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申请/专利权人：上海安馨信息科技有限公司;国家电投集团江苏电力有限公司

摘要：本发明公开一种光电复合海缆埋深监测方法，包含：建立海缆的几何模型；建立海缆的材料物性参数模型；匹配几何模型与材料物性参数模型；通过改变模型的边界温度和电流，求解海缆的温度场分布，生成电流、光纤温度和环境温度的映射表；利用光纤传感设备获得海缆初始埋深的光纤温度；利用电流互感器测量海缆的初始电流；查阅上述映射表获取海缆初始埋深的环境温度；利用海底测温设备测量待测点的海床表面温度，根据初始埋深、初始埋深的环境温度、海床表面温度、待测点的光纤温度，通过线性插值计算该点的实际埋深。本发明利用有限元温度场建模技术和光纤传感技术监测光电复合海缆的埋深，防止海缆因埋深异常而受到外界损伤。

主权项：1.一种光电复合海缆埋深监测方法，其特征在于，该监测方法包含以下步骤：步骤1根据光电复合海缆的结构参数以及敷设环境参数，建立海缆的几何实体模型；步骤2根据光电复合海缆的各层材料特性，建立海缆的材料物性参数模型；步骤3根据光电复合海缆各个结构层的材料分布情况，将几何实体模型与材料物性参数模型相匹配；步骤4定义网格划分的方式，对已匹配完成的光电复合海缆的几何实体模型进行全区域的网格划分，建立起光电复合海缆的有限元模型；步骤5定义有限元分析类型为稳态热分析；步骤6设置光电复合海缆的环境温度以及边界上的对流换热系数；步骤7取不同的负载电流，在有限元模型中的导体区域施加电流载荷；步骤8求解光电复合海缆的有限元模型温度云图，将模型求解的光纤温度输出到温度数据库中；所述步骤8中计算光电复合海缆温度云图的计算公式如下：pc=（λ）+（λ）+（λ）+qv（1）式中，p为材料的密度，单位kgm3；c为材料的比热，单位Jkg·℃；T为物体的瞬态温度，单位℃；τ为过程进行的时间，单位s；λ为材料的导热系数，单位Wm·℃；qv为材料的内热源，单位Wm3；步骤9建立光电复合海缆负载电流、光纤温度与环境温度关系的数据库，形成光纤温度与环境温度的映射表；步骤10利用光电复合海缆中内置的单模光纤，并采用布里渊光时域分析技术实时监测光电复合海缆中光纤的温度，并求取沿线光纤温度均值为Tm,利用电流互感器（CT）测量海缆的负载电流，通过查阅步骤9的映射表得到初始埋深的环境温度Ta；步骤11取某一位置点的实时光纤温度Tx,查阅步骤9的映射表得到当前埋深对应的环境温度Tb;步骤12利用海底测温设备获取海床表面温度Tc；步骤13在已知初始埋深的环境温度Ta、当前埋深的环境温度Tb、海床表面温度Tc和初始埋深H的情况下，通过线性插值的方式可以计算得到海缆当前的埋深h；所述步骤13计算海缆当前埋深的公式为：h=H-（-）（2）式中，h为海缆实际埋深，单位m；H为海缆初始埋深，单位m；Ta为初始埋深的环境温度，单位℃；Tb为实际埋深的环境温度，单位℃；Tc海床表面温度，单位℃。

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