NO328556B1

NO328556B1 - Elektrisk kraftfordelings- og kommunikasjonssystem for en undervannskabel

Info

Publication number: NO328556B1
Application number: NO19981285A
Authority: NO
Inventors: Robert E Rouquette
Original assignee: Ion Geophysical Corp
Priority date: 1995-09-22
Filing date: 1998-03-20
Publication date: 2010-03-22
Also published as: AU7241996A; CA2232562C; EP0852018A1; CA2232562A1; EP0852018B1; WO1997011394A3; AU723883B2; NO981285L; NO981285D0; WO1997011394A2

Description

Foreliggende oppfinnelse krever å dra nytte av US midlertidig søknad nr. 60/004,203, innlevert 22. september 1995, og som tas inn her som referanse, US midlertidig søknad nr. 60/004,209, innlevert 22. september 1995, og som tas inn her som referanse, US midlertidig søknad nr. 60/005,500, inngitt 22. september 1995, og som tas inn her som referanse, US midlertidig søknad nr. 60/004,493, inngitt 22. september 1995, og som tas inn her som referanse, samt US midlertidig søknad nr. 60/004,494, inngitt 22. september 1995, og som tas inn her som referanse.

Oppfinnelsens område

Foreliggende oppfinnelse gjelder undervannskabel-arrangement og nærmere bestemt utstyr for kommunikasjon med og effektforsyning til elektriske innretninger, slik som følere og kabelregulator-innretninger, som befinner seg på atskilte steder langs en instrumentert undervannskabel, slik som en slept seismisk hydrofonkabel som anvendes ved seismiske undersøkelser til sjøs eller andre formål.

Oppfinnelsens bakgrunn

Slepte seismiske hydrofonkabel-sammenstillinger omfatter vanligvis flere innbyrdes atskilte elektrisk innretninger anordnet på valgte steder langs kabelen.

I det tilfelle de elektriske innretninger er påført omkring utsiden av den slepte seismiske hydrofonnkabel, kalles de vanligvis våtenheter. I mange anvendelser er våtenhetene induktivt koplet til datakommunikasjonslinjer inne i den seismiske hydrofonkabel.

En eller flere av de seismiske hydrofonkabel-sammenstillinger kan være slept av et letefartøy. Våtenhetene kommuniserer med elektronikkutstyr ved tørr ende, f.eks. på letefartøyet, over en eller flere kommunikasjonskanaler. Kommunikasjonskanaler mellom våtenhetene og elektronikkutstyret i den tørre ende omfatter vanligvis en kommunikasjonslinje som er enkel-endet eller utgjøres av snodd ledningspar, samt er koplet til våtenhetene. Elektromagnetisk kopling kan anvendes for å muliggjøre kommunikasjon med våtenhetene uten å bryte det ytre overtrekk på den slepte seismiske hydrofonkabel.

Vanligvis mottar hver av våtenhetene eventuell effekt fra et batteri som er anordnet inne i våtenheten. Bruk av batterier som primær effektkilde i de forskjellige atskilte elektriske innretninger kan være påkrevet i praktiske anvendelser på grunn av lave koplingskoeffisienter mellom undervannskabelen og våtenhetene. Bruk av batterier som primær effektkilde er imidlertid ofte uønsket, da batteriene kan krever utskifting med noen få ukers eller måneders mellomrom. Utskifting av batterier medfører vanligvis fjerning av våtenhetene når den seismiske kabel er tatt opp og foreligger som kabelkveiler på letefartøyet. Våtenhetene betjenes da hver for seg ved åpning av vedkommende enhet og utskifting og/eller nyopplad-ning av de foreliggende batterier. Denne batteri-vedlikeholdsprosess kan være meget lite effektiv og føre til uønsket dødtid. Når litium-batterier anvendes, så kan omkostningene ved vraking og erstatning av batteriene for et enkelt fartøy overskride flere hundre tusen dollar pr. år. De vanlige våtenhets-konstruksjoner med-fører følgelig flere ulemper.

Et hovedproblem forbundet med utelatelse av batterier fra våtenhet-innretningene er den lave koplingskoeffisient mellom våtenhetene og undervannskabelen. Skjønt tallrike forsøk er blitt gjort på å forbedre denne koplingskoeffisient, er resultatet av disse forsøk vist seg å være utilfredsstillende.

US-patentskrift nr. 4,912,684 i navnet John T. Fowler beskriver et kommunikasjonssystem som overfører både effekt og datasignaler langs en en-leders eller to-leders overføringslinje som strekker seg langs undervannskabelens lengde. Effektsignaler kan anvendes for å lade batterier i våtenhetene, slik som i kabelnivå-enheter påført langs kabelen. Effekt- og datasignalene er da induktivt koplet mellom overføringslinjen og våtenhetene ved hjelp av spoler som er forbundet med overføringslinjen på bestemte steder langs hydrofonkabelen samt tilordnede spoler inne i hver nivåenhet. På grunn av flere tekniske vanskeligheter har imidlertid en seismisk hydrofonkabel-sammenstiiling som overfører driftseffekt fra undervannskabelen direkte til våtenhetene eller til våtenhetene og innretninger i hydrofonkabelen ennå ikke vist seg å være kommersielt praktisk.

Patentskriftet EP 0 330 784 B1 omtaler et kommunikasjonssystem for en seismisk streamer der alle effekt- og datasignaler blir induktivt koplet til kabelni-våanordinger (12) eller instrumenteringspoeder anbrakt langs streamerkabelen.

Vanlige overføringslinjer er f.eks. typisk konfigurert som kontinuerlige ubrutte transmisjonslinjer som løper langs lengden av hydrofonkabelen, som vanligvis har hatt en lengde på ca. 6 km eller mindre. Overføringstap i slike transmisjonslinjer i undervanns-hydrofonkabler med en lengde på mer enn 6 km øker drastisk de foreliggende problemer ved effektforsyning av de atskilte elektriske innretninger direkte fra undervanns-hydrofonkabelen. Videre vil de data og/eller den effekt som overføres til de elektriske innretninger i akterenden av undervannskabelen ofte være svekket i alvorlig grad. Dette problem kan være særlig akutt når datalinjer også utnyttes for overføring av effekt. Det er funnet at trans-misjonslinjetap og støynivåer i et slikt system ofte gjør utstyret kommersielt upraktisk. Kommunikasjons med og effektforsyning til elektrisk utstyr i kabelens ytter-ende kan da være vanskelig, særlig ved stadig økende kabellengder. Meget forskning er blitt utført for å løse dette problem, men hittil med meget liten suksess.

Et forsøk har vært å ty til ledningstråd med stort tverrsnitt og øke effektnivået ved overføring til kabelen. Dette kan imidlertid vanligvis ikke godtas da vekt-tillegg påføres undervannskabelen og de høyere effektnivåer kan påvirke driften av det seismiske utstyr, slik som undervannhydrofoner.

En annen ulempe ved vanlige effektfordelings- og/eller datakommunika-sjonssystemer er at de induktive kretser som anvendes for kopling mellom undervannskabelen og våtenhetene må være nøyaktig avstemt innenfor smale marginer for å sikre tilstrekkelig kopling for å overføre effekt og data til og fra de elektriske innretninger. Hvis en elektrisk innretning svikter, faller av eller på annen måte ska-des eller fjernes fra undervannskabelen, vil den tilhørende spole på over-føringslinjen få en åpen sekundærvikling, som vil skjevavstemme den avstemte krets. Ofte kan overføringslinjen være avstemt til et punkt hvor pålitelig data- og effektoverføring vanskelig kan finne sted.

I typiske undervanns-sonarkabler, er det vanskelig å overføre effekt langs kabelen med høy frekvens på grunn av kabelens lengdeutstrekning, den effektmengde som kreves fordelt, samt den støy som frembringes ved en slik overfø-ring. Følgelig overføres vanligvis effekt ved en lav frekvens langs hele kabelens lengdestrekning. Lavfrekvenssignaler er imidlertid ytterst lite effektive når det gjelder kopling over en transformator med lav koplingskoeffisient. Utførelser for kopling av effekt fra hovedkraftlinjen kan således være kommersielt upraktiske ved mange anvendelser.

En annen mangel ved vanlige effektfordelings- og/eller datakommunika-sjonssystemer for hydrofonkabler kan være pålitelighetsproblemer på grunn av lekkasje av sjøvann inn i en eller flere seksjoner av hydrofonkabelen. Når sjøvann lekker inn i en seksjon av undervannskabelen, kan en lavimpedans-strømbane eller kortslutning dannes over overføringslinjen. I en overføringslinje med sammenhengende ledningstråd over hele lengden av undervannskabelen, kan en slik kortslutning sette hele overføringslinjen ut av drift. Når overføringslinjen er satt ut av drift, kan følerdata ikke oppsamles, kan de elektriske innretninger ikke forsynes med effekt fra undervannskabelen, og neddykingsreguleringen fra letefartøyet kan være uten virkning.

Det er derfor behov for et effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem for undervannskabel og som kan overvinne de angitte og andre problemer, samt muliggjøre meget effektiv og pålitelig overføring av effekt og data mellom undervannskabelen og de elektriske innretninger selv under krevende drifts-forhold.

Sammenfattende beskrivelse av oppfinnelsen

Et hovedformål for foreliggende oppfinnelse er å frembringe et effektoverfø-rings- og/eller datakommunikasjonssystem som kan gi pålitelig effektfordeling og

dataoverføring til flere elektriske innretninger anordnet langs en undervannskabel. Et slikt effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem kan da også utgjøre forbedret oppbygning og/eller drift som forhøyer påliteligheten av en seismisk hy-drofonkabelsammenstilling, selv i det tilfelle kabelen er skadet, og/eller elektriske innretninger er fjernet.

Ytterligere formål og forskjellige aspekter ved foreliggende oppfinnelse omfatter opprettelse av en undervannskabelkonstruksjon som muliggjør overføring av driftseffekt til de elektriske innretninger uten å bryte det ytre overtrekk på undervannskabelen, eliminere batterier som primærkilde for driftseffekt til de elektriske innretninger som er koplet til undervannskabelen, eliminering og/eller reduksjon av behovet for å skifte ut batterier, opprette bedre økonomi ved å tillate en undervannskabel-sammenstilling å være i letedrift i flere timer uten avbrytelse, utøke driftslengden av undervannskabler med 5, 10, 15, 20 km uten å forandre den grunnleggende konstruksjon og/eller drift av undervannskabelens effektfordeling og/eller datakommunikasjon, øke båndbredden av data som overføres til og mottas fra de elektriske innretninger, øke effektiviteten av effektoverføringen fra en hovedeffektkilde til de elektriske innretninger som er anordnet langs undervannskabelen, reduksjon av den støy som utvikles ved effektoverføringen og som kan forstyrre det seismiske utstyr, reduksjon av kapasitiv kopling og gjensidig induktans mellom de elektriske innretninger og andre deler av undervannskabelen, forbedring av koplingskoeffisienten for en transformator anordnet omkring det ytre overtrekk av undervannskabelen, opprettelse av et feil-tolerant effektoverførings-og datakommunikasjonssystem i en undervannskabel-sammenstilling, reduksjon av det antall data- og effektoverføringslinjer som er koplet til hver av de elektrisk innretninger samt anordnet i undervannskabelen, reduksjon av den ventetid som har sammenheng med kommunikasjoner med de elektriske anordninger gjennom undervannskabelen, opprette mulighet for de elektriske innretninger for å reagere direkte på påviste feiltilstander uten innblanding fra elektronikk i tørrenden, samt opprette muligheter for drift i degradert modus for å tillate at de mest kritiske ar-beidsoperasjoner for det elektriske utstyr opprettholdes selv under feiltilstander.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det således frembrakt et undervanns effektfordelingssystem som omfatter en undervannskabel for effektforsyning av flere elektriske innretninger som er anordnet langs kabelen. En hoved-kraftlinje strekker seg gjennom undervannskabelen. To eller flere fordelingslinjer samt to eller flere effektfordelere er også anordnet i undervannskabelen. Hver ef-fektfordeler er elektrisk koplet mellom hovedkraftlinjen og en av kraftfordelingslinjene for å overføre effekt fra hovedkraftledningen til den tilhørende effektfordelingslinje. En eller flere effektkoplere er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Hver effektfordelingslinje er koplet til en eller flere effektkoplere inntil en av de elektriske innretninger for kopling av effekt til den inntilliggende innretning.

I undervannssystemer som utnytter denne aspekt av oppfinnelsen, kan effekt overføres langs hovedkraftlinjen og derpå fordeles til de elektriske innretninger ved hjelp av effektfordelingslinjer. Hver effektfordelingslinje fordeler effekt direkte til små undergrupper av elektriske innretninger. Dette arrangement er særlig fordelaktig. Det tillater både effektoverføring langs hovedkraftlinjen og effektfordeling langs fordelingslinjene å være uavhengig optimalisert uansett lengden av undervannskabel-sammenstillingen, hvilket fører til et høyst pålitelig og effektivt undervanns-effektfordelingssystem. Systemer som benytter seg av denne aspekt av oppfinnelsen er så pålitelige og så effektive at batterier enten kan elimi-neres helt fra de elektriske innretninger eller anvendes i sjeldne tilfeller som sik-kerhet mot feil. En slik utførelse av oppfinnelsen eliminerer således nesten helt økonomiske tap ved opptak av en undervannskabel og utskifting eller nyopplading av batteriene i de elektriske innretninger, og forlenger således i høy grad driftsle-vetiden for en undervannskabel-sammenstilling.

