学习分布式光电复合海底电力电缆安全防护系统

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1、2010年第1期电线电缆20l0年2月No．12O10ElectricWire＆CableFeb．．2010分布式光电复合海底电力电缆安全防护系统谢尚然，屠亦军，张秀峰，邹琪琳，屠东升。，姜兆公，张敏，廖延彪(1．清华大学电子工程系，北京100084；2．舟山电力局，浙江舟山316000；3．宁波诺可电子科技发展有限公司，浙江宁波315000)摘要：介绍了一种基于光纤干涉仪结构的分布式光电复合海底电力电缆(简称光电复合海缆)安全防护系统。系统利用已敷设好的光电复合海缆中4根光纤实现事件信号采集，结合现代信号处理技术，可对有威胁事件进行预警、报警及定位。系统提供了从获取威胁事

2、件信号到发出各类报警信息的安全防护整体解决方案。现场试验证明系统误报率小于1％，漏报率小于0．1％，对紧急事件的定位精度达到100m，对事件响应时间小于1S，可以满足光电复合海缆安全防护的可靠性和实时性要求。关键词：分布式光纤传感；光电复合海底电力电缆；安全防护；光纤干涉仪中图分类号：TN818；TM247．7文献标识码：A文章编号：1672~901(2010)01—0037—06DistributedSafetySystemforCompositeSubmarinePowerCableswithOpticFiberXIEShang—ran．etal(Departmento

3、fElectronicEngineering，QinghuaUniversity，Beijing100084，China)Abstract：Adistributedsafetysystembasedonfiberinterferometerforcompositesubmarinepowercableswithopticfiber(shortascompositesubmarinecable)ispresented．Thesystemcollectseventsignalsbythefourfibersintheinstalledcompositesubmarinecabl

4、e．Thecollectedsignalswillbeprocessedbythemodernsignalprocessingtech—nique．Asaresult，pre—alarmandalarmwillbesentforthreateningeventsandtheirlocationwillbedetermined．Thesystemprovidesanall—aroundsafetysolutionfromcollectingthreateningeventstosendingallkindsofalarms．Fieldtestdemonstratedthatt

5、heerror—alarmrateislessthan1％．fail—alarmrateislessthan0．1％．1ocationaccuracyofe—mergencyeventis100metersandresponsetimeislessthanlsecond．Thesedatasatisfytherequirementsofreliabili—tyandreal—timeresponseofthesafetysystemforcompositesubmarinepowercableswithopticfiber．Keywords：distributedfiber

6、sensing；compositesubmarinepowercableswithopticfiber；safety；fiberinterferometer济损失上亿元，因此亟需对已敷设复合海缆进行全0引言程安全防护的系统。目前国外已有成熟的此类产品近年来，光电复合海底电力电缆(简称光电复出现，可对海缆沿线有威胁事件进行实时报警和定合海缆)在电力传输及数据通信领域逐渐普及。这位，但这类产品大多价格昂贵，且关键技术对我国保种新型海缆把电缆和光缆复合在一起，同时输送电密。近年来，国内也逐渐在加强复合海缆安全防护能和传输数据，既节约成本，又降低敷缆施工次数，领域的研究和开发，但目

7、前还没有能够满足工程要在诸如浅海岛屿间跨海输电和通信应用中备受青求的产品出现，只能依赖进口。睐。随着光电复合海缆扮演的角色日益重要，对复光纤传感技术的发展为光电复合海缆的安全防合海缆的安全防护问题就凸现出来。每年报道的地护提供了简单有效的解决方案。利用光电复合海缆埋复合缆被盗、海底复合缆被船锚钩断或损坏等事中光纤作为传感单元，结合先进的分布式光纤传感件屡见不鲜，严重影响正常电力供应和数据传输，经技术，可以在不重新施工的情况下完成对海缆的安全防护，这对于在实际工程中确保海缆的安全有重收稿日期：2009-07—2O要意