专利名称：检测水下设备故障的方法、装置及设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种检测水下设备故障的方法、装置及设备。
背景技术：
随着全球通信技术的快速发展，水下传输设备的安全性和可靠性越来越受到各 国通信设备制造商、设备供应商等相关厂商的重视，因为一旦这些设备出现故障不仅影响 正常通信，而且维修成本非常大。以互联网通信为例，连接全世界的互联网每时每刻都在 传递着数以万计的通信信息，这些通信信息主要是都过岸上设备和水下设备来传送，岸上 设备将通信信息打包传输，水下设备则将包含这些信息的通信信号处理、发送和接收。而 水下设备主要包括海底光缆(Submarine Optical Fiber Cable简称SOFC)、水下中继器 (Submarine Repeater简称RPT)和水下光缆分路器(Branching Unit简称BU)。以BU为 例，BU是一种光信号分支装置，实现将主光路的部分光信号或者部分光波合或分到支路的 功能，并且保证当主干路SOFC由于故障或者维修需要被切断时，其他支路部分仍然能够保 持正常的供电状态，从而尽可能的减少故障对SOFC传输信号的影响。所以在海缆系统引入 BU可以实现多站点互相通讯的功能并且大大节省SOFC用量，极具实用价值。发明人在实现本发明的过程中发现现有技术中存在的缺陷在于一旦水下设备出 现故障必将影响互联网的正常通信，所以快速定位故障及确定故障原因将变得非常重要。 而在水下设备的故障中，很多是由这些设备内部渗水或线路烧毁引发的，这些故障发生就 将导致该设备功能失效，从而使得某段光缆丧失传输信号的能力，必将给正常通信带来不 便，所以如何能有效检测水下设备的故障已成为本领域技术人员长期希望得到解决的问 题。
发明内容
为了有效检测水下设备发生的故障，本发明实施例提供一种检测水下设备故障的 方法、装置及设备，该检测水下设备故障的方法及装置安装在水下设备中，可以根据水下设 备内的环境状态的变化改变光信号中的光参数，从而只要检测出光信号中的相应光参数是 否改变即可获知该水下设备内的环境状态是否发生变化，从而判断出是否有事故发生。为了实现上述发明目的，本发明实施例提供一种检测水下设备故障的方法，所述 方法包括接收输入的光检测信号，并将所述光检测信号按照预定的回路传向输入的光检测 信号侧；当故障发生时，根据周围环境状态参量的变化，改变所述传向输入光检测信号侧 的光检测信号的光参数，以使所述输入光检测信号侧根据所述光检测信号的光参数的改 变，判断出故障发生。为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供一种检测水下设备故障的装置，所述装置包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发 送光检测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；所述光纤上设置有透射型光器件，所述透射型光器件用于当故障发生时，通过感 应周围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数。为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供一种水下光缆分路器，所述水下光 缆分路器包括检测水下设备故障的装置，所述装置进一步包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送 光检测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；所述光纤上设置有透射型光器件，所述透射型光器件用于当故障发生时，通过感 应周围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数。为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供一种检测水下设备故障的装置，所 述装置包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送 光检测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；与所述光耦合器一输出端相连的反射型光器件，所述反射型光器件用于当故障发 生时所述反射型光器件通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数， 并将被调节光参数的光检测信号反射至所述光纤中。