海底線纜終端組件、海底連接器和方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種海底線纜終端組件，其用于包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w的海底線纜。海底線纜終端組件包括：具有針對(duì)圍繞海底線纜終端組件的環(huán)境媒介的液密密封的室；布置在該室中的媒介轉(zhuǎn)換器，該媒介轉(zhuǎn)換器具有適于連接到海底線纜的光纖的光接口，且進(jìn)一步具有電接口；以及電觸頭，其布置在室外部，且電連接到布置在室內(nèi)部的媒介轉(zhuǎn)換器的電接口。
【專利說(shuō)明】海底線纜終端組件、海底連接器和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及用于海底線纜的海底線纜終端組件，涉及海底連接器且涉及海底線纜組件。其進(jìn)一步涉及對(duì)應(yīng)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]由于不斷增加的能量需求，離岸油氣生產(chǎn)正移入更深水中。為了確保高效和安全的生產(chǎn)，處理設(shè)施安裝在海床處。這種海底安裝設(shè)備可包括一系列構(gòu)件，包括泵、壓縮機(jī)等，以及用于操作它們的電網(wǎng)。電網(wǎng)可例如包括海底變壓器，海底開(kāi)關(guān)裝置以及海底可變速驅(qū)動(dòng)器。海底安裝設(shè)備的構(gòu)件需要針對(duì)周圍的海水進(jìn)行保護(hù)，在海水中可盛行300巴(bar)或者更高的壓力(在3000米或者更深的安裝設(shè)備深度處)。
[0003]這種海底安裝設(shè)備的構(gòu)件可包括電子裝備，其可從頂側(cè)安裝設(shè)備一諸如可位于固定或者漂浮船舶上，例如船或者平臺(tái)上，或者可基于海岸的頂側(cè)控制系統(tǒng)一監(jiān)測(cè)和/或控制。海底安裝設(shè)備可例如包括一個(gè)或多個(gè)海底控制模塊(SCM)，其可從頂側(cè)安裝設(shè)備接收命令，或者其可將信息傳輸?shù)巾攤?cè)安裝設(shè)備，其可彼此通訊或者其可與傳感器接合。
[0004]在這種系統(tǒng)中，大體在傳感器與海底控制模塊之間，以及在海底控制模塊與頂側(cè)安裝設(shè)備之間需要通訊鏈路。通訊可例如借助于網(wǎng)絡(luò)通訊一諸如以太網(wǎng)來(lái)實(shí)施。雖然這種類型的通訊鏈路可實(shí)現(xiàn)比較高的帶寬，例如10Mbps, IOOMbps或者甚至IGbps,這種類型的通訊鏈路在它們的物理長(zhǎng)度上受到限制。作為一個(gè)實(shí)例，基于絞合銅線對(duì)的以太網(wǎng)根據(jù)以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)具有大約IOOm的有限長(zhǎng)度。增強(qiáng)的解決方案可實(shí)現(xiàn)通訊鏈路的超過(guò)150米長(zhǎng)度的距離。通常，使用這種類型的技術(shù)的通訊因此局限于同一“采油樹(shù)(Christmas tree)”的海底控制模塊。不同的采油樹(shù)之間的通訊通常是不可能的，各個(gè)安裝設(shè)備需要它們自身的經(jīng)由臍帶等等而通向頂側(cè)安裝設(shè)備的鏈路。
[0005]此外，需要從海底安裝設(shè)備取回模塊或者安裝新的模塊或者更換模塊。因此，大體必須將海底裝備連接到功率與通訊鏈路以及使海底裝備從功率與通訊鏈路斷開(kāi)。為此，可獲得濕式可匹配連接器。這種連接器設(shè)計(jì)和生產(chǎn)比較復(fù)雜而且是成本密集型的。
[0006]期望的是延長(zhǎng)海底通訊可發(fā)生的距離，同時(shí)保持高帶寬。特別地，期望的是使不同的采油樹(shù)之間的通訊變得可能。同時(shí)，期望的是保持系統(tǒng)復(fù)雜性比較低，且限制對(duì)該系統(tǒng)增加的復(fù)雜性。此外，應(yīng)當(dāng)可行的是在水下連接和斷開(kāi)這種通訊鏈路，同時(shí)保持低維護(hù)和高可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，存在對(duì)于改進(jìn)海底安裝設(shè)備中的通訊鏈路的需要。特別地，存在如下需要:提供用于較長(zhǎng)的距離的高帶寬通訊鏈路，其可容易地在海底連接和斷開(kāi)，同時(shí)保持系統(tǒng)復(fù)雜性比較低。
[0008]該需要通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的特征來(lái)滿足。從屬權(quán)利要求描述了本發(fā)明的實(shí)施例。
[0009]本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種用于海底線纜的海底線纜終端組件，該海底線纜包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w。海底線纜終端組件包括具有針對(duì)圍繞海底線纜終端組件的環(huán)境媒介的液密密封的室，以及布置在該室中的媒介轉(zhuǎn)換器，其中該媒介轉(zhuǎn)換器具有適于連接到海底線纜的光纖的光接口，該媒介轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步具有電接口。海底線纜終端組件進(jìn)一步包括布置在室外部且電連接到布置在室內(nèi)部的媒介轉(zhuǎn)換器的電接口的電觸頭。