Dette arrangement av en hovedkraftlinje og flere kraftfordelingslinjer tillater i tillegg segmentering av undervannskabel-sammenstillingen. Hver effektfordelingslinje og den undergruppe av elektriske innretninger som er koplet til denne effekt-fordelingslinje kan da danne et eget avsnitt av undervannskabel-sammenstillingen. Dette arrangement øker videre påliteligheten av en undervannskabel-sammenstilling, da det gir et meget feil-tolerant system. Hvert avsnitt kan da ha feilbeskyttelse-trekk som isolerer en feil, slik som sjøvannsinntrengning eller tap av en elektrisk innretning, i vedkommende avsnitt, men bibeholder kraft-overføring og datakommunikasjon til de gjenværende avsnitt av undervannskabel-sammenstillingen. Segmentering av undervannskabel-sammenstillingen gjør det lett mulig å forlenge kabelsammenstillingen ganske enkelt ved å legge til ytterligere avsnitt, hvilket vil si ved å forlenge hovedkraftlinjen og legge til ytterligere kraftfordelingslinjer.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også et undervanns kraftfordelingssystem for effektforsyning av elektriske innretninger. Dette undervanns kraftfordelingssystem omfatter en undervannskabel som omfatter to eller flere elektroniske hy-drofonkabelmoduler samt to eller flere kabelavsnitt. Minst en av de elektriske innretninger er anordnet langs hvert kabelavsnitt, og hydrofon-elektronikkmodulene er anordnet avvekslende med kabelavsnittene og i avstand fra de elektriske innretninger. En hovedkraftlinje strekker seg gjennom undervannskabelen. To eller flere kraftfordelingslinjer er anordnet i undervannskabelen, idet minst en kraftfordelingslinje strekker seg gjennom hvert kabelavsnitt. Hver hydrofon-elektronikkmodul omfatter en krets for kopling av elektrisk effekt fra hovedkraftlinjen til en nærliggende effektfordelingslinje. To eller flere effektkoplere er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Hver effektfordelingslinje er koplet til en eller flere effektkoplere, og hver effektkopler er plassert nær inntil minst en av de elektriske innretninger for å kople effekt over til denne nærliggende innretning.

Systemer som utnytter dette aspekt ved foreliggende oppfinnelse kan være lik og ha mange av de samme fordeler som det tidligere beskrevne undervanns-effektfordelingssystem. I systemer som utnytter denne aspekt ved foreliggende oppfinnelse omfatter imidlertid undervannskabelen avvekslende anordnet hydrofon-elektronikkmoduler og kabelavsnitt, og minst en kraftfordelingslinje av-grenes fra hovedkraftlinjen ved en hydrofon-elektronikkmodul. Dette arrangement gjør det mulig for en stor del av de elektriske kretser, innbefattet effektforsyninger, datakretser, samt kretskort å kunne forenes med eksisterende kretsutstyr i hydrofon-elektronikkmodulene, og vil derfor i vesentlige grad redusere den ekstra vekt og kompleksitet som tilføres undervannskabel-sammenstillingen for å kunne oppnå effektoverføring til effektfordelingslinjene.

Foreliggende oppfinnelse angir en fremgangsmåte for fordeling av effekt under vann til en eller flere elektriske innretninger som er anordnet langs en undervannskabel. Denne metode omfatter overføring av effekt ved den første frekvens på en hovedkraftlinje i undervannskabelen, overføring av effekten på hovedkraftlinjen til en annen frekvens som er høyere den første frekvens, samt fordeling av effekten ved den annen frekvens over to eller flere kraftfordelingslinjer til de elektriske innretninger. Den første frekvens kan være enten null-frekvens, tilsvarende likestrøm, eller en vekselsstrømsfrekvens med verdi større enn null.

Oppfinnelsen gjelder også et undervanns-kraftfordelingssystem for effektforsyning av to eller flere elektriske innretninger. Dette undevanns-effektfordelingssystem omfatter en undervannskabel og de innretninger som er anordnet langs undervannskabelen. En hovedkraftlinje strekker seg gjennom undervannskabelen og er anordnet for å overføre et hovedkraftsignal ved den første frekvens. Flere omformerkretser er anordnet på atskilte steder langs undervannskabelen og er koplet mellom hovedkraftlinjen og hver sin elektriske innretning. Hver omformingskrets er anordnet for å omforme hovedkraftsignaiet til et kraftfor-delingssignal ved en annen frekvens som er høyere enn den første frekvens.

Ved fremgangsmåter og utstyr som utnytter disse aspekter ved foreliggende oppfinnelse, overføres effekt langs hovedkraftlinjen ved en viss frekvens og fordeles til de elektriske anordninger langs undervannskabelen ved en høyere frekvens. Dette arrangement øker i høy grad effektoverførings-effektiviteten langs hovedlinjen og til de elektriske anordninger. Overføring av effekt ved en forholdsvis lav frekvens langs hovedkraftlinjen gjør det mulig å overføre effekt høyst effektivt til akterenden av undervannskabelen. Omforming av hovedeffektsignalet ved den lavere frekvens til et effektfordelingssignal ved høyere frekvens gjør det mulig å fordele effekten ytterst effektivt fra hovedkraftlinjen til de elektriske innretninger. Dette er særlig fordelaktig i de tilfeller hvor de elektriske innretninger er montert på utsiden av undervannskabelen og effekt koples induktivt eller kapasitivt gjennom undervannskabelens overtrekk uten noen som helst fysisk ledeforbindel-se som trenger gjennom overtrekket. Høyfrekvenssignalet kopler effekt induktivt gjennom overtrekket meget bedre enn et lavfrekvenssignal.

I noen utførelser som utnytter disse aspekter ved oppfinnelsen, kan det væ-re ønskelig først å overføre hovedkraftsignalet til et likestrømsignal og deretter å omforme likestrømsignalet til et effektfordelingssignal med en høyere frekvens. Omformingen først til et likestrømssignal kan videre forbedre effektiviteten av effektomformingsprosessen.

I henhold til oppfinnelsen frembringes et undervanns-kraftfordelingssystem for overføring av effekt. Dette undervanns-kraftfordelingssystem omfatter en undervannskabel og to eller flere elektriske innretninger som er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Undervannskabelen har et ytre overtrekk som er fylt med et tapsgivende dielektrisk materiale med en tapsfaktor på omkring 1,01 eller større. En hovedkraftlinje strekker seg gjennom undervannskabelen. Flere par av snodde isolerte overføringsledninger strekker seg gjennom undervannskabelen og er koplet mellom hovedkraftlinjen og de elektriske innretninger. Hvert par snodde overføringsledninger har et ytre overtrekk og en tapsfaktor mindre enn ca. 0,01 når det er omgitt av det tapsgivende dielektriske materiale.

Utstyr som utnytter denne aspekt av oppfinnelsen er i stand til meget effektivt å overføre effekt langs undervannskabelen til elektriske innretninger, selv i det tilfelle undervannskabelen er fylt med et tapsgivende dielektrisk materiale, slik som en ikke-vandig væske som holder undervannskabelen i en nøytral oppdrifts-tilstand. Ved å forsyne overføringsledningene med et ytre overtrekk som har en tapsfaktor mindre enn ca. 0,01 i det tapsgivende materiale, kan effekt likevel meget effektivt overføres langs undervannskabelen og gjennom kraftfordelingslinjene til de elektriske innretninger.

Oppfinnelsen gjelder også et undervannssystem for fordeling av effekt til å kommunisere med to eller flere elektriske innretninger. Dette undervannssystem

omfatter en undervannskabel hvor de elektriske innretninger er anordnet på valgte steder langs kabelen. Hver anordning omfatter en eller flere belastninger. En førs-te linje strekker seg gjennom undervannskabelen og er koplet til de elektriske innretninger. Feilpåvisningskretser er koplet til den første linje for å påvise når en feil foreligger. Nedkoplingskretser er koplet til feilpåvisningskretsene for å kople ut en eller flere av belastningene i en hierarkisk rekkefølge som reaksjon på en feil.

Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for å fordele effekt langs et overføringssystem under vann. Dette undervanns-overføringssystem omfatter en undervannskabel med to eller flere elektriske innretninger fordelt langs undervannskabelen, idet hver sådan innretning omfatter en eller flere belastninger. Fremgangsmåten går ut på at det overføres elektriske signaler langs undervannskabelen, feil i undervanns-overføringssystemet påvises, belastninger fjernes langs undervannskabelen i en hierarkisk rekkefølge som reaksjon på feilen, mens de gjenværende belastninger forsynes med effekt.

Oppfinnelsen gjelder videre en fremgangsmåte for fordeling av både effekt og data langs en undervannskabel. To eller flere elektriske innretninger i innbyrdes avstand er koplet til undervannskabelen, og hver sådan innretning omfatter en eller flere elektriske belastninger. Fremgangsmåten går ut på at det overføres effekt og data langs en linje i undervannskabelen, en feil påvises og en eller flere av de elektriske belastninger fjernes etter valg fra undervannskabelen i henhold til et forut bestemt hierarki som reaksjon på feilen.

Utstyr og fremgangsmåter som utnytter disse aspekter ved foreliggende oppfinnelse reagerer på en feil i en effektlinje eller en datafordelingslinje ved etter valg å fjerne, hvilket vil si nedkople, forskjellig belastninger og tilførende funksjoner på en regulert, hierarkisk måte. De minst viktige funksjoner eller elektriske innretninger blir nedkoplet først og de viktigste funksjoner og elektriske innretninger blir koplet bort til slutt. Alternativt kan alle elektriske innretninger eller funksjoner bli koplet ut som reaksjon på feilen, hvorpå de viktigste elektriske innretninger koples inn på en regulert, hierarkisk måte etterhvert som tilstrekkelig effekt foreligger.

Ved en slik administrering øker overlevingsmulighetene for de mer kritiske funksjoner eller innretninger i dets skadede avsnitt av kabelen, såvel som overlevingsmulighetene for de øvrige funksjoner eller innretninger som befinner seg i uskadede seksjoner av kabelen. Utelukking av elektriske belastninger som er tilordnet forskjellige funksjoner eller innretninger, samt spesielt hierarkisk belastningsutkopling, har enda større betydning i de tilfeller hvor både effekt og data overføres over en enkelt fordelingslinje. Belastningsutkopling tillater overføring av effekt og kommunikasjoner til eller fra bakenforliggende elektriske innretninger og forbli i drift selv når et mellomliggende kabelavsnitt er blitt skadet.

I henholdt i oppfinnelsen er det frembrakt et undervanns-kraftfordelingssystem for kraftforsyning av to eller flere elektriske innretninger. Dette undervanns-kraftfordelingssystem omfatter en undervannskabel hvor de elektriske innretninger er fordelt på valgte steder langs kabelen. En kraftlinje strekker seg gjennom undervannskabelen og er koplet til de elektriske innretninger. En strømbe-grenset drivkrets er koplet til effektledningen for å drive et effektfordelingssignal på kraftlinjen ved eller under et forutbestemt strømnivå. En feilpåvisningskrets er også koplet til kraftlinjen. Feilpåvisningskretsen omfatter en spennings-detek-sjonskrets for å påvise en forandring i spenningen på kraftlinjen.

Utstyr som utnytter denne aspekt ved oppfinnelsen har mulighet for rask påvisning av en feil, hver for seg av de elektriske innretninger eller hvert avsnitt av undervannskabelen uten innblanding fra letefartøyet. Når strømmen på hver kraftlinje er begrenset, vil f.eks. en kortslutning eller annen strømlekkasjefeil, slik som ved sjøvanninnstrømning, gjøre at et spenningsfall opptrer på kraftfordelingslinjene. En feil (f.eks. sjøvannsinntrengning) kan da påvises ganske enkelt ved å overvåke en spenning som mottas fra kraftlinjen, f.eks. ved å påvise en reduksjon i spenningen på kraftlinjen. Videre sørger den strømbegrensede drivenhet ikke bare for autonom feilpåvisning, men hindrer også en seksjon av undervannskabelen fra å overskride et forutbestemt effektbudsjett på grunn av feilen. Overdrevet effektuttrekk fra en eller flere kabelseksjoner kan på uheldig måte påvirke hele undervannskabelens driftsfunksjon.

Videre er det i samsvar med oppfinnelsen frembrakt et undervanns effekt/ data-overføringssystem som omfatter en underkabel og en mekanisme tilordnet kabelen for overføring av effekt og/eller data langs, inn i eller ut av kabelen.

Oppfinnelsen gjelder videre en anordning tilordnet en undervannskabel og som omfatter en mekanisme for å sende, motta eller frembringe effekt og/eller data.

Oppfinnelsen gjelder videre et undervanns datakommunikasjonssystem for å kommunisere med flere elektriske innretninger, og omfatter en primær datakommunikasjonskrets, en oppbakkings-kommunikasjonskrets, samt kretser koplet til den primære datakommunikasjonskrets og oppbakkings-datakommunikasjons-kretsen for omkopling mellom den primære datakommunikasjonskrets og oppbakkings-datakommunikasjonskretsen som reaksjon på et tap av effekt til de elektriske innretninger.

I henhold til oppfinnelsen er det opprettet et undervanns-kommunikasjonssystem for kommunisering med to eller flere elektriske innretninger. Dette undervanns-kommunikasjonssystem omfatter en undervannskabel med elektriske innretninger anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. En inngående datafordelingslinje og en utgående datafordelingslinje strekker seg gjennom undervannskabelen og er koplet til en eller flere av de elektriske innretninger. Minst en forsterkerkrets er anordnet i undervannskabelen. Forsterkerkretsen omfatter synkroniseringskretser koplet til inngående og utgående datafordelingslinje for å utlede klokkedata fra de utgående data og overføre de inngående data i samsvar med de utledede klokkedata, slik at det opprettes en tidssammenheng mellom inngående og utgående data.

Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for kommunisering av data under vann Fremgangsmåten går da ut på å overføre utgående data og inngående data gjennom en forsterkerkrets i en undervannskabel, dekoding av de utgående data i forsterkerkretsen for å utlede klokkedata, samt overføring av inngående data fra forsterkerkretsen i synkronisme med nevnte klokkedata.

Oppfinnelsen angår videre en ytterligere fremgangsmåte for kommunisering av data under vann. Denne fremgangsmåte går ut på at det mottas utgående data langs en undervannskabel, de utgående data dekodes for å utvinne et klokkesignal, og inngående data overføres langs undervannskabelen i synkronisme med disse klokkedata.

