[发明专利]一种海洋地震勘探拖缆供电长度预测方法

权利要求书

1.一种海洋地震勘探拖缆供电长度预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1,建立海洋地震勘探拖缆供电系统模型，海洋地震勘探拖缆供电系统由高压直流电源1、拖缆电源线2、升压装置3、数字包4、光电包5组成,其中高压直流电源1通过拖缆电源线2为数字包4供电，当后级数字包供电不足时，升压装置3会将低压直流电升到设定的值，保证各级数字包正常工作；数字包4主要采集与传输地震勘探作业中的人工激发地震产生的水声信号m光电包5用于将数字包采集的数据通过光纤上传到勘探船上负责接收数据的电路板上；

步骤S2，根据海洋地震勘探拖缆供电系统模型图，建立等效电路图，其中各参数含义如下，u0为高压直流电的输出电压，r为每100米拖缆电源线的直流阻抗，p0为光电包的功耗，p是数字包功耗，u1～un为第一级节点到第n级节点的电压，i1～in为各级电流；

由基尔霍夫电压和电流定律得到如下方程组：

步骤S3，对海洋地震勘探拖缆供电系统相关参数进行赋值，通过联立方程组求解满足条件节点个数n的值的和各级节点的电压值，由两步组成，先求解得到海洋地震勘探拖缆供电系统所能支持的最大节点数n,确定n的值后，用逼近的方法求解各级节点电压；

步骤S31,对海洋地震勘探拖缆供电系统的相关参数进行赋值，包括高压直流电的输出电压u0,光电包的功耗p0,数字包的功耗p，100米拖缆电源线的直流电阻r；

步骤S32，设置n的值和最后一级节点电压un的值，使得它们在合理的范围内，n＝50,un＝200V利用(1.2)中的最后一个等式计算得到i50的值,将i50的值带回(1.1)中最后一个方程un-1＝in*r+un，计算得到u49的值，将u49的值带回(1.2)中的倒数第二个方程计算得到i49的值，将i49带回un-2＝in-1*r+un-1，得到u48的值，依次类推，最后可以求得需要的高压直流电u0’；

步骤S33,将步骤S32中求得的u0’与u0做比较，如果u0’u0，所设置的n的值是满足要求的，转向步骤S34计算,否则令n＝n+1,转向步骤S32计算；

步骤S34,引入变量e0，令e0等于步骤S32中的u0-u0’，如果e0小于给定的误差值e,转向步骤S36计算，否则转向S35计算；

步骤S35的目的，在步骤S34中，已经得到了给定的高压直流电源的条件下，海洋地震勘探拖缆供电系统所能支持的最大节点数，在步骤S32中只是假设了最后一级节点电压的值，所以步骤S32中的各级节点的电压和电流并非系统中真实的值，本发明采取逼近的方法，令un＝un+0.1,通过方程组(1.2)和(1.3)计算得到u0’,转向S34进行比较；

步骤S36中得到在指定的条件下，海洋地震勘探拖缆供电系统支持的最大节点数n和各级节点的电压u1～un；

步骤S4,将步骤S3中得到的n的值和各级节点的电压值带入公式(1.3)和(1.4)，求得海洋地震勘探拖缆供电长度和海洋地震勘探拖缆供电系统的功耗。