媒介轉(zhuǎn)換器適于在電接口或者光接口中的一個(gè)上接收數(shù)據(jù)，且適于在電接口或者光接口中的另一個(gè)上傳輸對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0010]通過(guò)在海底線纜上使用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)拿浇檗D(zhuǎn)換器的光接口，與通過(guò)絞合銅線進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸相比，數(shù)據(jù)可傳輸?shù)木嚯x可顯著地增加。因?yàn)樘峁┝穗娪|頭以用于與其它海底構(gòu)件一諸如海底裝置、海底連接器等等一接合，電連接器可與海底線纜終端組件一起使用，以便將海底線纜連接到海底裝備。對(duì)于電海底連接器，存在可靠的和現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)證的技術(shù)，使得連接器可具有比較低復(fù)雜性，且可成本高效地制造。特別地，不需要新的濕式可匹配海底光連接器。
[0011]在實(shí)施例中，電接口當(dāng)然可連接到布置在室外部的多個(gè)電觸頭。此外，海底線纜可包括多個(gè)用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w，且媒介轉(zhuǎn)換器的光接口可連接到這些多個(gè)光纖。電觸頭可為海底線纜的連接器的電端子。媒介轉(zhuǎn)換器可有效地將接收的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)來(lái)傳輸，或者將接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)來(lái)傳輸。應(yīng)當(dāng)清楚的是，對(duì)于借助于電信號(hào)或者光信號(hào)的數(shù)據(jù)傳輸，可使用不同的傳輸協(xié)議，且媒介轉(zhuǎn)換器可適于在這樣的協(xié)議之間轉(zhuǎn)換。電信號(hào)和光信號(hào)可對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的數(shù)據(jù)包。
[0012]在一實(shí)施例中，該室可為適于將內(nèi)部壓力保持在大約0.5巴與大約5巴之間的抗壓室，其可例如保持接近大氣壓力的內(nèi)部壓力。這種構(gòu)造可具有傳統(tǒng)的電構(gòu)件和電子構(gòu)件可用于媒介轉(zhuǎn)換器中的優(yōu)點(diǎn)。因此將實(shí)現(xiàn)海底線纜終端組件的緊湊的和比較低成本的設(shè)計(jì)。
[0013]海底線纜終端組件可進(jìn)一步包括用于通過(guò)室的壁提供光連接的光纖穿透器。該光纖穿透器可提供抗壓和液密密封。借助于這樣的光纖穿透器，即便是在室內(nèi)部與室外部之間存在比較大的壓力差時(shí)，海底線纜的光纖也可供饋通過(guò)室的壁。作為一個(gè)實(shí)例，當(dāng)室內(nèi)部保持處于大約I巴，且海底線纜終端組件安裝在大約3000米的水深中時(shí)，可存在接近300巴的室內(nèi)部與室外部之間的壓力差。
[0014]海底線纜終端組件可進(jìn)一步包括用于通過(guò)室的壁提供電連接的電穿透器。電穿透器可提供抗壓和液密密封。類似地，即便是存在室內(nèi)部與室外部之間的超過(guò)300巴的壓力差，這種電穿透器也可實(shí)現(xiàn)通過(guò)室的壁的電連接而同時(shí)保持液密密封。
[0015]在另一實(shí)施例中，該室可填充有介電液體且可針對(duì)環(huán)境壓力被補(bǔ)償壓力。室內(nèi)部的壓力可因此針對(duì)圍繞海底線纜終端組件的媒介一例如周圍的海水一中的壓力而實(shí)質(zhì)上被平衡。在這種構(gòu)造中，室內(nèi)部與室外部之間的壓力差可保持較小。另一方面，耐壓電構(gòu)件和電子構(gòu)件可用于媒介轉(zhuǎn)換器。在其它實(shí)施例中，媒介轉(zhuǎn)換器的電或者電子構(gòu)件可嵌入于提供液密阻隔器且能夠承受這樣的高環(huán)境壓力的材料中。
[0016]在一實(shí)施例中,媒介轉(zhuǎn)換器可包括用來(lái)接收用于運(yùn)行的電功率的電源接口。海底線纜終端組件可包括室外部的一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭，它們電連接到電源接口。另外的電觸頭可例如為連接器的電終端，或者可連接到連接器的電終端。經(jīng)由這種連接器，可因此對(duì)媒介轉(zhuǎn)換器供應(yīng)電功率，以用于運(yùn)行。[0017]在一實(shí)施例中，媒介轉(zhuǎn)換器可進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)接口，以便提供至少關(guān)于經(jīng)由光接口建立的光鏈路的信息。監(jiān)測(cè)接口可為能夠經(jīng)由電觸頭(其可例如對(duì)應(yīng)于能夠經(jīng)由電接口上的數(shù)據(jù)傳輸而訪問(wèn)的軟件接口)而訪問(wèn)的，或者能夠通過(guò)在室的外部提供且電連接到監(jiān)測(cè)接口的一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭而訪問(wèn)。此外，額外的電觸頭自身可為連接器的電端子，或者可連接到連接器的電端子，使得經(jīng)由這樣的連接器，可監(jiān)測(cè)光鏈路的狀態(tài)。
