一种长距离输水隧洞安全监测数据采集系统及方法与流程

[0001]
本发明涉及岩土工程安全监测技术领域，尤其涉及一种水下型长距离输水隧洞安全监测数据采集系统及方法。


背景技术：

[0002]
随着我国城镇化的飞速发展，人口集中导致的生活及工业用水需求越来越大，为解决用水短缺的问题，各地城市已建、在建或新建输水工程逐年增加，所选择的水源地距离城市也越来越远，输水隧洞越来越长，这些隧洞从数百米到几十公里不等，在建工程中最长的输水隧洞则有99km之多。
[0003]
目前对于较短输水隧洞的岩土安全监测，通常使用性能可靠的振弦式、差动电阻式等常规电信号类传感器，通常将这些安装在隧洞a1中的传感器a2通过电缆a3就近连接到隧洞口两端的地面监测站a4中的数据采集仪a5或类似装置实施数据采集，如图1所示。但由于上述电信号类传感器传输距离有限，仅适合传感器a1距离数据采集仪a5之间最远不大于2km甚至更近的范围内应用，而且常规的数据采集仪a5不能防水只能安装在地面监测站a4内。对于长度超过3km以上的引水或输水隧洞的安全监测而言，上述的电信号类传感器则基本无法使用或不能稳定测量数据，大大限制了电信号类传感器的使用范围，长输水隧洞安全监测也就无法实施。
[0004]
若要使用常规的振弦式、差动电阻式等常规电信号类传感器对3km及更长的输水隧洞实施安全监测，就必须将数据采集装置就近布置在传感器有效传输距离范围内，还必须将数据采集装置的通讯信号引出隧洞口外实现远程通讯，同时还要解决数据采集装置远程供电问题，方可实现数据的采集和传输。但是，常规的数据采集装置只能工作于大气条件下，而输水隧洞本身所固有的功能就是过水或充满水的状态，常规的数据采集装置根本不能在水下甚至是长期在高湿环境中工作，现有技术条件下在输水隧洞中实施水下数据采集基本没有可能。


技术实现要素：

[0005]
本发明针对现有技术无法在长输水隧洞安全监测以及无法实施水下采集等问题，提供一种可基于水下工作的长距离输水隧洞安全监测数据采集系统，设置地面监测站、第一光电复合缆、若干光电缆接驳盒和若干水下型数据采集仪相互协同工作，实现水下型数据采集仪与地面监测站的数据通讯，完成长距离输水隧洞安全监测数据的远程采集。
[0006]
本发明的技术方案如下：
[0007]
一种长距离输水隧洞安全监测数据采集系统，其特征在于，包括隧洞外设置的地面监测站和隧洞内设置的水下装置，所述地面监测站包括光电网络交换机和地面电源，所述水下装置包括第一光电复合缆、若干光电缆接驳盒和若干水下型数据采集仪，所述水下装置还包括若干第二光电复合缆和/或若干通讯及供电电缆，
[0008]
第一光电复合缆内置多芯光纤和一对或两对电源导线，所述第一光电复合缆的一
端通过多芯光纤连接光电网络交换机和通过电源导线连接地面电源，第一光电复合缆的另一端依次连接沿隧洞长度方向间隔设置的各光电缆接驳盒的光电缆接口，用于通过多芯光纤连接地面监测站的光电网络交换机与水下装置的各光电缆接驳盒之间的通讯，并通过电源导线使得地面监测站的地面电源向远端的各光电缆接驳盒供电；各所述光电缆接驳盒还设置有接驳盒光纤通讯接口和/或接驳盒通讯及供电接口，且各所述光电缆接驳盒支持连接一台以上水下型数据采集仪，所述水下型数据采集仪设置有采集仪光纤通讯接口和/或采集仪通讯及供电接口，各水下型数据采集仪均设置一个以上传感器接入端口；
[0009]
各所述通讯及供电电缆分别连接接驳盒通讯及供电接口和采集仪通讯及供电接口，所述光电缆接驳盒在水下通过内置电路完成通讯的光电转换与电源降压，降压后的低压电源通过通讯及供电电缆输送至对应连接的水下型数据采集仪以实现对水下型数据采集仪的通讯连接及供电；或，各所述第二光电复合缆分别连接光纤通讯接口和采集仪光纤通讯接口，所述光电缆接驳盒将第一光电复合缆的中高压直流电和通讯信号通过各第二光电复合缆输送至对应连接的水下型数据采集仪，由各所述水下型数据采集仪完成通讯的光电转换与电源降压以实现通讯连接及供电。
