阅读说明：本技术 一种多模式海缆埋深探测方法及探测系统 (Multi-mode submarine cable buried depth detection method and detection system ) 是由 张磊 乐彦杰 胡凯 徐蓓蓓 何旭涛 孙璐 陶诗洁 高震 杨国卿 梁尚清 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种多模式海缆埋深探测方法及测量系统,该测量系统包括测量船、上位机、水密拖体和水密电缆,上位机设置于测量船上,水密拖体内部设有第一三轴磁通门和第二三轴磁通门、高度计、姿态仪和下位机；该方法包括：通过电流源向海缆输入交流电或直流电；采用水密电缆将水密拖体与测量船上的上位机进行连接；测量船通过水密电缆拖曳水密拖体对海域进行扫测；第一三轴磁通门和第二三轴磁通门分别采集磁场三分量,高度计采集第一三轴磁通门与海床的距离、姿态仪采集欧拉角,数据通过水密电缆传输给上位机；上位机根据向海缆输入的电流类型及采集到的数据计算海缆埋深。本发明测量形式多样,对海缆通交流电和直流电都可测量海缆埋深,操作简单。(The invention relates to a multi-mode submarine cable buried depth detection method and a multi-mode submarine cable buried depth detection system, wherein the multi-mode submarine cable buried depth detection system comprises a measurement ship, an upper computer, a watertight towed body and a watertight cable, wherein the upper computer is arranged on the measurement ship, and a first triaxial fluxgate, a second triaxial fluxgate, an altimeter, an attitude instrument and a lower computer are arranged in the watertight towed body; the method comprises the following steps: inputting alternating current or direct current to the submarine cable through a current source; connecting the watertight towed body with an upper computer on a measuring ship by using a watertight cable; the measuring ship drags the watertight towed body through the watertight cable to scan the sea area; the first triaxial fluxgate and the second triaxial fluxgate respectively collect three components of a magnetic field, the altimeter collects the distance between the first triaxial fluxgate and the seabed and the Euler angle collected by the attitude instrument, and data are transmitted to the upper computer through the watertight cable; and the upper computer calculates the submarine cable burial depth according to the current type input to the submarine cable and the acquired data. The invention has various measuring forms, can measure the submarine cable buried depth by electrifying the submarine cable with alternating current and direct current, and has simple operation.)

一种多模式海缆埋深探测方法及探测系统

技术领域

本发明海缆运行与维护领域，涉及一种多模式海缆埋深探测方法及探测系统，用于提高海缆埋深测量的效率。

背景技术

海缆埋深探测是海缆运行与维护的一个不可缺少的环节。当海缆发生故障时，海缆埋深数据的准确性和测量效率，将会影响维修的时间成本与经济成本。目前，海缆埋深通过接收线圈仪器接收海缆在空间中产生的磁场变化，从而确定海缆的埋深。常见的有，探棒测海缆埋深和多线圈测埋深。

探棒测海缆埋深如专利号为CN105044784A公开的双探棒式海缆探测系统，包括探棒感应模块、滤除干扰信号模块、峰值信号提取模块、核心处理器模块、键盘模块、液晶显示模块和电源模块；探棒感应模块采用双探棒结构，两个探棒之间通过固定长度的连接杆相连，两个探棒的轴线方向相互平行，且轴线方向均垂直于连接杆，探测方法包括探测海缆的位置、走向和埋深。

多线圈测埋深如专利号为CN110850484A公开的一种线圈海缆探测装置及其探测方法，所述探测装置包括用于探测海缆的感应电动势三组感应线圈，三组感应线圈相互正交且每组感应线圈均为环形线圈，所述探测装置还包括数据传输模块和上位机，三组感应线圈、数据传输模块和上位机顺次通信连接；三组感应线圈将获取到对应的感应电动势传输至数据传输模块，数据传输模块进行处理将最大感应电动势的信息传输至上位机。

采用上述两种方式测量海缆的埋深只适用于海缆在通交流电情况下，对海缆通直流电情况不适用，海缆埋深测量适用范围单一；当采用多线圈测埋深时，线圈的结构还会影响其最佳工作频率的选择，线圈结构的确定，意味着其最佳工作频率的确定；一般选择25Hz、50Hz、133Hz中的一种进行测量，测量频率不连续。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术中海缆埋深测量适用范围单一，测量频率不连续等缺陷，提供一种多模式海缆埋深探测方法及探测系统。