[0018]經(jīng)由監(jiān)測(cè)接口，可例如監(jiān)測(cè)傳輸和接收的光功率。對(duì)應(yīng)的電信號(hào)可通過(guò)媒介轉(zhuǎn)換器經(jīng)由監(jiān)測(cè)接口傳輸。在其它構(gòu)造中，可簡(jiǎn)單地監(jiān)測(cè)光鏈路狀態(tài)，諸如鏈路正常，鏈路故障或者鏈路活動(dòng)。
[0019]在一實(shí)施例中，媒介轉(zhuǎn)換器可包括電子構(gòu)件，且至少一些電子構(gòu)件，優(yōu)選所有電子構(gòu)件模制到材料中，諸如塑料材料或者樹(shù)脂。特別地，媒介轉(zhuǎn)換器的電子構(gòu)件可模制到環(huán)氧樹(shù)脂中。這樣，可保護(hù)電子構(gòu)件免受它們的環(huán)境的影響，例如免受可至少部分地填充室的介電液體影響，或者如果室針對(duì)環(huán)境媒介被補(bǔ)償壓力或者被加壓則免受壓力的影響。
[0020]在一些實(shí)施例中，電觸頭可為銷或者海底連接器的電插口。這也可應(yīng)用于連接到電源接口或者監(jiān)測(cè)接口并且連接到電連接至媒介轉(zhuǎn)換器的其它電觸頭的一個(gè)或多個(gè)電觸頭。特別地，取決于構(gòu)造，該電觸頭可為凸式或者凹式電觸頭。
[0021]在一實(shí)施例中，媒介轉(zhuǎn)換器是以太網(wǎng)媒介轉(zhuǎn)換器。這樣的以太網(wǎng)媒介轉(zhuǎn)換器可根據(jù)任何已知的以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)一諸如IEEE802.3來(lái)工作。
[0022]在一些實(shí)施例中，海底線纜終端組件可包括一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭，它們電連接到在海底線纜中提供的相應(yīng)的電導(dǎo)體。由此，可提供繞過(guò)媒介轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電連接。這樣，可經(jīng)由海底線纜提供電數(shù)據(jù)和/或功率傳輸。作為一個(gè)實(shí)例，這可為低帶寬電數(shù)據(jù)傳輸。此外，因?yàn)楹５拙€纜的光纖可用于數(shù)據(jù)傳輸，電功率的額外的傳輸引起的干擾可保持較低。
[0023]媒介轉(zhuǎn)換器布置于其中的海底線纜終端組件的室可具有圓柱形形狀。作為一個(gè)實(shí)例，該室可具有大約50mm與大約200mm之間的內(nèi)部縱向尺寸。其可進(jìn)一步具有大約25mm與大約60mm之間的內(nèi)部橫向尺寸。作為一個(gè)實(shí)例，可使用具有150mm的長(zhǎng)度和大約45mm的基本直徑的圓柱形室。
[0024]在一實(shí)施例中，該室由金屬殼體一諸如鋼殼體來(lái)提供。該殼體具有朝向海底線纜的開(kāi)口，該開(kāi)口包括光纖穿透器。該殼體另外具有朝向可附連到殼體上的海底連接器的開(kāi)口，且該另外的開(kāi)口包括電穿透器。該殼體可例如具有用于安裝海底連接器的接口，諸如NK2接口。在殼體的相反側(cè)上，海底線纜可附連到其上。
[0025]海底線纜終端組件可進(jìn)一步包括用于海底線纜的填充/排放端口。特別地，如果海底線纜包括其中布置有光纖的液體填充的軟管，這樣的端口可用于對(duì)液體填充的軟管進(jìn)行填充或者排放。
[0026]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了海底連接器。該海底連接器包括連接器元件，諸如插座或者插頭，以用于與例如另一連接器，或者與海底構(gòu)件上的插口或者插孔等等的機(jī)械與電接合。該海底連接器進(jìn)一步包括根據(jù)上述實(shí)施例中的任何一個(gè)的海底線纜終端組件。海底線纜終端組件的該電觸頭是銷或者連接器元件的電插口。這種海底連接器可在海底安裝設(shè)備處實(shí)現(xiàn)海底線纜的比較簡(jiǎn)單的連接和斷開(kāi)，而同時(shí)，其實(shí)現(xiàn)了在長(zhǎng)距離上具有高帶寬的數(shù)據(jù)傳輸。[0027]在一實(shí)施例中，連接器元件可包括插座，且電子觸頭可為布置在插座內(nèi)部的銷。在另一實(shí)施例中，連接器元件可包括插頭，且電觸頭可為布置在插頭內(nèi)部的電插口。還可構(gòu)想到其它構(gòu)造。
[0028]海底線纜終端組件可機(jī)械地安裝到連接器元件上。其可布置在連接器元件與海底線纜之間。
[0029]本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例提供了海底線纜組件，其包括有包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)光纖的海底線纜，以及呈以上所概述的構(gòu)造中的任一種的海底連接器。海底連接器的線纜終端組件在其端部處端接海底線纜，且提供一個(gè)或多個(gè)光纖到媒介轉(zhuǎn)換器的光連接。這種海底線纜組件可在很大的距離一例如超過(guò)I千米一上實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)在比較高帶寬的光傳輸。特別地，這種海底線纜組件可實(shí)現(xiàn)海底安裝設(shè)備的不同的采油樹(shù)之間的通訊。因此不必在各個(gè)采油樹(shù)處具有通向頂側(cè)安裝設(shè)備的臍帶，這可引起很大的成本降低，因?yàn)槟殠Т篌w上非常昂貴。利用該海底線纜組件，可實(shí)現(xiàn)與以上進(jìn)一步概述的優(yōu)點(diǎn)類似的優(yōu)點(diǎn)。