[0010]
优选地，所述光电缆接驳盒包括第一电压转换电路和第一光电通讯电路，第一光电复合缆的电源导线的中高压直流电经光电缆接口接入至光电缆接驳盒中第一电压转换电路的中高压输入端，由第一电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出至接驳盒通讯及供电接口；第一光电复合缆的多芯光纤的通讯信号经光电缆接口接入至光电缆接驳盒中第一光电通讯电路的光接口，由第一光电通讯电路进行光电转换并连接至接驳盒通讯及供电接口。
[0011]
优选地，所述水下型数据采集仪包括防水密封的容器以及均设置在容器内的第二电压转换电路、第二光电通讯电路和数据采集电路，第二光电复合缆传送的中高压直流电接入水下型数据采集仪中第二电压转换电路的中高压输入端，由第二电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出至数据采集电路的电源接口为其供电；第二光电复合缆传送的通讯信号接入水下型数据采集仪中第二光电通讯电路的光接口，由第二光电通讯电路进行光电转换并连接至数据采集电路的通讯接口以实现水下型数据采集仪与地面监测站的数据通讯。
[0012]
优选地，所述第一光电复合缆和第二光电复合缆采用带铠装的光电复合型通讯供电线缆，或彼此独立的光缆和电缆。
[0013]
优选地，所述地面电源将220v交流市电转换为符合安全要求的100-600v中高压直流电输出，通过电源导线将所述100-600v中高压直流电输送至光电缆接驳盒的第一电压转换电路，由所述第一电压转换电路将100-600v中高压直流电降压为5-36v低压直流电。
[0014]
优选地，所述地面电源将220v交流市电转换为符合安全要求的100-600v中高压直流电输出，电源导线将所述100-600v中高压直流电输送并经由第二光电复合缆传输至水下型数据采集仪的第二电压转换电路，由所述第二电压转换电路将100-600v中高压直流电降压为5-36v低压直流电。
[0015]
优选地，所述光电缆接驳盒和水下型数据采集仪的通讯及供电接口为水密型连接器，且通讯方式为rs485或canbus；
[0016]
和/或，所述水下型数据采集仪的传感器接入端口为水密型连接器；
[0017]
和/或，所述光电缆接驳盒和水下型数据采集仪为分体式结构，或密封一体的结构；
[0018]
和/或，所述水下型数据采集仪适用于振弦式或差动电阻式或电阻式或标准电压式或标准电流式或线性电位计式或rs485数字信号输出的传感器的测量和数据采集。
[0019]
一种长距离输水隧洞安全监测数据采集方法，其特征在于，通过在隧洞外设置地面监测站，在地面监测站和隧洞之间利用第一光电复合缆依序连接隧洞内沿隧洞长度方向间隔设置的若干台光电缆接驳盒以实现光纤通讯和电缆供电，各光电缆接驳盒通过若干第二光电复合缆和/或若干通讯及供电电缆连接分布在其前后的一台以上水下型数据采集仪，各水下型数据采集仪通过电缆就近连接若干传感器；
[0020]
各光电缆接驳盒通过若干通讯及供电电缆连接水下型数据采集仪在工作时，由光电缆接驳盒在水下通过内置电路完成通讯的光电转换与电源降压，降压后的低压电源通过通讯及供电电缆输送至对应连接的水下型数据采集仪以实现对水下型数据采集仪的通讯连接及供电；或，各光电缆接驳盒通过若干第二光电复合缆连接水下型数据采集仪在工作时，由光电缆接驳盒将第一光电复合缆的通讯信号和中高压直流电通过各第二光电复合缆输送至对应连接的水下型数据采集仪，由各所述水下型数据采集仪完成通讯的光电转换与电源降压以实现通讯连接及供电。