为了达到目的，本发明提供的技术方案为：

本发明涉及一种多模式海缆埋深探测方法，包括以下步骤：

1)通过电流源向海缆输入交流电或直流电；

2)采用水密电缆将内部设有第一三轴磁通门、第二三轴磁通门、高度计、姿态仪和下位机的水密拖体与测量船上的上位机进行连接；

3)将水密拖体置于海水中，测量船通过水密电缆拖曳水密拖体并对海域进行扫测，直至海缆位于测量船的正下方，测量船悬停于海缆上方；

4)第一三轴磁通门采集其位置E₁处的磁场三分量，第二三轴磁通门采集其位置E₂的磁场三分量，高度计采集第一三轴磁通门与海床的距离h₀、姿态仪采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角，采集到的数据通过下位机和水密电缆传输给上位机；

5)上位机根据向海缆输入的电流类型及采集到的数据计算海缆的埋深。

本发明步骤1)所述的电流源目的是向海缆输入交流电或直流电，既可以指海缆自带的电流源，也可以是另外设置的电流源，具体可以采用交变电流源或直流电流源。

优选地，所述的步骤2)中，第二三轴磁通门位于第一三轴磁通门的正下方，高度计与第一三轴磁通门等高，第一三轴磁通门、第二三轴磁通门、高度计和姿态仪均与下位机通信连接，下位机通过水密电缆与上位机通信连接。

优选地，所述的步骤1)中通过电流源输入的是交流电，在海缆输出稳定频率ω的正弦电流信号后记载电流值I，所述的步骤5)中计算海缆的埋深的具体步骤包括：

5.1)根据采集到的X、Y、Z轴方向上的欧拉角，形成欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)，欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)的计算方式为：

其中，α、β、γ分别为X轴欧拉角、Y轴欧拉角和Z轴欧拉角；

5.2)通过欧拉旋转矩阵对第一三轴磁通门和第二三轴磁通门处的磁场三分量进行修正，修正的计数方式为：

其中，B_x1、B_Y1、B_Z1为第一三轴磁通门采集到的磁场三分量，B_x2、B_Y2、B_Z2为第二三轴磁通门采集到的磁场三分量，B_x1’、B_Y1’、B_Z1’、B_x2’、B_Y2’、B_Z2’为修正后的磁场三分量；

5.3)分别对修正后的磁场三分量进行傅里叶变换，并分别取固定频率ω上两个三轴磁通门的X、Y、Z轴磁场矢量的幅值A_x1、A_Y1、A_Z1、A_x2、A_Y2、A_Z2；

5.4)计算第一三轴磁通门与海缆的距离，距离的计算方式为：

R₁＝R₂+d₀ (7)；

其中μ₀为真空磁导率，R₁为第一三轴磁通门与海缆的距离，R₂为第二三轴磁通门与海缆的距离，d₀为第一三轴磁通门和第二三轴磁通门之间的距离；

5.5)计算海缆的埋深h，计算公式为：

h＝R₁-h₀ (8)；

其中，h₀为第一三轴磁通门与海床的距离，即高度计的输出。

优选地，所述的步骤1)中通过电流源输入的是直流电，步骤5)中计算海缆的埋深的具体步骤包括：

5.1)根据采集到的X、Y、Z轴方向上的欧拉角，形成欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)，欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)的计算方式为：

其中，α、β、γ分别为X轴欧拉角、Y轴欧拉角和Z轴欧拉角；

5.2)通过欧拉旋转矩阵对第一三轴磁通门和第二三轴磁通门处的磁场三分量进行修正，修正的计数方式为：

其中，B_x1、B_Y1、B_Z1为第一三轴磁通门采集到的磁场三分量，B_x2、B_Y2、B_Z2为第二三轴磁通门采集到的磁场三分量，B_x1’、B_Y1’、B_Z1’、B_x2’、B_Y2’、B_Z2’为修正后的磁场三分量；

