10月中旬，《福建省政府關(guān)于2018年度福建省科學(xué)技術(shù)獎勵和專項獎勵的決定》正式公布，由福建福州供電公司、華北電力大學(xué)、福建和盛高科技產(chǎn)業(yè)有限公司申報的海底電纜實時在線監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用項目被評為福建省科學(xué)技術(shù)進(jìn)步一等獎。這是福州供電公司首次獲此獎項。

　　該項目具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，可實時在線監(jiān)測光電復(fù)合海底電纜運(yùn)行狀態(tài)，全天候安全監(jiān)控海域過往船舶，基本覆蓋從海底電纜故障診斷預(yù)警到海底斷裂點位置探測打撈等海底電纜運(yùn)行維護(hù)關(guān)鍵技術(shù)領(lǐng)域，實現(xiàn)了對海底電纜全天候立體化監(jiān)測，為我國沿海電網(wǎng)和全球能源跨海互聯(lián)提供了體系完整、功能模塊化、技術(shù)可定制的借鑒經(jīng)驗。

　　項目在海上風(fēng)電輸送消納和計劃中的福建電網(wǎng)向金門、馬祖跨海輸電等海底電纜運(yùn)用上，具有十分廣闊的推廣應(yīng)用前景。

　　海底通信光纖運(yùn)行狀態(tài)實時監(jiān)測

　　2010年，具有跨海電能輸送和光纖通信雙重功能的首條國產(chǎn)化110千伏光電復(fù)合海底電纜在平潭島成功敷設(shè)送電。

　　由于海底運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，海纜容易遭受海水、微生物等侵蝕，影響運(yùn)行。為掌握海底通信光纖運(yùn)行狀態(tài)，工作人員需要定期檢測光纖，工作量特別大。因此，福州供電公司決定探索海底光纖運(yùn)行狀態(tài)實時在線監(jiān)測技術(shù)，并確定了相關(guān)研發(fā)課題。

　　福州供電公司通信運(yùn)維高級工吳飛龍創(chuàng)造性地在海纜登陸點，將冗余備用光纖以三相迂回串接方式組成自發(fā)自收的監(jiān)測回路，再就近接入同步數(shù)字體系（SDH）通信傳輸設(shè)備，組成跨海底通信光纖監(jiān)測鏈路。“經(jīng)過反復(fù)調(diào)試試驗，當(dāng)海底光纖監(jiān)測回路出現(xiàn)衰耗變大或斷裂時，通信網(wǎng)管系統(tǒng)就會同步發(fā)出報警信息，從而實現(xiàn)海底光纖運(yùn)行狀態(tài)實時在線監(jiān)測。”吳飛龍介紹。

　　在此基礎(chǔ)上，吳飛龍與團(tuán)隊成員一起構(gòu)建了光電復(fù)合海底電纜綜合監(jiān)測平臺，為海底電纜運(yùn)行狀態(tài)實時在線監(jiān)測開展技術(shù)儲備。隨后申請的海底通信光纖在線監(jiān)測方法及監(jiān)測裝置等兩項發(fā)明專利均獲授權(quán)，并先后在海峽兩岸職工創(chuàng)新展覽會和第九屆國際發(fā)明展覽會上獲得金獎。

　　海纜綜合監(jiān)測關(guān)鍵技術(shù)取得突破

　　海底電纜是跨海輸送電能的重要通道。電纜敷設(shè)在海底，環(huán)境復(fù)雜，看不見摸不著，長期以來缺乏有效的監(jiān)測手段，導(dǎo)致海纜故障時有發(fā)生，嚴(yán)重影響跨海電網(wǎng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。

　　海底光纖在線監(jiān)測創(chuàng)新成果“初戰(zhàn)告捷”后，科研團(tuán)隊信心倍增，又將目標(biāo)瞄準(zhǔn)光纖傳感布里淵這一國際前沿技術(shù)。團(tuán)隊先后聯(lián)合華北電力大學(xué)、福建和盛高科技產(chǎn)業(yè)有限公司，進(jìn)一步研究海底電纜運(yùn)行狀態(tài)實時在線監(jiān)測技術(shù)。團(tuán)隊創(chuàng)造性地抽取海纜復(fù)合光纖作為海底電纜分布式監(jiān)測傳感元件，實現(xiàn)海底電纜溫度、應(yīng)變等運(yùn)行狀態(tài)布里淵光時域反射（BOTR）同時在線監(jiān)測，創(chuàng)建了光纖長度、經(jīng)緯度和深度三維地理信息標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)測曲線。