[0021]
优选地，在隧洞外设置的地面监测站采用地面电源将220v交流市电转换为符合安全要求的100-600v中高压直流电输出，
[0022]
通过电源导线将所述100-600v中高压直流电输送至光电缆接驳盒进行电源降压转换，降压为5-36v低压直流电再输送至水下型数据采集仪；或先由电源导线将100-600v中高压直流电输送再经由第二光电复合缆传输至水下型数据采集仪进行电源降压转换，降压为5-36v低压直流电。
[0023]
优选地，将光电缆接驳盒的内置电路设为第一电压转换电路和第一光电通讯电路，将第一光电复合缆的电源导线的中高压直流电接入至光电缆接驳盒中第一电压转换电路的中高压输入端，由第一电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出再传输至水下型数据采集仪；第一光电复合缆的光纤通讯信号接入至光电缆接驳盒中第一光电通讯电路，由第一光电通讯电路进行光电转换并连接至水下型数据采集仪；
[0024]
或，在水下型数据采集仪内设置第二电压转换电路、第二光电通讯电路和数据采集电路，将第二光电复合缆输送的中高压直流电接入水下型数据采集仪中第二电压转换电路的中高压输入端，由第二电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出至数据采集电路的电源接口为其供电；第二光电复合缆传送的通讯信号接入水下型数据采集仪中第二光电通讯电路，由第二光电通讯电路进行光电转换并连接至数据采集电路的通讯接口以实现水下型数据采集仪与地面监测站的数据通讯。
[0025]
本发明的技术效果如下：
[0026]
本发明涉及的长距离输水隧洞安全监测数据采集系统及方法，在隧洞外设置地面监测站和在隧洞内设置第一光电复合缆、若干光电缆接驳盒和若干水下型数据采集仪等水下装置，在地面监测站和隧洞之间只需利用一根第一光电复合缆依序连接隧洞内沿隧洞长度方向间隔设置的若干台光电缆接驳盒就能够实现光纤通讯和电缆供电，各光电缆接驳盒可以通过若干第二光电复合缆和/或若干通讯及供电电缆连接分布在其前后的一台以上水
下型数据采集仪，各水下型数据采集仪通过电缆就近连接若干传感器，地面监测站、第一光电复合缆、若干光电缆接驳盒和若干水下型数据采集仪相互协同工作，并可以结合各光电缆接驳盒通过若干第二光电复合缆和/或若干通讯及供电电缆连接水下型数据采集仪的两种连接方式，使得既可以由光电缆接驳盒在水下通过内置电路完成通讯的光电转换与电源降压，也可以由水下型数据采集仪完成通讯的光电转换与电源降压，均能实现水下型数据采集仪与地面监测站的数据通讯，从而实现长距离输水隧洞安全监测数据采集，不仅能够有效解决振弦式、差动电阻式等电信号类传感器不能应用在长距离输水隧洞安全监测中的应用问题，同时还解决了数据采集设备在水下应用时的远距离通讯和供电难题，对解决岩土工程安全监测行业痛点、填补行业空白具有积极意义。
[0027]
本发明水下装置的所有部件均防水，可长期工作在水下，有效解决水下数据采集；使用光纤通讯进一步结合使用中高压直流供电，有效解决了远程通讯和电缆远程输电损耗导致的电压衰减问题；每个单系统至少可覆盖25公里长度的输水隧洞和不少于3000支传感器的数据采集；而在充分利用输水隧洞的施工支洞并在其外设置地面监测站的前提下，可实现任意超长输水隧洞安全监测的大规模数据采集；通过合理选取光纤纤芯数量和电源导线的截面直径，系统接入的容量基本不受限制，满足几乎所有输水隧洞的安全监测数据采集需求；利用水体自然散热作用，各设备无过热之虑，系统长期工作更加稳定可靠；水密型电缆连接器件简化了电缆接续操作，相较于传统数据采集设备维护更换简单、方便。在做好光电复合缆保护的前提下，在施工期随着隧洞的掘进和安全监测传感器的安装就可同步安装本发明所述系统，从而实现输水隧洞从施工期到运营期全过程的自动化数据采集。