5.3)根据修正后的磁场三分量计算总磁场B₁、B₂，计算公式为：

5.4)根据总磁场B₁、B₂计算第一三轴磁通门与海缆的距离，计算公式为：

R₁＝R₂+d₀ (13)；

其中，k为比例系数，R₁为第一三轴磁通门与海缆的距离，R₂为第二三轴磁通门与海缆的距离，d₀为第一三轴磁通门和第二三轴磁通门之间的距离；

5.5)计算海缆的埋深h，计算公式为：

h＝R₁-h₀ (8)；

h₀为第一三轴磁通门与海床的距离，即高度计的输出。

优选地，所述的步骤3)中测量船通过水密电缆拖曳水密拖体并采用S型路线对海域进行快速扫测，扫测过程中三轴磁通门持续侧量X轴磁场，并通过水密电缆传输至上位机，上位机根据持续侧量的X轴磁场生成X轴磁场波形，当X轴磁场波形出现峰值时，表明海缆位于测量船的正下方。

优选地，当向海缆输入的是交流电时，还包括步骤6)，步骤6)为：调节电流的频率ω，重复步骤1)～5)，获得连续频率下的海缆埋深。

本发明还涉及一种多模式海缆埋深探测系统，包括测量船、上位机、水密拖体和水密电缆；所述的上位机设置于测量船上；所述的水密拖体通过水密电缆与测量船连接，水密拖体内部设有用于采集磁场三分量的第一三轴磁通门和第二三轴磁通门、用于采集第一三轴磁通门与海床的距离h₀的高度计、用于采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角的姿态仪和用于接收和传输数据的下位机，第一三轴磁通门、第二三轴磁通门、高度计和姿态仪均与下位机通信连接，下位机通过水密电缆与上位机通信连接。

优选地，所述的第二三轴磁通门位于第一三轴磁通门的正下方，高度计与第一三轴磁通门等高。

优选地，所述的水密拖体包括非金属水密仓，所述的第一三轴磁通门、第二三轴磁通门、高度计、姿态仪和下位机均固定于非金属水密仓内。

优选地，其还包括用于向海缆输入电流的电流源，所述的电流源为交变电流源或直流电流源。

采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下有益效果：

1、本发明针对向海缆输入的电流类型，选择对应的算法，并根据采集到的数据计算海缆的埋深，对于海缆通交流电和直流电，都可测量出海缆埋深，适用范围更广。

2、当向海缆输入交流电时，通过调节电流的频率ω，反复测量海缆埋深，可获得连续频率下的海缆埋深。

3、本发明仅需操作大功率交变电流源、水密拖体和上位机即可，操作简单。

附图说明

图1是实施例一涉及的多模式海缆埋深探测系统的结构框图；

图2是实施例二和实施例三涉及的多模式海缆埋深探测系统的结构框图；

图3是水面拖体的结构框图；

图4是本发明测量船、海缆、两个磁通门相对位置示意图。

标注说明：1-电流源，2-水密拖体，3-第一三轴磁通门，4-第二三轴磁通门，5-高度计，6-姿态仪，7-下位机，8-水密电缆，9-上位机，10-测量船，11-海缆。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，对本发明的实施例作详细说明，以下实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例一

参照图1和3所示，本实施例涉及一种多模式海缆埋深探测系统，包括测量船10、上位机9、水密拖体2和水密电缆8；所述的上位机9设置于测量船10上；所述的水密拖体2通过水密电缆8与测量船连接，水密拖体2包括非金属水密仓，水密拖体2内部设有用于采集磁场三分量的第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4、用于采集第一三轴磁通门与海床的距离h₀的高度计5、用于采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角的姿态仪6和用于接收和传输数据的下位机7，所述的第二三轴磁通门4位于第一三轴磁通门3的正下方，高度计5与第一三轴磁通门3等高，第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5和姿态仪6均与下位机7通信连接，下位机7通过水密电缆8与上位机9通信连接，第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5、姿态仪6和下位机7均固定于非金属水密仓内。

第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4采用英国Bartington公司生产的型号为Mag-13三轴磁通门；姿态仪6采用三维姿态仪；非金属水密舱由碳纤维材料构成；水密电缆8采用多芯凯夫拉缆；高度计5使用Valeport公司的VA500海底高度计。