I utstyr og fremgangsmåte som utnytter disse aspekter av oppfinnelsen, blir inngående data langs undervannskabelen synkronisert i samsvar med en klokketakt utledet fra utgående data. Synkronisering av inngående data med utgående data ved hjelp av forsterkere, elektriske innretninger samt elektronikkutstyr i tørr-enden reduserer i høy grad dødtiden, nemlig den tidsforsinkelse som finner sted ved sending av et inngående elektrisk signal fra en elektrisk innretning, hvilket resulterer i mer effektiv utnyttelse av den tilgjengelige båndbredde. Idet de elektriske innretninger allerede er synkronisert med hver av forsterkerne og elektronikken i tørrenden, foreligger det videre ikke noe behov for å sende ut et langt blokkvarsel for å oppnå synkronisering med hver forsterker og tørrende-elektronikken. I samsvar med disse aspekter av oppfinnelsen kan da data sendes inngående fra de elektriske innretninger til letefartøyet meget raskt og effektivt.

I samsvar med oppfinnelsen er det frembrakt et undervannssystem for overføring av effekt. Dette system for overføring av effekt under vann omfatter en undervannskabel og to eller flere våtenheter som er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Hver våtenhet har en første induktor for å motta effekt. Undervannskabelen omfatter to eller flere andre induktorer som hver er anordnet nær inntil de første induktorer i våtenhetene. Hydrofoner er også anordnet på valgte steder langs kabelen og arbeider i ett eller flere første arbeidsfrekvensbånd. Effektomformingskretser er koplet til hvert sitt sett av en eller flere andre induktorer for å avgi et utgangssignal i et annet arbeidsfrekvensbånd til våtenhetene. De første arbeidsfrekvensbånd og det annet arbeidsfrekvensbånd overlapper ikke hverandre.

Oppfinnelsen gjelder også en fremgangsmåte for å overføre effekt under vann. Denne fremgangsmåte går ut på at det anordnes hyd rof oner i en undervannskabel og som arbeider i ett eller flere første frekvensbånd, idet det overføres effekt induktivt fra en undervannskabel til to eller flere våtenheter i et annet frekvensbånd som ikke overlapper de første frekvensbånd.

Frekvensbånd-separering ble funnet å hindre kopling av støy fra effekt-overføringen til hydrofonkretsene, selv når et signal med høy effekt og høy spenning var kontinuerlig aktivt.

Videre ble frekvensbånd-separering funnet å være særlig effektivt ved

kombinasjon med et effektivt filter. Effektiv filtrering sammenkoplet med frekvens-begrensninger med hensyn til effektfordelingssignalet øker hydrofonenes følsom-het og støy-immunitet når effektoverføringsfrekvensen til våtenhetene øker. I visse utførelser kan et effektivt filter for å skille hydrofonsignal-frekvensbåndene fra ef-fektoverførings-frekvensbåndet iverksettes ved å konfigurere de konsentrerte og fordelte parametre for hver effektoverføringslinje til å danne et fordelt båndpassfilter sentrert om frekvensbåndet for effektoverføringen.

I samsvar med oppfinnelsen er det frembrakt et undervanns effektfordelingssystem for tilførsel av elektrisk effekt til to eller flere elektriske innretninger. Dette system for effektfordeling under vann omfatter en undervannskabel med elektriske innretninger anordnet langs kabelen. To eller flere datafordelingslinjer strekker seg gjennom partier av undervannskabelen. To eller flere forsterkerkret-ser er hver for seg koplet mellom innbyrdes nærliggende datafordelingslinjer for å danne en datakommuniseringskanal. Hver datafordelingslinje er koplet til en eller flere elektriske innretninger og er avstemt til resonans ved en første frekvens og med en forutbestemt båndbredde. Hver datafordelingslinje omfatter minst en last-reguleringskrets for å holde hver datafordelingslinje avstemt til omkring den første frekvens med den forutbestemte båndvidde, som reaksjon på en feiltilstand, f.eks. en tapt innretning, en apparatsvikt, eller inntrengning av sjøvann.

Effektfordelingssystemer for undervannskabel og som utnytter denne aspekt ved oppfinnelsen gjør det mulig å fortsette effektoverføring langs et visst kabelavsnitt selv når vedkommende kabelavsnitt og/eller elektriske innretning innenfor kabelavsnittet er blitt skadet og/eller fjernet. I det tilfellet grupper av elektriske innretninger er bufferkoplet til forsterkerenheter, vil den elektriske virkning ved tap av en innretning eller ved inntrengning av sjøvann i et kabelavsnitt bli elektrisk isolert fra de øvrige kabelavsnitt. I disse utførelser er således last-reguleringskretsen enda mer effektiv når det gjelder å forhindre skjevavstemning av et bestemt kabelavsnitt, slik at kommunikasjoner og effektoverføring kan fortsette langs hele kommunikasjonskanalen. Videre vil ny overføring av et meldings-signal ved et forutbestemt nivå av forsterkeren ved enden av det skjevavstemte avsnitt med en last-reguleringskrets overvinne skjevavstemningsvirkningene av en tapt innretning eller inntrengning av sjøvann samt muliggjøre overføring av data til bakenforliggende innretninger.

I tillegg til et undervanns-kabelsystem, angår oppfinnelsen også elektriske innretninger for bruk i et undervanns-kabelsystem. I henhold til oppfinnelsen er det f.eks. frembrakt en elektrisk innretning for bruk sammen med en undervannskabel og som omfatter et apparathus, en belastningskrets anordnet i huset samt en in-duktorkrets koplet til belastningskretsen. Induktorkretsen overfører et effektfordelingssignal fra undervannskabelen til belastningskretsen, slik at denne belastningskrets opptar effektfordelingssignalet. En reguleringskrets er koplet til induktorkretsen og/eller belastningskretsen for å redusere belastningen som reaksjon på at effektfordelingssignalet eventuelt avtar til under et forutbestemt ni-

o

va.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også en elektrisk undervannsinnretning

for en undervannskabel og som omfatter en linje for å påtrykkes en spenning. Den elektriske undervannsinnretning omfatter et apparathus, minst en elektrisk belastning i huset, samt en reguleringskrets i apparathuset. Reguleringskretsen omfatter kretser for overvåking av en spenning på en linje i en undervannskabel for å redusere den elektriske belastning i tilfelle spenningen skulle falle under et forutbestemt spenningsnivå.

I henhold til oppfinnelsen er det videre frembrakt en elektrisk undervannsinnretning for en undervannskabel. Denne elektriske undervannsinnretning omfatter en reguleringskrets som er utført for å koples til å sende og motta effekt fra undervannskabelen. Reguleringskretsen omfatter en feildeteksjons-krets for å påvise en feil samt en lastutkoplingskrets for å redusere den effekt som mottas fra undervannskabelen i en hierarkisk rekkefølge som reaksjon på feilen.

Elektriske undervannsinnretninger som utnytter disse aspekter ved oppfinnelsen kan autonomt påvise når en feil opptrer i en innretning eller et nærliggende kabelavsnitt, samt automatisk redusere belastningen på vedkommende kabelavsnitt uavhengig av mottakelse av kommandosignaler fra kabel-sammenstillingen eller letefartøyet. De elektriske innretninger kan med andre ord selv utføre feil-overvinning helt autonomt uten noen som helst ytre styring fra undervannskabelen eller letefartøyet. På denne måte økes påliteligheten og undervannskabel-sammenstillingen kan gjenoppta kommunikasjoner og/eller effektoverføring over undervannskabelen selv i det tilfelle kommunikasjoner og/eller effektoverføring over et avsnitt av kabelen er blitt avbrutt. Ved hierarkisk lastutkopling kan videre viktigere arbeidsfunksjoner for de elektriske innretninger opprettholdes i drift mens mindre viktig funksjoner utkoples først. Dette muliggjør en intelligent, hierarkisk degradert driftsmodus selv langs skadede partier av undervannskabelen.

I henhold til foreliggende oppfinnelse er det frembrakt en elektrisk undervannsinnretning for en undervannskabel. Denne elektriske undervannsinnretning omfatter et apparathus, en inngangskrets og en utgangskrets. Apparathuset er anordnet for å forbindes med undervannskabelen. Inngangskretsen er anordnet i apparathuset for å motta inngangsdata fra undervannskabelen. Utgangskretsen omfatter synkroniseringskretser for å utlede et tidssignal fra data. Utgangskretsen er koplet til inngangskretsen og innrettet for å avgi utgangsdata til undervanns-kretsen i synkron isme med tidssignalet.

Oppfinnelsen gjelder også et undervanns koplingssystem som omfatter en undervannskabel, minst en kopler samt to eller flere induksjonsspoler. Kopleren er anordnet i undervannskabelen og induksjonsspolene er anordnet på utsiden av undervannskabelen på valgte steder langs omkretsen omkring kopleren.

Undervannskoplingssystemer som utnytter dette aspekt ved oppfinnelsen har to eller flere spoler, slik som spoler montert i innbyrdes avstand i omkretsretningen og omkring kopleren. Dette arrangement er særlig fordelaktig for utførelser hvor induksjonsspolene befinner seg i våtenhetene. Det tillater dreining av våtenhetene mens det fremdeles opprettholdes en høy koplingskoeffisient ved forskjellige orienteringer. I tillegg kan hver av de forskjellige spoler omfatte en kjerne og spolene kan være elektrisk sammenkoplet for ytterligere å forbedre koplingskoeffisienten.

Oppfinnelsen gjelder videre et undervannskoplingssystem som omfatter en undervannskabel, minst en kopler anordnet i undervannskabelen samt flere induksjonsspoler i innbyrdes omkretsavstand inne i kopleren. Utstyr som omfatter denne aspekt ved oppfinnelsen muliggjør dreining av en elektrisk innretning i forhold til kabelen uten tap av effekt og/eller datakommunikasjoner med letefartøyet.

Oppfinnelsen gjelder også et undervanns koplingssystem som omfatter en undervannskabel og to eller flere induktive kopiere. Disse induktive kopiere er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Hver kopler omfatter minst en spole med en kjerne som har et hovedsakelig trekantformet tverrsnitt, samt en vinding viklet omkring den hovedsakelig trekantformede kjerne.

Undervanns-koplingssystemer som utnytter dette aspekt ved oppfinnelsen oppviser utmerket koplingseffektivitet. Den trekantformede kjerne gir en ytterst effektiv plassutnyttelse inne i undervannskabelen, slik at det kan benyttes en forholdsvis stor kjerne med høy koplingskoeffisient innenfor de mekaniske begrens-ninger som foreligger for en kopler og/eller en undervannskabel.

I henhold til oppfinnelsen er det videre frembrakt et undervanns koplingssystem som omfatter en undervannskabel, første og annen linje, samt to eller flere kopiere. Første og annen linje strekker seg gjennom undervannskabelen og koplerne er anordnet på valgte steder langs kabelen. Hver kopler omfatter en integrert kjerne med et første og et annet parti samt første og annen spole som er viklet rundt henholdsvis det første og det annet parti av den integrerte kjerne. Første og annen linje er henholdsvis koplet til den første og den annen spole.

I undervanns koplingssystemer som utnytter dette aspekt ved oppfinnelsen, omfatter hver kopler en integrert kjerne. Dette arrangement forbedrer i vesentlig grad koplingskoeffisienten mellom undervannskabelen og enhver elektrisk innretning som er koplet til kabelen ved kopleren.

Oppfinnelsen gjelder videre et undervanns koplingssystem med en undervannskabel, første og annen linje som strekker seg gjennom undervannskabelen, samt to eller flere kopiere. Koplerne er anordnet på valgte steder langs undervannskabelen. Hver kopler omfatter en første spole forbundet med den første linje samt annen og tredje spole forbundet med den annen linje. Første og annen spole er innbyrdes adskilt, mens den første og tredje spole befinner seg tett inntil hverandre for å oppheve krysstale mellom første og annen spole.

I undervanns koplingssystemer som utnytter dette aspekt ved oppfinnelsen, er første og tredje spole anordnet tett inntil hverandre for å hindre krysstale mellom første og andre spole. Dette arrangement nedsetter i vesentlig grad støy og øker derfor påliteligheten av kommunikasjonen med de elektriske innretninger langs undervannskabelen.

Foreliggende oppfinnelse gjelder også elektrisk utstyr for effektfordeling og kommunikasjon og/eller et koplersystem med en eller flere av de elementer som er beskrevet her og/eller vist i fig. 1-49, i hvilke som helst kombinasjoner eller underkombinasjoner. Oppfinnelsen er ment å omfatte et hvilket som helst antall kombinasjoner og underkombinasjoner av elementer som er beskrevet og vist her.

Ytterligere fordelaktige trekk ved den foreliggende oppfinnelse vil fremkomme av de tilhørende selvstendige patentkravene, og videre vil spesielle utfø-relseseksempler fremkomme av de vedlagte uselvstendige kravene.