附图说明
[0028]
图1为传统的输水隧洞的岩土安全监测系统的结构示意图。
[0029]
图2为本发明长距离输水隧洞安全监测数据采集系统的结构示意图。
[0030]
图中各标号列示如下：
[0031]
a1－隧洞；a2－传感器；a3－电缆；a4－地面监测站；a5－数据采集仪；
[0032]
1－地面监测站；101－光电网络交换机；102－地面电源；103－采集计算机；104－网线；2－水下装置；21－第一光电复合缆；2101－光纤；2102－电源导线；22－光电缆接驳盒；2201－接驳盒通讯及供电接口；2202－接驳盒光纤通讯接口；23－水下型数据采集仪；2301－采集仪通讯及供电接口；2302－传感器接入端口；2303－采集仪光纤通讯接口；24－通讯及供电电缆；25－第二光电复合缆；26－传感器；27－传感器电缆。
具体实施方式
[0033]
下面结合附图对本发明进行说明。
[0034]
本发明涉及一种长距离输水隧洞安全监测数据采集系统，如图2所示结构，包括隧洞外设置的地面监测站1和隧洞内设置的水下装置2，地面监测站1包括光电网络交换机101和地面电源102，水下装置2包括第一光电复合缆21、若干光电缆接驳盒22、若干水下型数据采集仪23，水下装置2还包括若干第二光电复合缆25和/或若干通讯及供电电缆24。在地面监测站1和隧洞之间利用第一光电复合缆21依序连接隧洞内各断面多台光电缆接驳盒22(沿隧洞长度方向间隔设置)以实现光纤通讯和电缆供电，各光电缆接驳盒22则通过若干第
二光电复合缆25和/或若干通讯及供电电缆24连接分布在其前后的多台多通道的水下型数据采集仪23，各水下型数据采集仪23则通过电缆就近连接各监测断面的传感器26。上述除地面监测站1内的供电及通讯装置(光电网络交换机101和地面电源102)外，其余的装置(水下装置2)全部都是防水的，均可在额定水压下长期工作。
[0035]
地面监测站1加载到电缆或第一光电复合缆上的电压是中高压的，选用满足负载条件的电缆芯线截面尺寸和供电电压即可实现数十公里的远程供电，结合一条连续的光纤实现多达50km的通讯距离，仅一个采集系统即可实现最长达50km范围内所有传感器的数据采集。如充分利用输水隧洞的施工支洞洞口作为地面监测站并由此向输水隧洞两端延伸，则可实现任意长度输水隧洞的安全监测数据采集。通过对各地面监测站实施组网通讯，就可以构建整个输水工程的安全监测数据采集系统。
[0036]
如图2所示，地面监测站1包括光电网络交换机101和地面电源102，其中光电网络交换机101是光电信号转换和网络汇聚的通讯交换装置，光电网络交换机101具有多个光纤连接端口和以太网接口，其中光纤端口用来连接来自第一光电复合缆21中的光纤2101，并通过光纤2101与远端的光电缆接驳盒22连接以实现光通讯。光电交换机101的以太网接口通过网线104与采集计算机103连接。地面电源102为采集系统的供电设备，作用是将220v交流市电转换为符合安全要求的100-600v中高压直流电输出，其输出端连接第一光电复合缆21中的电源导线2102，并通过电源导线2102为下水下装置2中的多个光电缆接驳盒22供电。
[0037]
水下装置2包括第一光电复合缆21、若干光电缆接驳盒22、若干水下型数据采集仪23、若干通讯及供电电缆24和若干第二光电复合缆25(虚线所示)。
[0038]
