《海缆监控技术规范行标》

ICS

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DL

中华人民共和国电力行业标准

D//TXXXXX—2019

海缆通道监控预警系统技术规范

Technicalspecificationformonitoringandwarningsystemonsubmarinepower

cablechannel

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征求意见稿

（本稿完成日期：2019-11-20）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

国家能源局发布

1

海底电缆及通道监控预警系统技术规范

1范围

本标准规定了海底电力电缆通道监控预警系统的通用技术要求、功能要求、试验、调试与验收等要

求。

本标准适用于10kV及以上的海缆通道监控预警系统。

2规范性引用文件

下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。

凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。

GB191包装储运图示标志

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分试验方法试验B：高温

GB/T2423.22环境试验第2部分：试验方法试验N：温度变化

GB4208外壳防护等级（IP代码）

GB7247.1激光产品的安全第1部分：设备分类、要求

GB9391船用雷达技术要求和使用要求测试方法和要求的测试结果

GB/T10125人造气氛腐蚀试验盐雾试验

GB/T11287电气继电器第21部分量度继电器和保护装置的振动、冲击、碰撞和地震试验第

1篇:振动试验(正弦)

GB/T14537量度继电器和保护装置的冲击与碰撞试验

GB/T15211—2013安全防范报警设备环境适应性要求和试验方法

GB/T15408安全防范系统供电技术要求

GB16796安全防范报警设备.安全要求和试验方法

GB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验

GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验

GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验

GB/T17626.5电磁兼容试验和测量技术浪涌（冲击）抗扰度试验

GB/T17626.6电磁兼容试验和测量技术射频场感应的传导骚扰抗扰度

GB/T17626.8电磁兼容试验和测量技术工频磁场抗扰度试验

GB/T17626.9电磁兼容试验和测量技术脉冲磁场抗扰度试验

GB/T17626.10电磁兼容试验和测量技术阻尼振荡磁场抗扰度试验

GB/T17626.11电磁兼容试验和测量技术电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验

GB50348安全防范工程技术规范

GB/T20068船载自动识别系统(AIS)技术要求

DL/T476电力系统实时数据通信应用层协议

DL/T860电力自动化通信网络和系统

DL/T1146DL/T860实施技术规范

GA/T367视频安防监控系统技术要求

IEC60825-1：2014激光产品的安全第1部分:设备分类和要求

IEC60945海上导航和无线电通信设备及系统一般要求测试方法及要求的测试结果

2

IEC62388海上导航和无线电通信设备及系统船用雷达性能要求、试验方法和要求的试验结

果

3术语与定义

下列术语与定义适用于本文件。

3.1

海缆通道submarinepowercablechannel

海底电缆通道含海缆禁锚区域与上岸段部分，包括水面与水下两部分。

3.2

监测装置monitoringdevice

用于监测海底电缆本体与海缆通道的状态信息的传感装置。

3.3

监测单元monitoringunit

监测单元由监测装置与软件组合，包括视频监控单元、雷达监控单元、AIS监控单元、应力监测单

元、扰动单元等。

3.4

海缆通道监控预警系统monitoringandwarningsystemonsubmarinepowercablechannel

海缆通道监控预警系统由监测单元组成，一般由视频监控单元、雷达监控单元、AIS监控单元、应

力监测单元、扰动单元等组成的软硬件平台，用于实现海缆通道以及本体状态的安全监控。

3.5

雷达监测单元radarmonitoringunit

雷达监测单元是用于海缆通道海域船舶监控，防范电缆外破事件。

3.6

船舶自动识别系统（AIS）信号接收单元AISsignalreceivingunit

船舶自动识别系统信号接收单元简称AIS信号接收单元，是船和岸、船与船之间的海事安全与通信

的助航系统中的接收设备，实现对目标海域船舶位置、航速、航向等信息监测。

3.7

视频监测单元videomonitoringunit

利用视频探测技术，监视海缆通道监视设防区域并实时显示、记录现场图像的设备。

3.8

扰动监测单元disturbancemonitoringunit

利用海缆结构层中的光纤，对海缆在洋流等因素作用下的扰动过程进程监测的装置。

3.9

温度监测单元temperaturemonitoringunit

用以自动采集、处理和发送海底电缆温度状态信息的监测系统（含传感器）。

3.10

3

应力监测单元stressmonitoringunit

用以自动采集、处理和发送海底电缆应力状态信息的监测装置（含传感器）。

3.11

分控branchconsole

指在中心监控室以外设立的控制和观察终端设备。

3.12

平均无故障工作时间meantimebetweenfailures(MTBF)

