檢測水下設備故障的方法、裝置及設備的製作方法

2023-04-26 06:35:41 2

專利名稱：檢測水下設備故障的方法、裝置及設備的製作方法
技術領域：
本發明涉及光通信技術領域，特別涉及一種檢測水下設備故障的方法、裝置及設備。
背景技術：
隨著全球通信技術的快速發展，水下傳輸設備的安全性和可靠性越來越受到各 國通信設備製造商、設備供應商等相關廠商的重視，因為一旦這些設備出現故障不僅影響 正常通信，而且維修成本非常大。以網際網路通信為例，連接全世界的網際網路每時每刻都在 傳遞著數以萬計的通信信息，這些通信信息主要是都過岸上設備和水下設備來傳送，岸上 設備將通信信息打包傳輸，水下設備則將包含這些信息的通信信號處理、發送和接收。而 水下設備主要包括海底光纜(Submarine Optical Fiber Cable簡稱SOFC)、水下中繼器 (Submarine Repeater簡稱RPT)和水下光纜分路器(Branching Unit簡稱BU)。以BU為 例，BU是一種光信號分支裝置，實現將主光路的部分光信號或者部分光波合或分到支路的 功能，並且保證當主幹路SOFC由於故障或者維修需要被切斷時，其他支路部分仍然能夠保 持正常的供電狀態，從而儘可能的減少故障對SOFC傳輸信號的影響。所以在海纜系統引入 BU可以實現多站點互相通訊的功能並且大大節省SOFC用量，極具實用價值。發明人在實現本發明的過程中發現現有技術中存在的缺陷在於一旦水下設備出 現故障必將影響網際網路的正常通信，所以快速定位故障及確定故障原因將變得非常重要。 而在水下設備的故障中，很多是由這些設備內部滲水或線路燒毀引發的，這些故障發生就 將導致該設備功能失效，從而使得某段光纜喪失傳輸信號的能力，必將給正常通信帶來不 便，所以如何能有效檢測水下設備的故障已成為本領域技術人員長期希望得到解決的問 題。

發明內容
為了有效檢測水下設備發生的故障，本發明實施例提供一種檢測水下設備故障的 方法、裝置及設備，該檢測水下設備故障的方法及裝置安裝在水下設備中，可以根據水下設 備內的環境狀態的變化改變光信號中的光參數，從而只要檢測出光信號中的相應光參數是 否改變即可獲知該水下設備內的環境狀態是否發生變化，從而判斷出是否有事故發生。為了實現上述發明目的，本發明實施例提供一種檢測水下設備故障的方法，所述 方法包括接收輸入的光檢測信號，並將所述光檢測信號按照預定的迴路傳向輸入的光檢測 信號側；當故障發生時，根據周圍環境狀態參量的變化，改變所述傳向輸入光檢測信號側 的光檢測信號的光參數，以使所述輸入光檢測信號側根據所述光檢測信號的光參數的改 變，判斷出故障發生。為了實現上述發明目的，本發明實施例還提供一種檢測水下設備故障的裝置，所述裝置包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發 送光檢測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；所述光纖上設置有透射型光器件，所述透射型光器件用於當故障發生時，通過感 應周圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數。為了實現上述發明目的，本發明實施例還提供一種水下光纜分路器，所述水下光 纜分路器包括檢測水下設備故障的裝置，所述裝置進一步包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送 光檢測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；所述光纖上設置有透射型光器件，所述透射型光器件用於當故障發生時，通過感 應周圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數。為了實現上述發明目的，本發明實施例還提供一種檢測水下設備故障的裝置，所 述裝置包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送 光檢測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；與所述光耦合器一輸出端相連的反射型光器件，所述反射型光器件用於當故障發 生時所述反射型光器件通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數， 並將被調節光參數的光檢測信號反射至所述光纖中。