第一光电复合缆21为内置多芯光纤2101和一对或两对电源导线2102的复合型通讯供电线缆，具有利用光纤实现远程通讯和供电的双重功能。第一光电复合缆21的一端通过多芯光纤2101连接光电网络交换机101和通过电源导线2102连接地面电源102，第一光电复合缆21的另一端依次连接沿隧洞长度方向间隔设置的各光电缆接驳盒22的光电缆接口(图中未示出)，用于通过多芯光纤2101连接地面监测站1的光电网络交换机101与水下装置2的各光电缆接驳盒22之间的通讯，并通过电源导线2102使得地面监测站1的地面电源102向远端的各光电缆接驳盒22供电。每台光电缆接驳盒22都独占2芯光纤，因此光电复合缆21的光纤纤芯数量为系统中所接入光电缆接驳盒22总数量的2倍。各光电缆接驳盒22还设置有一个以上接驳盒通讯及供电接口2201和接驳盒光纤通讯接口2202，各接口均采用水密型连接器以满足在水下工作，且各光电缆接驳盒22支持连接一台以上水下型数据采集仪23。
[0039]
水下型数据采集仪23为完全密封防水的结构，能长期在水下工作，它具有1个或2个采集仪通讯及供电接口2301，1个或2个采集仪光纤通讯接口2303，同时具有1个或多个传感器接入端口2302以通过传感器电缆27连接到1个或多个传感器26。水下型数据采集仪23的采集仪通讯及供电接口2301通过通讯及供电电缆24连接到光电缆接驳盒22的接驳盒通讯及供电接口2201，或使用水下数据采集仪23的另一个通讯及供电接口2301利用通讯及供电电缆24就近连接到另一台水下型数据采集仪23的通讯及供电接口2301以实现两台以上的水下型数据采集仪的级联。
[0040]
光电缆接驳盒22与水下型数据采集仪23之间可以使用通讯及供电电缆24连接，也可以使用第二光电复合缆25连接通讯。具体地，各通讯及供电电缆24分别连接接驳盒通讯及供电接口2201和采集仪通讯及供电接口2301，光电缆接驳盒22此时的功能是在水下通过
内置电路完成通讯的光电转换与电源降压，降压后的低压电源通过通讯及供电电缆24输送至对应连接的水下型数据采集仪23以实现对水下型数据采集仪23的通讯连接及供电。又或者是，各第二光电复合缆25分别连接光纤通讯接口2202和采集仪光纤通讯接口2303，光电缆接驳盒22将第一光电复合缆21的中高压直流电和通讯信号通过各第二光电复合缆25输送至对应连接的水下型数据采集仪23，由各水下型数据采集仪23完成通讯的光电转换与电源降压以实现通讯连接及供电。也就是说，两种连接工作方式，能够将通过光纤2101接入的光信号转换为基于rs485通讯标准的电信号输出，将电源导线2102提供的中高压直流电降压为安全的低压直流电供本身使用并提供输出。
[0041]
进一步优选地，光电缆接驳盒22包括第一电压转换电路和第一光电通讯电路，第一光电复合缆21的电源导线2102的100-600v中高压直流电经光电缆接口接入至光电缆接驳盒22中第一电压转换电路的中高压输入端，由第一电压转换电路将中高压直流电做降压处理降压为5-36v低压直流电后从低压输出端输出至接驳盒通讯及供电接口2201；第一光电复合缆21的多芯光纤2101的通讯信号经光电缆接口接入至光电缆接驳盒22中第一光电通讯电路的光接口，由第一光电通讯电路进行光电转换并连接至接驳盒通讯及供电接口2201。
[0042]
进一步优选地，水下型数据采集仪23包括防水密封的容器以及均设置在容器内的第二电压转换电路、第二光电通讯电路和数据采集电路，第二光电复合缆25传送的100-600v中高压直流电接入水下型数据采集仪23中第二电压转换电路的中高压输入端，由第二电压转换电路将100-600v中高压直流电做降压处理降压为5-36v低压直流电后从低压输出端输出至数据采集电路的电源接口为其供电；第二光电复合缆25传送的通讯信号接入水下型数据采集仪23中第二光电通讯电路的光接口，由第二光电通讯电路进行光电转换并连接至数据采集电路的通讯接口以实现水下型数据采集仪23与地面监测站1的数据通讯。
[0043]
