[发明专利]一种海底电缆监测系统的监测方法及装置

权利要求书

1.一种海底电缆监测系统的监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

对海底电缆区域进行方格划分，方格划分原则为船舶往来频繁方格划分密度大，在每个方格中心布设红外高清摄像机，设定振动阈值；

在每根海底电缆中设置两根光纤，并对光纤进行标定；

在每根光纤的端部设置感应装置；

在一根海底电缆中的两根光纤分别设置第一光源和第二光源，第一光源依次与第一耦合器、电光调制器、第一光纤放大器、光电探测器、第一光开关和光纤连接，第二光源依次与第二耦合器、偏振控制器、可调光纤衰减器、光隔离模块、第二光开关和光纤连接，第一耦合器与第二耦合器分别与第三耦合器连接，第三耦合器与频率计连接，第一光开关和第二光开关分别与光时域反射仪连接，第一光源和第二光源为泵浦光源，布里渊频移只与光纤承受的温度和应变有关，温度和应变关系为：

v_B(T，0)＝v_B(T₀，0)+C_T，v.(T-T₀)；v_B(T₀，ε)＝v_B(T₀，0)+C_ε，v.ε

式中：v_B(T，0)为温度T下光纤无应变时对应的布里渊频移；v_B(T₀，ε)为在参考温度T₀时无应变和应变ε下对应的布里渊频，C_T，v和C_ε，v.ε分别为布里渊频移的温度和应变系数，通过温度和应变关系方程，求解出应变的变化，当应变的变化超过应变阈值，控制器控制报警装置报警；

感应装置与控制器连接，控制器与报警模块连接，控制器控制第一光源和第二光源发射激光，两条光纤输出第一激光和第二激光；

第一激光经过解调、窄带快速傅里叶变换、除燥、滤波，分离出振动信号S1，第二激光经过解调、滤波分离出振动信号S2，计算信号S1和S2之间的时间延迟△T，确定振动频率为f振动发生的位置Z，除燥方法包含以下步骤：

选取合适的小波函数，并确定最优的小波分解层数，对初始信号进行M层的小波信号分解；

小波分解包含高频信号，对高频信号进行阈值处理，阈值处理包含基于Sqtwolog规则的通用阈值、基于Rigrsure规则的Stein无偏似然估计阈值、基于Heursure规则的Stein无偏风险阈值和基于Minimaxi规则的最大最小准则阈值，对M层高频系数作量化处理；

经过处理后的信号每层的低频信号部分作小波信号重构，得到降噪后所得的信号；

求取振动信号S1和S2的振幅m1和m2，当max(m1，m2)大于阈值时，报警模块报警，控制器读取该时刻T，根据振动位置Z确定红外高清摄像机，控制器同时读取视频信息和AIS模块信号，精确确定电缆故障位置。

2.根据权利要求1所述的海底电缆监测系统的监测方法，其特征在于：所述步骤中外设有充油层，在海底电缆的端部设有油泵，油泵通过球阀与充油层连通，在充油层中设有用于监测充油层油压的传感器，传感器通过控制器与球阀连接。

3.根据权利要求2所述的海底电缆监测系统的监测方法，其特征在于：所述传感器监测油压产生异常时，控制器与报警模块连接，报警模块报警，同时控制器控制球阀打开，对充油层进行充油保护。