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海底观测网系统成功完成首次测试演示

2021-04-22 19:25:41376

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近期,海兰信全资子公司深圳欧特海洋科技有限公司(以下简称“深圳欧特”)收到了在天津国家海洋技术中心进行海底观测网测试演示的测试结果报告。测试结果表明,各项指标皆满足客户需求,充分验证了该系统的水下输电、网络通信链路及故障响应的可靠性,获得了高度认可。

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此次测试是按照国家海洋技术中心编制的《海底观测网关键技术装备测试大纲》所进行的测试项目,总计91项测试,完成了91项,覆盖率达到100%,额外增加1项测试。其中有明确数值标准要求的测试项38项,海兰信海底观测系统技术参数全部达到了正偏离。


海底观测网系统是由岸站系统和水下接驳系统组成,其中水下接驳系统包含主干海缆、主节点、次节点、科学仪器、分支器等,为水下观、探测装备/设备提供长时间、不间断的电源供应,以及通信信道保障。该系统解决了深海、极端环境下高分辨率和实时获取海洋观测数据的技术难题,可以深入到海洋内部观测和认识海洋,实现海底到海面全方面、长期、连续、综合、实时、原位观测,能够为海上石油天然气开发、海洋科学研究以及其它海洋应用提供科学数据支撑。



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输电系统设计安全可靠


海底供电系统是海底观测网长期正常运行的保障,电能从岸基站通过海底电缆输送到海底,输送电缆有一根主电缆与海底接驳盒相连。


在海底远距离传输电能,一般采用单级负压直流输电方式,输送电压一般在千伏量级甚至更高,有利于减少电能的损耗,本次测试的海底探测网主节点采用单极供电方式给水下主接驳盒输送-10KV高压,通过海水大地为介质形成整个回路,再通过节点之间负高压转化输出不同电压,保障海底供电系统的正常运行。数据表明,海兰信设计的输电系统在可满功率工作的输入电压范围、电源输出纹波、端口满载、空载负载调整率等关键试验指标上,大幅超出试验大纲的要求。


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( 供配电模拟测试)


同时,试验期间对主次节点各端口进行了短路、开路、过流等系统安全遭受故障时的模拟试验,并测试了系统的故障隔离响应速度。试验结果充分体现了公司的海底探测网产品高响应、安全可靠的输电系统设计。


2

通讯链路稳定可靠


在实际海域,环境相对复杂,岸站和主节点之间布线距离可能超出100KM,距离较长,为了更好地贴合实际作业情况,演示中模拟了100KM的距离测试通过七天不间断运行测试,通讯链路误码率完全达到标准要求。此外,我们在岸站到主节点未调整色散补偿、增大发光功率的条件下,通过了120KM跨距测试,主节点到次节点的跨距也满足了50KM的网络实验,充分验证了海底观测网系统具有出色的通讯链路可靠性。


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(光通信模拟测试)


在网络质量和系统可靠性测试中,分别进行了持续7天不间断单网、环网两种方式的故障试验,数据显示,在系统网络传输质量不受影响的情况下,连续测试周期内网络任意数据流丢包率、数据吞吐量及丢包测试均符合测试大纲的要求。


3

故障响应及时可靠


海底观测网系统对温度、压力、湿度、电流、电压、短路、接地故障等具有检测功能,可以实现负载的电能通断和过流、短路保护功能。项目组进行了数据采集传输和控制测试,即当某一检测数据出现异常时候,系统将及时切断输出,以保护后端科学仪器。


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(数据采集传输和控制测试)


测试结果显示,海底观测网系统的主次节点的短路保护响应时间<10us,最大限度保障系统接口失效时,能够快速将故障点从系统中自动摘除,对系统中其他子系统和搭载的仪器不造成影响,能够有效提升海底观测网系统的稳定可靠性。


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结束语


目前,海兰信已成功实现海底接驳盒、仪器平台、科学仪器接口模块等海底观测网设备的国产化研制,这次演示测试进一步验证了海兰信接驳盒产品系统设计可靠性,系统的供电电压和供电功率、网络带宽和网络可靠性达到国际先进水平。下一步将根据技术中心的计划继续完成真实海洋环境布放和长期可靠性验证测试。




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