本发明长距离输水隧洞安全监测数据采集系统的工作原理如下：
[0044]
一、供电
[0045]
地面监测站1内地面电源101将220v交流市电经电气隔离后转换为100-600v的中高压直流电，通过光电复合缆21及电源导线2012向位于远端的各光电缆接驳盒22供电，各光电缆接驳盒22内置有宽电压范围输入的电源转换电路(第一电压转换电路)，经该电缆降压后输出5-36v的低压直流电供内置的第一光电转换电路使用，同时输出到接驳盒通讯及供电接口2201，再经通讯及供电电缆24连接到水下型数据采集仪23的通讯及供电接口2301，从而完成对水下型数据采集仪23的供电。
[0046]
通过合理选取电源导线2102截面线径以降低多台设备的线损，以及调整地面电源102的输出电压，即可满足水下装置2内多个接入设备的供电需求，从而达到远程供电的目的。
[0047]
二、通讯
[0048]
地面监测站1内设置的光电网络交换机101的以太网口与数据采集计算机或与用户有关的网络连接以实现基于互联网的远程通讯，光电网络交换机101的具有多个光通讯接口。使用第一光电复合缆21的光纤2101分别连接光电网络交换机101和光电缆接驳盒22，经光电缆接驳盒22完成光电转换后的电信号经光电缆接驳盒22的通讯及供电接口2201输出、再经通讯及供电电缆24连接至水下型数据采集仪23的通讯及供电接口2301，最终实现
数据采集计算机101到水下型数据采集仪23的通讯信息交互。使用的光电网络交换机具有多个光通讯端口，每个光通讯端口使用1芯或2芯光纤并对应连接1台光电缆接驳盒22，也即每台光电缆接驳盒独占1芯或2芯以上的光纤，即水下装置2中的所有光电缆接驳盒22与光电交换机101之间的光纤通讯成并列关系。
[0049]
通过增加第一光电复合缆21中光纤的纤芯数量即可连接多台光电缆接驳盒22。同时，基于光纤远距离传输特性，最终可实现从地面监测站1到最远端光电缆接驳盒22之间25-50km的通讯距离。
[0050]
三、水下装置2的防水
[0051]
本发明中所有涉及的水下装置都是密封防水的，包括第一光电复合缆21、光电缆接驳盒22、水下型数据采集仪23、通讯及供电电缆24和第二光电复合缆25，同时，水下光电缆接驳盒22上的通讯及供电接口2201和水下型数据采集仪23上的通讯及供电接口2301均采用水密型连接器件，确保其与通讯及供电电缆24之间的连接密封特性而达到水下可靠工作的目的。水下型数据采集仪23的传感器接入端口2302也为水密型连接器。
[0052]
四、应用
[0053]
具体使用时，只需根据输水隧洞的长度和传感器26的分布，合理布置光电缆接驳盒22的位置，并将水下型数据采集仪23布置在水下光电缆接驳盒22前后各1000m范围内，并通过通讯及供电电缆24或第二光电复合缆25连接。如果连接到水下型数据采集仪的最远端传感器电缆长度按500m计，每个光电缆接驳盒22可以覆盖其前后各1.5km范围内的传感器的数据采集及设备的供电。
[0054]
基于光电复合缆(第一光电复合缆21)的长传输距离通讯及供电特性，每个独立的采集系统至少可覆盖25公里的隧洞长度和不少于3000支传感器的数据采集；而在充分利用隧洞的施工支洞设置地面监测站的前提下，可实现任意超长隧洞安全监测的数据采集。
[0055]
进一步说明的是，在本发明公开的长距离输水隧洞安全监测数据采集系统中，除传感器的信号是输入信号外，其它通讯信号均为输入输出双向交互；第一光电复合缆21和第二光电复合缆25可采用带铠装的光电复合型通讯供电线缆，还可以是彼此独立的光缆和电缆；所述光电缆接驳盒22的通讯及供电接口2201的通讯方式为rs485或canbus总线通讯；水下型数据采集仪23为多通道的数据采集装置，其通讯及供电接口2301的通讯方式为rs485或canbus总线通讯；水下型数据采集仪23能够适应振弦式或差动电阻式或电阻式或标准信号式或线性电位计式或rs485数字信号输出的传感器的测量和数据采集；光电缆接驳盒22和水下型数据采集仪23可以为分体式结构，或是密封一体的结构。