为了实现上述发明目的，本发明实施例还提供一种水下光缆分路器，所述水下光 缆分路器包括检测水下设备故障的装置，所述装置进一步包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送 光检测信号的光耦合器； 所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；与所述光耦合器一输出端相连的反射型光器件，所述反射型光器件用于当故障发 生时通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数，并将被调节光参数 的光检测信号反射至所述光纤中。本发明实施例的有益效果在于，可以检测水下的目标设 备内是否发生故障，从而为准确查找到水下设备引发故障的原因提供有效解决的途径。
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用 的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本 领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他 的附图。图1为本发明实施例一的检测海底通信设备渗水故障的方法的流程图。图2为本发明实施例二的检测海底通信设备渗水故障的方法的流程图。图3为本发明实施例三的检测海底通信设备渗水故障的装置的一种示意图。图4为图3中透光感应器件的结构示意图。
图5为本发明实施例三的检测海底通信设备渗水故障的装置的另一种示意图。图6为本发明实施例三的检测海底通信设备渗水故障的装置设置在水下中继器 内的示意图。图7为本发明实施例四的检测海底通信设备渗水故障的装置的示意图。图8a为实施例五设置在海底的图水下光缆分路器的示意图。图8b为图8a中的水下光缆分路器设置有检测海底通信设备渗水故障的装置的示 意图。
具体实施例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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施 例，都属于本发明保护的范围。本发明实施例为一种检测海底通信设备渗水故障的技术。该技术主要是检测通过 海底通信设备的光检测信号中的光参数是否有变化，若有变化，则说明相应海底通信设备 内有渗水现象，若此处的故障已发生则说明该故障很可能是由于通信设备内渗水所致，为 判断海底发生通信故障原因提供了有效的依据。在此，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，但并不作为对本发明的 限定。实施例一本发明实施例提供一种检测海底通信设备渗水故障的方法，如图1所示，图1为本 发明实施例的流程框图。从图1中可以看出，本实施例中的检测海底通信设备渗水故障的 方法包括101.接收输入的光检测信号，并将所述光检测信号按照预定的回路传向输入的光 检测信号侧；102.当故障发生时，根据周围环境状态参量的变化，改变所述传向输入光检测信 号侧的光检测信号的光参数，以使所述输入光检测信号侧根据所述光检测信号的光参数的 改变，判断出故障发生。由于海底光缆主要用于传输的光业务信号，而这些光业务信号必经过海底的其他 通信设备，比如水下中继器或水下光缆分路器，所以将用于检测海底通信设备渗水故障的 装置设置在类似水下中继器或水下光缆分路器的海底通信设备中，该装置根据步骤101通 过一条海底光缆可以接收岸上设备发送的光检测信号，并将所述光检测信号按照预定的回 路传向发送光检测信号的该岸上设备。其中所述预定的回路是预先设置的将接收到光检测 信号传输回该岸上设备的光纤通路。比如在用于检测海底通信设备渗水故障的装置内的连 接接收岸上设备发送的光检测信号的接收端与向岸上设备发送光检测信号的发送端的光 纤，光检测信号即可从接收端通过光纤传输至发送端。而发送端可与一条海底光缆相接，该 海底光缆主要用于将其他方向发送的光业务信号传输至该岸上设备。所以光检测信号就可 以根据预定的回路返回岸上设备。步骤102中在海底通信设备内发生渗水时，根据设备内 的环境状态参量的变化，改变所述传向输入光检测信号侧的光检测信号的光参数。比如当设备内渗水时，设备内的湿度必定比正常时高，所以当设备内湿度改变时，该装置中对湿度 变化敏感的感光材料就会变化，而感光材料的变化使得该材料上的光折射率系数改变，从 而当所述光检测信号透射过该感光材料时所述光检测信号的光参数也被改变，比如光的功 率、波长等参数。