引用本文:
袁臻东,罗钦发,李云,等. 基于双向干涉多域相关识别的海缆危害监测技术[J]. 光通信技术,2022,46(5):103-109.
袁臻东1,罗钦发1,李 云2,李 康2,李 威2
(1.南部战区海军92682部队,广东;2.北京信维科技股份有限公司,北京 100085)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:海底光缆敷设投资巨大,而近海区域人为导致的断缆故障频发。目前的技术手段只能在海缆被破坏后进行断点定位,而无法对海缆潜在危害事件进行实时监测、提前预警和事件定位。提出了一种双向干涉多域相关识别技术,通过海缆中已有光纤构建对外部安全侵害事件敏感的传感系统,对无事件发生、敲击光纤和拉拽光纤这3类事件进行了实验与分析。实验结果表明:该技术可有效预防海缆灾害,提高重要海缆的安全性和生存性。
关键词:海底光缆;实时监测;光纤传感;双向干涉;海缆防护
中图分类号:TN914 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2022)05-0103-07
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2022.05.019
0 引言
光纤传感在线监测技术是 20 世纪 70 年代由美国率先提出并发展起来的新型传感监测技术,具有电磁免疫、高灵敏、大动态、高可靠、易组网和信息感知与传输一体等优势,被英、法、俄、日等军事强国高度关注。21 世纪后,随着物理、材料和信息等学科的快速发展,应用于军事科技和武器装备的高性能光纤传感监测技术呈现出加速发展的趋势,已成为军事及重要设施安全监测与预警领域发展的技术标杆,特别是光纤传感监测系统采用传输光缆作为传感器,在传输光纤安全监测预警方面的应用具有显著优势[1-3]。
海底传输光缆作为海底通信及固定探测网络中信息传输的主要媒介,一旦发生故障,将带来巨大的损失。根据多年来海底光缆的损坏情况可知,其生存性问题还未得到彻底的解决。海底光缆故障中,约 85%由渔船捕捞或船舶抛锚引起,6%由自然灾害(如地震)引起,9%由鱼咬或光缆自身质量引起[4]。因此,人类渔业、航运等活动是导致海底通信光缆损坏的主要原因。由于渔船捕捞作业方式繁多,其中拖网、刺网和张网作业对海底通信光缆的威胁很大,大量渔船非法拖网作业、禁航区内作业和随意抛锚的现象严重,极易造成渔网和锚链拖挂,从而损坏海底光缆;此外,近海作业渔船设备大都简陋,均未加装船舶自动识别(AIS)系统和中国渔政船位识别系统等电子设备,无法对其进行个体识别和取证。
目前,针对海底通信光缆易遭受船锚和拖网等情况[5-6],主要以水面巡逻、雷达扫描和宣传教育等传统监测方法为主,监测的范围较小,且容易受天气和海况等自然环境的影响。因此,本文提出一种双向干涉多域相关识别技术对海底光缆进行有效的安全防护。
3 结束语
本文提出了一种双向干涉多域相关识别技术并做成产品,分别在实验室和实际应用场景情况下长时间做了多组敲击与拉拽实验,充分验证了该产品已具备实际的海底光缆监测能力。
本技术及产品可用于军民两用的光纤通信光缆、水下海缆、电力光电复合缆、输油输气管道、重要基地以及机场围栏的安防监测等应用领域中,特别是需要对重要设施进行实时在线安全监测的单位和机构,如水下观测网、光纤水听器阵列中的海光缆以及光电复合缆的实时监测预警。