[0030]在一實(shí)施例中，海底線纜包括填充有介電液體的軟管，一個(gè)或多個(gè)光纖布置在軟管內(nèi)部，該軟管是柔性的，以便在軟管內(nèi)部與環(huán)境媒介之間提供壓力補(bǔ)償。這樣的流體填充的軟管，例如油填充的軟管，可用于海底線纜中，其可向下操作到超過(guò)3000米的水深。光纖和/或軟管可在海底線纜終端組件處端接，且以上提到的光纖穿透器可從軟管內(nèi)部引導(dǎo)光纖通過(guò)室的壁，使得它們可連接到媒介轉(zhuǎn)換器的光接口。如上文所提到的，終端組件可包括用于對(duì)軟管進(jìn)行填充或者排放的填充/排放端口。
[0031]本發(fā)明的另一實(shí)施例提供了海底數(shù)據(jù)通訊方法，其包括如下步驟:在海底線纜上提供海底連接器，該海底連接器具有帶電觸頭的連接器部分，該海底連接器包括具有電連接到電觸頭的電接口和連接到海底線纜的光纖的光接口的媒介轉(zhuǎn)換器；在媒介轉(zhuǎn)換器的電接口或者光接口中的一個(gè)上接收數(shù)據(jù)；以及在媒介轉(zhuǎn)換器的電接口或者光接口中的另一個(gè)上傳輸對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。因此媒介轉(zhuǎn)換器本質(zhì)上執(zhí)行從作為電信號(hào)接收的數(shù)據(jù)到將要作為光信號(hào)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換和/或反之亦然。如上所述，媒介轉(zhuǎn)換器可進(jìn)一步將數(shù)據(jù)從一個(gè)數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議轉(zhuǎn)換到另一數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。
[0032]利用這種方法，可實(shí)現(xiàn)與以上進(jìn)一步概述的優(yōu)點(diǎn)類似的優(yōu)點(diǎn)。該方法可利用以上概述的構(gòu)造中的任一種中的海底線纜終端組件、海底連接器或者海底線纜組件來(lái)執(zhí)行。
[0033]以上所述的本發(fā)明的實(shí)施例的特征以及有待于在下文解釋的那些特征可彼此結(jié)合，除非相反地指出。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0034]根據(jù)結(jié)合附圖閱讀的以下詳細(xì)描述，本發(fā)明的前述以及其它特征和優(yōu)點(diǎn)將變得更加顯然。在附圖中，相同的參考標(biāo)號(hào)表示相同的元件。
[0035]圖1是示意圖，其顯示了包括根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的海底線纜終端組件的海底連接器的截面?zhèn)纫晥D。
[0036]圖2是顯示了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的海底連接器的截面頂視圖的示意圖。
[0037]圖3是顯示了圖2的海底連接器的側(cè)視圖的示意圖。
[0038]圖4是顯示了圖2的海底連接器的透視圖的示意圖。
[0039]圖5是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法的流程圖。[0040]圖6是根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]在下文中，更詳細(xì)地描述了在附圖中顯示的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)清楚的是，以下描述僅僅是示意性的而非限制性的。附圖僅僅是示意圖，且圖中的元件不一定彼此成比例。
[0042]圖1顯示了海底線纜組件100，其包括海底連接器10和海底線纜40。海底連接器10包括海底線纜終端組件20和連接器部分30。注意，雖然這些元件在此處顯示為單獨(dú)的元件，它們?cè)谄渌鼘?shí)施例中可為海底連接器的部件，且可為不可分開(kāi)的。
[0043]海底連接器10可實(shí)施為凸式或者凹式連接器。在下文所述的實(shí)施例中，海底連接器10是濕式可匹配連接器，但還可構(gòu)想作為干式匹配連接器的實(shí)施方式。連接器部分30包括連接器元件31，其可為插座(在凹式海底連接器的情況下)或者可為插頭(在凸式連接器的情況下)。在連接器元件31中，布置了電觸頭26。此外，取決于該構(gòu)造，這些可為銷或者用來(lái)接收銷的電插口。事實(shí)上，其它實(shí)施例可使用本領(lǐng)域中已知的不同類型的電觸頭。借助于連接器元件31和電觸頭26，海底連接器10可與另一海底連接器或者海底插口等等匹配。作為一個(gè)實(shí)例，海底裝置，諸如功率或者通訊分配單元，可具有安裝到其上的若干插口，利用它們，可使得海底連接器10進(jìn)行接合，以便經(jīng)由電觸頭26建立電連接。借助于海底線纜40，數(shù)據(jù)和/或電功率則可傳輸?shù)竭B接(例如借助于另一海底連接器10)到海底線纜40的另一端的海底裝置。這種裝置可為海底控制單元等等。在其它應(yīng)用中，海底線纜組件100可用來(lái)在不同的海底控制單元之間建立連接。
[0044]在圖1的實(shí)施例中，海底線纜40用于借助于一個(gè)或多個(gè)光纖42進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸。海底線纜40可包括軟管41，其可填充有液體，諸如油，且在其中布置了一個(gè)或多個(gè)光纖42。這種軟管的柔性允許海底線纜40內(nèi)部的壓力補(bǔ)償，使得當(dāng)部署在海底時(shí)，海底線纜40內(nèi)部的壓力幾乎等于海水的環(huán)境壓力。由于低壓差，海水進(jìn)入軟管41中的風(fēng)險(xiǎn)比較低。借助于填充有液體的軟管41，因此可實(shí)現(xiàn)成本高效且可靠的海底線纜40。