Kort omtale av tegningene

De ovenfor beskrevne fordeler, særtrekk og formål for oppfinnelsen vil bli bedre forstått under henvisning til de etterfølgende patentkrav, beskrivelse av foretrukne utførelser, samt de vedføyde tegninger, hvorpå: Fig. 1 er en skisse av et seismisk letefartøy som sleper en undervanns-hydrofonkabel, Fig. 2 viser, delvis i snitt, en undervanns hydrofonkabel som omfatter flere elektriske innretninger, Fig. 3 er et blokkskjema av en utførelse av et undervanns effektfordelings-og/eller datakommunikasjonssystem for bruk i en undervannskabel, Fig. 4 er et blokkskjema av en annen utførelse av et undervanns-effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem for bruk i en undervannskabel, Fig. 5 er et blokkskjema av en ytterligere utførelse av et undervanns-effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem for bruk i en undervannskabel, Fig. 6 er et blokkskjema av en ytterligere utførelse av et undervanns-effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem for bruk i en undervannskabel, Fig. 7 er et blokkskjema over effektomformingskretser i undervannskabelen, Fig. 8 er et blokkskjema av en annen utførelse av effektomformingskretsene i undervannskabelen, Fig. 9 er et skjema som delvis er blokkskjema og delvis koplingsskjema av en ytterligere utførelse av effektomformingskretsene i undervannskabelen, Fig. 10 er et tidsskjema som viser eksempler på tidsstyring av en linje for utgående data og effektfordeling, og som utnytter effektomformingskretsene i fig. 9, Fig. 11 viser en utførelse av en effektkrets og dekoder for en elektrisk innretning, Fig. 12 er en ekvivalentkrets for en utførelse av effektfordelingslinjer, Fig. 13 viser et frekvensspektrum for den ekvivalentkrets som er vist i fig. 12,

Fig. 14 viser et tverrsnitt av undervannskabelen,

Fig. 15 er et lengdesnitt gjennom en effektfordelingslinje for bruk i undervannskabelen, Fig. 16 viser, sett ovenfra, en spole for bruk i en undervannskabelkopler,

Fig. 17 viser spolen i fig. 16 sett fra siden,

Fig. 18 viser spolen i fig. 16 i tverrsnitt,

Fig. 19 er et koplings/blokk-skjema av spoler for bruk i en kopler i undervannskabelen, Fig. 20 viser delvis i tverrsnitt en første side av et spolehus for bruk i en kopler i undervannskabelen, Fig. 21 viser delvis i tverrsnitt en annen side av et spolehus for bruk i en kopler i undervannskabelen, Fig. 22 er et tverrsnitt av undervannskabelen med en kopler og et spolehus anordnet inne i kopleren, Fig. 23 viser en del av et lengdesnitt gjennom en utførelse av undervannskabelen med en kopler, samt et spolehus anordnet inne i kopleren, Fig. 24 viser en del av et lengdesnitt gjennom en annen utførelse av undervannskabelen med en kopler samt flere spolehus anordnet inne i kopleren, Fig. 25 viser et tverrsnitt gjennom en annen utførelse av undervannskabelen med en kopler og et spolehus anordnet inne i kopleren, Fig. 26 er et koplingsskjema av en krets for bruk ved utførelser av elektriske innretninger med en kopler som utnytter flere spoler, Fig. 27 viser et tverrsnitt gjennom en annen utførelse av undervannskabelen med en kopler og en første spole med en integrert kjerne anordnet innenfor undervannskabelens overtrekk, samt en annen spole med en integral kjerne anordnet omkring undervannskabelens overtrekk, Fig. 28 er et koplingsskjema av kretser som kan anvendes ved kopiere med en integrert kjerne, Fig. 29a-29c er skisser som viser magnetiske flukslinjer ved en indre integral kjerne konfigurert som vist i fig. 28, Fig. 30 er et tverrsnitt gjennom undervannskabelen med en annen versjon av en kopler samt en delvis vist våtenhet, Fig. 31 er et lengdesnitt gjennom kopleren i fig. 30 med en kjerne-sammenstilling anordnet inne i kopleren, Fig. 32 viser en del av et lengdesnitt gjennom kjerne-sammenstillingen i fig. 31, Fig. 33 er et koplingsskjema for kjerne-sammenstillingskretser som kan anvendes ved kopiere som vist i fig. 30,

Fig. 33A og 33B viser magnetiske flukslinjer ved kretsen i fig. 33,

Fig. 34 viser et tverrsnitt av undervannskabelen i fig. 30 med en våtenhet som har et arrangement med to kjerne-sammenstillinger, Fig. 35 og 36 er delvis blokkskjemaer og delvis koplingsskjemaer av utfø-relser av en forsterker,

Fig. 37 er et blokkskjema av en bit/klokke-utledningskrets,

Fig. 38 er delvis blokkskjema og delvis koplingsskjema av en utførelse av en mottaker, Fig. 39 er et blokkskjema av en forenklet utførelse av systemet for effektfordeling og/eller datakommunikasjon i undervannskabel, Fig. 40 er delvis blokkskjema og delvis koplingsskjema for en utførelse av en forsterker, Fig. 41 er et detaljert blokkskjema for forsterkerens koding/dekodingskretser, Fig. 42A, 42B er delvis blokkskjema og delvis koplingsskjema for en utfø-relse av en elektrisk innretning,

Fig. 43 er et koplingsskjema for en driverkrets for inngående data,

Fig. 44 er et tidsskjema for signaler i sammenheng med overføringen av inngående data, Fig. 45 er et detaljert blokkskjema av koding/dekodings-kretser for den elektriske innretning, Fig. 46 er et blokkskjema av en last-reguleringskrets for bruk i undervannskabelen, Fig. 47 er et flytdiagram for en utførelse av et apparat med hierarkisk lastutkopling, Fig. 48 anskueliggjør den hierarkiske last-utkoplingsfunksjon som kan være tilordnet en elektrisk innretning, og Fig. 49 viser omkoplingen mellom primærkommunikasjon og oppbakkings-kommunikasjon.

Beskrivelse av foretrukne utførelser

I fig. 1 og 2 er det vist et typisk sjøgående seismisk dataopptakssystem 1 som kan omfatte et letefartøy 8 som sleper en eller flere undervannshydrofonkab-ler, slik som undervannskabelen 2. Undervannskabelen 2 kan omfatte en eller flere seksjoner, slik som en innledningsseksjon og en undervannsseksjon 4. Innledningsseksjonen 3 er koplet mellom undervannsseksjonen 4 og elektronikkutstyr 5 i kabelens tørrende. Tørrende-elektronikken 5 er vanligvis anordnet ombord på letefartøyet 8 og kan omfatte flere innretninger for opptak, behandling og lagring av data, samt reguleringsutstyr. I visse utførelser kan det være ønskelig å kople første og annen ende av undervannsseksjonen 4 til henholdsvis en første og en annen bøye 6.

Undervannskabelen 2 kan være en sammenhengende hydrofonkabel eller være usammenhengende og oppdelt i flere kabelavsnitt. Fig. 2 viser som eksempel et parti av en undervannskabel 2 som kan være oppdelt i flere kabelavsnitt 13 av flere hydrofon-elektronikkmoduler (SEM) 14.1 den viste utførelse er kabelavsnittene 13 anordnet avvekslende med SEM 14 for å danne undervannsseksjonen 4. SEM 14 kan være større, mindre eller ha samme tverrsnitt som kabelseg-mentene 13.1 en foretrukket utførelse har SEM 14 større tverrsnittsomfang enn kabelavsnittene 13 slik at SEM kan romme elektronikkutstyr, slik som en eller flere kretskort. Videre kan hvert kabelavsnitt omfatte en ytre kappe 15 festet til vanntet-te forbindelsesledd som i sin tur er forbundet med SEM 14. Denne konfigurasjon muliggjør tilgang for betjening av elektronikken i de enkelte SEM-enheter. Undervannskabelen 2 behøver imidlertid ikke å være begrenset til dette arrangement. Den ytre kappe 15 kan f.eks. strekke seg over hele lengden av undervannskabelen 2 og også omslutte SEM-enhetene 14.

Som vist i fig. 2, omfatter undervannskabelen 2 typisk flere enheter anordnet på valgte steder langs kabelen. Flere hydrofoner 7 kan være selektivt anordnet langs undervannsseksjonen 4 for måling av reflekterte seismiske signaler. Videre kan en eller flere elektriske innretninger 18 være anordnet langs undervannsseksjonen 4 innenfor og/eller utenfor den ytre kappe 15. Når de elektriske innretninger 18 er anordnet på innsiden av den ytre kappe 15, kan de betegnes som enheter 31 i hydrofonkabelen. Når de elektriske innretninger 18 alternativt er anordnet på utsiden av den ytre kappe 15, kan de elektriske innretninger 18 betegnes som våtenheter 30. Våtenhetene 30 er da fortrinnsvis festet til undervannskabelen ved anvendelse av en eller flere våtenhetskoplere 16.

De forskjellige utførelseseksempler kan de elektriske innretninger være konfigurert på forskjellige måte. En enkelt elektrisk innretning 18 kan f.eks. omfatte en nivåinnstillingsfunksjon, dybdefølerfunksjon, akustisk avstands/retnings-målefunksjon og/eller en kompass/bevegelsesretnings-funksjon, såvel som andre funksjoner, f.eks. helningsmåler, gyroen het, akselerometer, magnetometer, optisk avstand/retnings-måler, gjenvinnings-hjelpemidler. I visse utførelser kan det videre være ønskelig å dele opp i en eller flere funksjoner på to eller flere elektriske innretninger 18. F.eks. nivåinnstillingsinnretninger eller såkalte fugler 10A, kompass/bevegelsesretning-innretninger 11 A, samt akustiske avstandsmåler-innretninger 12A kan være konfigurert som separate enheter i hydrofonkabelen inne i undervannskabelen 2.1 mange utførelser er de elektriske innretninger 18 konfigurert som separate nivåinnstilling/dybdefølende innretninger eller fugler 10, kompass/bevegelsesretning-innretninger 11, samt akustiske avstands-måleinn-retninger 12 og er anordnet på utsiden av kappen 15 som våtenheter 30.

Under utnyttelse av kjent teknikk kan de elektriske innretninger 18 anvendes for å måle og regulere form, bevegelsesretning og konfigurasjon av undervannskabelen 2.1 mange utførelser omfatter nivåinnstillings-innretningene, eller nevnte fugler 10, 10A en eller flere vinger 17 for å regulere neddykningsdybde og/eller orientering av undervannskabelen 2. De elektriske innretninger 18 kommuniserer typisk med og reguleres av elektronikkutstyret 5 i kabelens tørrende ombord i letefartøyet 12 over en eller flere kommunikasjonskanaler.

Del I: Effektfordeling/ kommunikasions- utstyr

Det skal nå henvises til fig. 3, hvor det er vist et effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem 20 i blokkskjemaform med det fysiske sammenheng med det sjøgående seismiske dataopptakssystem i fig. 1 og 2 angitt ved stiplede linjer. I den viste utførelse omfatter tørrende-elektronikken 5 en reguleringspro-sesser 21 samt en hoved-effektforsyning 22.

Hovedeffektforsyningen 22 er fortrinnsvis koplet til en hoved-kraftlinje 23

som strekker seg gjennom innledningsseksjonen og derpå gjennom hovedsakelig hele lengden av undervannsseksjonen 4. Flere forsterkere 25A-25C kan være anordnet på valgte steder langs lengden av undervannskabelen 2 og kan være koplet i serie eller parallell med hovedkraftlinjen 23. Som det vil bli omtalt under hele beskrivelsen, kan forsterkerne 25A-25C være utført på forskjellige måter for å omfatte flere forskjellige funksjoner, slik som nyformatering av data-bølgeform, ef-fektomforming, styring og regulering, feilbehandling og kontroll, effektoverføring, linje-drift/mottaking, linjeavslutning, null-siffermottaking, data/klokke-synkronisering, dataforbindelsesregulering, datakoding, datadekoding, klokketakt-gjenvinning, feildeteksjon og korreksjon, signalfiltrering og/eller hierarkisk last-utkoplingsregulering.

Hovedeffekttilførselen 22 kan tilføre enten likestrøm eller vekselstrøm til hovedkraftlinjen 23. Idet tilfelle undervannskablene 2 strekker seg over lange avstander, kan det være ønskelig for hovedkrafttilførselen 22 å avgi enten lavfrekvent vekselstrøms- eller likestrømseffekt, samt å anvende et relativt kraftig trådtverrsnitt for hovedkraftlinjen 23. Mange undervannskabler 2 anvender en hovedeffekttilførsel 22 utført for å avgi på utgangssiden et hoved-vekselstrøm-signal med en frekvens mellom 1 og 4 kHz til hovedkraftlinjen 23.1 mange anvendelser omfatter hovedkraftlinjen 23 en eller flere overføringsledninger som er minst så kraftige som 8 grads tråd og som har en lengde på flere tusen meter.

Reguleringsprosessoren 21 kan være koplet til de elektriske innretninger 18 i undervannskabelen 2 over en eller flere innledningslinjer 26 som kan være bufferkoplet i hver ende til grensesnittkretser 27.1 typiske utførelser kan innlednings-linjen være opp til 600 meter i lengde og har normalt ikke noe grensesnitt til noen parallellkoplet eller elektrisk innretning 18.1 mange av de foretrukne utførelser kan data bli overført over innledningsseksjonen i en takt på opp til 64 kbps eller høye-re. Følgelig kan vanlige linjedrivere og mottakere anvendes som grensesnittkretser 27 for å danne grensesnitt for reguleringsprosessoren 21 mot den første forsterker 25A. Grensesnittkretsen 27 kan f.eks. omfatte drivere/mottakere som er forenlige med EIA RS-422-A (CCITT V. 10) og/eller EIA RS-423-A (CCITT V.11) standarder.

Forsterkerne 25A-25C er anordnet vekselvis med flere data og/eller effektfordelingslinjer 28A-28C for derved å danne en datakommunikasjonskanal som løper hovedsakelig gjennom hele undervannskabelen 2. Denne datakommunikasjonskanal overfører data mellom reguleringsprosessoren 21 samt flere elektriske innretninger 18 på utvalgte steder langs undervannskabelen. I fig. 3 er de elektriske innretninger 18 vist å være enten våtenheter 30 eller enheter 31 i hydrofonkabelen. Som tidligere omtalt i forbindelse med fig. 2, kan våtenhetene 30 og enhetene i hydrofonkabelen 31 være konfigurert på forskjellige måter, slik at de f.eks. inneholder utstyr for, en kompass/bevegelsesretning-funksjon, dybderegule-ringsfunksjon, akustiske avstandsmålefunksjoner og/eller andre funksjoner.

