【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及海底线缆监测，具体为一种适用于海底光缆的多层次监测系统及其使用方法。
技术介绍
1、海底光缆铺设范围极为广泛，跨越了广阔的海洋区域；然而，海下环境异常复杂，存在着各种不确定因素，海水的压力、洋流的涌动以及海洋生物的活动等，都可能对光缆造成潜在的威胁；同时，海面各类作业繁多，如船舶航行、海洋工程建设等，这些活动会海洋环境带来较大的波动，进一步增加了海底光缆受损的风险。
2、目前，由于技术和实际情况的限制，难以对光缆线路的情况进行全面有效的监管。一方面，海下环境难以直接观测，无法实时掌握光缆的状态；另一方面，监测设备和技术手段相对有限，难以准确判断光缆是否存在问题；一旦海底光缆出现故障，确定其具体位置变得极为困难，由于海洋的广袤和深度，故障点的定位需要耗费大量的时间和资源，而且，即使确定了故障位置，修复工作也面临着诸多挑战，恶劣的海下环境、复杂的修复工艺以及较长的作业时间，都使得难以及时修复海底光缆故障，这给通信和数据传输带来了极大的不便和损失。
3、因此亟需专利技术一种适用于海底光缆的多层次监测系统及其使用方法以解决问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于克服上述不足，提供一种适用于海底光缆的多层次监测系统及其使用方法，以解决
技术介绍
中提出的问题。
2、本专利技术为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种适用于海底光缆的多层次监测系统，包括中央监控系统，数据采集终端，水下机器人，声呐设备和光纤传感器；其中，中央监控系统包括控制
3、优选地，所述水下机器人基站设于控制总平台处，在光缆沿线处海面布设有多个分基站。
4、优选地，所述分基站通过无人船的形式布设，通过锚块停设在指定位点，分基站上设置光伏风车一体式发电站。
5、优选地，在全长范围内隔一段距离布设一个光纤传感器，关键节点处设置冗余传感器。
6、优选地，所述控制总平台包括数据处理模块，可视化模块，报警模块，日志管理模块及远程控制模块，各模块之间电性连接。
7、优选地，所述数据处理模块用于接收、处理和分析来自数据采集终端的数据；可视化模块可提供实时数据展示和历史数据分析界面；报警模块接收来自数据处理模块处理后的数据进行阈值判断，若监测数据超出正常范围时，自动触发警报；日志管理模块记录所有操作和事件；远程控制模块设有远程控制界面，用于操作人员发送控制指令。
8、优选地，本系统用于保护海底光缆或电缆。
9、另外的，本专利技术还公开了一种适用于海底光缆的多层次监测系统的使用方法，包括以下步骤：
10、步骤一、对海底电缆区域进行方格划分，方格划分原则为区域海面作业密集程度，详细评估海底光缆的铺设情况和监测需求；
11、步骤二、部署和安装光纤传感器，在方格单元内部署声呐设备和水下机器人分基站；
12、步骤三、安装数据采集终端和中央监控系统的架构；
13、步骤四、系统集成：光纤传感器、声呐设备和水下机器人，集成数据采集终端和中央监控系统，进行系统测试；
14、步骤五、启动系统，光纤传感器对光缆线路上的温度、应力及振动情况进行监测，并将数据传输至数据采集终端；
15、步骤六、数据采集终端将数据传输至中央控制系统；
16、步骤七、声呐设备定期扫描海底地形，水下机器人定期巡检，将数据及图像传输至控制总平台。
17、更进一步的，所述步骤七中声呐设备常规情况下定期扫描海底地形，若光纤传感器检测到异常时，将自动触发区域内声呐设备进行详细扫描。
18、更进一步的，所述步骤七中，若巡检中发现线路故障，通过控制总平台发出警报，并由操作人员判断故障情况，选择人工处理或者远程操控水下机器人进行处理。
19、本专利技术有如下有益效果：
20、1.本专利技术通过光纤传感器和声呐设备的高密度布设，能够对光缆线路进行全方位、全天候的实时监测；
21、2.本专利技术具备多路径传输和冗余传感器设计，确保在部分组件失效时仍能正常运行；结合自愈技术和快速响应机制，进一步提高了系统的可靠性和恢复能力；
22、3.本专利技术利用机器学习算法分析采集的数据，设置多种预警阈值，提前识别潜在风险并发出警报。通过健康评估模型预测光缆的使用寿命和潜在故障点，制定科学合理的维护计划，减少紧急抢修的频率和成本。
23、4.本专利技术通过水下机器人按照预设程序定期巡检，记录光缆的物理状态和周围环境，生成详细的巡检报告。这种方式不仅提高了巡检效率，还减少了人工干预的风险和成本。