[0045]海底線纜40進(jìn)一步設(shè)有彎曲限制器43，其可為海底線纜終端組件20的一部分?？蛇M(jìn)一步提供壓接套管(未顯示)，以便將軟管41附連到海底線纜終端組件20上。
[0046]海底線纜終端組件20現(xiàn)在使得能結(jié)合用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w42來(lái)使用電連接器部分30。其包括布置在室21內(nèi)部的媒介轉(zhuǎn)換器22。在一些實(shí)施例中，室21保持接近大氣壓力，例如處于大約I巴或者大約1.5巴。在這樣的實(shí)施例中，海底線纜終端組件20的殼體25構(gòu)造成以便能夠承受高壓差。特別地，海底線纜終端組件20 (下文中縮寫為組件)可配置成以便能夠承受超過(guò)200巴或者甚至超過(guò)300巴的外部壓力，同時(shí)在室21內(nèi)部保持接近大氣壓力。殼體25可例如由金屬制成，特別是由鋼制成，且可設(shè)有比較厚的壁，以便承受高壓差。
[0047]媒介轉(zhuǎn)換器22則可包括可在大氣條件中運(yùn)行的標(biāo)準(zhǔn)電子構(gòu)件。媒介轉(zhuǎn)換器22具有用于連接到海底線纜40的一個(gè)或多個(gè)光纖42的一個(gè)或多個(gè)光接口 24。取決于特定的需要，該接口和到光纖的連接可以各種各樣的方式來(lái)實(shí)施。實(shí)例是光連接器或者光纖尾纖(pigtail)等等。
[0048]媒介轉(zhuǎn)換器22進(jìn)一步包括一個(gè)或多個(gè)電接口 23，它們電連接到一個(gè)或多個(gè)電觸頭26。電連接可例如由釬焊的線提供，或者媒介轉(zhuǎn)換器22處的接口 23可包括電連接器。[0049]為了通過(guò)室21的壁提供光連接和電連接，提供了電穿透器27以及光穿透器28。這些穿透器配置成以便為室21提供對(duì)環(huán)境媒介的液密密封，使得例如來(lái)自液體填充的軟管40的液體或者海水不可進(jìn)入室21。穿透器27和28配置成以便承受可在海底連接器10安裝在海底位置處時(shí)盛行的高壓差。作為一個(gè)實(shí)例，可借助于熔融玻璃對(duì)光穿透器28中的光纖42提供密封。特別地，專利申請(qǐng)W02009/008738A1中所描述的光纖穿透器可用于此目的。類似地，對(duì)于電穿透器27，電導(dǎo)體可嵌入于絕緣材料一諸如樹(shù)脂等等中，以便提供通過(guò)室21的壁的密封連接。
[0050]媒介轉(zhuǎn)換器22提供光接口 24處的光信號(hào)與電接口 23處的電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換。其可例如將經(jīng)由電連接器26和電接口 23接收的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成經(jīng)由光接口 24在光纖42上傳輸?shù)墓庑盘?hào)。此外，可提供另外一種方式的轉(zhuǎn)換。優(yōu)選地，媒介轉(zhuǎn)換器22既適用于從光信號(hào)轉(zhuǎn)換到電信號(hào)，也適用于從電信號(hào)轉(zhuǎn)換到光信號(hào)。
[0051]媒介轉(zhuǎn)換器22可為以太網(wǎng)媒介轉(zhuǎn)換器。這樣，接收的光或者電信號(hào)可對(duì)應(yīng)于一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包。該數(shù)據(jù)可使用不同類型的數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議通過(guò)電或者光信號(hào)而接收。如果對(duì)于經(jīng)由接口 23的電傳輸路徑和經(jīng)由光接口 24的光數(shù)據(jù)傳輸路徑，協(xié)議是不同的，則媒介轉(zhuǎn)換器22還可在不同的協(xié)議之間執(zhí)行轉(zhuǎn)換。
[0052]因此，海底線纜組件100可與銅以太網(wǎng)在兩端處接合，但是使用光纖作為運(yùn)送媒介。
[0053]媒介轉(zhuǎn)換器22可配置成以便以至少10Mbit/s，或者甚至至少100Mbit/s來(lái)提供以太網(wǎng)數(shù)據(jù)通訊。在一些實(shí)施例中，其甚至可以lGbit/s或者更高的數(shù)據(jù)率提供通訊。而且，可構(gòu)想lOGbit/s或者更高的數(shù)據(jù)通訊。
[0054]因?yàn)楣饫w用于數(shù)據(jù)的傳輸，海底線纜40可在相當(dāng)長(zhǎng)的長(zhǎng)度上延伸，例如超過(guò)一千米。在海底線纜40的另一端，可提供類似的海底連接器10—或者作為凸式連接器，或者作為凹式連接器，這取決于構(gòu)造。該第二海底連接器的媒介轉(zhuǎn)換器可再次執(zhí)行光與電信號(hào)之間的轉(zhuǎn)換，以便實(shí)現(xiàn)線纜的另一端通過(guò)全電連接器部分到海底裝置、海底分配單元或者另一海底線纜的連接。