為了實現上述發明目的，本發明實施例還提供一種水下光纜分路器，所述水下光 纜分路器包括檢測水下設備故障的裝置，所述裝置進一步包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送 光檢測信號的光耦合器； 所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；與所述光耦合器一輸出端相連的反射型光器件，所述反射型光器件用於當故障發 生時通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數，並將被調節光參數 的光檢測信號反射至所述光纖中。本發明實施例的有益效果在於，可以檢測水下的目標設 備內是否發生故障，從而為準確查找到水下設備引發故障的原因提供有效解決的途徑。


為了更清楚地說明本發明實施例的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用 的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本 領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他 的附圖。圖1為本發明實施例一的檢測海底通信設備滲水故障的方法的流程圖。圖2為本發明實施例二的檢測海底通信設備滲水故障的方法的流程圖。圖3為本發明實施例三的檢測海底通信設備滲水故障的裝置的一種示意圖。圖4為圖3中透光感應器件的結構示意圖。
圖5為本發明實施例三的檢測海底通信設備滲水故障的裝置的另一種示意圖。圖6為本發明實施例三的檢測海底通信設備滲水故障的裝置設置在水下中繼器 內的示意圖。圖7為本發明實施例四的檢測海底通信設備滲水故障的裝置的示意圖。圖8a為實施例五設置在海底的圖水下光纜分路器的示意圖。圖8b為圖8a中的水下光纜分路器設置有檢測海底通信設備滲水故障的裝置的示 意圖。
具體實施例方式下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發 明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施 例，都屬於本發明保護的範圍。本發明實施例為一種檢測海底通信設備滲水故障的技術。該技術主要是檢測通過 海底通信設備的光檢測信號中的光參數是否有變化，若有變化，則說明相應海底通信設備 內有滲水現象，若此處的故障已發生則說明該故障很可能是由於通信設備內滲水所致，為 判斷海底發生通信故障原因提供了有效的依據。在此，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，但並不作為對本發明的 限定。實施例一本發明實施例提供一種檢測海底通信設備滲水故障的方法，如圖1所示，圖1為本 發明實施例的流程框圖。從圖1中可以看出，本實施例中的檢測海底通信設備滲水故障的 方法包括101.接收輸入的光檢測信號，並將所述光檢測信號按照預定的迴路傳向輸入的光 檢測信號側；102.當故障發生時，根據周圍環境狀態參量的變化，改變所述傳向輸入光檢測信 號側的光檢測信號的光參數，以使所述輸入光檢測信號側根據所述光檢測信號的光參數的 改變，判斷出故障發生。由於海底光纜主要用於傳輸的光業務信號，而這些光業務信號必經過海底的其他 通信設備，比如水下中繼器或水下光纜分路器，所以將用於檢測海底通信設備滲水故障的 裝置設置在類似水下中繼器或水下光纜分路器的海底通信設備中，該裝置根據步驟101通 過一條海底光纜可以接收岸上設備發送的光檢測信號，並將所述光檢測信號按照預定的回 路傳向發送光檢測信號的該岸上設備。其中所述預定的迴路是預先設置的將接收到光檢測 信號傳輸回該岸上設備的光纖通路。比如在用於檢測海底通信設備滲水故障的裝置內的連 接接收岸上設備發送的光檢測信號的接收端與向岸上設備發送光檢測信號的發送端的光 纖，光檢測信號即可從接收端通過光纖傳輸至發送端。而發送端可與一條海底光纜相接，該 海底光纜主要用於將其他方向發送的光業務信號傳輸至該岸上設備。所以光檢測信號就可 以根據預定的迴路返回岸上設備。步驟102中在海底通信設備內發生滲水時，根據設備內 的環境狀態參量的變化，改變所述傳向輸入光檢測信號側的光檢測信號的光參數。比如當設備內滲水時，設備內的溼度必定比正常時高，所以當設備內溼度改變時，該裝置中對溼度 變化敏感的感光材料就會變化，而感光材料的變化使得該材料上的光折射率係數改變，從 而當所述光檢測信號透射過該感光材料時所述光檢測信號的光參數也被改變，比如光的功 率、波長等參數。