其中，这种感光材料可以是一种表面涂有白明胶(gelatin)的亚波长直径 的锥形光纤。该光纤设置在光纤通路的一段中，这种光纤对湿度的变化非常敏感，一旦周围 湿度变化，则其折射率系数就对应改变，光检测信号透射过光纤通路上的这段光纤时，光的 功率、波长等参数就会改变。从而使得传输到输入的光检测信号侧的光检测信号中的光参 数与接收该光检测信号时的光参数不同。由于本实施例中发送光检测信号是从岸上设备发 送的，所以根据步骤101中的预定回路向该发送所述光检测信号的岸上设备返回该光检测 信号，岸上设备判断返回的光检测信号中的光参数是否有变化，比如光功率或光波长等参 数是否改变，若改变则说明相应的海底通信设备内湿度较大，可能有渗水现象。若是在发生 故障时检测出海底通信设备有渗水，则说明相应设备的故障很可能是由渗水引起的，需要 及时将排除渗水事故。同理，若没有渗水发生，则光检测信号中的光参数不发生变化，所以当岸上设备判 断接收到的光检测信号中的光参数没有变化时，说明相应海底通信设备没有渗水事故发生。需要说明的是本实施例中环境状态参量不仅包括上述的周围环境状态湿度参量， 还可以是环境状态温度参量或环境状态压力参量，即可以用对温度或压力变化敏感的透光 材料，使得当透光材料感应到周围温度或压力变化时，其折射率系数也随之改变。所以步骤 102可根据实际情况选择合适的感光材料，从而达到相应的技术效果。比如当水下设备发生 线路烧毁的故障时，当透光材料感应到周围温度变化时，其折射率系数也随之改变，根据透 光材料是一种对周围温度变化敏感的材料特性，即可根据改变了光参数的光检测信号判断 出该海底通信设备内温度升高，出现线路烧毁的故障。本发明实施例的优点在于，通过本发明实施例所述的方法可以检测海底的目标通 信设备内是否出现故障，也可以准确查找到海底通信设备引发故障的原因。实施例二本发明实施例提供一种检测海底通信设备渗水故障的方法，以检测海底通信设备 渗水故障的装置为例，如图2所示，图2为本发明实施例的流程框图。从图2中可以看出， 本实施例中的检测海底通信设备渗水故障的方法包括201.接收输入的光检测信号，并将所述光检测信号按照预定的回路传向输入的光 检测信号侧；此处与实施例一中的步骤101相同，故不再赘述。202.当渗水故障发生时，用于透射所述光检测信号的透射型光器件或用于反射 光检测信号的反射型光器件通过感应周围环境状态参量的变化调节自身器件的折射率系 数；本实施例的渗水故障检测装置中可选择设置透射型光器件和反射型光器件，透射 型光器件和反射型光器件会通过感应周围环境状态参量的变化对应调节自身的折射率系 数。本实施例中的透射型光器件或反射型光器件都是使用的对周围环境状态(周围环境的 湿度、温度或压力)变化敏感的光器件，一旦周围环境中的湿度、温度或压力发生变化，则介质自身的折射率系数也随之改变。以感应湿度的透射型光器件为例，这种透射型光器件 可以是一种表面涂有白明胶的亚波长直径的锥形光纤，该光纤可以设置在预定光纤通路的 一段中，使得光检测信号向所述输入的光检测信号侧返回传输时必经过该段锥形光纤。203.对应调节的透射型光器件或反射型光器件的折射率系数改变所述光检测信 号的光参数，以使所述输入光检测信号侧根据所述光检测信号的光参数的改变，判断出故 障发生。此处，由于光检测信号经透射型光器件的透射或反射型光器件的反射改变了自身 的光参数，如光功率和光波长等参数。而改变了光参数的光检测信号经预定的回路传向所 述输入的光检测信号侧。比如通过预定的回路中的另一海底光缆将改变了光参数的光检测 信号传输至输入光检测信号侧，比如输入光检测信号的岸上设备，使得岸上设备接收到该 光检测信号后判断光检测信号中的光参数是否改变，若判断结果为光参数改变，即可得出 该海底通信设备内的环境状态发生改变，即设备内的湿度或压力发生变化，这种变化最有 可能是由于设备内渗水引起的，从而得出该设备内发生渗水事故的结论。同理，若没有渗水发生，则光检测信号中的光参数不发生变化，所以当岸上设备判 断接收到的光检测信号中的光参数没有变化时，说明相应海底通信设备没有渗水事故发 生。需要说明的是本实施例中环境状态参量不仅包括上述的周围环境状态湿度参量， 还可以是环境状态温度参量或环境状态压力参量，即可以用对温度或压力变化敏感的透射 型光器件或反射型光器件，使得当透射型光器件或反射型光器件感应到周围温度或压力变 化时，其折射率系数也随之改变。所以步骤202可根据实际情况选择合适的透射光器件或 反射光器件，从而达到相应的技术效果。