[发明专利]一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法

权利要求书

1.一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述方法具体包括以下步骤：

步骤1：故障发生前，将布里渊光时域反射仪BOTDR连接到海底光电复合缆的光纤单元，用光时域反射法对海底光电复合缆进行实时在线监测，获取光纤的应变/温度信息和光纤长度，并根据海底光电复合缆线路的施工材料获取绞合节距和光纤余长，结合海底光电复合缆路由、海底地形和海底地质结构信息，提取海底光电复合缆的特征点，观察记录海底光电复合缆的监测数据，建立每相海底光电复合缆的标准测试曲线；

步骤2：故障发生后，将布里渊光时域反射仪BOTDR测到的故障海底光电复合缆曲线与该相海底光电复合缆标准测试曲线对比，将应变或温度出现骤升或骤降的地方，初步确定为光纤的故障点；并通过光时域反射法，根据布里渊光时域反射仪BOTDR内置时钟电路计算的入射光和接收散射光的时间差，计算得到光纤故障点的光纤长度；

步骤3：断开布里渊光时域反射仪BOTDR，将时域反射仪TDR连接到海底光电复合缆的铜导体信号线，得到海底光电复合缆的长度；并进行离线检测故障，判断海底光电复合缆的故障类型，从而根据故障类型所对应的方法确定故障点，计算得到故障点的海底光电复合缆长度；

步骤4：根据布里渊光时域反射仪BOTDR和时域反射仪TDR测得的光纤长度和海底光电复合缆长度，结合绞合节距和光纤余长，建立光纤和海底光电复合缆长度的对应关系；

步骤5：对布里渊光时域反射法定位的光纤故障点的光纤长度和时域反射法定位故障点的海底光电复合缆长度进行比对分析，实现海底光电复合缆的在线/离线的全方位监测和故障点的准确定位。

2.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述海底光电复合缆的特征点包括海底光电复合缆始端、入海处、浅滩处、陡坡处、出海处和终端。

3.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述计算得到光纤故障点的光纤长度的公式为：

Z=ct/2n

其中，c为真空中光速，n为光纤折射率，t为入射光和接收散射光的时间差。

4.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述进行离线检测故障，判断海底光电复合缆的故障类型，从而根据故障类型所对应的方法确定故障点的过程为：

步骤201：将海底光电复合缆两端和其他相连设备断开；

步骤202：用万用表的电阻档测量线芯或金属护层的连续性，检查电缆是否存在中间开路现象，若存在，则确定海底光电复合缆为开路故障，选用低压脉冲法确定故障点；

步骤203：若海底光电复合缆的故障线芯对地火线芯之间的绝缘电阻达到几十兆欧甚至于更高阻值时，确定海底光电复合缆为闪络性故障，选用二次脉冲法确定故障点；

步骤204：若海底光电复合缆一芯或数芯对地绝缘电阻或线芯与线芯之间绝缘电阻低于几百欧，则确定海底光电复合缆为短路故障，选用低压脉冲法确定故障点；若低于正常值高于几百欧，则确定海底光电复合缆为高阻故障，选用二次脉冲法确定故障点。

5.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述故障点的海底光电复合缆长度的计算公式为：

l=vt2]]>

其中，v为脉冲信号在电缆中的传播速度；t为发射脉冲与反射脉冲的时间间隔。

6.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述光纤和海底光电复合缆长度的对应关系为：

光纤长度=海缆光电复合长度*系数*光纤余长

其中，系数={[（3.14*d）²+m²]^1/2}/m；d为光纤在海底光电复合缆中的直径，m为绞合节距。

7.根据权利要求1所述的一种海底光电复合缆全方位监测及故障点准确定位方法，其特征在于，所述对布里渊光时域反射法定位的光纤的故障点位置和时域反射法定位故障点的海底光电复合缆海底光电复合缆的故障点的距离进行比对分析的过程为：

步骤501：将用布里渊光时域反射仪BOTDR定位的光纤故障点的光纤长度通过步骤4中的对应关系进行转换，计算出光纤故障点的光纤长度对应的海缆长度；

步骤502：将转换得到的光纤故障点的光纤长度对应的海缆长度与通过步骤3得到的故障点的海底光电复合缆长度进行对比，如果两者的差值的绝对值在0～10m范围内，则得到了故障点的准确定位。