其中，這種感光材料可以是一種表面塗有白明膠(gelatin)的亞波長直徑 的錐形光纖。該光纖設置在光纖通路的一段中，這種光纖對溼度的變化非常敏感，一旦周圍 溼度變化，則其折射率係數就對應改變，光檢測信號透射過光纖通路上的這段光纖時，光的 功率、波長等參數就會改變。從而使得傳輸到輸入的光檢測信號側的光檢測信號中的光參 數與接收該光檢測信號時的光參數不同。由於本實施例中發送光檢測信號是從岸上設備發 送的，所以根據步驟101中的預定迴路向該發送所述光檢測信號的岸上設備返回該光檢測 信號，岸上設備判斷返回的光檢測信號中的光參數是否有變化，比如光功率或光波長等參 數是否改變，若改變則說明相應的海底通信設備內溼度較大，可能有滲水現象。若是在發生 故障時檢測出海底通信設備有滲水，則說明相應設備的故障很可能是由滲水引起的，需要 及時將排除滲水事故。同理，若沒有滲水發生，則光檢測信號中的光參數不發生變化，所以當岸上設備判 斷接收到的光檢測信號中的光參數沒有變化時，說明相應海底通信設備沒有滲水事故發生。需要說明的是本實施例中環境狀態參量不僅包括上述的周圍環境狀態溼度參量， 還可以是環境狀態溫度參量或環境狀態壓力參量，即可以用對溫度或壓力變化敏感的透光 材料，使得當透光材料感應到周圍溫度或壓力變化時，其折射率係數也隨之改變。所以步驟 102可根據實際情況選擇合適的感光材料，從而達到相應的技術效果。比如當水下設備發生 線路燒毀的故障時，當透光材料感應到周圍溫度變化時，其折射率係數也隨之改變，根據透 光材料是一種對周圍溫度變化敏感的材料特性，即可根據改變了光參數的光檢測信號判斷 出該海底通信設備內溫度升高，出現線路燒毀的故障。本發明實施例的優點在於，通過本發明實施例所述的方法可以檢測海底的目標通 信設備內是否出現故障，也可以準確查找到海底通信設備引發故障的原因。實施例二本發明實施例提供一種檢測海底通信設備滲水故障的方法，以檢測海底通信設備 滲水故障的裝置為例，如圖2所示，圖2為本發明實施例的流程框圖。從圖2中可以看出， 本實施例中的檢測海底通信設備滲水故障的方法包括201.接收輸入的光檢測信號，並將所述光檢測信號按照預定的迴路傳向輸入的光 檢測信號側；此處與實施例一中的步驟101相同，故不再贅述。202.當滲水故障發生時，用於透射所述光檢測信號的透射型光器件或用於反射 光檢測信號的反射型光器件通過感應周圍環境狀態參量的變化調節自身器件的折射率系 數；本實施例的滲水故障檢測裝置中可選擇設置透射型光器件和反射型光器件，透射 型光器件和反射型光器件會通過感應周圍環境狀態參量的變化對應調節自身的折射率系 數。本實施例中的透射型光器件或反射型光器件都是使用的對周圍環境狀態(周圍環境的 溼度、溫度或壓力)變化敏感的光器件，一旦周圍環境中的溼度、溫度或壓力發生變化，則介質自身的折射率係數也隨之改變。以感應溼度的透射型光器件為例，這種透射型光器件 可以是一種表面塗有白明膠的亞波長直徑的錐形光纖，該光纖可以設置在預定光纖通路的 一段中，使得光檢測信號向所述輸入的光檢測信號側返回傳輸時必經過該段錐形光纖。203.對應調節的透射型光器件或反射型光器件的折射率係數改變所述光檢測信 號的光參數，以使所述輸入光檢測信號側根據所述光檢測信號的光參數的改變，判斷出故 障發生。此處，由於光檢測信號經透射型光器件的透射或反射型光器件的反射改變了自身 的光參數，如光功率和光波長等參數。而改變了光參數的光檢測信號經預定的迴路傳向所 述輸入的光檢測信號側。比如通過預定的迴路中的另一海底光纜將改變了光參數的光檢測 信號傳輸至輸入光檢測信號側，比如輸入光檢測信號的岸上設備，使得岸上設備接收到該 光檢測信號後判斷光檢測信號中的光參數是否改變，若判斷結果為光參數改變，即可得出 該海底通信設備內的環境狀態發生改變，即設備內的溼度或壓力發生變化，這種變化最有 可能是由於設備內滲水引起的，從而得出該設備內發生滲水事故的結論。同理，若沒有滲水發生，則光檢測信號中的光參數不發生變化，所以當岸上設備判 斷接收到的光檢測信號中的光參數沒有變化時，說明相應海底通信設備沒有滲水事故發 生。需要說明的是本實施例中環境狀態參量不僅包括上述的周圍環境狀態溼度參量， 還可以是環境狀態溫度參量或環境狀態壓力參量，即可以用對溫度或壓力變化敏感的透射 型光器件或反射型光器件，使得當透射型光器件或反射型光器件感應到周圍溫度或壓力變 化時，其折射率係數也隨之改變。所以步驟202可根據實際情況選擇合適的透射光器件或 反射光器件，從而達到相應的技術效果。