一種智能海纜的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及光電復合海底電纜，特別涉及一種自身帶有傳感器并能接駁外部傳感器的光電復合海底電纜。
【背景技術(shù)】
[0002]一般的復合海底電纜有可擴展性弱、多任務適應性不強、可部署性弱、難以維護等缺點，無法適應于深遠海海底信息保障系統(tǒng)軍民用設施隱蔽施工的需要，深遠海海纜的工程應用性價比很低，并且自身也無創(chuàng)新性，沒有維護管理機制和適當?shù)脑O計冗余，海纜布放后的維護工程成本很高。
[0003]普通的復合海底電纜沒有很好的可擴展性，海纜一般包括由內(nèi)至外設置的光電芯線線、屏蔽層、絕緣層、護套和鎧裝層等。如需根據(jù)任務需要，在纜身集成各種傳感器，如聲響傳感器、壓力傳感器、扭力傳感器、拉力傳感器、溫度傳感器、化學傳感器、磁傳感器、震動傳感器、三軸姿態(tài)傳感器，三軸方位傳感器、三軸慣導傳感器等水下探測各種功能傳感器，則需對海纜進行現(xiàn)場加工，加工精度低，可靠性、密封性得不到保證，在海底布設后容易損毀。并且，在海纜布設后，如需維修或增加新型傳感器，在現(xiàn)有海纜技術(shù)上幾無可能。
[0004]隨著科學技術(shù)的發(fā)展，需在沿海纜部署陣位區(qū)域，同時具備水下探測、水下通信、水下導航、水下定位、水下協(xié)同工作保障的能力需求；以及海洋環(huán)境溫度、深度、鹽度的水文測量，海底地震震動觀測、海嘯預報等的海底科學考察；海洋魚群回游路線、魚群種類、規(guī)模的記錄預報等漁業(yè)情報資源收集等；同時能夠具備對海纜自身進行健康狀態(tài)監(jiān)測、故障精準定位、已部署海纜路由漂移預報、沉默路由定位等海纜自身維護保障能力。
[0005]因此，急需一種集光纖通信、信息傳輸、遠程供電、信息感知，以及自身健康狀況檢測、遠程智能管控于一體的新型海纜。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本實用新型的發(fā)明目的是提供一種集光纖通信、信息傳輸、遠程供電、信息感知，以及自身健康狀況檢測、遠程智能管控于一體的智能海纜。
[0007]本實用新型具體的技術(shù)方案是一種智能海纜，包括纜線和布置在纜線上的一個或多個傳感器節(jié)點，其特征在于，
[0008]所述的傳感器節(jié)點包括耐壓的殼體和安裝在耐壓的殼體內(nèi)的傳感器，
[0009]所述的纜線的芯線在傳感器節(jié)點的殼體內(nèi)具有光電連接器，
[0010]所述的傳感器節(jié)點耐壓的殼體與纜線之間通過機械連接構(gòu)件連接，
[0011]所述的纜線和傳感器節(jié)點外包覆整體護套。
[0012]更進一步地，所述的外包覆整體護套材料為聚脲材料，所述的機械連接構(gòu)件可以為填料函或法蘭加“O”型密封圈的連接結(jié)構(gòu)。
[0013]更進一步地，還包括分支器和主接駁盒，所述的分支器布置在纜線上，該分支器上引出一根或多根分支纜，分支纜的另一端連接有主接駁盒，主接駁盒上具有光電連接器的插座和浮力材料并帶有遙控自充氣的浮球，所述的光電連接器的插座固定在遙控自充氣的浮球上，
[0014]在智能海纜制作時，主接駁盒通過海水自溶材料固定在纜線上，在智能海纜布設時，海水自溶材料自溶，釋放主接駁盒。
[0015]更進一步地，還包括次接駁盒，在布設外部獨立傳感器時，該外部獨立傳感器通過所述的次接駁盒與主接駁盒上的光電連接器的插座連接。
[0016]更進一步地，還包括芯線遙控切換矩陣盒，所述的芯線遙控切換矩陣盒布置在纜線上，在智能海纜部分芯線故障時，通過芯線遙控切換矩陣盒對芯線重新組合，利用冗余芯線替代工作芯線，或次要功能芯線替代主要功能芯線，進行遙控修復。
[0017]更進一步地，還包括設置在傳感器節(jié)點殼體內(nèi)的傳感器節(jié)點電子箱，所述的纜線的芯線包括恒流源或恒壓源電纜芯線和光纖通信纜芯線，