　　“每個地段的海底環(huán)境都是不同的。我們把正常運(yùn)行狀態(tài)下的電纜溫度、應(yīng)變狀態(tài)等記錄起來，結(jié)合地形剖面圖建立了一個標(biāo)準(zhǔn)曲線。一旦發(fā)生故障，光電感知監(jiān)測系統(tǒng)自動將故障信息和標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行對比，馬上就能獲取故障點的經(jīng)緯度和深度信息，實現(xiàn)海底電纜故障點準(zhǔn)確定位。”吳飛龍說。

　　光電感知海底電纜綜合監(jiān)測系統(tǒng)于2012年4月投入運(yùn)行。經(jīng)專家鑒定，“基于通過檢測光纖中布里淵散射原理的海底電纜運(yùn)行狀況監(jiān)測技術(shù)，達(dá)到國際領(lǐng)先水平”。

　　海纜海域全天候安全監(jiān)控

　　近年來，福州供電公司海纜監(jiān)測項目團(tuán)隊成員雖然有所變換，但始終堅持精心培育科研成果，根據(jù)項目運(yùn)行情況不斷充實完善，進(jìn)一步研究船舶錨害等威脅海纜安全穩(wěn)定運(yùn)行的技術(shù)難題。

　　為了縮短海底電纜長度，節(jié)省投資，海底電纜大多敷設(shè)在狹窄的航道上。根據(jù)國際大電網(wǎng)會議（CIGRE）統(tǒng)計，80%的海纜故障來自船舶錨害。錨害肇事船舶識別難、防范措施少，成為威脅海底電纜穩(wěn)定運(yùn)行的主要安全隱患。

　　項目團(tuán)隊根據(jù)光電感知海底電纜綜合監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)出的可疑船舶錨害信號，融合船舶自動識別系統(tǒng)（AIS）接收的可疑肇事船舶當(dāng)前地理坐標(biāo)，聯(lián)動安裝在岸上的全天候視頻監(jiān)控系統(tǒng)，跟蹤拍攝船舶肇事情況作為理賠證據(jù)，以此來提醒過往船舶減少錨害肇事。

　　福州供電公司還通過專用通信網(wǎng)絡(luò)與電網(wǎng)輸變電設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)（OMDS）遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)海底電纜海域全天候、網(wǎng)絡(luò)化安全監(jiān)控。

　　2015年9月29日，臺風(fēng)“杜鵑”在福建平潭登陸，光電感知海底電纜綜合監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)現(xiàn)并確認(rèn)“新中源358號”大型運(yùn)砂船違規(guī)在海纜敷設(shè)海域拋錨停泊，及時預(yù)警，避免了錨害事故再次發(fā)生，保障了電纜運(yùn)行穩(wěn)定。

　　“海底電纜投資大、技術(shù)要求高，一旦斷裂，打撈和搶修難度大、停電時間長，給企業(yè)和社會造成巨大損失。海底電纜監(jiān)測系統(tǒng)投入運(yùn)行后，有效減少了船舶錨害肇事造成的損失。”平潭綜合實驗區(qū)供電有限公司運(yùn)檢部主任顏德杰說。

　　福州供電公司構(gòu)建起光電感知海底電纜實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)海底電纜從事故搶修的被動運(yùn)維模式，向狀態(tài)監(jiān)測預(yù)警的主動運(yùn)維模式轉(zhuǎn)變，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。2012年以來，該系統(tǒng)幫助避免了多次海纜事故，減少經(jīng)濟(jì)損失1億多元。項目創(chuàng)新成果現(xiàn)已獲發(fā)明專利授權(quán)等28個，發(fā)表高水平論文30多篇。