[发明专利]一种海底电缆登陆段运行环境测控装置

权利要求书

1.一种海底电缆登陆段运行环境测控装置，其特征在于：所述测控装置包括土壤热阻系数传感器、土壤水分含量传感器、现场测控单元、远程监控主机、土壤参数调节装置；所述土壤热阻系数传感器和土壤水分含量传感器分别与现场测控单元连接，所述现场测控单元和土壤参数调节装置分别与远程监控主机连接；

所述土壤热阻系数传感器埋设在登陆段海底电缆附近的土壤中，与现场测控单元连接，用于获取土壤的热阻系数；

所述土壤热阻系数传感器包括一端开口、另一端密封的中空不锈钢圆筒，设于所述中空不锈钢圆筒内部轴线位置的电热丝，设于所述中空不锈钢圆筒内的热电偶和设于所述中空不锈钢圆筒开口端的防水插头；所述热电偶的测温点焊接在所述中空不锈钢圆筒的管壁上；

所述电热丝和所述热电偶分别在所述中空不锈钢圆筒内部与所述防水插头相连，所述防水插头的外侧接电源及信号线的一端；所述电源及信号线的另一端与现场测控单元相连，用于给所述电热丝提供恒定的直流电源，并将所述热电偶的测量信号传输给所述现场测控单元；所述中空不锈钢圆筒的密封端呈与所述中空不锈钢圆筒同轴线的实心圆锥体；所述中空不锈钢圆筒的轴向长度与径向直径的比值大于20；

所述中空不锈钢圆筒内填充有导热材料，用于使所述中空不锈钢圆筒、所述电热丝和所述热电偶之间相互绝缘；

所述导热材料的导热系数大于5W/m·K，与待测土壤的热容比在0.5-2范围内；

所述现场测控单元置于在登陆段海底电缆线路附近，包括：

通讯输入模块：连接所述远程监控主机，用于接收所述远程监控主机发送的指令，并根据所述指令设置测量参数；

直流电源模块：分别连接所述通讯输入模块和信号处理模块，用于按照所述通讯输入模块设置的测量参数产生恒定的直流电源，以为所述信号处理模块提供工作电源；

电源输出模块：分别连接所述直流电源模块、所述土壤热阻系数传感器和所述土壤水分含量传感器，用于将所述直流电源模块产生的直流电源提供给所述土壤热阻系数传感器和所述土壤水分含量传感器；

信号输入模块：连接所述土壤热阻系数传感器和所述土壤水分含量传感器，用于接收所述土壤热阻系数传感器和所述土壤水分含量传感器的测量信号；

信号处理模块：连接所述信号输入模块，用于根据所述信号输入模块接收到的测量信号计算测试区域内的土壤温度、热阻系数和含水量；

通讯输出模块：分别连接所述信号处理模块和所述远程监控主机；用于将所述信号处理模块计算出的土壤温度、热阻系数和含水量传输至所述远程监控主机。

2.根据权利要求1所述的海底电缆登陆段运行环境测控装置，其特征在于：

所述土壤水分含量传感器埋设在登陆段海底电缆附近的土壤中，与现场测控单元连接，用于获取土壤的水分含量。

3.根据权利要求2所述的海底电缆登陆段运行环境测控装置，其特征在于：

所述土壤水分含量传感器包括检测电路，以及分别连接所述检测电路的电源线、数据线和探针；所述电源线与现场测控单元相连，用于为所述检测电路提供工作电源；所述数据线与现场测控单元相连，用于将所述检测电路的测量信号传输给所述现场测控单元；所述探针为一对平行分布的条状金属电极。

4.根据权利要求1所述的海底电缆登陆段运行环境测控装置，其特征在于：

所述土壤参数调节装置为平行于登陆段海底电缆线路布置的冷却水管或喷水装置，与远程监控主机之间通过信号线缆连接，用于根据远程监控主机的调节指令调节登陆段海底电缆附近土壤的温度和含水量。

5.根据权利要求1所述的海底电缆登陆段运行环境测控装置，其特征在于：

所述远程监控主机用于接收现场测控单元的测量数据，计算登陆段海底电缆载流量的变化趋势，并向土壤参数调节装置发送调节指令。