设备两次相邻故障间的连续工作时间的平均值，以小时为计量单位。

4通用技术要求

4.1系统及单元一般要求

4.1.1海缆监控系统包括雷达监测单元、AIS信号接收单元、视频监测单元、扰动监测单元、温度监

测单元、应力监测单元等，具有海缆通道船舶监控与本体状态信息监测等功能。可根据海缆运维需求选

择模块单元，见图1。系统应留有其他功能单元接口，具有可扩展性。

图1海缆监控系统组成

4.1.2海缆通道监测预警系统需要多级或异地控制的应支持分控的功能。

4.1.3海缆通道监测预警系统各单元应联合进行系统集成设计，各单元之间应相互兼容又能独立工作。

各单元间应能相互联动并报警。

4.1.4海缆通道监测预警系统各单元应具有存储功能，在市电中断或关机时，对设置、时间、报警、

故障等信息均可保持。

4.1.5海缆通道监测预警系统宜保留监测数据3年以上，对海缆的埋深、裸露、冲刷的状态进行跟踪

评估。

4.1.6海缆通道监测预警系统宜留有电子海图、气象信息、海事预警等信息接入接口。

4.1.7海缆通道监测预警系统应能根据各单元信息进行汇总分析，划分跟踪目标不同的警示级别。

4.2装置使用环境要求

海缆监控装置其使用环境要求应符合现行国家标准GB/T15211《安全防范报警设备环境适应性要

求和试验方法》中相应环境类别的规定。

4.3装置外观及防护要求

4.3.1监测装置外形尺寸应与相应的图纸相符，外壳表面应无划伤、裂纹、起泡、缺口、毛刺和变形，

金属表面涂覆目测不能露出底层并无腐蚀和砂眼等缺陷，并有明显、清晰的标志。

4.3.2监测装置应满足防晒、防淋、防冻、防尘、防浸泡等要求，其外壳防护等级应符合GB4208的

规定，室内监测装置应达到IP42等级要求，户外监测装置应达到IP66等级。

4

4.3.3必要时，装置外壳防护等级可由生产厂商与用户协商确定，按双方同意的防护等级（IP67或

IP68），确保防水性能满足特殊场合需求。

4.3.4监测装置应有防人身触电、防火、防过热的保护措施，满足GB50348的技术要求。

4.4供电电源要求

4.4.1供电电源设计应符合现行国家标准GB/T15408《安全防范系统供电技术要求》的有关规定。

4.4.2供电电源应具有防雷和防漏电措施，并符合GB/T15408的有关供电的规定。

4.5装置机械性能

4.5.1振动性能

振动（正弦）性能应满足GB/T11287规定的严酷等级为I级的振动响应试验和振动耐久试验。

4.5.2冲击性能

冲击性能应满足GB/T14537规定的严酷等级为I级的冲击响应试验和冲击耐久试验。

4.5.3碰撞性能

碰撞性能应满足GB/T14537规定的严酷等级I级的碰撞试验。

4.6装置环境适应性

4.6.1海缆监控装置其使用环境要求应符合现行国家标准GB/T1521《安全防范报警设备环境适应性

要求和试验方法》中相应环境类别的规定。

4.6.2低温

户外装置应能承受GB/T2423.1规定的低温试验，试验温度为-25℃，试验时间2h。

4.6.3高温

户外装置应能承受GB/T2423.2规定的高温试验，试验温度为+70℃，试验时间2h。

4.6.4温度变化

户外装置应能承受GB/T2423.22规定的温度变化试验，低温为-10℃，高温为+55℃，试验时间为

