一种海底电缆实时监测系统及监测方法

摘要

本发明公开了测量技术领域的一种海底电缆实时监测系统及监测方法。其技术方案是，设计海底电缆实时监测系统，通过检测背向瑞利散射光的偏振态和相位来实现海底电缆运行过程中的温度和应变，从而实现外界破坏、绝缘劣化、漏电、接地故障等状态信息的实时监测。不仅提高了设备的利用率，降低了监测成本，还大幅减小了漏报率和误判率，可实现对海缆的立体化、大范围、全线路、网络化实时监测，对海底电缆的安全稳定运行有重要意义。

主权项

一种海底电缆实时监测系统，其特征在于，所述系统包括窄谱光源、第一耦合器、偏振控制器PC、电光调制器EOM、脉冲发生器、第一隔离器、第一掺铒光纤放大器EDFA、第二隔离器、第一光滤波器、环形器、起偏器、传感光纤、第二耦合器、第二掺铒光纤放大器EDFA、检偏器、第三隔离器、第二光滤波器、第一光电检测器、第二光电检测器、数据采集与显示单元和时钟控制单元；其中，所述窄谱光源、第一耦合器、偏振控制器PC、电光调制器EOM、第一隔离器、第一掺铒光纤放大器EDFA、第二隔离器、第一光滤波器、环形器、起偏器和传感光纤顺次连接；所述窄谱光源用于产生窄谱光；所述第一耦合器的作用是将激光器发射的激光脉冲耦合进偏振控制器PC；所述电光调制器EOM用于调制脉冲光；所述第一隔离器用于防止脉冲光反向传输对窄谱光源造成损害，保证脉冲光单向传输；所述第一掺铒光纤放大器EDFA用于对脉冲光进行放大；所述第二隔离器用于防止脉冲光反向传输对窄谱光源造成损害，保证脉冲光单向传输；所述第一光滤波器用于滤除第一掺铒光纤放大器EDFA给系统引入的自发辐射噪声；所述起偏器的作用是将普通光信号转换成线偏振光；所述脉冲发生器分别与所述时钟控制单元和电光调制器EOM连接；所述脉冲发生器用于产生脉冲信号，通过电光调制器EOM调制窄谱光，使其变成脉冲光；所述时钟控制单元分别与所述窄谱光源和数据采集与显示单元连接；所述数据采集与显示单元用于提取瑞利散射光信号的偏振态和相位信息，并进行计算和显示；所述第二耦合器分别与所述环形器、第二掺铒光纤放大器EDFA和检偏器连接；所述第二耦合器是将背向瑞利散射信号分成两路；所述第二掺铒光纤放大器EDFA用于接收到的光进行放大；所述检偏器用于检测偏振态；所述第二掺铒光纤放大器EDFA、第三隔离器、第二光滤波器、第一光电检测器和数据采集与显示单元顺次连接；所述第三隔离器用于防止脉冲光反向传输对窄谱光源造成损害，保证脉冲光单向传输；所述第一光电检测器用于将接收到的光信号变为电信号；所述检偏器、第二光电检测器和数据采集与显示单元顺次连接；所述第二光电检测器用于将接收到的光信号变为电信号。