[0055]因此，海底線纜組件100實(shí)現(xiàn)高速通訊和大量數(shù)據(jù)的交換。由于海底線纜40的可能的長(zhǎng)度，數(shù)據(jù)甚至可在不同的采油樹(shù)之間交換，而不需要用于各個(gè)采油樹(shù)的臍帶。此外，海底連接器10的連接器部分可保持比較簡(jiǎn)單，因?yàn)閮H在使連接器與對(duì)應(yīng)的連接器或者插口匹配時(shí)需要建立電連接。因此可使用已得到很好證明的濕式制造的連接器技術(shù)。結(jié)果，海底連接器10可保持比較緊湊且成本高效。
[0056]圖2顯示了海底線纜組件100的一種特定的實(shí)施方式，其包括圖1的海底連接器10，因此以上給出的闡述同等地適用于圖2中所示的實(shí)施例。海底線纜40再次包括填充有液體一特別是填充有油的軟管41，以及光纖42。軟管例如通過(guò)壓接套管而安裝到海底線纜終端組件20上，且提供了彎曲限制器43，以便避免軟管導(dǎo)管41的過(guò)度的彎曲。
[0057]注意，在海底線纜的端部，可提供機(jī)械接口，諸如MK2接口。通過(guò)該接口，海底線纜可安裝到組件20上。換言之，組件20本身并不需要與軟管41端接，但是海底線纜的端部可設(shè)有機(jī)械接口，組件20附連到該機(jī)械接口上。組件20將大體與通過(guò)光纖42提供的光鏈路端接。在其它實(shí)施例中，組件20還可提供用于海底線纜自身的終端。
[0058]如可從圖2中看出，組件20包括殼體25，媒介轉(zhuǎn)換器22布置在殼體25中。光纖穿透器28用于使光纖42供饋通過(guò)殼體25的壁而進(jìn)入室21，媒介轉(zhuǎn)換器22布置在室21中。
[0059]海底連接器10進(jìn)一步包括安裝到組件20上的連接器部分30。為此，組件20可再次設(shè)有機(jī)械接口，特別是MK2接口，連接器部分30可朝向該接口安裝。作為一個(gè)實(shí)例，MK2適配器29可固定到組件20的殼體25。MK2適配器提供MK2接口，連接器部分30可朝向該接口安裝，如圖2中所示。
[0060]如上所述，組件20包括電穿透器27，其通過(guò)殼體25的壁提供進(jìn)入室21的電連接，以便接觸媒介轉(zhuǎn)換器22。該穿透器位于面向連接器部分30的殼體25的壁中。
[0061 ] 電線可從穿透器通過(guò)連接器部分30通向電觸頭26 (銷，電插口等等)，它們朝向電觸頭26而連接一例如通過(guò)釬焊等等。注意，圖2顯示了電觸頭26的后端，而前端穿過(guò)而進(jìn)入連接器元件31中。
[0062]在圖2的實(shí)例中，連接器元件31是可與另一海底連接器接合的插座，或者具有插頭類型連接器元件的海底插口。在圖2的實(shí)施例中，電觸頭26優(yōu)選為由插座31保護(hù)的銷。
[0063]如上所述，可在海底線纜組件100中提供額外的電連接，其可繞過(guò)媒介轉(zhuǎn)換器22，例如以便提供用于電源的電連接，或者用于提供使用通過(guò)電信號(hào)進(jìn)行的數(shù)據(jù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)連接，例如用于遺留系統(tǒng)(legacy system)。
[0064]海底連接器10可包括多個(gè)連接到媒介轉(zhuǎn)換器22的電觸頭26。在這些中，可以有用于數(shù)據(jù)傳輸(連接到媒介轉(zhuǎn)換器22的電接口 23)、用于電源以及用于監(jiān)測(cè)的觸頭。例如可提供2與20個(gè)之間的電觸頭26，例如12個(gè)。在一些實(shí)施例中，媒介轉(zhuǎn)換器22可適于監(jiān)測(cè)光鏈路一例如通過(guò)測(cè)量接收的/傳輸?shù)墓夤β剩_定鏈路狀態(tài)等等。電觸頭26的一個(gè)或多個(gè)可用來(lái)將這種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳輸?shù)竭B接到海底連接器10的裝置，此處，可對(duì)其進(jìn)行評(píng)估和/或?qū)⑵鋫魉偷巾攤?cè)安裝設(shè)備(例如在船舶或者平臺(tái)上，或者在海岸上)。這些可為專用電觸頭，或者監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)可使用用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)碾娊涌趤?lái)傳輸。換言之，由電觸頭26提供的以太網(wǎng)連接可例如用于傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。
[0065]在其它實(shí)施例中，組件20，特別是媒介轉(zhuǎn)換器22，可包括用于評(píng)估這種監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的微處理器。這種數(shù)據(jù)然后可用于控制媒介轉(zhuǎn)換器(例如通過(guò)調(diào)節(jié)光數(shù)據(jù)傳輸)，和/或可經(jīng)由用于數(shù)據(jù)通訊的電接口或者經(jīng)由專用電觸頭傳送到另一裝置或者頂側(cè)安裝設(shè)備，如上所述。
[0066]在圖2中，參考標(biāo)號(hào)60表示海底線纜40在其另一端處的終端一例如通過(guò)另一 MK2接口。該終端60可附連到包括組件20和連接器部分30的對(duì)應(yīng)的海底連接器10，或者其可直接安裝到海底裝置上。其它可能性包括將干式匹配連接器安裝到海底線纜端部上，其可具有光觸頭，或者其可設(shè)有類似于包括媒介轉(zhuǎn)換器的組件20的組件。自然地，海底線纜組件100的構(gòu)造取決于它將用于其中的特定應(yīng)用。