2h，温度转换时间为3min，温度循环次数为5次。

4.6.5盐雾

户外装置应满足盐雾环境下工作的系统设备、部件、材料，应具有耐盐雾腐蚀的性能，符合GB/T

10125中规定的乙酸盐雾试验（AASS试验）的要求。

4.6.6交变湿热

户外装置应该承受GB/T15211-2013中第14条规定的交变湿热试验。

4.6.7防风性能

户外装置应能满足在12级风力下正常工作。

4.7电磁兼容性能

4.7.1抗扰度要求

海缆通道监控预警系统装置的抗扰度应符合表1的要求。

5

表1海缆通道监控预警系统装置的抗扰度要求

位置试验项目基础标准试验等级标准要求

静电放电符合GB/T17626.2的规定4级B

射频电磁场辐射符合GB/T17626.3的规定3级A

外壳工频磁场符合GB/T17626.8的规定5级A

脉冲磁场符合GB/T17626.9的规定5级A

阻尼振荡磁场符合GB/T17626.10的规定5级A

电压暂降符合GB/T17626.11的规定3级B

脉冲群符合GB/T17626.4的规定4级B

交流电源

浪涌符合GB/T17626.5的规定4级B

射频场感应的传导骚扰符合GB/T17626.6的规定3级A

脉冲群符合GB/T17626.4的规定4级B

直流电源浪涌符合GB/T17626.5的规定4级B

射频场感应的传导骚扰符合GB/T17626.6的规定3级A

I/0信号/控制（包括接脉冲群符合GB/T17626.4的规定4级A或B

地端口的连接线）射频场感应的传导骚扰符合GB/T17626.6的规定3级A

4.7.2抗扰度性能判据

性能判据如下：

a)试验过程中，在技术要求限值内功能或性能正常，可判定为A级；

b)试验过程中，功能或性能暂时降低或丧失，但能自行恢复，可判定为B级；

c)试验过程中，功能或性能暂时降低或丧失，但需要人工干预或系统复位才能恢复，可判定为C

级；

d)试验过程中，出现设备（元件）或软件损坏（存储数据丢失）、功能丧失，性能下降，即使人

工干预或系统复位也不能恢复，可判定为D级。

4.8可靠性

4.8.1按照现场配置方案组成监测预警系统试验环境，给监测装置通电，施加相应信号，检验测试相

关在线监测装置在以年为单位的运行时间内装置的年平均无故障时间和数据缺失率。

4.8.2平均无故障时间

海缆通道监控预警系统平均无故障时间（MTBF）大于8700h，各功能单元另有规定除外。计算方法

见附录A。

4.8.3数据缺失率

年均数据缺失率不应大于1%。

4.9安全与防护

4.9.1绝缘电阻

装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，绝缘电阻的要求见表2。

表2绝缘电阻要求

额定工作电压Ur绝缘电阻要求

Ur≤60V≥100MΩ（用250V兆欧表测量）

250V＞Ur＞60V≥100MΩ（用500V兆欧表测量）

6

注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用250V＞Ur＞60V的要求。

4.9.2介质强度

介质强度要求如下：

a)装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，应能承受频率为50Hz，历时

