一种海底侦察监测网络用电缆

文档序号:34824 发布日期:2021-09-24 浏览:36次 >En<

阅读说明:本技术 一种海底侦察监测网络用电缆 (Cable for submarine reconnaissance monitoring network ) 是由 水利飞 叶宇 叶明竹 穆腾飞 王迪 钱玉珠 周环 肖尚兵 张传明 吴昊 于 2021-07-27 设计创作,主要内容包括:本发明公开了一种海底侦察监测网络用电缆,包含电缆本体,所述电缆本体的内表面固定安装有外被套,所述外被套的内表面安装有若干个钢丝和内垫套,若干个所述钢丝位于外被套和内垫套之间,所述内垫套的内表面固定安装有铅套,所述铅套的内表面固定安装有绝缘套,所述绝缘套的内部设置有阻水铜导体,所述电缆本体的外表面镶嵌有若干个定位环,所述定位环包含外部统计模块、外部分析模块和定位模块;所述绝缘套包含内部统计模块、内部分析模块和预警提示模块;本发明用于解决现有方案中没有结合电缆的外部状态和内部运行状态进行综合分析,使得监测结果的准确性不佳的技术问题。(The invention discloses a cable for a submarine reconnaissance monitoring network, which comprises a cable body, wherein an outer quilt cover is fixedly arranged on the inner surface of the cable body, a plurality of steel wires and an inner cushion cover are arranged on the inner surface of the outer quilt cover, the plurality of steel wires are positioned between the outer quilt cover and the inner cushion cover, a lead cover is fixedly arranged on the inner surface of the inner cushion cover, an insulating cover is fixedly arranged on the inner surface of the lead cover, a water-blocking copper conductor is arranged inside the insulating cover, a plurality of positioning rings are embedded on the outer surface of the cable body, and each positioning ring comprises an external statistical module, an external analysis module and a positioning module; the insulating sleeve comprises an internal statistical module, an internal analysis module and an early warning prompt module; the method and the device are used for solving the technical problem that the accuracy of the monitoring result is poor because the external state and the internal operation state of the cable are not combined for comprehensive analysis in the existing scheme.)

一种海底侦察监测网络用电缆

技术领域

本发明涉及电缆监测

技术领域

,具体涉及一种海底侦察监测网络用电缆。

背景技术

海底电缆是用绝缘材料包裹的导线,铺设在海底及河流水下,用于电信传输;现代的海底电缆都是使用光纤作为材料来传输电话和互联网信号;

海缆分海底通信电缆和海底电力电缆;海底通信电缆主要用于通讯业务,费用昂贵,但保密程度高;海底电力电缆主要用于水下传输大功率电能,与地下电力电缆的作用等同,只不过应用的场合和铺设的方式不同。

现有的海底侦察监测网络用电缆使用时存在的缺陷包括:没有结合电缆的外部状态和内部运行状态进行综合分析,使得监测结果的准确性不佳。

发明内容

本发明的目的在于提供一种海底侦察监测网络用电缆,解决以下技术问题:现有方案中没有结合电缆的外部状态和内部运行状态进行综合分析,使得监测结果的准确性不佳。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现:

一种海底侦察监测网络用电缆,包含电缆本体,所述电缆本体的内表面固定安装有外被套,所述外被套的内表面安装有若干个钢丝和内垫套,若干个所述钢丝位于外被套和内垫套之间,所述内垫套的内表面固定安装有铅套,所述铅套的内表面固定安装有绝缘套,所述绝缘套的内部设置有阻水铜导体,所述电缆本体的外表面镶嵌有若干个定位环,所述定位环包含外部统计模块、外部分析模块和定位模块;所述绝缘套包含内部统计模块、内部分析模块和预警提示模块;

所述外部统计模块用于采集电缆本体外部的状态信息并进行处理统计,得到状态处理信息;所述外部分析模块用于对状态处理信息进行分析操作,得到状态分析信息;所述定位模块用于对电缆本体进行定位获取位置信息;

所述内部统计模块用于采集电缆本体内部的运行信息并进行处理统计,得到运行处理信息;所述内部分析模块用于对运行处理信息进行分析匹配,得到运行分析信息;所述预警提示模块用于对电缆本体的运行进行预警和提示。

进一步地,所述外部统计模块对状态信息并进行处理统计的具体步骤包括:

获取状态信息中电缆本体外部的压力数据、温度数据和密度数据,对外部的压力数据、温度数据和密度数据分别进行取值和标记;

利用公式计算得到外部的影响因子;其中,a1、a2和a3表示为不同的比例系数且均大于零,η表示为预设的外部修正系数,取值为0.65947,WY表示为外部的压力值,WW表示为外部的温度值,WM表示为外部的海水密度。