[0067]圖3是圖2的海底連接器10的側(cè)視圖。因?yàn)檫@不是截面圖，電觸頭26隱藏在連接器部分30的插座31內(nèi)。組件20的殼體25布置在連接器部分30與海底線纜40之間，且彎曲限制器43牢固地安裝到其上。殼體25可例如具有大約50mm與大約200mm之間的軸向延伸。其最大外徑可處于大約30mm到大約IOOmm的范圍中。在所示的實(shí)例中，該軸向延伸為大約100mm，且直徑為大約50mm，特別是大約52mm。殼體25具有整體圓柱形形狀，其在面向連接器部分30的端部處帶有截頭圓錐形部分。[0068]圖4顯示了包括圖2和3的海底連接器10的海底線纜組件100的透視圖。注意，海底線纜40的長(zhǎng)度被減小，以用于顯示的目的，且實(shí)際長(zhǎng)度可延伸超過(guò)不只1km，因?yàn)楣饫w42用于數(shù)據(jù)傳輸。
[0069]圖5和6是可由以上概述的實(shí)施例中的任意一個(gè)的組件20執(zhí)行的方法的流程圖。在圖5中，數(shù)據(jù)傳輸在光纖42上接收，且經(jīng)由海底連接器10的電觸頭26傳輸，而在圖6中，數(shù)據(jù)傳輸經(jīng)由海底連接器10的電觸頭26接收，且通過(guò)光纖42傳輸。
[0070]在圖5的步驟501中，對(duì)應(yīng)于數(shù)據(jù)傳輸(例如一個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)包)的光信號(hào)在媒介轉(zhuǎn)換器的光接口處經(jīng)由海底線纜的光纖接收。接收的光信號(hào)由媒介轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成電信號(hào)(步驟502)。信號(hào)的轉(zhuǎn)換可包括數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議的改變一例如通過(guò)將經(jīng)由光纖接收的數(shù)據(jù)包的內(nèi)容打包為根據(jù)不同的協(xié)議的新的數(shù)據(jù)包，以用于經(jīng)由電接口的傳輸。媒介轉(zhuǎn)換器然后產(chǎn)生對(duì)應(yīng)于新的數(shù)據(jù)包的電信號(hào)。在其它實(shí)施例中，僅信號(hào)本身可被轉(zhuǎn)換而不會(huì)影響數(shù)據(jù)的打包。
[0071]在步驟503中，由媒介轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的電信號(hào)在電接口上給出。該電信號(hào)經(jīng)由電觸頭26傳輸?shù)狡ヅ涞暮５走B接器的電觸頭或者插口(步驟504)。然后其可由插口安裝于其上的裝置的接收器(例如網(wǎng)卡)接收，或者可通過(guò)另一海底線纜或者臍帶等等而進(jìn)一步傳輸。
[0072]圖6的流程圖顯示了沿相反的方向操作的對(duì)應(yīng)的方法。因此，以上給出的解釋在作出必要改變的情況下是適用的。在步驟601中，電信號(hào)在海底連接器10的電觸頭26上接收，且因此在媒介轉(zhuǎn)換器22的電接口 23處接收。在步驟602中，電信號(hào)由媒介轉(zhuǎn)換器22轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。然后光信號(hào)經(jīng)由媒介轉(zhuǎn)換器22的光接口 24給出(步驟603)。光信號(hào)由海底線纜的光纖42傳輸(步驟604)。注意，海底線纜的另一端(光信號(hào)在此處被接收)可包括類似的海底連接器10，其可對(duì)接收的光信號(hào)執(zhí)行關(guān)于圖5所描述的方法，即它可將其再次轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)在其電觸頭處給出。海底線纜組件因此可在兩端處接合銅以太網(wǎng)，但是使用光纖作為運(yùn)送媒介。
[0073]如從以上描述中可看出，本發(fā)明的實(shí)施例提供了以高帶寬在相當(dāng)長(zhǎng)的距離上在海底傳輸數(shù)據(jù)的器件。特別地，在可能間隔開(kāi)不只Ikm的不同的采油樹(shù)之間傳輸數(shù)據(jù)成為可能。同時(shí)，海底線纜組件可在海底利用濕式可匹配連接器連接/斷開(kāi)而不需要提供濕式可匹配光連接。因此可維持連接器部分的復(fù)雜性而不需增加。
[0074]雖然本文中公開(kāi)了具體的實(shí)施例，但可作出許多改變和修改而不偏離本發(fā)明的范圍。當(dāng)前的實(shí)施例在所有方面都將被認(rèn)為是示例性的而非限制性的，且落在所附的權(quán)利要求的意義和等效范圍內(nèi)的所有改變都意圖包括在其中。
【權(quán)利要求】
1.一種用于包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓饫w(42)的海底線纜(40)的海底線纜終端組件，所述海底線纜終端組件(20)包括: 室(21)，其具有針對(duì)包圍所述海底線纜終端組件(20)的環(huán)境媒介的液密密封， 布置在所述室(21)中的媒介轉(zhuǎn)換器(22)，所述媒介轉(zhuǎn)換器具有適于連接到所述海底線纜的光纖(42)的光接口(24)，且進(jìn)一步具有電接口(23)，以及 電觸頭(26)，布置在所述室(21)外部且電連接到布置在所述室內(nèi)部的所述媒介轉(zhuǎn)換器的所述電接口(23)， 其中，所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)適于在所述電或者光接口(23，24)其中之一上接收數(shù)據(jù)，以及在所述電或者光接口(23，24)中的另一個(gè)上傳輸對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述室(21)是抗壓室，其適于將內(nèi)部壓力保持在0.5巴與5巴之間，特別是接近大氣壓力的內(nèi)部壓力。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的海底線纜終端組件，其特征在于，進(jìn)一步包括用于通過(guò)所述室(21)的壁提供光連接的光纖穿透器(28)，所述光纖穿透器提供抗壓和液密密封。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，進(jìn)一步包括用于通過(guò)所述室(21)的壁來(lái)提供電連接的電穿透器(27)，所述電穿透器提供抗壓和液密密封。