Hver våtenhet 30 er fortrinnsvis koplet til en av data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C ved utnyttelse av en våtenhetskopler 16. På lignende måte er hver enhet 31 innvendig i hydrofonkabelen fortrinnsvis koplet til en av data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C med utnyttelse av en kopler 32 i hydrofonkabelen. Det skal atter henvises til fig. 3, som viser at flere kopiere 16, 32 er anordnet langs en data/ effekt-fordelingslinje for å kople elektrisk effekt fra data/effekt-fordelingslinjen til de elektriske innretninger 18 (f.eks. våtenheter 30 og hydrofonenheter 31). Som vist ved de stiplede linjer i fig. 3, strekker data- og/eller effekt-fordelingslinjene 28A-28C seg fortrinnsvis gjennom og har hovedsakelig samme utstrekning som hvert kabelavsnitt. I mange av de foretrukne utførelser er i tillegg data- og/eller effekt-fordelingslinjene 28A-28C koplet til hovedkraftlinjen 23 over hver sin forsterker 25A-25C som er plassert i hver av hydrofonkablenes elektronikkmoduler 14.1 mange av de foretrukne utførelser er koplerne 16, 32 induktive kopiere. En hvilken som helst egnet koplingsmekanisme kan imidlertid anvendes, innbefattet kapasitiv kopling, ohmske forbindelser og/eller optiske forbindelser.

I visse utførelser kan det være ønskelig å ta med en avslutningskrets 34 ved ytterenden av den siste data/effekt-fordelingslinje 28C i undervannskabelen 2. Avslutningskretsen 34 er fortrinnsvis konfigurert for å gi korrekt avslutning av data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C. I alternative utførelser, kan avslutningskretsen 34 også være konfigurert for å sende synkroniseringsinformasjon og/eller tomgangssignaler langs data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C. I mange av de foretrukne utførelser kan to motsatt koplede Zenerdioder (hvilket vil si en spennings-innstillingskrets som omtalt nedenfor) anvendes for å avslutte de utgående data/effekt-fordelingslinjer, mens de inngående data/effekt-fordelingslinjer kan ha en resistiv avslutning.

I fig. 3 er data og/eller effekt-fordelingslinjene 28A-28C vist generelt, og de kan omfatte et hvilket som helst antall fysiske forbindelser. Fordelingslinjene kan være konfigurert på forskjellig måte til å omfatte en optisk, enkelt-endet og/eller balansert elektrisk forbindelse. Videre kan den konfigurasjon som er vist i fig. 3 representere et halv-dupleks eller hel-dupleks system. På vanlig måte betegnes data som overføres fra de elektriske innretninger 18 til det elektroniske utstyr 5 i kabelens tørrende som «inngående data», mens data som overføres fra tørrende-elektronikken 5 til de elektriske innretninger 18 kan betegnes som «utgående data».

I visse utførelser kan hver data/effekt-fordelingslinje 28A-28C utgjøres

av en enkelt linje. Fore et enkeltlinjesystem er det å foretrekke tids- og/eller fre-kvensmultipleks for de inngående og utgående data. I andre utførelser kan hver data/effekt-fordelingslinje 28A-28C omfatte flere linjer. For et flerlinjesystem kan det være å foretrekke at det anvendes et hel-dupleks kommunikasjonssystem hvor utgående data fordeles på en annen fordelingslinje enn de inngående data. Hver av data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C kan f.eks. utgjøres av et dobbeltlin-jesystem med en inngående datafordelingslinje og en utgående datafordelingslinje. I slike utførelser kan det være ønskelig å multiplekse et effektsignal enten på

fordelingslinjen for inngående data eller på fordelingslinjen for utgående data. Alternativt kan hver data/effekt-fordelingslinje 28A-28C omfatte tre linjer hvor inngå-

ende data, utgående data og effektsignalet overføres på hver sin atskilte fordelingslinje. Fig. 4 viser en utførelse hvor de utgående data og effektsignalet kan være multiplekset sammen på en enkelt utgående data- og effekt-fordelingslinje 38A-38C, mens de inngående data kan være fordelt på en enkelt inngående datalinje 39A-39C. I mange av de foretrukne utførelser kan effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystemet 20 være konfigurert som vist i fig. 4, idet det anvendes et første snodd ledningspar for hvert kabelavsnitt av de utgående data/effekt-fordelingslinjer 38A-38C samt et annet snodd ledningspar for hvert kabelavsnitt for de inngående datafordelingslinjer 39A-39C. Den utførelse som er vist i fig. 4, kan være å foretrekke for mange anvendelser da denne utførelse reduserer vekt og omkostninger for kopper-overføringslinjer samtidig som det fremdeles opprettholdes en datakanal med forholdsvis stor båndbredde. Fig. 5 viser en utførelse av effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystemet 20 med separate effektfordelingslinjer for inngående data, utgående data og effekt. Denne konfigurasjon kan være nyttig i systemer som krever over-føring av store datamengder både i utgående og inngående retning, hvor de elektriske innretninger 18 har store effektkrav, og/eller hvor tilleggsvekten av en separat effektlinje kan godtas.

Separate effektfordelingslinjer kan strekke seg enten delvis eller helt gjennom et enkelt kabelavsnitt. Hvert kabelavsnitt kan f.eks. omfatte to eller flere effektfordelingslinjer. Som vist i fig. 5, omfatter kabelavsnittet A første og annen effektfordelingslinje 41, 42. Første og annen effektfordelingslinje 41, 42 kan hovedsakelig være anordnet gjennom henholdsvis første og annen halvdel av hvert kabelavsnitt. I denne konfigurasjon kan lengden av hver effektfordelingslinje være redusert med omkring halvparten av lengden av et kabelavsnitt, med forsterkere anordnet ved hver ende av kabelavsnittet og tilførsel av effekt til omkring halvparten av de elektriske innretninger 18 som er anordnet langs kabelavsnittet. Redu-sering av lengde og strømkrav til effektfordelingslinjene til det halve gir mulighet for mer effektiv effektoverføring samt en reduksjon av omfang/vekt av den delings-tråd som anvendes i effektfordelingslinjene 41, 42.1 det tilfellet to eller flere effekt-fordelingslinjer anvendes i et enkelt kabelavsnitt, kan en avslutningskrets 44 være anordnet for å gi korrekt avslutning av hver effektfordelingslinje.

Fig. 6 viser en utførelse av effekt- og/eller datakommunikasjonssystemet 20, hvor hver forsterker 25A'-25C fortrinnsvis er utført for å forsterke data langs en primær datakanal 48, slik som en hoveddatakanal som benyttes for å overføre akustiske hydrofondata til reguleringsprosessoren 21. Den primære datakanal 48 kan omfatte fiberoptiske dataoverføringslinjer. Hver forsterker 25A'-25C kan være forbundet med en eller flere sekundære data/effekt-fordelingslinjer 46, 47 som kommuniserer med noen eller samtlige av de våtenheter og innvendige hydrofonenheter 30, 31 som er anordnet langs et kabelavsnitt 13.1 den viste utførelse kan kabelsegmentet 13 være oppdelt slik at forsterkerne i hver ende av kabelavsnittet kommuniserer med omkring halvdelen av våtenhetene 30 og de indre hydrofonenheter 31 som er anordnet langs kabelsegmentet 13 og anvender separate data/effekt-fordelingslinjer.

I den utførelse som er vist i fig. 6 kan de sekundære data/effekt-fordelingslinjer fordele data med forholdsvis langsom hastighet sammenlignet med den primære datakanal. De sekundære data/effekt-fordelingslinjer kan f.eks. anvende ett eller flere snodde koppertrådpar for å overføre data og effekt, slik som omtalt ovenfor i forbindelse med de data/effekt-fordelingslinjer som er vist i fig. 3-6. Forsterkerne 25A'-25C kan være innrettet for å utføre dataforbindelsesregulering og andre datastyrende funksjoner for formatering av data som overføres mellom den primære datakanal 48 og de sekundære data/effekt-fordelingslinjene 46, 47, alt etter de protokoller som anvendes for de respektive kanaler.

Den konfigurasjon som er vist fig. 6 vil kunne utnyttes i systemer hvor den primære datakanal 48 (f.eks. en fiberoptisk ryggrads-kommunikasjonskanal) har tilstrekkelig overskuddskapasitet til å romme ytterligere data som skal overføres

mellom tørrendeelektronikken 5 og de elektriske innretninger 18. En fordel ved det systemutstyr som er vist i fig. 6 er at de sekundære data/effekt-fordelingslinjer ba-re kan spenne over en begrenset avstand over hele eller en del av et kabelavsnitt 13.1 det tilfelle lengden av de sekundære data/effekt-fordelingslinjer 46, 47 er

mindre enn kabelavsnittet, kan følgelig datataktene økes og trådstørrelsen reduseres uten ugunstig påvirkning av effekt- og dataoverføringen for de elektriske innretninger 18.

I hver av de ovenfor angitte utførelser av effekt og/eller datakommunikasjonssystemet 20, fordeles fortrinnsvis effekten ved å benytte en hierarkisk tre-struktur hvor hovedeffekttilførselen 22 danner røttene eller basis, hovedkraftlinjen 23 danner stammen, mens data/effekt-fordelingslinjene 28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47 danner grenene, og hver kopler 16, 32 utgjør et blad. Hver gren kan være anordnet i parallell med stammen og kan strekke seg langs kabelen enten i retning mot letefartøyet 8 eller mot akterenden av undervannskabelen 2, alt etter den spesielle utførelse som benyttes. Når den viste tre-effektstruktur som er vist i fig. 3-6 anvendes, kan a) effekt- og/eller datafordelingslinjene isoleres fra hverandre og påføres feil-tolerante egenskaper som opprettholder kommunikasjoner og/effektfordelingen selv om en feil opptrer innenfor et bestemt kabelavsnitt, b) effekten til de elektriske innretninger overføres langs en forholdsvis kort effektfordelingslinje ved høy frekvens, slik at koplingskoeffisienten forbedres ved en gitt spolekjerne-vekt, c) kretsene for omforming av hovedeffektsignalet til et høyfrek-vent vekseleffektsignal være de samme kretser som utnyttes for å overføre data, og d) effektforsyningen, kretskortene og apparathuset for de foreliggende SEM-enheter deles med forsterkerkretsene for å nedsette den vekt og kompleksitet som kommer i tillegg på undervannskabelutstyret ved overføring av driftseffekt til de elektriske innretninger.

Del II: Lettelse av effektfordelingen til våtenhetene

Det ovenfor beskrevne effektfordeling og/eller datakommunikasjon i sys-temutstyret 20 kan lettes ved tillegg av et antall elementer utført for å øke effekt-overføringens effektivitet til hver av de elektriske innretninger samt spesielt til våtenhetene 30 som kan ha en lav koplingskoeffisient. I fig. 7 er effektomformningskretsene for bruk i de ovenfor beskrevne utførelser vist i detalj. Som omtalt ovenfor tilføres et hovedeffektsignal fra hovedeffektkilden 22. Fortrinnsvis er hovedeffektsignalet et lavfrekvent vekselstrømsignal eller et likestrømsignal på hovedkraftledningen 23. Hovedeffektsignalet kan være koplet til flere effektomformingskretser 50 i undervannskabelen langs hovedkraftlinjen 23.

Effektfordelings- og kommunikasjonssystemet 20 kan være konfigurert på forskjellige måter for å omfatte et hvilket som helst antall effektomformingskretser plassert på et hvilket som helst antall steder langs undervannskabelen 2.1 det tilfelle undervannskabelen 2 omfatter hydrofon-elektronikkmoduler (SEM) 14, kan undervannskabelens effektomformingskretser være anordnet inne i og/eller på utsiden av SEM-enhetene, men er fortrinnsvis anordnet inne i SEM-enhetene. Videre kan undervannskabelens effektomformingskretser 50 dele noe av eller hele sitt kretsutstyr med forsterkerne 25. Ved å la effektomformingskretsene inngå i forsterkerkretsene og plassere effektomformingskretsene i SEM-enhetene, så kan effektomformingskretsene dele felles kretser/kretskort med forsterkerkretsene. Total vekt og omkostninger for effektfordelings- og kommunikasjonsutstyret 20 kan da nedsettes. Alternativt eller i tillegg kan noen eller alle effektomformingskretsene være atskilt fra forsterkerkretsene og være anordnet langs undervannskabelen på steder i avstand fra SEM-enhetene.

Hver effektomformingskrets 50 i undervannskabelen er fortrinnsvis innrettet for å omforme hovedeffektsignalet på hovedkraftlinjen 23 til et effektfordelingssignal (f.eks. et høyfrekvent vekselstrømsignal). Effektfordelingssignalet kan da over-føres til hver av de elektriske innretninger 18 over en kopler 16, 32, fortrinnsvis over en induksjonsspole med en kjerne. I noen av de foretrukne utførelser tilføres effektfordelingssignalet til to eller flere kopiere over en data/effekt-fordelingslinje. Effektfordelingssignalet kan ha en frekvens mellom ca. 25 og 400 kHz, samt fortrinnsvis mellom ca. 30 og 300 kHz samt enda bedre mellom ca. 40 og 200 kHz og aller helst mellom ca. 50 og 100 kHz og gjerne omkring 64 kHz. Vekten av en kjerne som er nødvendig for å oppnå et bestemt nivå av effektover-føringseffektivitet er omvendt proporsjonalt med frekvensen av effektfordelingssignalet. Et effektfordelingssignal med lavere frekvens krever f.eks. en tyngre kjerne for å gi samme effektoverføringseffektivitet som en lettere kjerne anvendt ved høyere frekvens av effektfordelingssignalet. Hvis frekvensen av effektfordelingssignalet var den samme som frekvensen av hovedeffektsignalet, f.eks. 2 kHz, så ville følgelig kjernevekten i kopleren være ca. 32 ganger tyngre enn det som ville være påkrevet for et effektfordelingssignal med en frekvens på 64 kHz. Et effektsignal med vesentlig høyere frekvens kan imidlertid være vanskelig å opprettholde ved lange kabellengder på grunn av tap, f.eks. på grunn av belastning og kabelkapasitans samt skinneffekt i undervannskabelen. Videre vil en vesentlig høyere frekvens for effektsignalet frembringe støy som det kan være vanskelig å styre og utelukke fra beskyttede frekvensbånd som anvendes av hydrofonene.

Frekvensen for effektfordelingssignalet velges fortrinnsvis innenfor de om-råder som er spesifisert ovenfor og tilpasset den fysiske trådtykkelse, lengden, isolasjonsegenskapene (som bestemmer kapasitansen), og belastningen for data/effekt-fordelingslinjene, samt kjernevekten for spolen. I noen av de foretrukne utførelser er følgelig en frekvens omkring 64 kHz funnet å gi utmerkede drifts-egenskaper ved overføring av effekt til flere våtenheter 30 på en undervannskabel 2.