进一步地,所述外部分析模块用于对状态处理信息进行分析操作的具体步骤包括:提取状态处理信息中的影响因子,将影响因子与预设的外影阈值进行匹配,若影响因子不大于外影阈值,则生成第一外部信号;若影响因子大于外影阈值,则生成第二外部信号,获取第二外部信号持续的时长和频率并分别设定为影响时长和影响频率;将第一外部信号、第二外部信号、影响时长和影响频率进行分类组合,得到状态分析信息。

进一步地,所述内部统计模块对运行信息进行处理统计的具体步骤包括:

提取运行信息中电缆本体内部的类型数据、尺寸数据、压力数据、温度数据和材料数据,对内部的类型数据、尺寸数据、压力数据、温度数据和材料数据分别进行取值和标记;

利用公式计算得到内部的运行因子;其中,b1和b2表示为不同的比例系数且均大于零,LL表示为电缆本体类型对应的类型关联值,R表示为阻水铜导体的半径,NY表示为内部的压力值,NW表示为内部的温度值,CG表示为电缆本体材料对应的材料关联值。

进一步地,所述内部分析模块用于对运行处理信息进行分析匹配的具体步骤包括:获取运行处理信息中的运行因子,计算运行因子与预设的内运阈值之间的比值,将该比值与设定的运行等级进行匹配,获取对应的运行等级和提示。

本发明的有益效果:

本发明通过定位环中外部统计模块、外部分析模块和定位模块以及绝缘套中内部统计模块、内部分析模块和预警提示模块的配合使用,可以解决现有方案中没有结合电缆的外部状态和内部运行状态进行综合分析,使得监测结果的准确性不佳的技术问题;

利用外部统计模块采集电缆本体外部的状态信息并进行处理统计,得到外部的影响因子;利用外部分析模块对状态处理信息进行分析操作,得到状态分析信息;利用定位模块对电缆本体进行定位获取位置信息;通过采集电缆本体外部的状态信息并进行处理和计算,使得采集的各项数据之间建立联系便于对电缆本体外部的情况进行整体分析;

利用内部统计模块采集电缆本体内部的运行信息并进行处理统计,得到内部的运行因子;利用内部分析模块对运行处理信息进行分析匹配,得到运行分析信息;通过采集电缆本体内部的运行信息并进行处理和计算,使得采集的各项数据之间建立联系便于对电缆本体内部的情况进行整体分析;利用预警提示模块对电缆本体的运行进行预警和提示;将外部的影响因子与内部的运行因子通过计算建立联系,可以对电缆的内外情况进行综合分析,提高预警提示的准确性,便于对不同程度的异常进行不同方式的处理。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明一种海底侦察监测网络用电缆的立体剖视图。

图2为本发明一种海底侦察监测网络用电缆的模块框图。

图中:1、电缆本体;2、定位环;3、外被套;4、钢丝;5、内垫套;6、铅套;7、绝缘套。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-2所示,本发明为一种海底侦察监测网络用电缆,包含电缆本体1,所述电缆本体1的内表面固定安装有外被套3,所述外被套3的内表面安装有若干个钢丝4和内垫套5,若干个所述钢丝4位于外被套3和内垫套5之间,所述内垫套5的内表面固定安装有铅套6,所述铅套6的内表面固定安装有绝缘套7,所述绝缘套7的内部设置有阻水铜导体,所述电缆本体1的外表面镶嵌有若干个定位环2,所述定位环2包含外部统计模块、外部分析模块和定位模块;所述绝缘套7包含内部统计模块、内部分析模块和预警提示模块;

所述外部统计模块用于采集电缆本体1外部的状态信息并进行处理统计,得到状态处理信息;具体的步骤包括:

获取状态信息中电缆本体1外部的压力数据、温度数据和密度数据,对外部的压力数据、温度数据和密度数据分别进行取值和标记;将外部的压力数据中的压力值进行取值并标记为WY;将外部的温度数据中的温度值进行取值并标记为WW;将外部的密度数据中的海水密度标记为WM;

将标记的各项数据进行归一化处理并取值,利用公式计算得到外部的影响因子;其中,a1、a2和a3表示为不同的比例系数且均大于零,η表示为预设的外部修正系数,取值为0.65947,WY表示为外部的压力值,WW表示为外部的温度值,WM表示为外部的海水密度;

将标记的各项数据与影响因子分类组合,得到状态处理信息。

本发明实施例中,通过外部统计模块用于采集电缆本体1外部的状态信息并进行处理统计,该状态信息包含外部的压力数据、温度数据和密度数据,基于电缆本体1外部的压力、温度和海水密度方面进行监测分析,判断外部的状态是否对电缆本体1内部的运行造成影响;并且基于外部影响持续的时长和频率进一步分析。

所述外部分析模块用于对状态处理信息进行分析操作,得到状态分析信息;具体的步骤包括:

提取状态处理信息中的影响因子,将影响因子与预设的外影阈值进行匹配,若影响因子不大于外影阈值,则生成第一外部信号;若影响因子大于外影阈值,则生成第二外部信号,获取第二外部信号持续的时长和频率并分别设定为影响时长和影响频率;将第一外部信号、第二外部信号、影响时长和影响频率进行分类组合,得到状态分析信息。

