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专利号: 2022102827333
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种海底电缆路径探测装置,其特征在于:包括探测船、总控模块(2)、船舵控制模块(4)、定位及信息传输系统(6)、电缆路径探测组件、故障探测组件和陆上集控中心(10);

所述电缆路径探测组件包括电缆路径探测模块(3)和第一磁场探测装置(8);所述第一磁场探测装置(8)包括第一感应线圈(81)、第二感应线圈(82)和第三感应线圈(83);第二感应线圈的中心轴线与探测船前进方向一致;第一感应线圈和第三感应线圈对称布置于第二感应线圈的两侧;

所述故障探测组件包括故障定位模块(5)和第二磁场探测装置。

2.根据权利要求1所述的海底电缆路径探测装置,其特征在于:所述故障定位模块包括第四感应线圈(91),所述第四感应线圈的中心轴线与探测船的底板垂直。

3.一种海底电缆路径探测方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的海底电缆路径探测装置进行探测,所述探测方法包括以下步骤:(1)总控模块(2)向电缆路径探测模块(3)发送指令,探测船在电缆入水处出发并向电缆两侧调整船头方向,在调整的过程中,第二感应线圈(82)探测周围磁场,电缆路径探测模块(3)储存第二感应线圈探测到的最小感应电势E2min;当第二感应线圈测得的瞬时感应电势Ei=E2min时,则海底电缆走向与第二感应线圈的轴线平行,表示探测船与电缆走向一致;

(2)电缆路径探测模块(3)将第一感应线圈测得的感应电势E1与第三感应线圈测得的感应电势E3的比值 反馈给船舵控制模块(4),并控制舵叶(7)来调整探测船与电缆走向一致;

(3)探测船调整走向后,重复步骤(1)至步骤(2)探测。

4.根据权利要求3所述的海底电缆路径探测方法,其特征在于:步骤(1)中,所述瞬时感应电势其中, 为海底电缆中交流电产生的磁感应强度的变化率,S为第二感应线圈通过磁感线的有效面积。

5.根据权利要求3所述的海底电缆路径探测方法,其特征在于:步骤(2)中,当第一感应线圈测得的感应电势E1与第三感应线圈测得的感应电势E3的比值 时,探测船与电缆走向一致。

6.根据权利要求3所述的海底电缆路径探测方法,其特征在于:步骤(2)中,若船舵控制模块(4)接收到电缆路径探测模块(3)反馈的数据 则船舵控制模块(4)控制探测船向第一感应线圈处的方向偏转。

7.根据权利要求3所述的海底电缆路径探测方法,其特征在于:步骤(2)中,若船舵控制模块(4)接收到电缆路径探测模块(3)反馈的数据 则船舵控制模块(4)控制探测船向第三感应线圈处的方向偏转。

8.一种海底电缆故障定位方法,其特征在于:采用如权利要求1所述的海底电缆路径探测装置来进行定位,所述故障定位方法包括以下步骤:(1)总控模块向电缆路径探测模块发送指令,探测船在电缆入水处出发并向电缆两侧调整船头方向,在调整的过程中,第二感应线圈(82)探测周围磁场,电缆路径探测模块(3)储存第二感应线圈探测到的最小感应电势E2min;当第二感应线圈测得的瞬时感应电势Ei=E2min时,则海底电缆走向与第二感应线圈的轴线平行,表示探测船与电缆走向一致;

(2)电缆路径探测模块(3)将第一感应线圈测得的感应电势E1与第三感应线圈测得的第三感应电势E3的比值 反馈给船舵控制模块(4),并控制舵叶(7)来调整探测船与电缆方向一致;

(3)探测船从入水处行驶至与海底电缆的走向一致时,将故障定位模块的第四感应线圈(91)测得的感应电势E4作为阈值存储到故障定位模块中,探测船探测至第四感应线圈与海底电缆的最大距离后,若第四感应线圈测得的瞬时感应电势Ei=0,则判断海底电缆的故障发生在探测船入水处;若瞬时感应电势Ei≠0,则探测船继续探测直至瞬时感应电势Ei=0时,定位及信息传输系统(6)把Ei=0的处的坐标P1i和上一个瞬时感应电势Ei等于阈值E4的坐标P2i传输给陆上集控中心,所述P2i到P1i之间为一个故障区间。

9.根据权利要求8所述的海底电缆故障定位方法,其特征在于:步骤(3)中,第四感应线圈与海底电缆的最大距离其中,U0为磁导率,Bmin为第四感应线圈探测的最小磁场强度,I为海底电缆中的电流强度。

10.根据权利要求8所述的海底电缆故障定位方法,其特征在于:步骤(3)中,所述坐标P2i为坐标P1i之前的距离P1i最近的点。