比如当水下设备发生线路烧毁的故障时，当透射型 光器件或反射型光器件感应到周围温度变化时，其折射率系数也随之改变，根据透射型光 器件或反射型光器件是一种对周围温度变化敏感的材料特性，即可根据改变了光参数的光 检测信号判断出该海底通信设备内温度升高，出现线路烧毁的故障。本发明实施例的优点在于，通过选择合适的对周围环境状态变换敏感的介质调节 光检测信号的光参数，根据特定的介质以及改变了光参数的光检测信号判断出相应海底通 信设备内是否出现故障，若出现故障则可知道海底通信设备引发故障的原因，大大方便了 对海底通信设备进行定位故障，从而及时找出故障位置，对海底通信系统的维护提供了有 效的解决途径。在上述方法实施例中预定的回路的作用是将接收到的光检测信号回传至输入光 检测信号侧，以使输入光检测信号侧判断所述光检测信号中的光参数是否改变，从而判断 是否有事故发生。所以上述实施例中的预定的回路说明都是示例性的，本领域技术人员完 全可以上述说明设计出多种相同作用的回路，所以上述有关预定的回路的说明不应视为仅 有的实施方式从而看成是对本发明的限制，任何相同作用的回路设计都在本发明的保护范 围之内。实施例三为了更好的实现上述实施例中的方法，本发明实施例提供一种检测海底通信设备 渗水故障的装置，其中海底通信设备以水下光缆分路器，即BU为例，如图3所示，图3为本 实施中检测水下光缆分路器渗水故障装置的结构示意图。
由于BU是一种水下光缆分路设备，分合多条海底光缆，所以一旦BU中渗水，影响 到光缆传输正常的光业务信号，从而使得全球互联网的业务受阻，所以对BU进行检测将变
得非常必要。图3中两条单向传输型海底光缆贯穿于BU中，这两条海底光缆都连接岸上A、B两 登陆站，两光缆传输信号的方向是相向的，即一条是从岸上A登陆站传向岸上B登陆站的第 一光缆，另一条是从岸上B登陆站传向岸上A登陆站的第二光缆，在BU中将本装置上的光 耦合器301设置所述第一光缆上，光耦合器302设置在所述第二光缆上，其中所述光耦合器 是2X2接口(即两个输入接口端、两个输出接口端)的，第一光缆从一个输入接口端进入， 从一个输出接口端拉出，从而使得光缆在正常情况下可以传输光业务信号。所述两光耦合 器通过可以传输光信号的光纤306相连，以A登陆站进行检测为例该光纤306 —端通过光 耦合器301剩下一输出接口端与第一光缆连接，另一端通过光耦合器302剩下一输入接口 端与第二光缆连接，使得在光耦合器301形成两个输出端，在光耦合器302形成两个输入 端，这样就形成了一条传输光信号的回路。所述光纤306上设置有透射型光器件303，该透 射型光器件303用于当渗水故障发生时所述器件通过感应周围环境状态参量变化调节经 过该器件的所述光检测信号中的光参数。其中光纤306上的透射型光器件303可以是一段 设置在光纤上的表面涂有白明胶的亚波长直径的锥形光纤，如图4所示，当渗水故障发生 时所述锥形光纤上的通过感应周围环境湿度变化调节自身的折射率系数，以使所述光检测 信号在通过所述光纤时，根据改变的折射率系数改变光参数。为了使本领域技术人员充分理解本实施例所述的检测海底通信设备渗水故障的 装置，下面详细描述本装置的工作过程，需要说明的是此处的描述是示例性的，不能作为限 制本发明的保护范围。在图3中假设登陆站A与登陆站B之间的BU出现渗水故障，需要对登陆站A与登 陆站B之间的BU进行渗水检测，登录站A处的岸上设备通过第一光缆向BU发送光检测信 号，该光检测信号通过第一光缆到达光耦合器301时，从两个端口分支输出，其中光检测信 号可通过光纤306的分支向光耦合器302传输。由于BU内部渗水，使得BU内部湿度上升， 透射型光器件303通过感应周围环境湿度变化调节自身的折射率系数，光检测信号在透射 过光纤306上的透射型光器件303时，根据折射率系数的变化相应的改变了自身的光功率， 并通过光纤306从另一光耦合器302的输入端传输至第二光缆上，由于第二光缆传输信号 的方向与第一光缆传输信号的方向相对，所以，该光检测信号通过第二光缆传输至登陆站 A，当登陆站A接收到第二光缆传输的光检测信号时，分析所述光检测信号中的光功率的改 变是否超过正常工作时的功率损耗，当分析结果为所述光检测信号中的光功率超过了正常 损耗，则说明该BU中的故障时由渗水引起的。由于湿度增加，折射率系数降低，所以光功率 也会降低。本实施例中若发送的光检测信号为一种连续的光信号，则在BU渗水时，光检测信 号的光功率变化，使得再次接收到光检测信号后可根据光的功率谱分析出前后光功率的峰 值变化，从而得出BU内部渗水的结论。需要说明的是光检测信号的光功率变化与透光感应 器件感应湿度的灵敏特性有关。