Skjønt frekvensen av hovedeffektsignalet kan variere etter forholdene, slik som angitt ovenfor, kan en seismisk undervannskabel anvende en frekvens på omkring 2 kHz. Hvis et effektsignal med en frekvens på 2 kHz var koplet direkte til våtenhetene over en induktor, ville for mange utførelser koplingskoeffisienten være så lav at det ville være upraktisk å effektforsyne våtenhetene 30 fra undervannskabelen 2 uten bruk av en tung kjerne. Ved imidlertid å omforme hovedeffektsignalet til et effektfordelingssignal med høyere frekvens på fordelte steder inne i undervannskabelen, vil det være mulig å effektivt kople effekt til våtenhetene 30 selv når det foreligger en lav koplingskoeffisient.

Som omtalt ovenfor, vil overføring av effekt ved forholdsvis lav frekvens langs hovedkraftlinjen muliggjøre effektiv effektoverføring til akterenden av undervannskabelen. Omforming av hovedeffektsignalet med lavere frekvens til et effektfordelingssignal med høyere frekvens gjør det da mulig å effektivt fordele effekt fra hovedkraftlinjen til de elektriske innretninger. Dette er særlig fordelaktig i det tilfelle de elektriske innretninger er montert på utsiden av undervannskabelen og effekt blir induktivt eller kapasitivt koplet gjennom undervannskabelens overtrekk uten noen som helst fysiske forbindelser som trenger gjennom kabelovertrekket. Dette høyfrekvenssignal kopler induktivt effekt gjennom kabelovertrekket meget bedre enn et lavfrekvenssignal.

Undervannskabelen effektomformingskrets kan være konfigurert på forskjellige måter, alt etter driftsforholdene. Hvis f.eks. hovedeffektsignalet på hovedkraftlinjen er et lavfrekvent vekselstrømsignal, kan undervannskabelens effektomformingskrets omfatte en syklo-omformer eller annen anordning som omformer et vekselstrømsignal direkte til et annet vekselstrømsignal. I foretrukne ut-førelser er det imidlertid ofte ønskelig og mer effektivt først å omforme det lavfrek-vente vekselstrømsignal på hovedkraftlinjen til et likestrømsignal og derpå omforme likestrømsignalet til et høyfrekvent effektfordelingssignal.

I den konfigurasjon som er vist i fig. 7, kan hver av undervannskabelens effektomformingskretser 50 omfatte en første effektkrets 51 for omforming av hovedeffektsignalet (f.eks. enten et vekselstrømsignal eller et likestrømsignal) til et regulert likestrømsignal, samt en annen effektkrets 52 hvor omforming av det regulerte likestrømsignal (V2) til et høyfrekvent vekselstrømsignal (V5). I det tilfelle hovedkraftlinjen 23 omfatter et likestrøm-effektsignal, kan det være ønskelig å ute-late den første effektkrets fullstendig. I denne utførelse vil da hovedkraftlinjen 3 være direkte elektrisk forbundet med den annen effektkrets 52, og V2 vil da være lik likestrøms-effektsignalet.

I noen utførelser vil det være ønskelig å begrense den strøm som avgis fra undervannskabelens effektomformingskretser. I disse utførelser kan strømbe-grensningsfunksjonen være konfigurert på forskjellige måter til plassering på et hvilket som helst sted inne i undervannskabelens effektomformingskretser 50 og/eller på andre steder. I noen av de foretrukne utførelser omfatter den første effektkrets 51 en likestrømbegrenser som tjener til å begrense den strøm som til-føres de utgående data og/eller effektfordelingslinjene. Den annen effektomformingskrets 52 kan motta et bære-klokkesignal direkte eller motta et bæresignal etter modulasjon ved en eventuell kodekrets 56. Hvis kodekretsen 56 benyttes, så vil denne kodekrets fortrinnsvis multipleksoverføre data til inngangen 54 for effektbæresignalet. Koderen 56 kan videre utnytte en eller flere klokkeinnganger for å synkronisere data/effekt-signalene med en eller flere systemklokker. Et eksempel på en kodekrets er vist i fig. 9, hvor det modulasjonsskjema som anvendes er binær faseforskyvningsnøkling (BPSK). Følgelig kan koderen 56 utføres som en eksklusiv-OR (XOR) port 70.

I utførelser av den art som er vist i fig. 5 og 6, hvor effekt kan fordeles på to effektfordelingslinjer som befinner seg i hvert sitt av to nærliggende kabelavsnitt, det kan det være å foretrekke å inkludere en ytterligere annen effektkrets 52A i hver av undervannskabelens effektomformingskretser 50. Denne annen effektkrets 52A kan da motta et bære-klokkesignal direkte eller etter modulasjon ved en eventuell kodekrets 56A over bærerinngangen 54A. Denne ytterligere annen effektkrets 52A kan da avgi et effekt- og/eller datasignal til en eller flere kopiere og tilordnede elektriske innretninger 18 over et annet sett av effektfordelingslinjer.

Forsterkerkretsene kan motta driftsspenninger fra V2 på den første effektkrets, fra en eller flere spenningsregulatorer og/eller fra en eller flere likestrøm/ likestrøms-omformere. I det tilfelle forsterkerne krever flere likestrømspenninger, kan en eller flere likestrøm/likestrøm-omformere 53 eventuelt være anordnet for å avgi en eller flere likespenninger V3, V4, eller den første effektkrets 51 kan frembringe en eller flere likespenninger V3A, V4A.

Undervannskabelens effektomformingskrets 50 kan eventuelt omfatte en eller flere transformatorer 55 for å isolere effektomformingskretsen 50 fra data/ effekt-fordelingslinjene. I noen av de foretrukne utførelser kan transformatoren 55 også anvendes for å øke spenningen på data/effekt-fordelingslinjen for derved å lette effektoverføringen langs kabelavsnittet 13. Det kan f.eks. være ønskelig å øke spenningen til mellom 10 og 400 volt, samt fortrinnsvis mellom 15 og 200 volt, samt enda bedre mellom 30 og 100 volt og aller helst til omkring 42 volt.

Etterhvert som trådstørrelsen for data/effekt-fordelingslinjene blir mindre (f.eks. når trådens kalibertall øker), økes fortrinnsvis spenningen på data/effekt-fordelingslinjene for å oppnå samme effektivitet. Det vil imidlertid være en nedre grense for hvor tynn tråd som kan anvendes før spenningen øker så meget at effektfordelingssignalet begynner å bli koplet til resten av undervannskabelens elektronikk (særlig inn i hydrofonkretsene). I noen av de foretrukne utførelser vil en spenning på omkring 42 volt på data/effekt-fordelingslinjene med en trådkaliber på 26 AWG gi tilstrekkelig effektoverføring for opptil ca. 3 watt, fortrinnsvis omkring 1,4 watt til hver av to innretninger, uten i uheldig grad å påvirke annet elektronisk utstyr i undervannskabelen 2, samtidig som det opprettholdes en høy virkningsgrad for effektoverføringen.

Trådkaliberen for hovedkraftlinjen og for data/effekt-fordelingslinjene kan

fastlegges på forskjellige måter. I visse utførelseseksempler kan f.eks. trådkaliberen på hovedkraftlinjen være mellom 2 og 14 AWG, som fortrinnsvis mellom 4 og 12 AWG, samt enda heller mellom 6 og 10 AWG og aller helst omkring 8 AWG. I motsetning til dette kan trådkaliberen for data/effekt-linjene være mellom 20 og 36 AWG, samt fortrinnsvis mellom 22 og 32 AWG, samt enda heller mellom 24 og 30 AWG og aller helst omkring 26 AWG.

Undervannskabelens effektomformingskretser kan være anbrakt på et hvilket som helst sted innenfor effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20.1 visse utførelser kan det være ønskelig å fordele undervannskabelens effektomformingskretser 50 langs et kabelavsnitt i undervannskabelen 2. En effektomformingskrets kan f.eks. være plassert i hver forsterker og/eller hver kopler.

I visse utførelser kan plassering av en effektomformingskrets 50 for undervannskabelen i hver kopler 16, 32 nedsette støyen i undervannskabelen til et minimum. Fig. 8 viser en utførelse hvor hver kopler omfatter en effektomformingskrets 50 for undervannskabelen. I den utførelse som er vist i fig. 8, kan koplerne (f.eks. første kopler 16', 32') være konfigurert som en tre-induktorskopler, hvor effekt inngående data og utgående data er koplet til en elektrisk innretning 18 som utnytter tre forskjellige spoler. Undervannskabelens effektomformingskretser 50 i kopleren 16', 32' kan motta et klokkesignal fra klokkegeneratorkretsen 59 fra bærerinngangen 54A. I denne utførelse er bærerfrekvensen for effektoverføringen fortrinnsvis frembrakt av klokkegeneratorkretsen og kan være uavhengig av data-overføringstakten for inngående og utgående data. Klokkegeneratorkretsen 59 kan utgjøres av hvilken som helst egnet krets, slik som en krystalloscillator.

I den utførelse som er vist i fig. 8, kan koplerne (f.eks. andre kopiere 16", 32") være konfigurert som en to-induktorskopler, hvor f.eks. effekt og utgående data kan være koplet til en elektrisk innretning 18 ved bruk av en første spole, og inngående data være koplet til en elektrisk innretning 18 ved bruk av en annen spole. Bærerinngangen 54 (ikke vist i fig. 8) for undervannskabelens effektomformingskretser 50 i kopiere 16", 32" kan motta et signal direkte fra den utgående datalinje eller indirekte gjennom en koder 56 (ikke vist). Hvis data fra den utgående datalinje skal kodes over koderen 56, kan et bæreklokkesignal tilføres koderen 56 fra en hvilken som helst egnet kilde, slik som en annen klokkegeneratorkrets 59A (ikke vist).

Fordeling av undervannskabelens effektomformingskretser 50 på forskjellige steder inntil hver av de elektriske innretninger 18 har en fordel ved at den støymengde som frembringes ved effektoverføringen til de elektriske innretninger 18 kan reduseres til et minimum. De konfigurasjoner som er vist i fig. 8 er imidlertid mindre foretrukket under mange forhold, på grunn av plassbegrensninger i visse koplerutføreiser og som kan gjøre det vanskelig å legge inn effektomformingskretser i koplerne uten bruk av spesielt tilpassede integrerte kretser.

Fig. 9 viser en utførelse av undervannskabelens effektomformingskretser 50.1 denne utførelse er datainngangen vist portstyrt ved XOR-port 70 med effektbærerklokken. Utgangen fra XOR-porten kan utgjøre inngangssignal til effektomformingskretsene 50.1 utførelser hvor data ikke er modulert på effektsignalet, kan det umodulerte bæresignal tilføres som inngangssignal direkte til effektomformingskretsene.

Den modulerte eller umodulerte bærerutgang fra XOR-porten 70 benyttes fortrinnsvis som inngangssignal til en inverterende buffer 72 og en ikke-inverterende buffer 71 anordnet inne i effektomformingskretsene 50.1 utførelser hvor data ikke er påført i multipleks på data/effekt-fordelingslinjene, kan den eventuelle datainngang og XOR-porten 70 utelates idet effektbærerklokken avgir inngangssignal direkte til den inverterende buffer 72 og den ikke-inverterende buffer 71. Utgangssignalene fra bufferne 71, 72 styrer omkoplingen av transistorene 73, 74, som i sin tur regulerer de utgående data og/eller effektfordelingssignalet på data/effekt-fordelingslinjene.

Fig. 10 viser et tidsskjema for arbeidsfunksjonen for en utførelse av den krets som er vist i fig. 9.1 den viste utførelse har effektbærer-klokken en frekvens på 64 kHz (fig. 10a). I foretrukne utførelser kan de utgående data (f.eks. data modulert av XOR-porten 70) være fordelt ved lavere frekvens enn effektbæreren på grunn av kapasitiv belastning og andre støybetraktninger. Det ble funnet at modulering av data på bæreren ved anvendelse av en datatakt forskjellig fra bærerens sekvensbånd i vesentlig grad forbedret systemets pålitelighet, særlig i det tilfelle data og effekt ble overført langs en data/effekt-fordelingslinje. Data kan følgelig overføres i en takt på omkring halvparten av bærerfrekvensen, og fortrinnsvis omkring en fjerdedel av bærerfrekvensen samt enda heller omkring en åttendedel av bærefrekvensen og aller helst omkring en sekstendedel av bærerfrekvensen eller mindre. Når data og effekt overføres på samme linje, vil over-føring av et datasignal gi vesentlig lavere bit-takt enn senter-bærerfrekvensen for et effektsignal gi høyere effektoverførings-virkningsgrader samtidig som pålitelige kommunikasjoner opprettholdes. I den viste utførelse overføres data i en takt på 4 kbps (fig. 10b) som er en sekstendedel av bærerfrekvensen på 64 kHz.

Effektoverførings-virkningsgradene påvirkes av en belastningsmotstand på det punkt langs data/effekt-fordelingslinjene hvor effekten tas ut samt av kapasitansen for linjen og signalets båndbredde. På grunn av kapasitiv kopling og relativ høy belastningsmotstand på data/effekt-fordelingslinjene, kan RC-tidskonstanten for den utgående forbindelse være forholdsvis høy. Følgelig kan høye effekt-oveførings-virkningsgrader og pålitelige dataoverføringer oppnås i de tilfeller hvor forholdet mellom dataoverføringstakten og effektoverføringsfrekvensen holdes på omkring 1:2 eller mindre, samt fortrinnsvis omkring 1:4 eller mindre, samt enda heller omkring 1:8 eller mindre og aller helst omkring 1:16 eller mindre.