比如當水下設備發生線路燒毀的故障時，當透射型 光器件或反射型光器件感應到周圍溫度變化時，其折射率係數也隨之改變，根據透射型光 器件或反射型光器件是一種對周圍溫度變化敏感的材料特性，即可根據改變了光參數的光 檢測信號判斷出該海底通信設備內溫度升高，出現線路燒毀的故障。本發明實施例的優點在於，通過選擇合適的對周圍環境狀態變換敏感的介質調節 光檢測信號的光參數，根據特定的介質以及改變了光參數的光檢測信號判斷出相應海底通 信設備內是否出現故障，若出現故障則可知道海底通信設備引發故障的原因，大大方便了 對海底通信設備進行定位故障，從而及時找出故障位置，對海底通信系統的維護提供了有 效的解決途徑。在上述方法實施例中預定的迴路的作用是將接收到的光檢測信號回傳至輸入光 檢測信號側，以使輸入光檢測信號側判斷所述光檢測信號中的光參數是否改變，從而判斷 是否有事故發生。所以上述實施例中的預定的迴路說明都是示例性的，本領域技術人員完 全可以上述說明設計出多種相同作用的迴路，所以上述有關預定的迴路的說明不應視為僅 有的實施方式從而看成是對本發明的限制，任何相同作用的迴路設計都在本發明的保護範 圍之內。實施例三為了更好的實現上述實施例中的方法，本發明實施例提供一種檢測海底通信設備 滲水故障的裝置，其中海底通信設備以水下光纜分路器，即BU為例，如圖3所示，圖3為本 實施中檢測水下光纜分路器滲水故障裝置的結構示意圖。
由於BU是一種水下光纜分路設備，分合多條海底光纜，所以一旦BU中滲水，影響 到光纜傳輸正常的光業務信號，從而使得全球網際網路的業務受阻，所以對BU進行檢測將變
得非常必要。圖3中兩條單向傳輸型海底光纜貫穿於BU中，這兩條海底光纜都連接岸上A、B兩 登陸站，兩光纜傳輸信號的方向是相向的，即一條是從岸上A登陸站傳向岸上B登陸站的第 一光纜，另一條是從岸上B登陸站傳向岸上A登陸站的第二光纜，在BU中將本裝置上的光 耦合器301設置所述第一光纜上，光耦合器302設置在所述第二光纜上，其中所述光耦合器 是2X2接口(即兩個輸入接口端、兩個輸出接口端)的，第一光纜從一個輸入接口端進入， 從一個輸出接口端拉出，從而使得光纜在正常情況下可以傳輸光業務信號。所述兩光耦合 器通過可以傳輸光信號的光纖306相連，以A登陸站進行檢測為例該光纖306 —端通過光 耦合器301剩下一輸出接口端與第一光纜連接，另一端通過光耦合器302剩下一輸入接口 端與第二光纜連接，使得在光耦合器301形成兩個輸出端，在光耦合器302形成兩個輸入 端，這樣就形成了一條傳輸光信號的迴路。所述光纖306上設置有透射型光器件303，該透 射型光器件303用於當滲水故障發生時所述器件通過感應周圍環境狀態參量變化調節經 過該器件的所述光檢測信號中的光參數。其中光纖306上的透射型光器件303可以是一段 設置在光纖上的表面塗有白明膠的亞波長直徑的錐形光纖，如圖4所示，當滲水故障發生 時所述錐形光纖上的通過感應周圍環境溼度變化調節自身的折射率係數，以使所述光檢測 信號在通過所述光纖時，根據改變的折射率係數改變光參數。為了使本領域技術人員充分理解本實施例所述的檢測海底通信設備滲水故障的 裝置，下面詳細描述本裝置的工作過程，需要說明的是此處的描述是示例性的，不能作為限 制本發明的保護範圍。在圖3中假設登陸站A與登陸站B之間的BU出現滲水故障，需要對登陸站A與登 陸站B之間的BU進行滲水檢測，登錄站A處的岸上設備通過第一光纜向BU發送光檢測信 號，該光檢測信號通過第一光纜到達光耦合器301時，從兩個埠分支輸出，其中光檢測信 號可通過光纖306的分支向光耦合器302傳輸。由於BU內部滲水，使得BU內部溼度上升， 透射型光器件303通過感應周圍環境溼度變化調節自身的折射率係數，光檢測信號在透射 過光纖306上的透射型光器件303時，根據折射率係數的變化相應的改變了自身的光功率， 並通過光纖306從另一光耦合器302的輸入端傳輸至第二光纜上，由於第二光纜傳輸信號 的方向與第一光纜傳輸信號的方向相對，所以，該光檢測信號通過第二光纜傳輸至登陸站 A，當登陸站A接收到第二光纜傳輸的光檢測信號時，分析所述光檢測信號中的光功率的改 變是否超過正常工作時的功率損耗，當分析結果為所述光檢測信號中的光功率超過了正常 損耗，則說明該BU中的故障時由滲水引起的。由於溼度增加，折射率係數降低，所以光功率 也會降低。本實施例中若發送的光檢測信號為一種連續的光信號，則在BU滲水時，光檢測信 號的光功率變化，使得再次接收到光檢測信號後可根據光的功率譜分析出前後光功率的峰 值變化，從而得出BU內部滲水的結論。需要說明的是光檢測信號的光功率變化與透光感應 器件感應溼度的靈敏特性有關。