本实施例采用上述多模式海缆埋深探测系统对正常工作的海缆的埋深进行探测，正常工作下海缆内部为交流电，多模式海缆埋深探测方法包括以下步骤：

1)本实施例中海缆正常工作，无需再向海缆11另外输入电流，记录正常工作时的电流值I；

2)采用水密电缆8将内部设有第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5、姿态仪6和下位机7的水密拖体2与测量船10上的上位机9进行连接；

3)将水密拖体2置于海水中，测量船10通过水密电缆8拖曳水密拖体2并采用S型路线对海域进行快速扫测，扫测过程中三轴磁通门持续侧量X轴磁场，并通过水密电缆传输至上位机，上位机根据持续侧量的X轴磁场生成X轴磁场波形，当X轴磁场波形出现峰值时，表明海缆11位于测量船10的正下方，海缆11位于测量船10的正下方后，测量船10悬停于海缆11上方，此时，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11的位置关系如图4所示，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11位于同一垂直直线上，且第二三轴磁通门4位于海缆11的正上方，第一三轴磁通门3位于第二三轴磁通门4的正上方，测量船10位于第一三轴磁通门3的正上方；

4)第一三轴磁通门3采集其位置E₁处的磁场三分量，第二三轴磁通门4采集其位置E₂的磁场三分量，高度计5采集第一三轴磁通门3与海床的距离h₀、姿态仪6采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角，采集到的数据通过下位机7和水密电缆8传输给上位机9；

5)本实施例中海缆11内部电流为交流电。根据电流类型、采集到的数据以及所记载的电流值I计算得到海缆11的埋深，埋深的计算步骤包括：

5.1)根据采集到的X、Y、Z轴方向上的欧拉角，形成欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)，欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)的计算方式为：

其中，α、β、γ分别为X轴欧拉角、Y轴欧拉角和Z轴欧拉角；

5.2)通过欧拉旋转矩阵对第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4处的磁场三分量进行修正，即将交流磁场三分量转换到地理坐标系下，修正的计数方式为：

其中，B_x1、B_Y1、B_Z1为第一三轴磁通门3采集到的磁场三分量，B_x2、B_Y2、B_Z2为第二三轴磁通门4采集到的磁场三分量，B_x1’、B_Y1’、B_Z1’、B_x2’、B_Y2’、B_Z2’为修正后的磁场三分量；

5.3)分别对修正后的磁场三分量进行傅里叶变换，并分别取固定频率ω上两个三轴磁通门的X、Y、Z轴磁场矢量的幅值A_x1、A_Y1、A_Z1、A_x2、A_Y2、A_Z2；

5.4)计算第一三轴磁通门3与海缆11的距离，距离的计算方式为：

R₁＝R₂+d₀ (7)；

其中μ₀为真空磁导率，R₁为第一三轴磁通门3与海缆11的距离，R₂为第二三轴磁通门4与海缆11的距离，d₀为第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4之间的距离，d₀在安装水密拖体2时经过测量所得；

5.5)计算海缆11的埋深h，计算公式为：

h＝R₁-h₀ (8)；

其中，h₀为第一三轴磁通门3与海床的距离，即高度计6的输出；

最终计算得出海缆11的埋深h，显示在上位机9中。

实施例二

参照图2和3所示，本实施例涉及一种多模式海缆埋深探测系统，包括电流源1、测量船10、上位机9、水密拖体2和水密电缆8，所述的电流源1与海缆连接，电流源1为交变电流源或直流电流源，用于向海缆11输入交变电流或直流电；所述的上位机9设置于测量船10上；所述的水密拖体2通过水密电缆8与测量船连接，水密拖体2包括非金属水密仓，水密拖体2内部设有用于采集磁场三分量的第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4、用于采集第一三轴磁通门与海床的距离h₀的高度计5、用于采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角的姿态仪6和用于接收和传输数据的下位机7，所述的第二三轴磁通门4位于第一三轴磁通门3的正下方，高度计5与第一三轴磁通门3等高，第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5和姿态仪6均与下位机7通信连接，下位机7通过水密电缆8与上位机9通信连接，第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5、姿态仪6和下位机7均固定于非金属水密仓内。

