用于监测包含在地震电缆中的电力供应线路的方法及系统的制作方法_4

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[0143] 因此,归功于光学环路,本发明的原理是检查地震电缆是否不是裸露的或有缺陷 的,方法是检查光学传输线路部分是未切割的。
[0144] 电力供应线路监测是借助于光学返回信号的处理执行的,该在下文中参考图4和 5详细描述。包含在监测单元380中的处理单元执行此返回信号处理。
[0145] 当光学传输线路是基于一条纤维模式上的双向通信时光学循环器实际上用作光 束分离器并且当光学传输线路是基于单向通信模式时禪合器(与隔离器协作)实际上用作 光束分离器。
[0146] 是根据本发明的方法通过图3的主控制器Cl实施的特定实施例的流程图。更 确切地说,此算法合成监测地震电缆的电力供应线路的部分250所需的不同步骤的运行。
[0147] >伸用化学环路
[0148] 在步骤51,主控制器Cl经由光源310穿过主控制器C1与从属控制器C2之间的光 学传输线路的部分240发送光学控制器测试信号315。由所述控制器Cl发射的测试信号的 一个实例呈现在凰1的计时图(A)上。
[0149] 在步骤52,主控制器Cl经由光学传感器320接收光学返回信号325。此返回信号 325应该由光学测试信号315通过从属控制器的反射产生,并且更确切地说是通过包含在 从属控制器C2中的光学反射镜360产生。由所述控制器C1接收到的返回信号的一个实例 呈现在凰1的计时图炬)上。此处所图示的返回信号由布置在光线路端部处的反射镜360 上的光学测试信号的反射产生的参考光信号。反射镜360通常具有通常高于-15地的回波 损耗系数。
[0150] 主控制器Cl随后处理光学返回信号325。
[0151] 在步骤53处,主控制器Cl确定测试信号315的发射时刻与光学返回信号325的 接收时刻之间经过的有效持续时间(T),W便将它与下文标记为Tuf的第一类型的参考持 续时间进行比较。
[0152] 第一类型的参考持续时间Tuf被理解为是光信号在光学环路上从主控制器C1开 始,通过从属控制器C,并且回到主控制器C1传播所必需的预期的传播持续时间。
[0153]W-般的方式,光学环路的特征在于如下定义的第一类型的参考持续时间Tuf;
[0154] Tref=化/nc
[0155] 其中;
[0156] L,包含在控制器Cl与C2之间的距离;
[0157] n,在光学传输线路中所设及的光纤的折射率;
[0158]C,折射率为n的媒介中的光速(通常C= 3. 108m.S气。
[0159] 在步骤54,主控制器Cl进行检查W便发现在先前步骤中确定的有效持续时间T是 否等于第一类型的参考持续时间Tuf。
[0160] 如果有效持续时间T等于第一类型的参考持续时间Tuf,那么主控制器Cl将电气 线路供应线路的部分250视作没有故障。实际上,检查步骤的肯定结果意味着光学环路是 闭合的并且控制器主控制器Cl可W经由电气线路部分250传播或继续传播高压到从属控 制器C2。
[0161] 如果有效持续时间T不同于第一类型的参考持续时间Tuf,那么主控制器Cl将电 气线路供应线路的部分250视作是裸露的或缺陷的。实际上,检查步骤的否定结果意味着 光学环路是打开的并且控制器主控制器Cl必须终止供给从属控制器C2或不将高压经由电 气线路部分250传播到从属控制器C2。
[0162] 在步骤55处,主控制器Cl根据步骤54的结果生成第一条监测信息:
[0163] -在肯定结果的情况下(T=Tref),电力供应线路被检测为可操作的,
[0164] -在否定结果的情况下(T声Tref),电力供应线路被检测为缺陷的。
[0165] 换句话说,此第一条监测信息用于知晓电气线路部分250是否被视作是缺陷的或 没有缺陷的。
[016引 >伸用化学子环路
[0167] 步骤54的否定结果意味着光学传感器320未已经检测到光学返回信号或通过 光学传感器320检测到的光学返回信号325并不由通过从属控制器C2的光学测试信号 315的反射产生,而是由通过电缆部分220的连接的光学连接器的对(OM2-OIO1(称作Pi)、 OIO2-O2O1(称作P2)、02〇2-〇3〇i(称作P3) ;03〇2-〇4〇i(称作P4)……OPa-OSi(称作P。))中的 一者的光学测试信号315的反射产生。在该两种情况下,电气线路部分250被视作是裸露 的或缺陷的。