需要說明的是，上述實施例是以A登陸站進行檢測為例，若以B登陸站進行檢測， 則光纖306 —端通過光耦合器301剩下一輸入接口端與第一光纜連接，另一端通過光耦合器302剩下一輸出接口端與第二光纜連接，用於傳輸從B登陸站輸入的光檢測信號。由此可 以看出上述本實施例所提供的裝置只能根據輸入的光檢測信號的方向進行設置，一旦反方 向要參與檢測時，必須重新配置光纖306的連接方式，但在海底環境中要重新配置光纖306 的連接方式不僅非常繁瑣而且成本太高。所以，本發明實施例在此基礎上提出一種優化方法，如圖5所示，在本發明實施例 所述的檢測海底通信設備滲水故障的裝置中，光纖306 —端可以與光耦合器301剩下一輸 入接口端連接，另一端與光耦合器302剩下一輸入接口端連接。這樣在兩光耦合器301、302 的剩下的輸出接口端可各安裝一個光反射器304、305，所述光反射器304、305分別用於將 各自對應的光纜上傳輸的所述光檢測信號反射至所述光纖中，從而使得光檢測信號按照預 定的迴路通過光纖傳輸至一光耦合器中。所以在A登陸站輸入光檢測信號至第一光纜上， 並在光耦合器301分支輸出至光反射器304時，所述光反射器304可以將光檢測信號反射 至光纖306中，最終A登陸站從第二光纜接收光檢測信號；在B登陸站輸入光檢測信號至第 二光纜上，並在光耦合器302分支輸出至光反射器305時，所述光反射器305可以將光檢測 信號反射至光纖306中，最終B登陸站從第一光纜接收光檢測信號；其他過程與上述方案幾 乎相同，僅是光檢測信號傳輸的方向相反，故不再贅述。這種方式使得本實施例所述的裝置 不受輸入光檢測信號方向的限制，任何兩點的登陸站都可以發起檢測，而且在最初設置時 也可以根據實際需要有選擇的配置一個或兩個光反射器，大大提高了檢測的靈活性。本實施例所述的檢測海底通信設備滲水故障的裝置還可以設置在水下中繼器中， 如圖6所示，圖6為本實施例中的裝置設置在水下中繼器中的示意圖。由於水下中繼器中 設置有光信號放大器等部件，所以該裝置可通過OUT-OUT的方式或OUT-IN的方式在水下中 繼器中進行連接設置，比如採用OUT-OUT的方式設置時第二光纜上的放大器設置在光耦合 器302的輸入接口端；採用OUT-IN的方式設置時第二光纜上的放大器設置在光耦合器302 的輸出接口端。這種靈活的連接方式可根據實際需要進行設置，但不會影響本實施例所述 裝置達到的技術效果，其實施方式與上述相同，故不再贅述。需要說明的是若沒有滲水發生，則光檢測信號中的光參數不發生變化，所以當岸 上設備判斷接收到的光檢測信號中的光參數沒有變化時，說明相應海底通信設備沒有滲水 事故發生。本實施例以滲水故障為例進行實例性說明，不能以此認為是對保護範圍的限制。 比如當水下設備發生線路燒毀的故障時，當透射型光器件感應到周圍溫度變化時，其折射 率係數也隨之改變，此時透射型光器件是一種對周圍溫度變化敏感的光器件，即可根據改 變了光參數的光檢測信號判斷出該海底通信設備內溫度升高，出現線路燒毀的故障。所以 該透射型光器件不僅可以感應環境狀態溼度，還可以感應環境狀態溫度或環境狀態壓力， 根據不同應用場景靈活設置。本發明實施例的優點在於，可以設置在海底通信設備中並檢測海底通信設備內是 否有滲水事故發生，不僅適應不同的海底通信設備，而且可在不同的登陸站進行海底通信 設備滲水故障檢測，結構簡單，使用方便，廣泛適用於海底通信設備中。實施例四為了更好的實現上述實施例中的方法，本發明實施例還提供一種檢測海底通信設 備滲水故障的裝置，其中海底通信設備以水下光纜分路器，即BU為例，如圖7所示，圖7為 本實施中檢測水下光纜分路器滲水故障裝置的結構示意圖。
與圖3類似圖7中兩條單向傳輸型海底光纜貫穿於BU中，這兩條海底光纜都連接 岸上X、Y兩登陸站，兩光纜傳輸信號的方向是相向的，即一條是從岸上X登陸站傳向岸上Y 登陸站的第一光纜，另一條是從岸上Y登陸站傳向岸上X登陸站的第二光纜，在BU中將本 裝置上的光耦合器601設置在所述第一光纜上，光耦合器602設置在所述第二光纜上，其中 所述光耦合器是2X2接口(即兩個輸入接口端、兩個輸出接口端)的，第一光纜從一個輸 入接口端進入，從一個輸出接口端拉出，從而使得光纜在正常情況下可以傳輸光業務信號。 所述兩光耦合器通過可以傳輸光信號的光纖603相連，該光纖603 —端與光耦合器601剩 下一輸入接口端連接，另一端與光耦合器602剩下一輸入接口端連接。在兩光耦合器601、 602的剩下的輸出接口端各安裝一個反射型光器件604、605，所述反射型光器件604、605用 於當滲水故障發生時所述反射型光器件通過感應周圍環境溼度變化調節所述光檢測信號 中的光參數，並將被改變光參數的光檢測信號反射至所述光纖中，從而使得所述改變了光 參數的光檢測信號沿所述光纖傳輸至另一光耦合器上，並通過第二光纜傳輸至岸上X登陸 站。