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高效追踪有源海缆系统:最新技术揭秘

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:由于市场专一,世界上生产用于水下机器人的海底电缆路由有源跟踪系统装置主要是英国TSS公司生产,其主要设备TSS-350海底电缆路由追踪系统具有提供海底电缆位置信息、埋设海缆深度信息、海缆故障点信息、机器人航向与海缆走向偏离角信息等功能。下面以TSS-350系统作为海底电缆路由追踪系统的代表进行详细介绍。图7-21 TSS-350系统结构示意图图7-22 TSS-350测量示意图

高效追踪有源海缆系统:最新技术揭秘

由于市场专一,世界上生产用于水下机器人的海底电缆路由有源跟踪系统装置主要是英国TSS公司生产,其主要设备TSS-350海底电缆路由追踪系统具有提供海底电缆位置信息、埋设海缆深度信息、海缆故障点信息、机器人航向与海缆走向偏离角信息等功能。下面以TSS-350系统作为海底电缆路由追踪系统的代表进行详细介绍。

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图7-19 通过两个垂直线圈确定夹角示意图

电磁感应定律可知,带有交变电流的电缆必然会在其周围产生相同频率的交变磁场,当交变磁场通过感应线圈时,就会在探测线圈上产生交变的电压。由于单个分量的线圈与电缆成平行状态时,其线圈中输出的电压为0;当处于垂直状态时,输出的电压信号达到最大,而夹角是介于中间。当采用两个互相垂直度的线圈——x方向和z方向探头同时探测电缆时,探头与电缆之间的夹角可以由两个方向的电压比值计算得到(见图7-19)。

当使用两组线圈进行探测时,两组线圈之间的距离已知,再根据两个线圈计算夹角,利用集合关系可以计算得到电缆相对于线圈的水平距离和垂直距离(图7-20),再根据上述距离来计算电缆的路由和埋深。需要注意的是,被探测电缆电流频率为已知,对设备供电的电流频率不能与其相同或值为其整数倍,否则容易产生干扰。

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图7-20 利用线圈组探测电缆埋深示意图(www.xing528.com)

另外,两组线圈各还有一个线圈垂直于已知的这两个线圈——y方向线圈,x方向和y方向探头主要用来确定线圈组连线的垂直方向与被探测电缆的夹角。TSS-350系统的构成见图7-21。

TSS-350系统通过加载在水下机器人(ROV)上,贴近海底面对海底电缆进行探测(图7-22)。系统运行时可以选择前向搜索模式和运行模式,首先采用前向搜索模式确定电缆位置,当确定电缆位置之后,采用运行模式保持ROV处于电缆的正上方继续追踪探测。

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图7-21 TSS-350系统结构示意图

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图7-22 TSS-350测量示意图

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