海纜危害實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
重大需求：海底光纜應(yīng)用及存在問題
目前面臨的問題：
1.海纜資源已經(jīng)十分巨大，未來建設(shè)將更加廣泛。
2.海底光纜敷設(shè)投資巨大，近海區(qū)域人為導(dǎo)致的斷纜故障頻發(fā)。
3.海纜故障維修成本巨大，每次平均耗時(shí)2周以上，且平均費(fèi)用高達(dá)2百萬元以上。
4.目前技術(shù)手段只能在海纜被破壞后進(jìn)行斷點(diǎn)定位，而無法對海纜潛在危害事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測和提前預(yù)警及事件定位。
5.海纜系統(tǒng)安全性和生存性脆弱，缺乏有效的技術(shù)手段進(jìn)行防護(hù)預(yù)警。
重大需求：海底光纜常見的故障原因統(tǒng)計(jì)
海底通信光纜敷設(shè)后，人為導(dǎo)致的故障率占比高達(dá)85%，損失十分巨大！
國內(nèi)外現(xiàn)狀
國內(nèi)已有的分布式光纖振動傳感系統(tǒng)大多是基于Φ-OTDR技術(shù)原理，而目前應(yīng)用也主要集中在陸上周界安防監(jiān)控領(lǐng)域，監(jiān)測距離一般只限于30~50km，此類技術(shù)不合適海纜預(yù)警領(lǐng)域。
國外基于光纖傳感技術(shù)構(gòu)建海纜災(zāi)害預(yù)警的商用案例還未見公開報(bào)道。
2010年起，信維科技即在國內(nèi)較早開展了分布式光纖傳感技術(shù)的研究和實(shí)驗(yàn)，通過多年的深入研究和技術(shù)攻關(guān)，公司已研發(fā)成功擁有獨(dú)特專利技術(shù)的STI增強(qiáng)型光纖干涉儀，利用自主研發(fā)的獨(dú)特“雙向干涉多域相關(guān)識別及定位技術(shù)“，在國內(nèi)開創(chuàng)性地實(shí)現(xiàn)了監(jiān)測距離可達(dá)1000KM以上的超長距離分布式光纖傳感系統(tǒng)，并已成功部署了多個實(shí)用化海纜預(yù)警系統(tǒng)，目前產(chǎn)品成熟度較高。
解決辦法
基本思路：
利用海纜中的已有光纖，構(gòu)建對外部安全侵害事件敏感的傳感系統(tǒng)，對潛在的破壞事件進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測、提前預(yù)警和定位，及時(shí)阻止破壞事態(tài)的發(fā)展?？山Y(jié)合海事AIS系統(tǒng)，對相應(yīng)位置海纜段內(nèi)的破壞主體船只進(jìn)行及時(shí)追蹤和制止，有效預(yù)防海纜災(zāi)害，提高重要海纜的安全性和生存性。
核心作用：
解決了目前的技術(shù)手段只能在危害導(dǎo)致斷纜時(shí)才能進(jìn)行的事后故障定位，而無法提前預(yù)警定位的技術(shù)空白，有效提高海纜安全性并可極大降低海纜運(yùn)維成本。
系統(tǒng)架構(gòu)
海底光纜危害實(shí)時(shí)監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
海纜在線監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)：
系統(tǒng)主要包括岸基設(shè)備與水下設(shè)備，其中岸基設(shè)備包括岸基監(jiān)測設(shè)備、控制臺和顯示器，水下設(shè)備包括海纜和對岸節(jié)點(diǎn)設(shè)備。系統(tǒng)采用STI增強(qiáng)型光纖干涉儀來構(gòu)建，通過選取海纜中的四根光纖分別組成兩根參考臂與兩根引導(dǎo)臂，采用自有專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的獨(dú)有干涉原理實(shí)現(xiàn)對各種危害事件的探測、分析和預(yù)警。
核心產(chǎn)品設(shè)備
設(shè)備主要性能指標(biāo)
1、普通型（160km）：
波長：獨(dú)立纖芯1550nm、復(fù)用纖芯采用C波段中
空閑波長（盡量遠(yuǎn)離業(yè)務(wù)波長）
監(jiān)測距離：優(yōu)于160公里
定位精度：優(yōu)于50米
動態(tài)范圍：120dB
頻率響應(yīng)：20-20KHz（涵蓋落錨、錨鏈及拖網(wǎng)拖拽、挖沙船、蛙人及水下機(jī)器人破壞等常見危害特征頻率）
預(yù)警時(shí)延：<6秒
漏報(bào)率：0%
誤報(bào)率：<1%
2、增強(qiáng)型（1000km）：
波長：獨(dú)立纖芯1550nm、復(fù)用纖芯采用C波段中
空閑波長（盡量遠(yuǎn)離業(yè)務(wù)波長）
監(jiān)測距離：優(yōu)于1000公里
定位精度：百公里內(nèi)優(yōu)于50米，全程優(yōu)于200米
動態(tài)范圍：120dB
頻率響應(yīng)：20-20KHz（涵蓋落錨、錨鏈及拖網(wǎng)拖拽、挖沙船等常見危害特征頻率）
預(yù)警時(shí)延：<10秒
漏報(bào)率：0%
誤報(bào)率：<1%
海纜安全監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)
核心功能：
1.系統(tǒng)功能：海底光纜網(wǎng)絡(luò)全局性信息監(jiān)測、展示和操控
2.特種裝備監(jiān)控管理：海底接駁設(shè)備、分支器、中繼器、傳感器、水聲通信等裝備的統(tǒng)一運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控管理
3.海纜故障預(yù)警：國際領(lǐng)先的海纜危害預(yù)警技術(shù)，智能分析和危害預(yù)警，提前預(yù)判，有效提高海纜安全性和生存性
4.數(shù)據(jù)接口融合：可與AIS海事系統(tǒng)、船只路由監(jiān)控系統(tǒng)等統(tǒng)一接口，實(shí)現(xiàn)水下態(tài)勢和水面態(tài)勢融合研判
5.角色管理：運(yùn)維管理人員權(quán)限配置和安全策略管理
6.輔助決策：其它系統(tǒng)頂層管理和決策輔助功能
海底光纜監(jiān)測工程項(xiàng)目
1.某海底光電復(fù)合纜監(jiān)測，監(jiān)測距離近100公里。
2.某海底光電復(fù)合纜監(jiān)測預(yù)警項(xiàng)目，監(jiān)測不同位置的11條海底復(fù)合光纜，每條150公里長，海纜總長度1590公里（無中繼器監(jiān)測方式）。
3.某海底海纜陣監(jiān)測預(yù)警項(xiàng)目，監(jiān)測海纜總長度約300公里（有中繼器監(jiān)測方式） 。
相關(guān)工程現(xiàn)場照片