第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4采用英国Bartington公司生产的型号为Mag-13三轴磁通门；姿态仪6采用三维姿态仪；非金属水密舱由碳纤维材料构成；水密电缆8采用多芯凯夫拉缆；高度计5使用Valeport公司的VA500海底高度计。

本实施例采用上述多模式海缆埋深探测系统对非正常工作的海缆的埋深进行探测，多模式海缆埋深探测方法包括以下步骤：

1)本实施例通过电流源1向海缆11输入交流电，电流源为大功率交变电流源，电流源1采用全天科技的可编程交流电源，该电流源既能输出交变电流，也能够输出直流电，本实施例只输出交变电流，在海缆输出稳定频率ω的正弦电流信号后记载电流值I；

2)采用水密电缆8将内部设有第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5、姿态仪6和下位机7的水密拖体2与测量船10上的上位机9进行连接；

3)将水密拖体2置于海水中，测量船10通过水密电缆8拖曳水密拖体2并采用S型路线对海域进行快速扫测，扫测过程中三轴磁通门持续侧量X轴磁场，并通过水密电缆传输至上位机，上位机根据持续侧量的X轴磁场生成X轴磁场波形，当X轴磁场波形出现峰值时，表明海缆11位于测量船10的正下方，海缆11位于测量船10的正下方后，测量船10悬停于海缆上方，此时，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11的位置关系如图4所示，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11位于同一垂直直线上，且第二三轴磁通门4位于海缆11的正上方，第一三轴磁通门3位于第二三轴磁通门4的正上方，测量船10位于第一三轴磁通门3的正上方；

4)第一三轴磁通门3采集其位置E₁处的磁场三分量，第二三轴磁通门4采集其位置E₂的磁场三分量，高度计5采集第一三轴磁通门3与海床的距离h₀、姿态仪6采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角，采集到的数据通过下位机7和水密电缆8传输给上位机9；

5)本实施例中海缆11内部电流为交流电，根据电流类型、采集到的数据以及所记载的电流值I计算海缆11的埋深，埋深的计算步骤包括：

5.1)根据采集到的X、Y、Z轴方向上的欧拉角，形成欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)，欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)的计算方式为：

其中，α、β、γ分别为X轴欧拉角、Y轴欧拉角和Z轴欧拉角；

5.2)通过欧拉旋转矩阵对第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4处的磁场三分量进行修正，即将交流磁场三分量转换到地理坐标系下，修正的计数方式为：

其中，B_x1、B_Y1、B_Z1为第一三轴磁通门3采集到的磁场三分量，B_x2、B_Y2、B_Z2为第二三轴磁通门4采集到的磁场三分量，B_x1’、B_Y1’、B_Z1’、B_x2’、B_Y2’、B_Z2’为修正后的磁场三分量；

5.3)分别对修正后的磁场三分量进行傅里叶变换，并分别取固定频率ω上两个三轴磁通门的X、Y、Z轴磁场矢量的幅值A_x1、A_Y1、A_Z1、A_x2、A_Y2、A_Z2；

5.4)计算第一三轴磁通门3与海缆11的距离，距离的计算方式为：

R₁＝R₂+d₀ (7)；

其中μ₀为真空磁导率，R₁为第一三轴磁通门3与海缆11的距离，R₂为第二三轴磁通门4与海缆11的距离，d₀为第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4之间的距离，d₀在安装水密拖体2时经过测量所得；

5.5)计算海缆11的埋深h，计算公式为：

h＝R₁-h₀ (8)；

其中，h₀为第一三轴磁通门与海床的距离，即高度计的输出；

6)调节电流的频率ω，重复步骤1)～5)，获得连续频率下的海缆埋深；

最终计算得出海缆11的埋深h，显示在上位机9中。

实施例三

本实施例中多模式海缆埋深探测系统的结构与实施例二相同，本实施例不再阐述，本实施例采用上述多模式海缆埋深探测系统对非正常工作的海缆的埋深进行探测，多模式海缆埋深探测方法包括以下步骤：