24、5.本专利技术降低运营成本，自动化巡检和智能预警系统减少了对人工巡检的需求，降低了人力成本。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，包括中央监控系统，数据采集终端，水下机器人，声呐设备和光纤传感器；其中，中央监控系统包括控制总平台及供电系统，数据采集终端设置在光缆线路的起始点和终点位置，数据采集终端通过高宽带通信方式与中央监控系统相连，数据采集终端接收来自光纤传感器的数据，光纤传感器多个布设于光缆全线路上，声呐设备多个部署于光缆线路上，扫描数据定期传至中央监控系统，水下机器人通过自设定巡检程序定期沿线巡检。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述水下机器人基站设于控制总平台处，在光缆沿线处海面布设有多个分基站。
3.根据权利要求2所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述分基站通过无人船的形式布设，通过锚块停设在指定位点，分基站上设置光伏风车一体式发电站。
4.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，在全长范围内隔一段距离布设一个光纤传感器，关键节点处设置冗余传感器。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其
6.根据权利要求5所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述数据处理模块用于接收、处理和分析来自数据采集终端的数据；可视化模块可提供实时数据展示和历史数据分析界面；报警模块接收来自数据处理模块处理后的数据进行阈值判断，若监测数据超出正常范围时，自动触发警报；日志管理模块记录所有操作和事件；远程控制模块设有远程控制界面，用于操作人员发送控制指令。
7.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统的使用方法，其特征在于，本系统用于保护海底光缆或电缆。
8.根据权利要求1至7任一项所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
9.根据权利要求8所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统的使用方法，其特征在于，所述步骤七中声呐设备常规情况下定期扫描海底地形，若光纤传感器检测到异常时，将自动触发区域内声呐设备进行详细扫描。
10.根据权利要求8所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统的使用方法，其特征在于，所述步骤七中，若巡检中发现线路故障，通过控制总平台发出警报，并由操作人员判断故障情况，选择人工处理或者远程操控水下机器人进行处理。
...【技术特征摘要】
1.一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，包括中央监控系统，数据采集终端，水下机器人，声呐设备和光纤传感器；其中，中央监控系统包括控制总平台及供电系统，数据采集终端设置在光缆线路的起始点和终点位置，数据采集终端通过高宽带通信方式与中央监控系统相连，数据采集终端接收来自光纤传感器的数据，光纤传感器多个布设于光缆全线路上，声呐设备多个部署于光缆线路上，扫描数据定期传至中央监控系统，水下机器人通过自设定巡检程序定期沿线巡检。
2.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述水下机器人基站设于控制总平台处，在光缆沿线处海面布设有多个分基站。
3.根据权利要求2所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述分基站通过无人船的形式布设，通过锚块停设在指定位点，分基站上设置光伏风车一体式发电站。
4.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，在全长范围内隔一段距离布设一个光纤传感器，关键节点处设置冗余传感器。
5.根据权利要求1所述的一种适用于海底光缆的多层次监测系统，其特征在于，所述控制总平台包括数据处理模块，可视化模块，报警模块，日志管理模块及远程控制模...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘锦，张磊，莫东君，高唐，温家俊，贺光晏，
申请(专利权)人：三峡珠江发电有限公司，
类型：发明
国别省市：
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