[0018]所述的傳感器節(jié)點電子箱包括從恒流源電纜將恒流源電流轉(zhuǎn)換為傳感器節(jié)點需要使用的恒壓電源的電流電壓轉(zhuǎn)換器或從高壓恒壓源轉(zhuǎn)換為低壓恒壓源的模塊、承擔傳感器節(jié)點接收岸站指令和將傳感器數(shù)據(jù)傳回岸站的IP地址節(jié)點數(shù)據(jù)傳輸接口模塊、傳感器工作所需要的節(jié)點電源板、節(jié)點DSP板、節(jié)點傳感器前置放大/功放板模塊。
[0019]更進一步地，所述的傳感器包括聲響傳感器、壓力傳感器、扭力傳感器、拉力傳感器、溫度傳感器、化學傳感器、磁傳感器、震動傳感器、三軸姿態(tài)傳感器、三軸方位傳感器或三軸慣導傳感器，在智能海纜制纜時，根據(jù)智能海纜部署任務使命，布置各種傳感器節(jié)點。
[0020]更進一步地，所述的海水自溶材料為鎂基海水自溶材料。
[0021]本實用新型的有益效果是I)在海纜工廠制纜過程中，根據(jù)海纜部署任務使命，在海纜中按照任務需要，按照設計規(guī)定間距，集成按照任務使命設計使用的各種傳感器節(jié)點。2)采用水下接駁盒，無需用水下機器人(深水機器人)進行水下接駁操作才能完成作業(yè)任務。3)具備對智能海纜自身進行健康狀態(tài)監(jiān)測能力。在智能海纜上，按照設計節(jié)點部署了拉力、扭力傳感器，實時監(jiān)測在海纜布設施工過程中海纜所受到的各種拉力、扭力。根據(jù)海纜設計抗拉力、扭力規(guī)格，可以預報海纜在施工過程中的自身健康狀態(tài)，反過來可以控制海上布纜施工工藝，以及為海上布纜施工積累原始數(shù)據(jù)資料。4)具備對智能海纜自身故障精準定位能力。在智能海纜上，按照設計節(jié)點部署了主動/被動傳感器，海纜在遭到破環(huán)、斷裂、故障時，岸站可以啟動故障點智能自診斷程序，海纜上主動傳感器依據(jù)自身編號順序發(fā)送故障診斷監(jiān)測信號，周邊被動傳感器依次接收該故障診斷監(jiān)測信號，在不能接收到某個編號主動傳感器所發(fā)送故障監(jiān)測信號是，即可判斷該故障點在該主動傳感器所在位置。5)具備對智能海纜故障自我修復能力。智能海纜具備多組相互獨立的光電纜芯設計及遙控纜芯切換矩陣盒，使海纜具備同時接入多岸站、多恒流源(恒壓源)供電系統(tǒng)能力。在部分岸站、恒流源(恒壓源)供電設備發(fā)生故障時，系統(tǒng)可以自動診斷檢查故障點，遙控啟動纜芯切換矩陣盒，采用冗余光電纜芯替代故障纜芯，自行修復海纜功能，而無需任何故障都需要進行海上海纜維修作業(yè)。6)具備對智能海纜自身路由漂移預報能力。智能海纜按照設計在海纜上集成了三軸慣導傳感器，實時提供海纜受各種外力產(chǎn)生的路由漂移信息。岸站可以根據(jù)此信息以及海纜上拉力、扭力傳感器數(shù)據(jù)，預報海洋環(huán)境外力以及評估外力導致海纜陣位路由的變化，實時預報修正對潛探測以及對潛通信導航定位的坐標位置變化。8)具備對智能海纜自身沉默路由定位能力。智能海纜，集成了主被動聲傳感器、磁探測傳感器、三軸方位傳感器等，可以被動監(jiān)測正常過往航行的我方艦船、客貨船、潛艇等，根據(jù)岸站與此類目標的坐標位置關聯(lián)，實現(xiàn)智能海纜自身沉默路由定位。
【附圖說明】
[0022]圖1為本實用新型的智能海纜外形示意圖
[0023]圖2為本實用新型的智能海纜傳感器節(jié)點電子箱組成示意圖
[0024]圖3為本實用新型的智能海纜分支器示意圖
[0025]圖4為本實用新型的智能海纜主接駁盒示意圖
[0026]圖5、圖6為本實用新型的智能海纜分支器、主接駁盒海上部署施工示意圖
[0027]圖7為本實用新型的智能海纜主接駁盒啟用示意圖
[0028]圖8為本實用新型的智能海纜主接駁盒標準化/模塊化接口設計示意圖
[0029]圖9、圖10為本實用新型的智能海纜次接駁盒使用方法示意圖
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖對本實用新型的技術(shù)方案作進一步描述。
[0031]如圖1所示，本實用新型的一種智能海纜，包括纜線和布置在纜線上的一個或多個傳感器節(jié)點。
[0032]所述的傳感器節(jié)點包括耐壓的殼體和安裝在耐壓的殼體內(nèi)的傳感器。
[0033]所述的纜線的芯線在傳感器節(jié)點的殼體內(nèi)具有光電連接器。
[0034]傳感器節(jié)點耐