1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元件损坏现象；

b）工频耐压试验电压值按表3规定进行选择，也可以采用直流试验电压，其值应为规定的交流试验

电压值的1.4倍。

表3试验电压要求

额定工作电压Ur交流试验电压有效值

Ur≤60V0.5kV

250V＞Ur＞60V2.0kV

注：与二次设备及外部回路直接连接的接口回路绝缘电阻采用250V＞Ur＞60V的要求。

4.9.3冲击电压

装置各独立电路与外露的可导电部分之间，以及各独立电路之间，应能承受1.2/50μs的标准雷电

波的短时冲击电压试验而无击穿闪络及元件损坏现象。当额定工作电压大于60V时，开路试验电压为

5kV；当额定工作电压不大于60V时，开路试验电压为1kV。

4.9.4过流保护

监控预警装置应有熔断器或限制输入电流的措施。保护措施应符合GB16796-2009中5.4.9的规定。

4.9.5阻燃性能

非金属外壳的设备，其外壳应能阻燃，其性能符合GB16796-2009中5.6.3的规定。

4.10通信及接口

4.10.1接口要求

a)各监测单元应采用满足监测数据交换所需要的、标准的、可靠的现场工业控制总线、以太网总

线或无线网络；

b)各监测单元与监测预警系统之间通信应符合DL/T476、DL/T860、DL/T1146或用户要求的其

他标准通信协议；

c)监控预警系统应满足信息安全防护方面的相关要求；

d)监控预警系统应具有时钟同步功能，实现系统内各部分的时钟同步。

4.11防雷

4.11.1设备应安装在防止雷电直击的范围内。

4.11.2设备及电源应安装电涌保护器。电涌保护器接地端和防雷接地装置应作防雷等电位连接。防雷

等电位连接带应采用铜导体，其截面积不应小于16mm2。

4.11.3监控预警系统的接地母线应采用铜导体，导体截面积应大于25mm2，接地端子应有接地标志，

不宜与强电的电网接地连接；采用专用接地时，接地电阻不应大于4Ω；安装在室外前端设备的接地电

阻不应大于10Ω；在高山岩石的土壤电阻率大于2000Ω·m时，其接地电阻值不应大于20Ω。

4.11.4电源线、天线馈线等缆线应采取保护措施并有保护接地端。

4.11.5室外装置和缆线的防雷和接地设计应结合建筑物防雷要求统一考虑，并符合有关国家标准、行

业标准的要求。

7

4.12其他要求

4.12.1装置如含有激光器，其在正常工作条件下和故障条件下应能提供对激光辐射的人身防护，其安

全性能符合GB7247.1或IEC60825-1:2014中CLASS1的要求。

5功能要求

5.1雷达监测单元

5.1.1雷达监测单元技术参数应符合和GB9391、IEC60945和IEC62388的技术要求。

5.1.2雷达监测装置应能获取监视海域船舶的经纬度、航向、航速等关键数据。满足全覆盖海缆保护

区海域，雷达天线架设高度宜高出海平面15m以上。

5.1.3雷达监测装置应能实现雷达视频/图像信息与电子海图叠加功能。

5.1.4雷达监测装置的性能应满足表4的规定。

表4雷达监测装置的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1波段X波段（9.2GHz—9.5GHz）