En teknikk for overføring av et datasignal og et effektsignal på samme linje er binær faseforskyvnings-nøkling (BPSK). Som vist i fig. 9, kan BPSK-koderen ganske enkelt være en XOR-port, slik som XOR-porten 70. Et eksempel på tidsskjema for utgangen fra XOR-porten 70 er vist i fig. 10c. Som vist i fig. 10c, tilsvarer en forandring i det utgående datasignal en faseforandring av BPSK-signalet. Fig. 10d viser et eksempel på det utgående data/effekt-signal som avgis til effektfordelingslinjen eller -linjene i hvert kabelavsnitt etter å ha blitt kodet av BPSK-koderen 70.1 noen av de foretrukne utførelser forhøyer transformatoren 55 ut-gangsspenningen på data/effekt-fordelingslinjene til omkring 42 V.

Av fig. 11 fremgår det at når hver av de elektriske innretninger 18 er induktivt koplet til data/effekt-fordelingslinjene, så omfatter de elektriske innretninger fortrinnsvis en effektkrets 60 for omforming av det vekselstrømsignal som mottas fra koplerne 16, 32 til et likestrømsignal. Skjønt de elektriske innretningers effektkrets kan være konfigurert på forskjellige måter, så omfatter effektkretsen 60 i den utførelse som er vist i fig. 11 en resonanskondensator 65, en helbølge-likeretterbro 61 for å avgi et likerettet signal, et lavpassfilter (f.eks. en utjevnings-kondensator 64) for filtrering av det likerettede signal til et likestrømsignal, samt en spenningsregulator (ikke vist) for å regulere likestrømsignalet til et ønsket spenningsnivå. En eller flere likestrøm/likestrøms-omformere (ikke vist) kan eventuelt foreligge for å gi likestrømsutganger med forskjellige spenninger.

Som vist i fig. 11, kan det når data moduleres inn på data/effekt-fordelingslinjene være ønskelig å separere det utgående datasignal fra effektsignalet i den elektriske innretning, f.eks. ved å anvende spenningsdeler 62 og kom-paratorer 63. Resonanskondensatoren 65 frembringer spenningsbølger av firkant-form på inngangssiden av helbølge-likeretterbroen. Disse bølger fulgt av kompara-toren frembringer en meget pålitelig gjenvinning av data-bølgeformen. Det utgående datasignal kan så avgis til datakommunikasjonskretser, slik som datakodere og -dekodere.

Som omtalt ovenfor, kan det være hensiktsmessig å overføre et effektfordelingssignal på data/effekt-fordelingslinjene ved anvendelse av en forhøyet spenning for å øke virkningsgraden av effektoverføringen til de elektriske innretninger, og spesielt for induktiv kraftforsyning til våtenhetene 30. Denne effektoverføring kan imidlertid frembringe støy som kan ha en ugunstig virkning på

annet utstyr i undervannskabelen, slik som hydrofonene 7.

Det er funnet at ved å begrense båndbredden av frekvensspektret av effektfordelingssignalet på data/effekt-fordelingslinjene til å oppta et bånd som er forskjellig fra, og fortrinnsvis ligger i avstand fra, det frekvensbånd som anvendes av hydrofonene, kan vesentlige forbedringer av hydrofonenes signal/støy-forhold oppnås. Hittil har dette vært vanskelig å oppnå samtidig som tilstrekkelig datakommunikasjons-båndbredde og effektoverføring med høy virkningsgrad opprettholdes. Det er imidlertid funnet at disse problemer kan overvinnes ved å begrense lengden av data/effekt-fordelingslinjene og ved å anvende et fordelt filter langs disse linjer.

Når hvert kabelavsnitt er begrenset til omkring 500 meter eller mindre, og fortrinnsvis til 400 meter eller mindre, samt enda heller til omkring 300 meter eller mindre og aller helst til omkring 200 meter eller mindre, er det mulig å behandle hver av data/effekt-fordelingslinjene som et element med konsentrert parameter og opprette et elektrisk bølgefilter ved å utnytte elementer fordelt langs kabelavsnittet. Beste resultater oppnås når bølgelengdeandelen av effektfordelingslinjen fortrinnsvis ikke er mere enn en tiendedel av effekt-bæresignalets bølgelengde. I det tilfelle data/effekt-fordelingslinjene er 200 meter lange, vil det f.eks. være å foretrekke at effekt-bærersignalet har en frekvens som ikke er høyere enn omkring 100 kHz. Under disse forhold kan det konstrueres et fordelt filter som

begrenser frekvensspektret for effektsignalet til å ligge utenfor de beskyttede hydrofonbånd.

Jo lengre trådlengde, jo lavere vil den tillatelige frekvens være for å utnytte en teknikk med fordelt filter. Lavere frekvenser har den uønskede virkning at de krever større og tyngre spolekjerner for å oppnå tilstrekkelig effektoverføring.

Effekt/data-fordelingslinjene, driverkretsene, koplertransformatorene og de elektriske innretningers elektronikk drives fortrinnsvis som en avstemt effektover-føringskrets. Fig. 12 viser en Thevenin-ekvivalentkrets for den utførelse av en ef-fektoverføringskrets 79 som omfatter teknikken med fordelt filter, som omtalt ovenfor. Ekvivalentkretsen for en utførelse av en utgangs- eller driverseksjon av undervannskabelens effektomformingskrets 50 er utført som en blokk 80.1 den viste utførelse, omfatter Thevenin-ekvivalentkretsen for undervannskabelens effektomformings-driverkretser 80 en spenningskilde V,n, en induktor L1, en motstand R1 og en kondensator C1. Induktoren L1 og kondensatoren C1 er diskrete komponenter som kan utnyttes for å justere og forbedre filteregenskapene for det fordelte filter. Motstanden R1 utgjøres av den indre motstand i induktoren L1 og de øvrige tap i effektomformingskretsen 50. Ekvivalentkretsen for en utførelse av effektfordelingslinjen er angitt som en blokk 81 og omfatter seriekopling av R2 og L2 fulgt av en parallellkopling av C2 og R3. Ekvivalentkretsen for de parallellkop-lede kopiere (det antas at alle kopiere er induktive) er angitt ved blokk 82 som viser en motstand R4 koplet i parallell med en seriekrets som omfatter en motstand R5 og en induktor L2, en gjensidig induktans M23, en induktor L3 og en seriemot-stand R6. Belastningen omfatter resonanskondensatoren C3 og motstand R7. (se fig. 12.)

Et viktig trekk ved den effektoverføringskrets som tilnærmet tilsvarer den Thevenin-ekvivalente krets som er vist i fig. 12, er konfigureringen av effektoverfø-ringskretsen til å være i resonans ved bærerfrekvensen for effektfordelingssignalet, samt konfigurering av kretsen til å danne et filter, fortrinnsvis et båndpassfilter, sentrert ved bærerfrekvensen. Et eksempel på frekvensgangen for den effektoverføringskrets som er tilnærmet representert ved fig. 12, er vist i fig. 13. Som vist i fig. 13, er det mulig ved å justere de konsentrerte og fordelte parametre for hver data/effekt-fordelingslinje, såvel som verdiene av de diskrete komponenter L1, C1, L2, M23, L3, C3 å oppnå et fordelt båndpassfilter med et frekvensbånd sentrert omkring effektfordelingssignalets bærerfrekvens (f.eks. 64 kHz), samtidig som det bibeholdes tilstrekkelig skarp avskjæring for å unngå kopling av noen vesentlig energi fra effektfordelingssignalet inn i hydrofonenes arbeidsfrekvensbånd.

Den ytre kappe 15 på undervannskabelen 2 kan være en plastkappe med en tykkelse på omtrent 3 mm. Det kan følgelig foreligge stort kjernegap i de transformatorer som utgjøres av kopiere 16 og våtenheter 30. En vanlig transformator har en koplingskoeffisient på omkring 0,98 eller bedre. Transformatorer som anvendes for å kople data/effekt-fordelingslinjene til våtenhetene 30, kan imidlertid ha en koplingskoeffisient så lav som 0,1 eller lavere. Det ble funnet at hvis data/effekt-fordelingslinjene er utført som et elektrisk bølgefilter, f.eks. et tre-resonators båndpassfilter, ville det være mulig å la transformatoren inngå i filteret og således å øke effektoverføringsvirkningsgradene for overføringen mellom data/effekt-fordelingslinjene og våtenhetene 30. Som vist i fig. 13, kan båndpassfilteret i tre seksjoner f.eks. ha en midtfrekvens på 64 kHz samt en tosidig båndbredde på 8 kHz. I denne konfigurasjon vil data/effekt-fordelingslinjene overføre +4 kbps BPSK-data på en 64 kHz bærerbølge uten forvrengning.

Den høyre del av fig. 13 viser et eksempel på et frekvensbånd hvori flere hyd rof oner arbeider (ofte betegnet som de forbudte bånd). De forbudte bånd kan konfigureres på forskjellige måter til å omfatte ett eller flere frekvensbånd, fortrinnsvis atskilt og/eller i avstand fra fordelingslinjenes frekvensbånd. I et utførel-seseksempel er de forbudte bånd som er reservert for hydrofondrift heltallige mul-tipler av 128 kHz med 500 Hz beskyttelsesbånd. I et slikt system er det følgelig ønskelig å konfigurere frekvensbåndet for effektfordelingssignalet og datasignalet slik at de frekvensbånd som anvendes for hydrofondrift unngås. Båndpassfilteret i tre seksjoner kan være utført for å redusere signalenergien i disse bånd til et forutbestemt lavt nivå.

Tråd som anvendes for data/effekt-fordelingslinjene i hvert kabelavsnitt er fortrinnsvis en lavtapskabel med en tapsfaktor som er holdt innenfor lave toleran-ser. Denne lavtapskabel er fortrinnsvis utført for å ha en kapasitans som er fastlagt til avstemning av effektoverføringskretsen, for å innstille filterets frekvensbånd og for å nedsette til et minimum det effekttap i data/effekt-fordelingslinjene som har sin årsak i kapasitiv kopling til andre partier av undervannskabelen 2.

Undervannskabelen 2 kan vanligvis være fylt med et tapsgivende dielektrisk materiale. Med et tapsgivende dielektrisk materiale menes at materialet har en tapsfaktor på omkring 0,01 eller større, innbefattet f.eks. en tapsfaktor på omkring 0,1 eller større. Det tapsgivende dielektriske materiale kan være et petro-leumbasert materiale, slik som en isoparafin-løsning (f.eks. vanlig parafin), en voks, en væske, og/eller et fast plastmaterial. Hvis det tapsgivende dielektriske materiale er en væske er det å foretrekke at en ytre kappe 15 er anordnet omkring undervannskabelen 2 for å romme væsken. Hvis det tapsgivende dielektriske materiale er et faststoff, kan den ytre kappe være dannet av dette faste materiale og det faste materiale kan da strekke seg langs hele undervannskabelen 2.

Det tapsgivende dielektriske materiale anvendes vanligvis i en undervannskabel for å gi oppdrift. Et hvilket som helst væskeformet, fast eller halvfast tapsgivende dielektrisk materiale som har mindre densitet enn sjøvann vil være tilstrekkelig til å innstille oppdriften for undervannskabelen 2. Et problem med fordeling av effekt gjennom et tapsgivende dielektrisk material er at det tapsgivende dielektrikum har en høy relativ permittivitet. En isoparafinløsning kan f.eks. ha en relativ permittivitet på ca. 3. Ved å fylle undervannskabelen med et tapsgivende dielektrikum med en relativ permittivitet på f.eks. 0,1, 1,0, 2,0, 3,0, 10,0 eller mer, kan kapasitansen for data/effekt-fordelingslinjene bli forandret. Undersøkelser har vist at selv med utmerket isolasjon påført effektfordelingslinjen, kan tapet på grunn av tapsgivende dielektrikum bli alt for høyt, særlig når det anvendes snodde tråd par, høye spenninger og høye frekvenser. I mange utførelser er det funnet at nærvær av det tapsgivende dielektrikum nedsatte effektiviteten av data/effekt-fordelingslinjene til et driftshindrende nivå.

Undersøkelser har vist at dette problem kan overvinnes ved å anbringe en ytre plastkappe eller overtrekk omkring den isolerte effektfordelingslinje. Når f.eks. data/effekt-fordelingslinjene utgjøres av isolerte snodde trådpar, kan et ytre overtrekk være anordnet omkring de isolerte snodde par. I fig. 14 og 15 er undervannskabelen 2 vist anbrakt under vann 86 og fylt med et tapsgivende dielektrisk materiale 87.1 visse utførelser kan undervannskabelen 2 omfatte et antall bæren-de eller avstivende kabelenheter 84, fiberoptiske kabelen heter 85 og/eller elektriske kabelenheter 89 (f.eks. hovedkraftlinjen 23). I tillegg til en inngående datafordelingslinje 43 og en utgående data/effekt-fordelingslinje 38, 41, 42, 46.1 visse utfø-relser kan de avstivende kabelenheter 84 være utført for å overføre hovedeffekt

for å erstatte og/eller supplere hovedkraftlinjen 23.1 foretrukne utførelser er en

ytre kappe eller et ytre overtrekk 83 (fortrinnsvis av plastmateriale) anordnet omkring effekt/data-overføringslinjene, som er utformet fra et snodd trådpar hvor hver tråd i seg selv er isolert ved anvendelse av et overtrekk 88.

I noen av de foretrukne utførelser kan det være slik at den ytre kappe 83 ikke er anbrakt omkring datalinjene, slik som den inngående datafordelingslinje 43.1 mange anvendelser kan det ikke være noe behov for en lavtapskabel eller en overtrukket kabel på de inngående datafordelingslinjer, da disse linjer vanligvis er avsluttet med en lav motstand og fordi kapasitansen vanligvis ikke behøver å reguleres til samme nivå som når effekt skal fordeles. En betraktelig reduksjon i omkostninger kan således oppnås samtidig som det opprettholdes høyst pålitelige dataoverføringer på de inngående datafordelingslinjer.