需要说明的是，上述实施例是以A登陆站进行检测为例，若以B登陆站进行检测， 则光纤306 —端通过光耦合器301剩下一输入接口端与第一光缆连接，另一端通过光耦合器302剩下一输出接口端与第二光缆连接，用于传输从B登陆站输入的光检测信号。由此可 以看出上述本实施例所提供的装置只能根据输入的光检测信号的方向进行设置，一旦反方 向要参与检测时，必须重新配置光纤306的连接方式，但在海底环境中要重新配置光纤306 的连接方式不仅非常繁琐而且成本太高。所以，本发明实施例在此基础上提出一种优化方法，如图5所示，在本发明实施例 所述的检测海底通信设备渗水故障的装置中，光纤306 —端可以与光耦合器301剩下一输 入接口端连接，另一端与光耦合器302剩下一输入接口端连接。这样在两光耦合器301、302 的剩下的输出接口端可各安装一个光反射器304、305，所述光反射器304、305分别用于将 各自对应的光缆上传输的所述光检测信号反射至所述光纤中，从而使得光检测信号按照预 定的回路通过光纤传输至一光耦合器中。所以在A登陆站输入光检测信号至第一光缆上， 并在光耦合器301分支输出至光反射器304时，所述光反射器304可以将光检测信号反射 至光纤306中，最终A登陆站从第二光缆接收光检测信号；在B登陆站输入光检测信号至第 二光缆上，并在光耦合器302分支输出至光反射器305时，所述光反射器305可以将光检测 信号反射至光纤306中，最终B登陆站从第一光缆接收光检测信号；其他过程与上述方案几 乎相同，仅是光检测信号传输的方向相反，故不再赘述。这种方式使得本实施例所述的装置 不受输入光检测信号方向的限制，任何两点的登陆站都可以发起检测，而且在最初设置时 也可以根据实际需要有选择的配置一个或两个光反射器，大大提高了检测的灵活性。本实施例所述的检测海底通信设备渗水故障的装置还可以设置在水下中继器中， 如图6所示，图6为本实施例中的装置设置在水下中继器中的示意图。由于水下中继器中 设置有光信号放大器等部件，所以该装置可通过OUT-OUT的方式或OUT-IN的方式在水下中 继器中进行连接设置，比如采用OUT-OUT的方式设置时第二光缆上的放大器设置在光耦合 器302的输入接口端；采用OUT-IN的方式设置时第二光缆上的放大器设置在光耦合器302 的输出接口端。这种灵活的连接方式可根据实际需要进行设置，但不会影响本实施例所述 装置达到的技术效果，其实施方式与上述相同，故不再赘述。需要说明的是若没有渗水发生，则光检测信号中的光参数不发生变化，所以当岸 上设备判断接收到的光检测信号中的光参数没有变化时，说明相应海底通信设备没有渗水 事故发生。本实施例以渗水故障为例进行实例性说明，不能以此认为是对保护范围的限制。 比如当水下设备发生线路烧毁的故障时，当透射型光器件感应到周围温度变化时，其折射 率系数也随之改变，此时透射型光器件是一种对周围温度变化敏感的光器件，即可根据改 变了光参数的光检测信号判断出该海底通信设备内温度升高，出现线路烧毁的故障。所以 该透射型光器件不仅可以感应环境状态湿度，还可以感应环境状态温度或环境状态压力， 根据不同应用场景灵活设置。本发明实施例的优点在于，可以设置在海底通信设备中并检测海底通信设备内是 否有渗水事故发生，不仅适应不同的海底通信设备，而且可在不同的登陆站进行海底通信 设备渗水故障检测，结构简单，使用方便，广泛适用于海底通信设备中。实施例四为了更好的实现上述实施例中的方法，本发明实施例还提供一种检测海底通信设 备渗水故障的装置，其中海底通信设备以水下光缆分路器，即BU为例，如图7所示，图7为 本实施中检测水下光缆分路器渗水故障装置的结构示意图。
与图3类似图7中两条单向传输型海底光缆贯穿于BU中，这两条海底光缆都连接 岸上X、Y两登陆站，两光缆传输信号的方向是相向的，即一条是从岸上X登陆站传向岸上Y 登陆站的第一光缆，另一条是从岸上Y登陆站传向岸上X登陆站的第二光缆，在BU中将本 装置上的光耦合器601设置在所述第一光缆上，光耦合器602设置在所述第二光缆上，其中 所述光耦合器是2X2接口(即两个输入接口端、两个输出接口端)的，第一光缆从一个输 入接口端进入，从一个输出接口端拉出，从而使得光缆在正常情况下可以传输光业务信号。 所述两光耦合器通过可以传输光信号的光纤603相连，该光纤603 —端与光耦合器601剩 下一输入接口端连接，另一端与光耦合器602剩下一输入接口端连接。