2最大跟踪目标数500

3最小探测目标优于20米

4测量目标距离误差不超过使用量程的最大距离的1.5%或70m，取其大者

5平均故障间隔时间（MTBF)≥8700h

5.2AIS信号接收单元

5.2.1AIS信号接收单元应满足GB/T20068的技术要求。

5.2.2AIS信号接收单元应能获取监视海域船舶动态信息（位置、航速、航向等）、静态信息（船名、

目的港等）、航次信息和安全短消息等相关资料，及时掌握海域交通动态。

5.2.3AIS信号接收单元宜具有北斗卫星信号的接收及解析功能。

5.2.4AIS信号接收单元的性能应满足表5的规定。

表5AIS信号接收单元的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1监测半径≥30km

2灵敏度≤-110dBm

3定位精度≤10m

8

4平均故障间隔时间（MTBF)≥25000h

5.3视频监测单元

5.3.1视频监测单元的设计应符合标准GB50348和GA/T367的相关规定。

5.3.2摄像机灵敏度应与环境照度相适应，监视和记录图像效果应满要求，安装效果宜与环境相协调，

支持昼夜连续监测，宜具备透雾、补光功能。

5.3.3应具有视频移动报警功能，能任意设置视频警戒区域和报警触发条件。

5.3.4变焦镜头应满足最大距离的特写与最大视场角观察需求，并宜选用具有自动光圈、自动聚焦功

能的变焦镜头。变焦镜头的变焦和聚焦响应速度应与移动目标的活动速度和云台的移动速度相适应。

5.3.5云台的运行速度（转动角速度）和转动的角度范围，应与跟踪的移动目标和搜索范围相适应。

5.3.6视频监控装置应具有与报警控制器联动的接口，报警发生时能切换出相应部位摄像机的图像，

予以显示和记录。

5.3.7技术指标

视频监测装置的性能应满足表6的规定。

表6视频监测装置的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1.模拟复合视频信号应符合以下规定：

视频信号输出幅度：1Vp-p，±3dBVBS

实时显示黑白电视水平清晰度：≥400TVL

实时显示彩色电视水平清晰度：≥270TVL

回放图像中心水平清晰度：≥220TVL

黑白电视灰度等级：≥8

1视频/图像质量随机信噪比：≥36dB

2.数字视频信号应符合以下规定：

单路画面像素数量：≥352×288（CIF）

单路显示基本帧率：≥25fps

3.监视图像质量不应低于《民用闭路监视电视系统工

程技术规范》GB50198-2011中表5.4.3-1规定的四级，回放

图像质量不应低于表5.4.3-1规定的三级；在显示屏上应能

有效识别目标。

1.宜配制透雾、热成像功能

2特殊功能

2.视频丢失报警

9

3前端设备对控制端的响应时间≤2s

镜头焦距的选择根据视场大小和镜头到监视目标的距离等来

4焦距范围

确定参见附录B。

5视频时延时间应在合理范围之内3s

6存储要求不应少于30d。

5.4扰动监测单元

5.4.1防区设置功能

扰动监测子系统应能将探测距离内任意一段设置成为一个防区，其长度不小于探测单元长度，各防

区互不影响。各防区应能独立调整设置报警条件包括强度阈值和扰动模式，以保证在不同的海洋环境干

扰下的报警准确率。

5.4.2报警功能

当发生锚挂、悬空、冲刷和其他异常扰动时，扰动监测单元发出报警信号，保持至复位。同时输出

报警信息，报警信息包括时间、位置和强度信息。

5.4.3故障报警功能

a)扰动监测单元应具有自身状态监测的能力，应能在故障发生时，产生与振动报警信号有明显区

别的故障声、光信号，并输出故障信息。

b)当扰动监测单元任何一个被使用的通道上光纤断纤时，温度检测装置应产生故障报警信号，并

确定故障位置。

5.4.4技术指标

扰动监测装置的性能应满足表7的规定。

表7扰动监测装置的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1响应时间≤2s

电缆长度≤10公里时，精度要求≤20m

2定位精度10公里＜电缆长度≤30公里时，精度要求≤30m

电缆＞30公里时，精度要求≤80m

3平均故障间隔时间（MTBF)≥25000h

5.5温度监测单元

5.5.1温度实时监测功能

对海缆路由可以进行实时的温度测量和定位，并对温度异常信息进行连续测量和记录。

10

5.5.2温度报警功能

当海缆温度大于等于设定的阈值，系统应能产生报警信号。温度报警信息包含报警位置和报警温度。

5.5.3故障报警功能