其中所述光反射型光器件(比如反射光柵)604、605主要用於當故障發生時所述器件 通過感應周圍環境狀態參量變化調節自身的折射率係數，從而使得所述反射型光器件在反 射接收到的所述光檢測信號時通過改變了折射率係數改變所述光檢測信號中的光參數。被 反射的光檢測信號經光纖傳輸至另一光耦合器所連接的光纜上，並經該光纜傳輸至發送光 檢測信號的登陸站。為了使本領域技術人員充分理解本實施例所述的檢測海底通信設備滲水故障的 裝置，下面詳細描述本裝置的工作過程，需要說明的是此處的描述是示例性的，不能作為限 制本發明的保護範圍。示例中的反射型光器件為對溼度敏感的反射型光柵，光檢測信號為單波長的光信 號。在圖7中假設登陸站X與登陸站Y之間的BU出現滲水故障，需要對登陸站X與登陸站 Y之間的BU進行滲水檢測，登錄站X處的岸上設備通過第一光纜向BU發送光波長為λ工的 光檢測信號，該光檢測信號通過第一光纜到達光耦合器601時，在輸出的兩個接口中被其 中一個輸出接口上的光柵604反射至光纖603中，由於BU中滲水，所以BU中的溼度上升， 光柵604通過感應周圍環境溼度變化自身的折射率係數發生變化，光柵604在反射該光檢 測信號時因折射率係數的變化引起反射光柵的中心波長從X1漂移到λ 2，使得被反射到光 纖603上的光檢測信號的光功率與原始接收的光檢測信號的光功率不同，該光檢測信號經 光纖603傳輸至與光耦合器602相連第二光纜上，由於第二光纜傳輸信號的方向與第一光 纜傳輸信號的方向相對，所以該光檢測信號通過第二光纜傳輸至登陸站X，當登陸站X接收 到第二光纜傳輸的光檢測信號時，分析所述光檢測信號中的光功率改變是否超過正常工作 時的光功率損耗，當功率的變化超過正常工作時光功率損耗，則說明該BU中的故障由滲水 引起的。本示例中雖以單波長的光檢測信號為例，但也可適用多波長入射的場景，其原理與 示例相同，即將不同波長的光檢測信號向本裝置發送，而每個波長的光檢測信號即可看作 為本示例中的單波長的光檢測信號，經過本裝置的檢測，登陸站將依次接收各個波長的光 檢測信號，分析是否有超過正常光功率改變的情況從而得出海底通信設備內是否滲水的結 論。本實施例也可以通過光功率來檢測，其方法與實施例三幾乎相同，故此處不再贅 述。本實施例中也可以通過登陸站Y來檢測該BU中是否滲水，其與登陸站X檢測該BU中滲水的主要區別僅在於發送光檢測信號與接收光檢測信號的光纜不同，登陸站B來檢測該 BU中是否滲水是從第二光纜發送光檢測信號，並從第一光纜接收光檢測信號，其他過程與 上述方案相同，僅是光檢測信號傳輸的方向相反，故不再贅述。本實施例所述的檢測海底通 信設備滲水故障的裝置還可以設置在水下中繼器中，類似實施例三，同樣可以採用OUT-OUT 的方式或OUT-IN的方式在水下中繼器中進行連接設置種靈活的連接方式可根據實際需要 進行設置，但不會影響本實施例所述裝置達到的技術效果，其實施方式與上述相同，故不再 贅述。需要說明的是，第一若沒有滲水發生，則光檢測信號中的光參數不發生變化，所以 當岸上設備判斷接收到的光檢測信號中的光參數沒有變化時，說明相應海底通信設備沒有 滲水事故發生。本實施例以滲水故障為例進行實例性說明，不能以此認為是對保護範圍的 限制。比如當水下設備發生線路燒毀的故障時，當反射型光器件感應到周圍溫度變化時，其 折射率係數也隨之改變，此時反射型光器件是一種對周圍溫度變化敏感的光器件，即可根 據改變了光參數的光檢測信號判斷出該海底通信設備內溫度升高，出現線路燒毀的故障。 所以該反射型光器件不僅可以感應環境狀態溼度，還可以感應環境狀態溫度或環境狀態壓 力，根據不同應用場景靈活設置。第二，本實施例中雖以兩個反射型光器件為例，但本領域技術人員可以根據上述 實施例以及本實施例清楚理解的是每個反射型光器件對應一個登陸站，即從一登陸站發起 檢測時只需要一個對應該登陸站的反射型光器件，所以不能以本實施例中的兩個反射型光 器件為例作為對本發明保護範圍的限制。本發明實施例與實施例三相比的優點在於，本實施例不需要在光纖上設置特定的 透射型光器件，利用具有溼度敏感的反射型光器件即可在將光檢測信號反射至光纖上之 前，根據周圍溼度的變化改變光檢測信號中的光參數，使得整個裝置的結構更加簡單，同樣 可以適應設置在海底的各種通信設備中並檢測海底通信設備內是否有滲水事故發生，也可 在不同的登陸站進行海底通信設備滲水故障檢測。