[0056]
本发明还涉及一种长距离输水隧洞安全监测数据采集方法，该方法与上述的长距离输水隧洞安全监测数据采集系统相对应，可以理解为是实现上述长距离输水隧洞安全监测数据采集系统的方法，其原理可参考图2所示，该方法通过在隧洞外设置地面监测站1，在地面监测站1和隧洞之间利用第一光电复合缆21依序连接隧洞内沿隧洞长度方向间隔设置的若干台光电缆接驳盒22以实现光纤通讯和电缆供电，各光电缆接驳盒22通过若干第二光电复合缆25和/或若干通讯及供电电缆24连接分布在其前后的一台以上水下型数据采集仪23，各水下型数据采集仪23通过电缆就近连接若干传感器。
[0057]
各光电缆接驳盒22通过若干通讯及供电电缆24连接水下型数据采集仪23在工作时，由光电缆接驳盒22在水下通过内置电路完成通讯的光电转换与电源降压，降压后的低
压电源通过通讯及供电电缆输送至对应连接的水下型数据采集仪23以实现对水下型数据采集仪的通讯连接及供电；或，各光电缆接驳盒22通过若干第二光电复合缆25连接水下型数据采集仪23在工作时，由光电缆接驳盒22将第一光电复合缆21的通讯信号和中高压直流电通过各第二光电复合缆25输送至对应连接的水下型数据采集仪23，由各水下型数据采集仪23完成通讯的光电转换与电源降压以实现通讯连接及供电。
[0058]
进一步优选地，在隧洞外设置的地面监测站1可采用地面电源将220v交流市电转换为符合安全要求的100-600v中高压直流电输出，通过电源导线2102将所述100-600v中高压直流电输送至光电缆接驳盒22进行电源降压转换，降压为5-36v低压直流电再输送至水下型数据采集仪23；或先由电源导线2102将100-600v中高压直流电输送再经由第二光电复合缆25传输至水下型数据采集仪23进行电源降压转换，降压为5-36v低压直流电。
[0059]
具体地，还可以将光电缆接驳盒22的内置电路设为第一电压转换电路和第一光电通讯电路，将第一光电复合缆21的电源导线2101的中高压直流电接入至光电缆接驳盒22中第一电压转换电路的中高压输入端，由第一电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出再传输至水下型数据采集仪23；第一光电复合缆21的光纤通讯信号接入至光电缆接驳盒22中第一光电通讯电路，由第一光电通讯电路进行光电转换并连接至水下型数据采集仪23。
[0060]
又或者是，可以在水下型数据采集仪23内设置第二电压转换电路、第二光电通讯电路和数据采集电路，将第二光电复合缆25输送的中高压直流电接入水下型数据采集仪23中第二电压转换电路的中高压输入端，由第二电压转换电路将中高压直流电做降压处理后从低压输出端输出至数据采集电路的电源接口为其供电；第二光电复合缆25传送的通讯信号接入水下型数据采集仪23中第二光电通讯电路，由第二光电通讯电路进行光电转换并连接至数据采集电路的通讯接口以实现水下型数据采集仪23与地面监测站1的数据通讯。
[0061]
应当指出，以上所述具体实施方式可以使本领域的技术人员更全面地理解本发明创造，但不以任何方式限制本发明创造。因此，尽管本说明书参照附图和实施例对本发明创造已进行了详细的说明，但是，本领域技术人员应当理解，仍然可以对本发明创造进行修改或者等同替换，总之，一切不脱离本发明创造的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本发明创造专利的保护范围当中。