海底电缆的“千里眼”“智慧脑”

——揭秘国华投资山东分公司“海底电缆安全智能监测、预警与处置关键技术及应用”项目
来源:国家能源集团报 2026年05月06日 通讯员:王家坤 版次:04

■ 本报通讯员 王家坤

苍茫大海之下,藏着海上新能源场站与陆地核心电网之间的“深海大动脉”——海底电缆。它承载着绿色电力输送的重任,是海上风电等清洁能源落地的关键纽带,却长期面临海水腐蚀、绝缘破损、船舶锚害、“影子船”干扰等多重风险。一旦海缆发生故障,不仅会导致整个风电场瘫痪,维修作业引发的生态扰动和油污污染,更会加剧对海洋环境的破坏。如今,国家能源集团交出了破解这些难题的“科技答卷”,由国华投资山东分公司牵头研发的“海底电缆安全智能监测、预警与处置关键技术及应用”顺利通过中国电机工程学会的权威鉴定,成果整体达到国际领先水平。

微弱隐患提前捕捉

传统难题 传统海缆监测技术难以分辨海缆早期运行过程中微弱的绝缘隐患,往往隐患持续扩大直至发生击穿事故,才能发现问题,不仅会造成风电场停运,更会产生巨额维修成本与生态损失。

国能解法 该系统创新应用多特征融合智能预判技术,成功打破传统监测的精度桎梏,实现绝缘隐患的“早发现、早预警、早处置”。依托海缆内置光纤,搭配分布式传感设备,该系统可实时采集海缆运行过程中的温度、振动两项核心数据,再结合多源数据协同分析算法,构建起厘米级绝缘异常预警体系。系统定位精度高达0.5米,即便只是细微的绝缘老化、微小破损等隐性隐患,也能被精准捕捉,同时具备强大的抗干扰能力,可智能过滤风机晃动、洋流冲刷等无关干扰信号,提前2个月发出绝缘异常预警,温度测量误差控制在正负0.5摄氏度以内,绝缘隐患识别准确率高达98.6%,真正从源头遏制绝缘故障扩大,实现“防患于未然”。

运行状态精准防护

传统难题 海底电缆长期处于复杂海洋环境中,时刻面临多重威胁,船舶锚害、外力摩擦、海床冲刷易造成海缆破损、断裂等事故,不仅会影响正常输电,严重时还将导致整个输电系统瘫痪。

国能解法 该系统打造海缆外部破损“防护盾”,聚焦船舶锚害、海床冲刷两大核心风险,整合振动数据、气象数据和潮汐数据等多源信息,与概率模型相结合,可精准区分正常干扰与真实外破威胁。该模块专注于海缆“外部防护”,能实现秒级识别外破风险类型及具体位置,外破风险识别准确率高达99.68%,既守住海缆物理安全底线,又避免不必要的应急处置,真正实现精准防控、科学预警。

涉船风险双防管控

传统难题 涉船风险是海缆安全的“隐形杀手”,部分船舶关闭AIS信号,变成难以监测的“影子船”,无法确定其在海上的具体位置,管控难度较大。此外,途径海上新能源场站的船舶若突发抛锚,也会对海底电缆造成致命损伤,而传统监测技术无法提前预判此类突发情况,往往只能事后处置,损失更大。

国能解法 该系统创新打造涉船风险“双防盾”,实现全方位主动防控。一方面,实时动态追踪船舶航行轨迹,一旦船舶AIS信号中断,立即标记为“异常目标”,结合气象水文信息联动优化预警策略,在异常船只到达核心海域保护区前发出预警信号,从源头避免“影子船”勾拉海缆的事故发生。另一方面,通过深度分析船舶航行轨迹、航速变化及海域环境数据,创新为船舶航行行为特征建模,精准捕捉抛锚前兆,提前30分钟发出预警,涉船风险识别率超98%,彻底破解涉船风险难以监测、难以预判的行业难题。

应急处置快速调度

传统难题 海缆一旦发生异常,应急响应的速度和效率,直接决定损失的大小,而传统应急处置模式存在资源调度繁琐、响应时间长及全程不可视等问题,难以快速控制事态发展。

国能解法 该系统内置的“应急保障平台”,堪称海缆应急处置的智能调度“大脑”,实现了异常处置的高效化、可视化、闭环化。通过整合船舶、气象、运维资源等各类数据,构建混合深度强化学习应急调度与路径决策模型,能自动匹配最优处置路径和资源,实现各类异常或风险的“一键调度、快速处置”。整个应急过程实时可视、进度自动跟踪,形成“预警—调度—处置—反馈”的智能化闭环,大幅缩短应急响应时间,最大限度降低海缆故障带来的经济损失和生态影响。

从厘米级的隐患监测,到涉船风险的主动防控,再到应急处置的智能闭环,该系统全面破解传统海缆监测的诸多痛点,推动海缆安全监测进入“智能化、精准化、高效化”新时代。目前,该系统已在多个海上新能源场站落地应用,累计监测海缆超千公里,实现应用以来零海缆安全事故,用实际成效证明了技术的可靠性和实用性。

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