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【摘 要】针对海洋地震勘探SeaRay海底电缆检修的需求，采用LabVIEW编程语言和工业计算机为软、硬件平台，对海底电缆传输原理进行了研究。确定了海底电缆测试仪的组成架构，设计主要由4块64路继电器，一块绝缘电阻测试模块和一个工控机组成，且配备触摸屏方便野外操作。工控机配套有基于LabVIEW编写的测控程序，工控机通过RS485总线把继电器阵列模块和测试模块连接在一起，实现了快速、自动化检测电缆芯线通断和芯线间绝缘状况的易用性解决方案。
【关键词】LabVIEW;直流电阻和绝缘;传输理论;测试方法
Design and implementation of SeaRay ocean bottom cable tester based on LabVIEW
Abstract：In order to meet the needs of SeaRay ocean bottom cable maintenance in marine seismic exploration，the transmission principle of ocean bottom cable is studied by using LabVIEW programming language and industrial computer as software and hardware platform.The structure of ocean bottom cable tester is determined.The design is mainly composed of four 64 way relays，one insulation resistance test module and one industrial computer，and equipped with touch screen to facilitate field operation.The industrial control computer is equipped with a measurement and control program based on LabVIEW.The industrial control computer connects the relay array module and the test module through RS485 bus，so as to realize an easy-to-use solution for fast and automatic detection of the on-off of cable cores and the insulation between cores.
Key words：LabVIEW;DC resistance and insulation;transmission theory;test method
1 引言
由于SeaRay海底電缆结构的特殊性，在检修过程中需要检测的参数多，相对于工程维修型测试仪的笨重、精确及全面，野外型电缆测试仪要求易移动、操作方便且有较好的抗野外恶劣条件的性能，而在测量精确性、全面性角度方面，相对较低，精确度和全面性要求为能较为准确的反映电缆是否存在故障并确认故障类型。
2 SeaRay海底电缆电性能测试方法的研究
2.1 SeaRay海底电缆的物理性能和技术指标
2.1.1SeaRay海底电缆的物理性能
SeaRay海底电缆（数传）内部结构示意图，包括：
四对低衰减数传线对，既八条数传环路。每100m衰减应小于7.25dB，反射系数小于0.09（2M一12MHz），近端串音大于56dB（2M～8MHz），直流阻抗140 ）;
两对电源开启命令线（22AWG）和四对电源线（15AWG）;
一对辅助道（22AWG）和一对安全命令控制线（22AWG）;
一对地线（20AWG）。
图1 SeaRay海底电缆内部结构示意图
2.1.2 SeaRay海底电缆的技术指标
SeaRay海底电缆（数传）应广泛地适用于各种复杂地表及恶劣的野外工作环境，经受频繁搬动和运输颠簸而不影响它的物理性能、内部结构和技术指标。
1）温度：工作温度范围：一45℃～+70℃
存储温度范围：一55℃～+85℃
2）柔性：用电缆围成一个内径为12cm的圆圈垂直这个圆圈施加5N的力，至少压扁lcm。
3）柱面度：在电缆任意50ram长的一段上测量直径，最大误差应该<0.3mm。
4）耐压性在数传电缆的任意两根导线上，加上1000V的高压，持续ls，不损坏。
根据SeaRay海底电缆有关技术资料，电缆的主要技术指标：
3 仪器硬件设计与实现
海底电缆野外检测仪其硬件部分主要由4块64路继电器，一块绝缘电阻测试模块和一个工控机组成，且配备触摸屏方便野外操作。下图为系统的组成架构。工控机配套有基于LabVIEW编写的测控程序，工控机通过RS485总线把继电器阵列模块和测试模块连接在一起，测试交互通过触摸显示器进行。
3.1仪器整体设计思想
图2仪器整体设计
3.2 继电器阵列
图3 测量直流电阻的继电器阵列示意图
图4 测量绝缘电阻的继电器阵列示意图
3.3 电缆直流电阻测试模块
图5 直流电阻测量电路
图6 测量直流电阻电路示意图
【关键词】LabVIEW;直流电阻和绝缘;传输理论;测试方法
Design and implementation of SeaRay ocean bottom cable tester based on LabVIEW
Abstract：In order to meet the needs of SeaRay ocean bottom cable maintenance in marine seismic exploration，the transmission principle of ocean bottom cable is studied by using LabVIEW programming language and industrial computer as software and hardware platform.The structure of ocean bottom cable tester is determined.The design is mainly composed of four 64 way relays，one insulation resistance test module and one industrial computer，and equipped with touch screen to facilitate field operation.The industrial control computer is equipped with a measurement and control program based on LabVIEW.The industrial control computer connects the relay array module and the test module through RS485 bus，so as to realize an easy-to-use solution for fast and automatic detection of the on-off of cable cores and the insulation between cores.
Key words：LabVIEW;DC resistance and insulation;transmission theory;test method
1 引言
由于SeaRay海底電缆结构的特殊性，在检修过程中需要检测的参数多，相对于工程维修型测试仪的笨重、精确及全面，野外型电缆测试仪要求易移动、操作方便且有较好的抗野外恶劣条件的性能，而在测量精确性、全面性角度方面，相对较低，精确度和全面性要求为能较为准确的反映电缆是否存在故障并确认故障类型。
2 SeaRay海底电缆电性能测试方法的研究
2.1 SeaRay海底电缆的物理性能和技术指标
2.1.1SeaRay海底电缆的物理性能
SeaRay海底电缆（数传）内部结构示意图，包括：
四对低衰减数传线对，既八条数传环路。每100m衰减应小于7.25dB，反射系数小于0.09（2M一12MHz），近端串音大于56dB（2M～8MHz），直流阻抗140 ）;
两对电源开启命令线（22AWG）和四对电源线（15AWG）;
一对辅助道（22AWG）和一对安全命令控制线（22AWG）;
一对地线（20AWG）。
图1 SeaRay海底电缆内部结构示意图
2.1.2 SeaRay海底电缆的技术指标
SeaRay海底电缆（数传）应广泛地适用于各种复杂地表及恶劣的野外工作环境，经受频繁搬动和运输颠簸而不影响它的物理性能、内部结构和技术指标。
1）温度：工作温度范围：一45℃～+70℃
存储温度范围：一55℃～+85℃
2）柔性：用电缆围成一个内径为12cm的圆圈垂直这个圆圈施加5N的力，至少压扁lcm。
3）柱面度：在电缆任意50ram长的一段上测量直径，最大误差应该<0.3mm。
4）耐压性在数传电缆的任意两根导线上，加上1000V的高压，持续ls，不损坏。
根据SeaRay海底电缆有关技术资料，电缆的主要技术指标：
3 仪器硬件设计与实现
海底电缆野外检测仪其硬件部分主要由4块64路继电器，一块绝缘电阻测试模块和一个工控机组成，且配备触摸屏方便野外操作。下图为系统的组成架构。工控机配套有基于LabVIEW编写的测控程序，工控机通过RS485总线把继电器阵列模块和测试模块连接在一起，测试交互通过触摸显示器进行。
3.1仪器整体设计思想
图2仪器整体设计
3.2 继电器阵列
图3 测量直流电阻的继电器阵列示意图
图4 测量绝缘电阻的继电器阵列示意图
3.3 电缆直流电阻测试模块
图5 直流电阻测量电路
图6 测量直流电阻电路示意图