Verbindereinheit nach Anspruch 14, wobei das Gehäuse einen ersten verstärkten Gehäuseteil umfasst, der die erste interne Kammer enthält, wobei der erste Gehäuseteil den ersten Einlassport und einen zweiten Port umfasst, die beide mit der ersten internen Kammer kommunizieren, und die erste interne Kammer eine abgedichtete Ein-Atmosphären-Kammer umfasst.
Verbindereinheit nach Anspruch 15, wobei das Gehäuse ferner einen zweiten Gehäuseteil zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem Kabelverbinderteil umfasst, wobei der zweite Gehäuseteil eine zweite interne Kammer, die ein druckausgeglichenes Fluidmedium enthält, und eine abgedichtete Barriere zwischen der ersten und der zweiten internen Kammer aufweist, die abgedichtete elektrische Durchdringer aufweist, die sich durch die Barriere erstrecken.
Verbindereinheit nach Anspruch 14, wobei das optische Ethernetkabel ein druckausgeglichener ölgefüllter Schlauch ist.
Untersee-Ethernet-Signalübertragungssystem, umfassend: mindestens ein optisches oder elektrooptisches Unterseekabel mit einem ersten und einem zweiten Ende; mindestens ein elektrisches Ethernetkabel; und mindestens eine erste elektrooptische Untersee-Verbindereinheit mit einem mit dem ersten Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels verbundenen ersten Ende und einem mit einem Ende des elektrischen Kabels verbundenen zweiten Ende, wobei die Verbindereinheit ein Unterseegehäuse aufweist, das eine atmosphärische Kammer und eine in der atmosphärischen Kammer angebrachte Medien Konverter Vorrichtung enthält; wobei die Medien Konverter Vorrichtung mindestens eine optische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und mindestens eine elektrische Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und ein zwischen die Eingangs/Ausgangsverbindungsstellen geschaltetes bidirektionales elektrisch/optisches Umsetzermodul aufweist, ausgelegt zum Umsetzen von an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen optischen Eingangssignalen in elektrische Ausgangssignale an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle und zum Umsetzen von an der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle empfangenen elektrischen Eingangssignalen in optische Ausgangssignale an der optischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle; eine oder mehrere signalführende optische Fasern, die sich von dem ersten Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels in die atmosphärische Kammer der erste End-Verbindereinheit erstrecken und mit der ersten Verbindungsstelle des Medien Konverter Moduls verbunden sind; und ein(e) oder mehrere elektrische Signalleitungen oder -leiter, die sich von der zweiten Verbindungsstelle erstrecken und mit elektrischen Signalleitungen in dem ersten elektrischen Kabel kommunizieren.
System nach Anspruch 18, ferner umfassend: eine zweite elektrooptische Endverbindereinheit, die mit dem zweiten Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels verbunden ist, und ein zweites elektrisches Kabel, das lösbar mit dem zweiten Ende der zweiten elektrooptischen Endverbindereinheit verbunden ist.
System nach Anspruch 19, wobei das optische oder elektrooptische Kabel ein elektrooptisches Kupplungskabel umfasst, das mehrere optische signalführende Fasern und eine oder mehrere stromführende elektrische Leitungen führt, wobei sich mindestens eine der stromführenden elektrischen Leitungen von dem ersten Kabeleinlassport erstreckt und mit entsprechenden stromführenden elektrischen Leitungen in dem elektrischen Kabel kommuniziert, wodurch Strom über das elektrooptische Kupplungskabel übertragen wird, um Strom zwischen mit entgegengesetzten Endverbindern des elektrooptischen Kabels verbundenen elektrischen Kabeln zu übertragen.
System nach Anspruch 18, das ferner einen nass zusammensteckbaren optischen oder hybriden elektrooptischen Stecker- oder Buchsenverbinder umfasst, der mit dem zweiten Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels verbunden ist.
System nach Anspruch 20, wobei die Medien Konverter Vorrichtung eine Stromeingangsverbindungsstelle aufweist und mindestens eine der stromführenden elektrischen Leitungen in dem elektrooptischen Kabel oder elektrischen Kabel mit der Stromeingangsverbindungsstelle verbunden ist, um die Medien Konverter Vorrichtung mit Strom zu versorgen.
System nach Anspruch 18, wobei die atmosphärische Kammer einen ersten Port am ersten Ende der Verbindereinheit und einen zweiten Port aufweist, die Verbindereinheit ferner einen hermetischen elektrischen Durchdringer in abgedichtetem Eingriff mit dem zweiten Port der atmosphärischen Kammer umfasst und der elektrische Durchdringer ein gegenüberliegendes erstes und zweites Ende aufweist, die jeweils mehrere elektrische Kontakte aufweisen, wobei das erste Ende des Durchdringers der atmosphärischen Kammer zugewandt ist.
System nach Anspruch 23, wobei die Verbindereinheit ferner einen Verbinderteil zwischen dem elektrischen Kabelverbinderteil und dem zweiten Port umfasst, wobei die elektrischen Signalleiter erste elektrische Leiter, die sich von der elektrischen Eingangs/Ausgangsverbindungsstelle zu den elektrischen Kontakten an dem ersten Ende des Durchdringers erstrecken, und zweite elektrische Leiter umfassen, die sich durch den zweiten Verbinderteil von dem zweiten Ende des Durchdringers zu dem elektrischen Kabelverbinderteil erstrecken und mit Leitern in einem mit dem Kabelverbinderteil verbundenen elektrischen Kabel kommunizieren.
System nach Anspruch 23, wobei das äußere Gehäuse einen ersten Gehäuseteil, der die erste Kammer enthält, und einen zweiten Gehäuseteil zwischen dem ersten Gehäuseteil und dem elektrischen Kabelverbinderteil umfasst, wobei der zweite Gehäuseteil eine zweite Kammer aufweist und der zweite Port einen Verbindungsdurchgang zwischen der ersten und der zweiten Kammer umfasst.
System nach Anspruch 25, wobei die zweite Kammer eine mit einem mobilen Medium gefüllte abgedichtete druckkompensierte Kammer umfasst.
System nach Anspruch 18, wobei das erste Ende des Unterseegehäuses einen ersten Port umfasst und die Verbindereinheit ferner eine in abdichtendem Eingriff mit dem ersten Port angebrachte elektrooptische Kabelabschlussbaugruppe umfasst, wobei das Ende des optischen oder elektrooptischen Kabels in abdichtendem Eingriff mit der Kabelabschlussbaugruppe befestigt wird.
System nach Anspruch 18, wobei das elektrische Untersee-Verbinderteil der Verbindereinheit Folgendes umfasst: einen ersten zusammensteckbaren Teil eines lösbar zusammensteckbaren elektrischen Unterseeverbinders, wobei das eine Ende des elektrischen Kabels einen zweiten Teil eines lösbar zusammensteckbaren elektrischen Unterseeverbinders umfasst, der in lösbaren Untersee-Zusammensteckeingriff mit dem ersten zusammensteckbaren Teil ist, wobei einer der zusammensteckbaren Teile eine Steckereinheit mit vorstehenden elektrischen Leiterstiften umfasst, und der andere zusammensteckbare Teil eine Aufnahmeeinheit mit abgedichteten elektrischen Kontaktbuchsen umfasst, die für Eingriff mit den elektrischen Leiterstiften im zusammengesteckten Zustand des elektrischen Unterseeverbinders ausgelegt sind.