a)温度监测单元应具有自身状态监测的能力，应能在故障发生时，产生与温度报警信号有明显区

别的故障声、光信号，并输出故障信息。

b)当温度监测单元任何一个被使用的通道上光纤断纤时，温度检测装置应产生故障报警信号，并

确定故障位置。

5.5.4技术指标

温度监测单元主要性能应满足表8的要求。

表8温度监测装置的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1单通道测量时间≤2min

2温度测量范围-40℃~120℃

3温度测量精度≤±1℃

4温度分辨率≤0.5℃

5空间分辨率≤2m

6定位精度≤±1m

7平均故障间隔时间（MTBF)25000h

5.6应力监测单元

5.6.1应力实时监测功能

对海缆路由可以进行实时的应力测量和定位，并对应力异常信息进行连续测量和记录，对应力数据

可进行综合性的分析。

5.6.2温度报警功能

当海缆应力大于等于设定的阈值，系统应能产生报警信号。应力报警信息包含报警位置和报警应力。

5.6.3故障报警功能

a)应力监测单元应具有自身状态监测的能力，应能在故障发生时，产生与振动报警信号有明显区

别的故障声、光信号，并输出故障信息。

b)当应力监测单元任何一个被使用的通道上光纤断纤时，温度检测装置应产生故障报警信号，并

确定故障位置。

5.6.4技术指标

应力监测装置的性能应满足表9的规定。

11

表9应力监测装置的主要性能指标

序号技术参数名称技术指标

1单通道测量时间≤2min

2应变测量精度≤±20µε

3应变分辨率应力分辨率≤10µε

4空间分辨率≤2m

5定位精度≤±1m

6平均故障间隔时间（MTBF)25000h

5.7联动要求

5.7.1雷达单元数据应能与AIS信息进行融合比对，实现跟踪目标全覆盖。

5.7.2视频单元应具有与AIS单元或雷达单元联动，能够快速锁定目标位置获取图像信息。

5.7.3视频单元应具有扰动监测单元或应力监测单元联动功能，快速排查异常位置。

6试验、调试与验收

6.1试验项目

检验试验分为型式试验、出厂试验、入网检测试验和现场试验4类，试验项目按表10的规定进行。

特殊试验根据应用需求，经双方协商需要增补的试验项目。

表10试验项目

序号检验项目技术要求型式试验出厂试验入网检测试验现场试验

1系统及单元要求4.1

2装置外观检查4.2

3外壳防护要求4.2○*○

4供电电源要求4.3*○

5振动性能4.4.1○*○

6冲击性能4.4.2○*○

7碰撞性能4.4.3○*○

8低温试验4.5.2○*○

9高温试验4.5.3○*○

10温度变化4.5.4○*○

11盐雾4.5.5○*○

12交变湿热4.5.6○*○

13防风性能4.5.7○*○

14电磁兼容性能4.6○*○

15可靠性试验4.7.1○○

12

16绝缘电阻试验4.8.1○*○

17介质强度试验4.8.2○*○

18冲击电压试验4.8.3○*○

19过流保护试验4.8.4○*○

20阻燃性能4.8.5○*○

21各单元功能要求第5章

注：表示规定应做的项目；○表示规定可不做的项目；*表示根据客户要求选做的项目。

6.2型式试验

型式试验项目应满足表10的要求。当出现下列情况之一时，应进行型式试验：

a)新产品定型，投运前；

b)正式投产后，如设计、工艺材料、元器件有较大改变，可能影响产品性能时；

c)产品停产一年以上又重新恢复生产时；

d)出厂试验结果与型式试验有较大差异时；

e)国家技术监督机构或受其委托的技术检验部门提出型式试验要求时；

f)合同规定进行型式试验时。

6.3出厂试验

监测装置出厂前在正常试验条件下逐个按规定进行例行检验，检验合格后，附有合格证，方可允许

出厂，出厂试验项目应满足表10的要求。

6.4入网检测试验

入网检测是对待挂网运行的监测装置进行的检测，试验合格后，方可正式投运，入网检测试验项目

应满足表10的要求。

6.5现场试验

现场试验是现场运行单位或具有资质的检测单位对现场待测监测子系统性能进行测试，现场试验项

目应满足表10的要求。现场试验一般分三种情况：

a)正式投运前；

b)对监测装置进行的例行校验；

c)当监测装置有故障时。

6.6调试和验收

6.6.1依据本标准、系统及设备使用说明书和相应的国家标准、行业标准的规定及实际应用的需求进

行调整与验收。

6.6.2调试主要针对海缆监测预警系统及装置与其功能实现，具体调试包括以下部分：

a)基本功能调试，包括数据采集、记录、显示、分析、控制等。

b)高级应用功能调试，主要各单元数据融合、联动、定位、追溯、报