在两光耦合器601、 602的剩下的输出接口端各安装一个反射型光器件604、605，所述反射型光器件604、605用 于当渗水故障发生时所述反射型光器件通过感应周围环境湿度变化调节所述光检测信号 中的光参数，并将被改变光参数的光检测信号反射至所述光纤中，从而使得所述改变了光 参数的光检测信号沿所述光纤传输至另一光耦合器上，并通过第二光缆传输至岸上X登陆 站。其中所述光反射型光器件(比如反射光栅)604、605主要用于当故障发生时所述器件 通过感应周围环境状态参量变化调节自身的折射率系数，从而使得所述反射型光器件在反 射接收到的所述光检测信号时通过改变了折射率系数改变所述光检测信号中的光参数。被 反射的光检测信号经光纤传输至另一光耦合器所连接的光缆上，并经该光缆传输至发送光 检测信号的登陆站。为了使本领域技术人员充分理解本实施例所述的检测海底通信设备渗水故障的 装置，下面详细描述本装置的工作过程，需要说明的是此处的描述是示例性的，不能作为限 制本发明的保护范围。示例中的反射型光器件为对湿度敏感的反射型光栅，光检测信号为单波长的光信 号。在图7中假设登陆站X与登陆站Y之间的BU出现渗水故障，需要对登陆站X与登陆站 Y之间的BU进行渗水检测，登录站X处的岸上设备通过第一光缆向BU发送光波长为λ工的 光检测信号，该光检测信号通过第一光缆到达光耦合器601时，在输出的两个接口中被其 中一个输出接口上的光栅604反射至光纤603中，由于BU中渗水，所以BU中的湿度上升， 光栅604通过感应周围环境湿度变化自身的折射率系数发生变化，光栅604在反射该光检 测信号时因折射率系数的变化引起反射光栅的中心波长从X1漂移到λ 2，使得被反射到光 纤603上的光检测信号的光功率与原始接收的光检测信号的光功率不同，该光检测信号经 光纤603传输至与光耦合器602相连第二光缆上，由于第二光缆传输信号的方向与第一光 缆传输信号的方向相对，所以该光检测信号通过第二光缆传输至登陆站X，当登陆站X接收 到第二光缆传输的光检测信号时，分析所述光检测信号中的光功率改变是否超过正常工作 时的光功率损耗，当功率的变化超过正常工作时光功率损耗，则说明该BU中的故障由渗水 引起的。本示例中虽以单波长的光检测信号为例，但也可适用多波长入射的场景，其原理与 示例相同，即将不同波长的光检测信号向本装置发送，而每个波长的光检测信号即可看作 为本示例中的单波长的光检测信号，经过本装置的检测，登陆站将依次接收各个波长的光 检测信号，分析是否有超过正常光功率改变的情况从而得出海底通信设备内是否渗水的结 论。本实施例也可以通过光功率来检测，其方法与实施例三几乎相同，故此处不再赘 述。本实施例中也可以通过登陆站Y来检测该BU中是否渗水，其与登陆站X检测该BU中渗水的主要区别仅在于发送光检测信号与接收光检测信号的光缆不同，登陆站B来检测该 BU中是否渗水是从第二光缆发送光检测信号，并从第一光缆接收光检测信号，其他过程与 上述方案相同，仅是光检测信号传输的方向相反，故不再赘述。本实施例所述的检测海底通 信设备渗水故障的装置还可以设置在水下中继器中，类似实施例三，同样可以采用OUT-OUT 的方式或OUT-IN的方式在水下中继器中进行连接设置种灵活的连接方式可根据实际需要 进行设置，但不会影响本实施例所述装置达到的技术效果，其实施方式与上述相同，故不再 赘述。需要说明的是，第一若没有渗水发生，则光检测信号中的光参数不发生变化，所以 当岸上设备判断接收到的光检测信号中的光参数没有变化时，说明相应海底通信设备没有 渗水事故发生。本实施例以渗水故障为例进行实例性说明，不能以此认为是对保护范围的 限制。比如当水下设备发生线路烧毁的故障时，当反射型光器件感应到周围温度变化时，其 折射率系数也随之改变，此时反射型光器件是一种对周围温度变化敏感的光器件，即可根 据改变了光参数的光检测信号判断出该海底通信设备内温度升高，出现线路烧毁的故障。 所以该反射型光器件不仅可以感应环境状态湿度，还可以感应环境状态温度或环境状态压 力，根据不同应用场景灵活设置。第二，本实施例中虽以两个反射型光器件为例，但本领域技术人员可以根据上述 实施例以及本实施例清楚理解的是每个反射型光器件对应一个登陆站，即从一登陆站发起 检测时只需要一个对应该登陆站的反射型光器件，所以不能以本实施例中的两个反射型光 器件为例作为对本发明保护范围的限制。本发明实施例与实施例三相比的优点在于，本实施例不需要在光纤上设置特定的 透射型光器件，利用具有湿度敏感的反射型光器件即可在将光检测信号反射至光纤上之 前，根据周围湿度的变化改变光检测信号中的光参数，使得整个装置的结构更加简单，同样 可以适应设置在海底的各种通信设备中并检测海底通信设备内是否有渗水事故发生，也可 在不同的登陆站进行海底通信设备渗水故障检测。