實施例五，本發明實施例可以提供一種水下光纜分路器，即BU為例，如圖8a和圖8b所示，圖 8b為本實施中檢測水下光纜分路器的結構示意圖。所述水下光纜分路器包括3個檢測水下 設備故障的裝置，每個裝置進一步包括—對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送 光檢測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；所述光纖上設置有透射型光器件，所述透射型光器件用於當故障發生時，通過感 應周圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數。由於實際當中的BU並不是對應一對連接兩登陸站間的光纜，而是對應多對連接 兩登陸站間的光纜，如圖8b所示，本實施例所述的BU將登陸站A、登陸站B和登陸站C連 接在一起，其中連接登陸站A和登陸站B的光纜間安裝有檢測水下設備故障的裝置，用於檢 測BU中對應連接登陸站A和登陸站B光纜處的故障；連接登陸站B和登陸站C的光纜間也 安裝有檢測水下設備故障的裝置，用於檢測BU中對應連接登陸站C和登陸站B光纜處的故 障；連接登陸站A和登陸站C的光纜間也安裝有檢測水下設備故障的裝置，用於檢測BU中對應連接登陸站A和登陸站C光纜處的故障。這樣做的好處在於可以對BU中對應各個登 陸站的光纜的位置進行檢測，從而準確判斷出BU中的故障發生在連接哪兩個登陸站的光 纜處。該裝置的結構和功能已在上述實施例中清楚說明，此處不再贅述。本發明實施例還可以提供一種水下光纜分路器，即BU為例，仍以圖8b中水下光纜 分路器包括3個檢測水下設備故障的裝置此處為例，每個裝置進一步包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送 光檢測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；與所述光耦合器一輸出端相連的反射型光器件，所述反射型光器件用於當故障發 生時通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數，並將被調節光參數 的光檢測信號反射至所述光纖中。此處的檢測水下設備故障的裝置與本實施例第一個所述的檢測水下設備故障的 裝置區別僅在於前者使用透射型光器件來實現，後者使用反射型光器件來實現。該裝置的 結構和功能已在上述實施例中清楚說明，該BU的作用與前述相同，此處不再贅述。本領域技術人員可以根據實際成本以及測試等條件的需要在B U中選擇安裝檢測 水下設備故障的裝置，從而實現檢測BU中故障的目的。綜上所述，本發明實施例的優點在於可以適用於海底多種通信設備中，對這些海 底設備進行故障檢測，極大的方便了對海底通信設備故障的定位，提高了查找海底設備的 故障的效率。如圖8a和圖8b所示，本發明實施例所述的裝置(圖8b中虛線框所示)可以 安裝在多條光纜間，從而實現對各個BU進行故障檢測的目的。以上所述的具體實施例對本發明的目的、技術方案和有益效果進行了詳細說明， 所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，並不用於限定本發明的保護範圍， 凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的 保護範圍之內。
權利要求
1.一種檢測水下設備故障的方法，其特徵在於，所述方法包括接收輸入的光檢測信號，並將所述光檢測信號按照預定的迴路傳向輸入的光檢測信號側；當故障發生時，根據周圍環境狀態參量的變化，改變所述傳向輸入光檢測信號側的光 檢測信號的光參數，以使所述輸入光檢測信號側根據所述光檢測信號的光參數的改變，判 斷出故障發生。
2.根據權利要求1所述的檢測水下設備故障的方法，其特徵在於，所述當故障發生時， 根據周圍環境狀態參量的變化，改變所述光檢測信號的光參數包括當故障發生時，用於透射所述光檢測信號的透射型光器件或用於反射光檢測信號的反 射型光器件，通過感應周圍環境狀態參量的變化調節自身器件的折射率係數；對應調節的透射型光器件或反射型光器件的折射率係數，改變所述光檢測信號的光參數。
3.—種檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述裝置包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送光檢 測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；所述光纖上設置有透射型光器件，所述透射型光器件用於當故障發生時，通過感應周 圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數。