1)本实施例通过电流源1向海缆11输入直流电，电流源为大功率直流电流源，电流源1采用全天科技的可编程交流电源，该电流源既能输出交变电流，也能够输出直流电，本实施例只输出直流电；

2)采用水密电缆8将内部设有第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4、高度计5、姿态仪6和下位机7的水密拖体2与测量船10上的上位机9进行连接；

3)将水密拖体2置于海水中，测量船10通过水密电缆8拖曳水密拖体2并采用S型路线对海域进行快速扫测，扫测过程中三轴磁通门持续侧量X轴磁场，并通过水密电缆传输至上位机，上位机根据持续侧量的X轴磁场生成X轴磁场波形，当X轴磁场波形出现峰值时，表明海缆11位于测量船10的正下方，海缆11位于测量船10的正下方后，测量船10悬停于海缆上方，此时，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11的位置关系如图4所示，测量船10、第一三轴磁通门3、第二三轴磁通门4和海缆11位于同一垂直直线上，且第二三轴磁通门4位于海缆11的正上方，第一三轴磁通门3位于第二三轴磁通门4的正上方，测量船10位于第一三轴磁通门3的正上方；

4)第一三轴磁通门3采集其位置E₁处的磁场三分量，第二三轴磁通门4采集其位置E₂的磁场三分量，高度计5采集第一三轴磁通门3与海床的距离h₀、姿态仪6采集X、Y、Z轴方向上的欧拉角，采集到的数据通过下位机7和水密电缆8传输给上位机9；

5)本实施例中海缆11内部电流为直流电，根据电流类型以及采集到的数据计算海缆11的埋深，埋深的计算步骤包括：

5.1)根据采集到的X、Y、Z轴方向上的欧拉角，形成欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)，欧拉旋转矩阵R_X(α)、R_Y(β)、R_Z(γ)的计算方式为：

其中，α、β、γ分别为X轴欧拉角、Y轴欧拉角和Z轴欧拉角；

5.2)通过欧拉旋转矩阵对第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4处的磁场三分量进行修正，修正的计数方式为：

其中，B_x1、B_Y1、B_Z1为第一三轴磁通门3采集到的磁场三分量，B_x2、B_Y2、B_Z2为第二三轴磁通门4采集到的磁场三分量，B_x1’、B_Y1’、B_Z1’、B_x2’、B_Y2’、B_Z2’为修正后的磁场三分量；

5.3)根据修正后的磁场三分量计算总磁场B₁、B₂，计算公式为：

5.4)根据总磁场B₁、B₂计算第一三轴磁通门3与海缆11的距离，计算公式为：

R₁＝R₂+d₀ (13)；

其中，k为比例系数，R₁为第一三轴磁通门3与海缆11的距离，R₂为第二三轴磁通门4与海缆11的距离，d₀为第一三轴磁通门3和第二三轴磁通门4之间的距离，d₀在安装水密拖体2时经过测量所得；

5.5)计算海缆的埋深h，计算公式为：

h＝R₁-h₀ (8)；

h₀为第一三轴磁通门3与海床的距离，即高度计6的输出；

最终计算得出海缆11的埋深h，显示在上位机9中。

通过上述三个实施例，总结本发明的工作原理为：

交流测埋深时，若海缆正常工作，实时记录电流值I；若海缆不正常工作，将海缆的一端与电流源连接，调节大功率电流源使其输出稳定频率ω的正弦电流信号，实时记录电流值I，两个三轴磁通门磁力仪测量磁场三分量，通过姿态仪提供的角度数据将交流磁场三分量转换到地理坐标系下，再经过傅里叶变换，得到三轴磁通门的三分量，最后代入交流海缆埋深方程，计算出海缆埋深，海缆正常工作测埋深工作机理与交流测埋深基本相同，只是获取电流值的方式不同；

直流测埋深时，将海缆的一端与电流源连接，调节大功率电流源使其输出稳定的直流电流信号，两个三轴磁通门磁力仪测量磁场三分量，通过姿态仪提供的角度数据将交流磁场三分量转换到地理坐标系下，得到三轴磁通门的三分量，最后代入直流海缆埋深方程，计算出海缆埋深。

以上结合实施例对本发明进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍属于本发明的专利涵盖范围之内。