实施例五，本发明实施例可以提供一种水下光缆分路器，即BU为例，如图8a和图8b所示，图 8b为本实施中检测水下光缆分路器的结构示意图。所述水下光缆分路器包括3个检测水下 设备故障的装置，每个装置进一步包括—对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送 光检测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；所述光纤上设置有透射型光器件，所述透射型光器件用于当故障发生时，通过感 应周围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数。由于实际当中的BU并不是对应一对连接两登陆站间的光缆，而是对应多对连接 两登陆站间的光缆，如图8b所示，本实施例所述的BU将登陆站A、登陆站B和登陆站C连 接在一起，其中连接登陆站A和登陆站B的光缆间安装有检测水下设备故障的装置，用于检 测BU中对应连接登陆站A和登陆站B光缆处的故障；连接登陆站B和登陆站C的光缆间也 安装有检测水下设备故障的装置，用于检测BU中对应连接登陆站C和登陆站B光缆处的故 障；连接登陆站A和登陆站C的光缆间也安装有检测水下设备故障的装置，用于检测BU中对应连接登陆站A和登陆站C光缆处的故障。这样做的好处在于可以对BU中对应各个登 陆站的光缆的位置进行检测，从而准确判断出BU中的故障发生在连接哪两个登陆站的光 缆处。该装置的结构和功能已在上述实施例中清楚说明，此处不再赘述。本发明实施例还可以提供一种水下光缆分路器，即BU为例，仍以图8b中水下光缆 分路器包括3个检测水下设备故障的装置此处为例，每个装置进一步包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送 光检测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；与所述光耦合器一输出端相连的反射型光器件，所述反射型光器件用于当故障发 生时通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数，并将被调节光参数 的光检测信号反射至所述光纤中。此处的检测水下设备故障的装置与本实施例第一个所述的检测水下设备故障的 装置区别仅在于前者使用透射型光器件来实现，后者使用反射型光器件来实现。该装置的 结构和功能已在上述实施例中清楚说明，该BU的作用与前述相同，此处不再赘述。本领域技术人员可以根据实际成本以及测试等条件的需要在B U中选择安装检测 水下设备故障的装置，从而实现检测BU中故障的目的。综上所述，本发明实施例的优点在于可以适用于海底多种通信设备中，对这些海 底设备进行故障检测，极大的方便了对海底通信设备故障的定位，提高了查找海底设备的 故障的效率。如图8a和图8b所示，本发明实施例所述的装置(图8b中虚线框所示)可以 安装在多条光缆间，从而实现对各个BU进行故障检测的目的。以上所述的具体实施例对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了详细说明， 所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围， 凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
权利要求
1.一种检测水下设备故障的方法，其特征在于，所述方法包括接收输入的光检测信号，并将所述光检测信号按照预定的回路传向输入的光检测信号侧；当故障发生时，根据周围环境状态参量的变化，改变所述传向输入光检测信号侧的光 检测信号的光参数，以使所述输入光检测信号侧根据所述光检测信号的光参数的改变，判 断出故障发生。
2.根据权利要求1所述的检测水下设备故障的方法，其特征在于，所述当故障发生时， 根据周围环境状态参量的变化，改变所述光检测信号的光参数包括当故障发生时，用于透射所述光检测信号的透射型光器件或用于反射光检测信号的反 射型光器件，通过感应周围环境状态参量的变化调节自身器件的折射率系数；对应调节的透射型光器件或反射型光器件的折射率系数，改变所述光检测信号的光参数。
3.—种检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述装置包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送光检 测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；所述光纤上设置有透射型光器件，所述透射型光器件用于当故障发生时，通过感应周 围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数。