[0168] 在步骤56,主控制器Cl进行在步骤53确定的有效持续时间T(即,在测试信号315 的发射时刻与光学返回信号325的接收时刻之间经过的持续时间)与下文标记为持续时间L的第二类型的参考持续时间之间的比较。
[0169] 第二类型的参考持续时间L被理解为是光信号在光学子环路上从主控制器C1开 始,通过光学连接器的对Py并且回到主控制器C1传播所必需的传播持续时间。
[0170]W-般的方式,光学子环路的特征在于如下定义的第二类型的参考持续时间
[0171] Tx=化x/nc
[0172]其中;
[0173] L,,包含在控制器Cl与指数X的光学连接器之间的距离,其中1《X《mX是包含 在1与m之间的整数,是布置在光学传输线路部分上的连接的光学连接器的对的数目;
[0174] n,在光学传输线路中所设及的光纤的折射率;
[0175] C,折射率为n的媒介中的光速(通常C= 3. 108m. 。
[0176] 实际上,当光学直角分裂物理接触连接器在光学传输线路部分240上断开时,此 持续具有反射通过光源310发送的至少部分光学测试信号315的能力。
[0177] 应注意通过其它类型的类似光学连接器的角度分裂物理接触连接器(APC连接 器)或扩展横杆连接器,由连接器反射的信号是非常低的(<-50地或-30地),该是难W通过 用于传输的标准组件检测的,并且此值随着连接器的连接或断开是相同的。应注意,将由主 控制器Cl考虑用于信号处理的光学返回信号是由沿光学传输线路部分从属放置的最后一 个光学连接器上的反射产生的。由于多个光学连接器的存在,并且因此由于多个返回信号 的存在,重要的是应注意仅由控制器Cl接收到的最后一个返回信号在处理中得到考虑。
[017引 Ml的计时图似说明通过主控制器Cl接收到的且由光学连接器Pi、P2和P,的对 上的测试信号315的反射产生的光学返回信号的接收水平。信号401和402分别由通过连 接的光学连接器Pi、P2的对的测试信号的反射产生。返回信号403是通过光学传感器320 接收到的最后一个返回信号。它由通过光学连接器Py的对的测试信号的反射产生,所述光 学连接器Py是能够反射光信号的最后一个从属连接器。
[0179] 应注意当直角分裂物理接触光学连接器断开时,它具有回波损耗水平(由通过不 连续引起的反射引起的光信号功率的损失)(通常高于-15地),该比相同的但是连接的光 学连接器高出许多(通常等于-30地)。
[0180] 随后将在步骤53中确定的有效持续时间T与第二类型的参考持续时间Ti、T2、 了3、……Tm进行比较。
[0181] 如果主控制器Cl检测在步骤53中确定的用于接收到的最后一个返回信号的有效 持续时间T与(例如)第二类型Ts的参考持续时间相同,那么该意味着已经检测到故障或 裸露并且从属位于电缆部分220上的第=对光学连接器Ps(x=3)处。
[01間在步骤57,主控制器Cl生成关于包含在两个控制器C1和C2之间的电力供应线路 上检测到的故障的位置的第二条信息。
[0183] 因此此处的原理是检测最远的未打开的从属光学子环路W便提供关于地震电缆 上检测到的故障的位置的额外条的信息。
[0184] 在步骤58,根据第一条监测信息和/或第二条监测信息,主控制器Cl随后输送决 策W终止经由电力供应线路的部分250供应从属控制器C,。因此,如果电力供应线路的部 分被检测为缺陷的,那么有可能不仅终止供应从属控制器C2,而且还可能具有关于在电力 供应线路上检测到的故障的位置的一条信息。
[0185] 应注意在步骤58执行的决策制定过程可W如上文所述通过主控制器Cl实施或通 过远程控制系统实施。在第二实施例中,监测信息的处理可W在远程位置处执行,例如,通 过放置在船舶115上的控制系统,W采取终止供应电力供应线路的决策。然而,将第一第二 条的监测信息和/或第二条的监测信息发送到远程控制系统的步骤必须在步骤58的执行 之前由控制器Cl完成。允许远程控制系统识别所设及的主控制器C1的识别符也可W与监 测信息一起发送。
[0186] 此外,应注意上述方法可W在开始供应电力供应线路之前(在地震电缆水平或地 震电缆部分水平处)或操作期间执行,例如,在光学数据通信期间的规则时间间隔处实施。
[0187] 应注意根据本发明的监测技术可W通过主控制器实施,其中从属控制器沿地震电 缆紧随(或先前于)主控制器放置。还可W通过主控制器实施的是其中从属控制器不是紧 随(或先前的)的控制器而是通过至少一个控制器与从属控制器分离的随后的(或先前 的)控制器。
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