历经2618公里实地勘测、克服400余次实验挑战，东北大学“海巡智瞳”团队成功攻克技术难关，研发出超长距离、高精度海缆健康智能监测平台。在近日落幕的中国国际大学生创新大赛（2025）上，该团队项目荣获高教主赛道本科生创意组金奖。
海底光缆作为新一代的海底信息基础设施，是大国之间争夺的制高点，海缆监测系统的战略意义重大。同时需要注意的是，全球范围内，每年会发生220余次海缆故障断裂事故，平均每1.5天就有一条海缆断裂，这些事故造成的经济损失难以估量。而国内传统的海缆运维主要依赖声呐定位系统，具有一定局限性；放眼全球，各国主流的分布式光纤传感技术系统也受困于监测距离短、精度不足等问题。海缆运维领域亟需一位新的“救星”。
团队在前期调研中，通过发现光信号在深海传输过程增强的原理机制，创新性地使用放大器放大背向散射光，并对其解析方式进行优化，构建出一个全新的海缆监测系统。这套系统利用非对称拉曼放大网络架构、解卷积光脉冲编码等技术，基于模型与数据建立动态阈值预警机制，能够完成实时精准监测。团队成功突破现有海缆监测桎梏，逐步实现从“被动处置”到“主动预防”的飞越式革新。
然而，从实验走向海洋、理想走向实际的路并不一帆风顺。团队的监测系统曾在海缆登陆站部署初期遭遇严峻的挑战，在实验室中表现良好的设备却在实际场景中出现信号中断、数据跳变、精度不达标等问题。为此，从外部回路、电源模块到光纤状态，团队对其逐一排查，最终发现海缆内部光纤长期使用存在污染，导致光路无法正常传输信号。
不止于此，由于海洋环境复杂，实验室无法模拟真实海缆中信号放大器的效应，也无法复现长达数百公里的光衰减特性。团队不辞辛劳，辗转奔赴全国多个海域，依托在役海缆进行实地测试，通过反复调节设备带宽与累加平均参数，逐步提升系统在复杂海况下的适应能力。
通过实时感知和精确定位，团队构建的一套智慧运维体系，不仅在技术上有所突破，更在功能与应用上开拓创新，亮点满满。通过应用数字孪生与可视化大屏技术，加以简化、优化，新型监测系统可以实现真正的“防患于未然”。大屏幕上，一个个“绿正常、红隐患”的色块实时显示着海缆的健康状态，使运维人员能更方便快捷地锁定问题源头，做出修理判断，完成“主动防护”。
在精准定位方面，监测系统更展现出超乎想象的优越性，可在5分钟之内以误差不超过0.01%的精度确定故障点的经纬度坐标。相比传统声呐技术定位一段150公里海缆的精确位置需要耗时3到4天，该系统大大缩短了故障响应时间，降低因通信中断造成的巨额经济损失。
目前，这个由东北大学团队自主开发的海缆监测系统已在多个海域开展真实环境测试，尽管尚未正式商用，但它在多种实战场景中都展现出显著的技术优势与应用前景。该系统的推广应用，将有效提升我国海缆运维的智能化水平，为海洋通信网络、海上风电、油气平台等新型海洋基础设施提供稳定可靠的技术支撑，在最大程度上避免经济损失的发生。
来源 | 东北大学（原文有删改）
编辑 | 常 佳
审核 | 何晓芳
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