4.根据权利要求3所述的检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述装置还包括与 所述光耦合器一输出端相连的，用于将从所述光缆上接收的所述光检测信号反射至所述光 纤的光反射器。
5.根据权利要求4所述的检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述透射型光器件 用于当故障发生时，通过感应周围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数具 体为所述透射型光器件用于当故障发生时所述器件通过感应周围环境状态参量变化调节 自身的折射率系数，以使所述光检测信号在对所述光介质进行透射时，根据改变的折射率 系数改变光参数。
6.一种水下光缆分路器，其特征在于，所述水下光缆分路器包括检测水下设备故障 的装置，所述装置进一步包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送光检 测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；所述光纤上设置有透射型光器件，所述透射型光器件用于当故障发生时，通过感应周 围环境状态参量变化，调节所述光检测信号中的光参数。
7.—种检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述装置包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送光检 测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；与所述光耦合器一输出端相连的反射型光器件，所述反射型光器件用于当故障发生时通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数，并将被调节光参数的光 检测信号反射至所述光纤中。
8.根据权利要求7所述的检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述反射型光器件 用于当故障发生时所述反射型光器件通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信 号中的光参数具体为所述反射型光器件用于当故障发生时所述器件通过感应周围环境状态参量变化调节 自身的折射率系数，以使所述光检测信号在通过所述反射型光器件反射时，根据改变的折 射率系数改变光参数。
9.根据权利要求8所述的检测水下设备故障的装置，其特征在于，所述反射型光器件 为对周围环境状态参量变化敏感的反射型光栅。
10.一种水下光缆分路器，其特征在于，所述水下光缆分路器包括检测水下设备故障 的装置，所述装置进一步包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送光检 测信号的光耦合器；所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连；与所述光耦合器一输出端相连的反射型光器件，所述反射型光器件用于当故障发生时 通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数，并将被调节光参数的光 检测信号反射至所述光纤中。
全文摘要
本发明实施例提供一种检测水下设备故障的方法、装置及设备，属于光通信技术领域，其中所述装置可以包括一对分别设置在两个相向传输光信号的光缆上的用于通过所述光缆接收或发送光检测信号的光耦合器，所述两光耦合器通过传输所述光检测信号的光纤相连，所述光纤上设置有光感应器件，所述光感应器件用于当故障发生时通过感应周围环境状态参量变化调节所述光检测信号中的光参数。本发明实施例的优点在于，可以检测水下的目标设备内是否发生故障，从而可以准确查找到水下设备引发故障的原因。
文档编号G01N21/41GK101995320SQ200910171248
公开日2011年3月30日 申请日期2009年8月27日 优先权日2009年8月27日
发明者孙恺, 樊晓燕, 王国忠 申请人:华为海洋网络有限公司