【论文推荐】| 基于全海深纤维铠装光电缆的ROV健康状态监测技术研究

论文导读与观点概要

1. 研究目的

遥控潜水器（ROV）在深海作业中，其脐带缆（光电缆）承担着电力传输与信号通信的核心任务。然而，推进器功率过载或脐带缆电流过高引发的温升问题，极易导致线缆绝缘损坏甚至系统故障，造成高昂的维修成本和任务中断。

本研究旨在解决上述问题，提出一套适用于全海深纤维铠装光电缆的ROV健康状态监测系统。该系统通过融合多源信息，对ROV及光电缆进行实时健康评估，并内嵌能量管理模块，以自动控制推进指令避免功率过载，确保系统安全高效作业。

2. 研究方法

3. 研究结果

• 频率影响： 在同一输入电压下，电源频率越低，传输功率能力越强，容性电流和电压降越小。50 Hz时传输功率最大，但变压器体积大；400 Hz时变压器体积小，但容性电流大且传输功率弱。
• 电压影响： 随着输入电压增加，满负载功率增加，电压降百分比减小。

• 安全性验证： 在4 kV输入电压下，ROV满功率输出时水下消耗总功率为52.90 kW，高压侧电流13.5 A（低于15A安全限值），验证了仿真模型的准确性。
• 温度监测： 系统成功监测到满功率输出时变压器IGBT温度上升，降功率后温度回落，证实了系统的热监测能力。
• 能量管理有效性： 试验验证了四种能量管理模式的有效性。例如，在“水平优先模式”下，系统能将约39.68 kW功率分配给水平推进器；在“垂直优先模式”下，垂直推进器获得优先功率分配（约26.61 kW）。系统实现了推进器功率的快速、高精度实时控制。

4. 结  论

相关图表

本文引用格式：沙鑫尧, 吴超, 段萧, 等. 基于全海深纤维铠装光电缆的ROV健康状态监测技术研究[J]. 海洋工程, 2026, 44(3): 194-204.  (SHA Xinyao, WU Chao, DUAN Xiao, et al. Research on ROV health status monitoring technology based on full-sea depth fiber-armored optical cable[J]. The Ocean Engineering, 2026, 44(3): 194-204.  (in Chinese)）

作者简介：   

沙鑫尧（2000—），男，黑龙江哈尔滨人，硕士研究生，主要从事水下机器人研究。E-mail：shaxinyao@sjtu.edu.cn

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