4.根據權利要求3所述的檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述裝置還包括與 所述光耦合器一輸出端相連的，用於將從所述光纜上接收的所述光檢測信號反射至所述光 纖的光反射器。
5.根據權利要求4所述的檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述透射型光器件 用於當故障發生時，通過感應周圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數具 體為所述透射型光器件用於當故障發生時所述器件通過感應周圍環境狀態參量變化調節 自身的折射率係數，以使所述光檢測信號在對所述光介質進行透射時，根據改變的折射率 係數改變光參數。
6.一種水下光纜分路器，其特徵在於，所述水下光纜分路器包括檢測水下設備故障 的裝置，所述裝置進一步包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送光檢 測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；所述光纖上設置有透射型光器件，所述透射型光器件用於當故障發生時，通過感應周 圍環境狀態參量變化，調節所述光檢測信號中的光參數。
7.—種檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述裝置包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送光檢 測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；與所述光耦合器一輸出端相連的反射型光器件，所述反射型光器件用於當故障發生時通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數，並將被調節光參數的光 檢測信號反射至所述光纖中。
8.根據權利要求7所述的檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述反射型光器件 用於當故障發生時所述反射型光器件通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信 號中的光參數具體為所述反射型光器件用於當故障發生時所述器件通過感應周圍環境狀態參量變化調節 自身的折射率係數，以使所述光檢測信號在通過所述反射型光器件反射時，根據改變的折 射率係數改變光參數。
9.根據權利要求8所述的檢測水下設備故障的裝置，其特徵在於，所述反射型光器件 為對周圍環境狀態參量變化敏感的反射型光柵。
10.一種水下光纜分路器，其特徵在於，所述水下光纜分路器包括檢測水下設備故障 的裝置，所述裝置進一步包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送光檢 測信號的光耦合器；所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連；與所述光耦合器一輸出端相連的反射型光器件，所述反射型光器件用於當故障發生時 通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數，並將被調節光參數的光 檢測信號反射至所述光纖中。
全文摘要
本發明實施例提供一種檢測水下設備故障的方法、裝置及設備，屬於光通信技術領域，其中所述裝置可以包括一對分別設置在兩個相向傳輸光信號的光纜上的用於通過所述光纜接收或發送光檢測信號的光耦合器，所述兩光耦合器通過傳輸所述光檢測信號的光纖相連，所述光纖上設置有光感應器件，所述光感應器件用於當故障發生時通過感應周圍環境狀態參量變化調節所述光檢測信號中的光參數。本發明實施例的優點在於，可以檢測水下的目標設備內是否發生故障，從而可以準確查找到水下設備引發故障的原因。
文檔編號G01N21/41GK101995320SQ200910171248
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月27日 優先權日2009年8月27日
發明者孫愷, 樊曉燕, 王國忠 申請人:華為海洋網絡有限公司