5.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述室(21)填充有介電液體，并且針 對(duì)環(huán)境壓力被補(bǔ)償壓力。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)進(jìn)一步包括接收用于運(yùn)行的電功率的電源接口，所述海底線纜終端組件包括在所述室外部且電連接到所述電源接口的一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭(26)。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)進(jìn)一步包括監(jiān)測(cè)接口，用于提供至少關(guān)于經(jīng)由所述光接口(24)建立的光鏈路的信息，所述監(jiān)測(cè)接口可經(jīng)由所述電觸頭(26)訪問(wèn)，或者經(jīng)由在所述室外部提供且電連接到所述監(jiān)測(cè)接口的一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭訪問(wèn)。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)包括電子構(gòu)件，其中，所述電子構(gòu)件中的至少一些，優(yōu)選全部所述電子構(gòu)件模制到材料中，諸如塑料材料或者樹(shù)脂，特別是環(huán)氧樹(shù)脂。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)是以太網(wǎng)媒介轉(zhuǎn)換器。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述海底線纜終端組件(20)包括一個(gè)或多個(gè)另外的電觸頭(26)，其電連接到在所述海底線纜(40)中提供的相應(yīng)的電導(dǎo)體，由此提供繞過(guò)所述媒介轉(zhuǎn)換器的一個(gè)或多個(gè)電連接，以便經(jīng)由所述海底線纜(40)提供電數(shù)據(jù)和/或功率傳輸。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件，其特征在于，所述室(21)由具有朝向所述海底線纜(40)的開(kāi)口的金屬殼體(25)提供，特別是鋼殼體，所述開(kāi)口包括光纖穿透器(28)，且具有朝向可附連到所述殼體(25)的海底連接器部分(30)的另外的開(kāi)口，所述另外的開(kāi)口包括電穿透器(27)。
12.一種海底連接器，包括用于機(jī)械以及電接合的連接器元件(31)，特別是插座或者插頭，且進(jìn)一步包括根據(jù)權(quán)利要求1 一 11中的任一項(xiàng)所述的海底線纜終端組件(20)，其中，所述海底線纜終端組件(20)的電觸頭(26)是銷或者所述連接器元件(31)的電插口。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的海底連接器，其特征在于，所述海底線纜終端組件(20)機(jī)械地安裝到所述連接器元件(31)上，且布置在所述連接器元件(31)與所述海底線纜(40)之間。
14.一種海底線纜組件(100)，包括: 包括用于數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊粋€(gè)或多個(gè)光纖(42)的海底線纜(40)， 根據(jù)權(quán)利要求12或者13的海底連接器(10)， 其中，所述海底連接器(10)的線纜終端組件(20)在其端部處附連到所述海底線纜(40)，且提供所述一個(gè)或多個(gè)光纖(42)到所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)的光連接。
15.一種海底數(shù)據(jù)通訊方法，包括: 在海底線纜(40)上提供海底連接器(10)，所述海底連接器具有帶電觸頭(26)的連接器部分(30)，所述海底連接器包括具有電連接到所述電觸頭(26)的電接口(23)的媒介轉(zhuǎn)換器(20)，以及連接到所述海底線纜的光纖(42)的光接口(24)， 在所述媒介轉(zhuǎn)換器(22)的電或者光接口(23，24)其中之一上接收數(shù)據(jù)，以及 在所述媒介轉(zhuǎn)換器(22) 的所述電或者光接口(23，24)中的另一個(gè)上傳輸對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。
【文檔編號(hào)】H02G15/06GK103715646SQ201310455469
【公開(kāi)日】2014年4月9日 申請(qǐng)日期:2013年9月30日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月1日
【發(fā)明者】E.F.雅姆特韋特, T.H.維爾馬克 申請(qǐng)人:西門子公司