本发明实施例中,第一外部信号表示电缆本体1外部的状态正常;第二外部信号表示电缆本体1外部的状态异常,通过对第二外部信号持续的时长和频率进一步分析确定是持续性异常和短暂性异常。

所述定位模块用于对电缆本体1进行定位获取位置信息;其中,若干个定位环2均等分布在电缆本体1的外表面,定位模块通过获取的位置信息可以快速定位到出现异常的电缆本体1的位置。

所述内部统计模块用于采集电缆本体1内部的运行信息并进行处理统计,得到运行处理信息;具体的步骤包括:

提取运行信息中电缆本体1内部的类型数据、尺寸数据、压力数据、温度数据和材料数据,对内部的类型数据、尺寸数据、压力数据、温度数据和材料数据分别进行取值和标记;将类型数据中电缆本体1的类型标记为DL;设定不同的电缆类型均对应一个不同的类型关联值,将类型数据中电缆本体1的类型与所有的电缆类型进行匹配获取对应的类型关联值并标记为LL;将尺寸数据中阻水铜导体的半径标记为R;将内部的压力数据中的压力值标记为NY;将内部的温度数据中温度值标记为NW;将材料数据中的材料类型标记为CL;设定不同的材料类型均对应一个不同的材料关联值,将材料数据中的材料类型与所有的材料类型进行匹配获取对应的材料关联值并标记为CG;其中,压力值和温度值可以通过压力传感器和温度传感器获取;

将标记的各项数据进行归一化处理并取值,利用公式计算得到内部的运行因子;其中,b1和b2表示为不同的比例系数且均大于零,LL表示为电缆本体1类型对应的类型关联值,R表示为阻水铜导体的半径,NY表示为内部的压力值,NW表示为内部的温度值,CG表示为电缆本体1材料对应的材料关联值;

将标记的各项数据与运行因子进行分类组合,得到运行处理信息。

本发明实施例中,通过内部统计模块采集电缆本体1内部的运行信息并进行处理统计,该运行信息包含电缆本体1内部的类型数据、尺寸数据、压力数据、温度数据和材料数据,基于电缆本体内部的类型、尺寸、压力、温度和材料方面进行监测分析,对电缆本体1内部的运行状态进行监测,从多方面进行联立计算可以提高内部运行监测的准确性。

所述内部分析模块用于对运行处理信息进行分析匹配,得到运行分析信息;具体的步骤包括:

获取运行处理信息中的运行因子,计算运行因子与预设的内运阈值之间的比值,将该比值与设定的运行等级进行匹配,获取对应的运行等级和提示;设定的运行等级包含正常等级、异常等级和风险等级;其中,正常等级的取值范围为(-∞,k);异常等级的取值范围为[k,m);风险等级的取值范围为[m,+∞),k、m均为预设的不同的常数;

若该比值属于正常等级,则生成第一分析信号;若该比值属于异常等级,则生成第二分析信号;若该比值属于风险等级,则生成第三分析信号;将运行因子与第一分析信号、第二分析信号和第三分析信号分类组合,得到运行分析信息。

所述预警提示模块用于对电缆本体1的运行进行预警和提示;具体的步骤包括:

获取第二外部信号持续的时长和频率并分别设定为影响时长和影响频率,将影响时长标记为YS,将影响频率标记为YP;获取第二外部信号对应的运行处理信息中的运行因子,利用公式计算得到预警值;其中,g1、g2和g3表示为不同的比例系数且均大于零;

获取预警值的整数部分并对其进行分析,若整数部分属于[n,n+q),则生成第一预警信号;若整数部分属于[n+q,+∞),则生成第二预警信号;其中,n和q均为预设的不同的常数;

第一预警信号和第二预警信号构成预警组合集,通过预警组合集对电缆本体1的运行进行预警。

本发明实施例中,第一预警信号和第二预警信号用于对电缆本体1外部的状态异常进一步分析来确定是持续性异常还是短暂性异常;第一预警信号表示电缆本体1的外部异常但内部正常属于短暂性异常;例如,外部受到异物的撞击或者地质活动造成的影响;第二预警信号表示电缆本体1的外部异常且内部也异常属于持续性异常;例如,电缆本体1造成破坏并对内部结构的运行造成影响。基于从外部的异常状态并结合内部的运行状态进行综合分析,可以准确高效的对电缆本体1的运行进行监控和预警,克服现有方案中预警的异常状态不清晰的缺陷。

本发明中的公式均是去除量纲取其数值计算,通过采集大量数据进行软件模拟得到最接近真实情况的一个公式,公式中的预设比例系数和阈值由本领域的技术人员根据实际情况设定或者通过大量数据模拟获取。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以及特定的方位构造和操作,因此,不能理解为对本发明的限制。此外,“第一”、“第二”仅由于描述目的,且不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。因此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。本发明的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”等应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接连接,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明,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,均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

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