[发明专利]一种全海深海流分布的监测方法及系统

权利要求书

1.一种全海深海流分布的监测方法，其特征在于，包括：

检测传感光缆单元在当前所处海水深度的振动频率；

根据获取到的所述振动频率和所述传感光缆单元的光缆直径，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速；

根据所述海流流速和所述传感光缆单元所处的海水深度，生成海流分布；

其中，所述根据获取到的所述振动频率和所述传感光缆单元的光缆直径，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速的步骤，包括：

根据所述振动频率f_s、所述传感光缆单元的光缆直径d和预设的司脱罗哈数s，基于预设的海流计算模型，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速V，其中，所述司脱罗哈数s依赖于海水性质，所述海流计算模型包括所述振动频率f_s与海流流速V之间的数学关系；

传感光缆单元由传感光缆和缆绳组成，所述传感光缆和缆绳分别被等间距划分为多个第一单元长度的传感光缆和多个第二单元长度的缆绳，所述第一单元长度的传感光缆和第二单元长度的缆绳两端分别固定在一起，组成传感光缆单元，所述第一单元长度大于所述第二单元长度，所述缆绳下端与锚体连接。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述海流计算模型包括：

其中，V为所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速；d为所述传感光缆单元的光缆直径；f_s为所述传感光缆单元所处海水深度处的振动频率；A为校准系数。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于；

所述根据所述海流流速和所述传感光缆单元所处的海水深度，生成海流分布的步骤，包括：

根据各所述传感光缆单元在所述传感光缆上的位置，确定各所述传感光缆单元所处的海水深度；

根据各所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速，以及各所述传感光缆单元所处的海水深度，计算全海深范围的海流分布。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述检测传感光缆单元在当前所处海水深度的振动频率的步骤之后，所述方法还包括：

采用相位敏感的光时域反射OTDR技术，获取各所述传感光缆单元检测到的所述振动频率。

5.一种全海深海流分布的监测系统，其特征在于，所述监测系统包括：传感光缆单元和光纤传感解调单元；

所述传感光缆单元，用于检测自身在当前所处海水深度的振动频率；

所述光纤传感解调单元，用于获取所述传感光缆单元检测到的所述振动频率；根据所述振动频率和所述传感光缆单元的光缆直径，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速；根据所述海流流速和所述传感光缆单元所处的海水深度，生成海流分布；

所述根据获取到的所述振动频率和所述传感光缆单元的光缆直径，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速的步骤，包括：

根据所述振动频率f_s、所述传感光缆单元的光缆直径d和预设的司脱罗哈数s，基于预设的海流计算模型，计算所述传感光缆单元所处海水深度处的海流流速V，其中，所述司脱罗哈数s依赖于海水性质，所述海流计算模型包括所述振动频率f_s与海流流速V之间的数学关系；

传感光缆单元由传感光缆和缆绳组成，所述传感光缆和缆绳分别被等间距划分为多个第一单元长度的传感光缆和多个第二单元长度的缆绳，所述第一单元长度的传感光缆和第二单元长度的缆绳两端分别固定在一起，组成传感光缆单元，所述第一单元长度大于所述第二单元长度，所述缆绳下端与锚体连接。

6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述光纤传感解调单元与所述传感光缆内的光纤连接，其中，所述传感光缆为多芯光缆，所述光纤为单模光纤或内置微结构的单模光纤。

7.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，

所述传感光缆单元上设置有柔性旗状物。

8.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：缆绳；

所述缆绳与所述传感光缆之间为刚性连接。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述监测系统还包括：绕缆盘和锚体；

所述缆绳上端与所述绕缆盘连接，下端与所述锚体连接；

所述绕缆盘和所述光纤传感解调单元安装在母船上或者海上平台上。