水电之家讯：1研究背景

海底电缆作为全球能源互联网跨海互联的重要通道，运行环境恶劣，容易造成绝缘老化，并可能导致海缆故障。特别是随着海洋活动日益增加，海缆受船锚拖拽等破坏情况时有发生，传统的监视方式无法及时发现和预警。近年来，全球海缆事故引发重大社会问题时有报道，严重影响了跨海互联智能电网和信息通信网络安全稳定运行。

2主要创新点

基于分布式光纤传感的海缆实时应变/温度监测技术

基于光纤布里渊光时域反射仪（BOTDR）研究光纤布里渊散射频移和强度与海缆应变和温度变化的作用规律，获取海缆正常工作状态和故障状态下的应变与温度数据；研究了光纤应变和温度数据与海缆运行状态的关系，为海缆的故障判断提供理论依据，并确定科学的故障判据。采用有限元技术实现海缆应变和温度的建模与分析，建立了海缆和光纤的应变/温度关系，为海缆应变/温度的准确测量、预警和报警阈值的科学设定提供了理论依据（见图1）。

三维定位技术确定海缆故障点

通过收集分析BOTDR、海缆地理和路由数据，建立了海缆光纤长度与“经纬度-深度”三维信息数据库,为了提高数据库信息的准确度,结合海缆铺设沿线地形图、海缆路由剖面图及海缆路由竣工图等实际情况对数据库进行必要的修正，并尽可能多地提取海缆路由、海底地形和海底地质结构特征点作为标定依据。

一旦海缆发生故障，BOTDR测试数据会有非常明显的变化，系统软件将会发生故障报警，将故障时海缆数据与该通道测试标准曲线相比对，通过查找数据库，立即获得故障点的经纬度和深度信息，从而准确确定故障点位置，为海缆修复和快速打捞提供依据（见图2）。

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