Fig. 15 viser et lengdesnitt gjennom data/effekt-fordelingslinjene 38, 41, 42, 46, innbefattet den ytre kappe 83.1 foretrukne utførelser har data/effekt-fordelingslinjene med en ytre kappe 83 en tapsfaktor D som er mindre enn ca. 0,01 samt fortrinnsvis mindre enn omkring 0,008 og heller mindre enn omkring 0,006, samt enda heller mindre enn omkring 0,004 og aller helst omkring 0,002 eller mindre når de er omgitt av det tapsgivende dielektriske materiale.

Koplingstapskoeffisienten for data/effekt-fordelingslinjene kan også være fastlagt slik at det ovenfor beskrevne fordelingsfilter frembringer de ønskede filtre-ringsegenskaper, da spesifisering av isolasjonstykkelse er også med å bestemme kapasitansen. Effektfordelingslinjene er vanligvis spesifisert i henry pr. meter og farad pr. meter. For å oppnå et høyst pålitelig filter, kan i noen av de foretrukne utførelser kabelkapasitansen reguleres til innenfor en toleranse på ±5%, slik at effektoverføringskretsen forblir avstemt og filteret forblir sentrert på effektfordelingssignalets bærerfrekvens.

Eksperimenter har vist at fordeling av effekt til de elektriske innretninger 18 over snodde trådpar anordnet i en ytre kappe er ytterst effektivt, og særlig når effektfordelingssignalet omfatter relativt høye spenninger og relativt høye frekvenser. Det er funnet at den ytre kappe 83 som er anordnet over det snodde trådpar som utgjør effektfordelingslinjen, i bemerkelsesverdig grad øker effekt-overføringens virkningsgrad, særlig når data/effekt-fordelingslinjene utgjør en avstemt effektoverføringskrets. Data/effekt-fordelingslinjene er fortrinnsvis konfigurert for å omfatte både en ytre kappe 83 og isolasjon 88 på selve de snodde trådpar. Videre er den ytre kappe 83 fortrinnsvis en lavtapskabelkappe, slik at hver effekt/data-fordelingslinje får en lav tapsfaktor D slik som omtalt ovenfor. Vanligvis har kappeovertrukkede og isolerte, lavtapssnodde ledninger ikke vært anvendt for å fordele effekt til elektriske innretninger i undervannskabler.

Omfattende problemer foreligger for induktive kopiere anordnet i undervannskabler. Undervannskabelen 2 har f.eks. begrenset tverrsnitt til å romme de induktive spoler på grunn av tallrike bærere, elektriske og optiske kabelenheter, såvel som elektriske innretninger 18 anordnet inne i undervannskabelen 2. Skjønt visse spolekjerne-materialer er å foretrekke ut i fra et elektromagnetisk perspektiv, er disse kjernematerialer funnet å ha driftshindrende sprøhet. En sprø kjerne kan forårsake pålitelighetsproblemer når undervannskabelen 2 tas opp og kveiles opp over en eller flere stålvalser 9 på letefartøyet 8. Videre opptrer ofte innrettings-problemer når koplerne sammenstilles og demonteres på feltet. Kjernen i undervannskabelen kan f.eks. komme ut av innrettingsstilling i forhold til kjernen i våtenheten. Et innrettingsproblem kan ofte i høy grad redusere koplingskoeffisienten for kopleren. Når mer enn en spole er tilordnet en bestemt kopler er i tillegg krysstale mellom spolene funnet å være et problem. Selv en enkelt spole kan også forårsake kopling inn i hydrofonlinjene og på uheldig måte påvirke andre under-vannskabelsystemer. Vesentlig forskningsinnsats er følgelig blitt rettet mot å frembringe høyeffektive induktive kopiere som er egnet for bruk ved overføring av driftseffekt til elektriske innretninger 18 anordnet i seismiske undervannskabler.

I fig. 16-18 er det vist en første utførelse av en induktiv koplingsspole 90 for bruk i koplerne. Som vist i fig. 18, har den induktive koplingsspole 90 et hovedsakelig trekantformet tverrsnitt samt en vikling 91 viklet omkring i det minste en del av den hovedsakelig trekantformede kjerne 92.1 visse utførelser kan det være ønskelig å påføre et avskåret parti 96 på ett eller flere steder av den hovedsakelig trekantformede kjerne 92.

Den hovedsakelige trekantformede kjerne 92 har fortrinnsvis første, annen og tredje hovedsakelig plane sideflater 93, 94 og 95. Den første plane sideflate kan være betraktelig større enn den annen og tredje plane sideflate. Den første plane sideflate 93 er fortrinnsvis anordnet vendt mot utsiden av undervannskabelen 2 med anlegg mot den ytre kappe 15. Koplingsspolen 90 er fortrinnsvis anordnet med en lengdeakse 97 innrettet parallelt med lengdeaksen for undervannskablen 2, slik at den første hovedsakelig plane sideflate er anbrakt i lengderetningen langs undervannskabelen 2.1 utførelseseksempler kan det være ønskelig for den første sideflate 93 å ha avrundet form, slik at denne første sideflate har en kontur med omtrent samme krumning som innsiden av undervannskabelen 2. Videre kan annen og tredje sideflate 94, 95 være hovedsakelig flate.

Viklingsretningen 98 og utformingen av spolene er fortrinnsvis nøyaktig spesifisert. Nøyaktig vikling av spolene kan nedsette krysstale til en minimum, idet tilfelle to eller flere spoler er anbrakt meget nær hverandre, øke virkningsgradene for effektoverføringen, samt nedsette til et minimum induktiv kopling til hydrofonenes elektromagnetiske system. Disse nøyaktig utførte viklinger kan være av særlig viktighet i seismiske undervannskabler hvor driftseffekt er induktivt koplet til våtenhetene 30.

Betraktelig forskningsinnsats er blitt rettet mot å bestemme en optimal induktor/spolekjerne-konfigurasjon. I fig. 17 angir malingsflekk 99 spoleorienteringen med hensyn til det tverrsnitt A-A som er vist i fig. 18. Fig. 18 viser en viklingsret-ning 98 for spolene. I visse utførelseseksempler er viklingsretningen fortrinnsvis den samme for alle spoler (enten med eller mot urviseren i forhold til malingsflekken 99, for derved å lette korrekt installasjon.

Som vist i fig. 19, kan det være ønskelig å anordne to eller flere spoler nær inntil hverandre. I denne utførelse kan f.eks. spolen A 90A anvendes for overfø-ring av utgående data/effekt til en våtenhet 30, mens spolen B 90B f.eks. kan anvendes for overføring av inngående data fra en våtenhet 30. Malingsflekken 99 kan anvendes som et referansepunkt for å angi at det er vanskelig at vindingene i spolene A og B er lagt i motsatte retninger for nedsetting av krysstale. Vindingene i spole A 90A er f.eks. lagt i retning med urviseren, mens vindingene i spole B 90B er lagt i retning mot urviseren.

De foretrukne utførelser, omfatter hver kopler 16, 32 en utgående data/effekt-avtapningsledning 110 for å forbinde kopleren til den utgående data/effekt-fordelingslinje 38, samt en avtapningsledning 111 for inngående data med det formål å forbinde kopleren 16, 32 med fordelingslinjen 39 for inngående data. Hver avtapningsledning kan ha større, mindre eller samme trådtverrsnitt som en tilordnet fordelingslinje. I visse utførelseseksempler har avtapningsledningene 110, 111 en trådstørrelse som er mindre enn trådstørrelsen i fordelingslinjene 38, 39.1 foretrukne utførelser kan trådkaliberen avvike med 1, 2 eller flere AWG-verdier. I noen av de mer foretrukne utførelser har hver avtapningsledning mindre dimensjon enn en tilsluttet fordelingslinje.

Avtapningsledningen 111 for inngående data er fortrinnsvis koplet til ledningstråd viklet omkring kjernen for spolen B 90B og utgjøres av blå tråd BLU. Skjønt vindingene i spolen B 90B kan være konfigurert på forskjellige måter, er viklingstråden fortrinnsvis en tråd med en trådkaliber på 26 AWG eller større, samt fortrinnsvis 28 AWG eller større og heller 30 AWG eller større, samt aller helst omkring 32 AWG. Antall vinninger av blå tråd BLU kan være forskjellig konfigurert for tilpasning til frekvensen for de data som overføres over denne spole. I noen av de foretrukne utførelser hvor de inngående data overføres ved 64 kHz, har den blå ledningstråd BLU fortrinnsvis omkring 353 vinninger.

Avtapningsledningen 110 for utgående data/effekt er fortrinnsvis koplet til ledningstråd viklet omkring kjernen av spole A 90A og utgjøres av rød tråd RED. Skjønt vinningene i spole A 90A kan være konfigurert på forskjellig måte, er viklingstråden fortrinnsvis en tråd med trådkaliber på 26 AWG eller større, samt heller 28 AWG eller større og aller helst omkring 30 AWG. Antallet vinninger av rød tråd RED kan være konfigurert på forskjellig måte for tilpasning til frekvensen for data/effekt som overføres gjennom denne spole. I noen av de foretrukne utførel-ser har den røde ledningstråd RED omkring 158 vinninger.

Under visse omstendigheter kan den effekt som overføres til våtenhetene 30 fremdeles ha en kopling inn i datafordelingslinjen. Det ble imidlertid funnet at dette problem kan overvinnes ved å legge inn en motspole 12 (grønn ledningstråd GRN) elektrisk koplet mellom den blå spole og avtapningsledningen 111 for inngående data, samt fysisk viklet omkring kjernen for spole A 90A. Skjønt motspolen kan være konfigurert på forskjellige måter, er viklingstråden fortrinnsvis ledningstråd med trådkaliber på 26 AWG eller større og fortrinnsvis 28 AWG eller større, samt helst omkring 30 AWG. Antall vinninger av grønn ledningstråd GRN kan være tilpasset den forventede elektromagnetiske kopling mellom de to signaler på henholdsvis spole A 90A og spole B 90B, men er fortrinnsvis omkring 21 vinninger. Vanligvis oppnås en motspole i det tilfelle hver kopler omfatter en første spole forbundet med den første linje (f.eks. en fordelingslinje for utgående data og/eller effekt) samt en annen og en tredje spole forbundet med en annen linje (f.eks. en fordelingslinje for inngående data), hvor første og annen spole ligger i avstand fra hverandre (vanligvis viklet omkring separate spolekjerner) og hvor første og tredje spole befinner seg nær inntil hverandre (vanligvis viklet omkring samme kjerne) for regulering av krysstale mellom første og annen spole, såvel som mellom første og annen linje.

I mange utførelser kan spolenes kjerner ha høy sprøhet. Det ble følgelig funnet at undervannskabelens pålitelighet i høy grad kunne forbedres ved å anordne spolene (f.eks. spolene 90A, 90B) i et spolehus. I fig. 20, som viser et gjennomskåret sideoppriss av en del av undervannskabelen 2, er spolen A 90A vist anordnet i en første lomme 121 av et spolehus 120. På lignende måte viser fig. 21 et dreid gjennomskåret sideoppriss av samme parti av undervannskabelen 2, med spolen B 90B anordnet i en annen lomme 122 av spolehuset 120. Huset 120 er fortrinnsvis utformet i et hovedsakelig stivt materiale, slik som et plastmateriale eller en metall-legering som har tilstrekkelig konstruksjonsfasthet til å beskytte spolene 90A, 90B.

Lommene 121, 122 kan være utformet på forskjellige måter. I noen utførel-ser ligger lommene 121, 122 med fast pasningsanlegg mot spolene 90A, 90B. I visse foretrukne utførelser er imidlertid lommene noe større enn spolene 90A, 90B for å tillate noe bøyning av huset 120 uten å påvirke påliteligheten av spolene 90A, 90B på uheldig måte. Lommene kan være avtettet fra resten av undervannskabelen. Videre kan lommene være fylt med et hvilket som helst avdempende materiale, slik som skummateriale, olje med høy viskositet, smørefett, gel og/eller andre svampaktige substanser. Det kan være ønskelig å anordne det avdempende materiale slik at det trykker og/eller posisjonsinnstiller spolene mot det ytre overtrekk 15 av undervannskabelen for å nedsette gapet mellom spolene 90A, 90B og henholdsvis spolene 129 og 130 til et minimum. I utførelser hvor undervannskabelen 2 er fylt med et væskeformet tapsgivende dielektrisk materiale 87 (f.eks. parafin), kan lommene 121, 122 være i fluidkommunikasjon med dette fly-tende tapsgivende dielektriske materiale 87, eller fortrinnsvis være avtettet fra dette tapsgivende dielektriske materiale.

Når undervannskabelen 2 kveiles opp på letefartøyet 8 samt over en eller flere stålvalser, vil meget store krefter bli utøvet på undervannskabelen 2. Spolehuset 120 som er anordnet omkring spolene 90A, 90B kan da beskytte den sprø kjerne 92 mot å briste. I visse utførelser kan spolene 90A, 90B være utført for å flyte inne i hver sin lomme, henholdsvis 121 og 122. Ved flyting menes at spolene ikke er stivt forbundet med huset 120. Selv om de ytre krefter er tilstrekkelige til å påvirke huset 120 til bøyning, vil i disse utførelser kjernen 92 forbli upåvirket på grunn av at kjernen flyter (hvilket vil si at den er ikke fast forankret) inne i lommene 121, 122 i spolehuset 120.

Fig. 22 viser et tverrsnitt gjennom undervannskabelen 2, med kappen 15, spolehuset 120 samt et våtenhetshylster 128. Første og andre spole 129, 130 er anordnet i våtenhetshylsteret 128 rett overfor hver sin spole 90A, 90B som befinner seg i spolehuset 120. Den første spole 129 omfatter fortrinnsvis en vikling 127 anordnet omkring en kjerne 126. På lignende måte omfatter den annen spole 130 en vikling 125 anordnet omkring en kjerne 124.1 noen av de foretrukne utførelser er kjernene 124, 126 langstrakt og anordnet i undervannskabelens lengderetning på lignende måte som spolene 90A, 90B.

Ytterligere detaljer ved våtenhetshylsteret, spolehuset 120 samt kopleren 116 er angitt i en eller flere av følgende US midlertidige søknader, nemlig nr. 60/004,203, inngitt 22. september 1995, 60/004,209, inngitt 22. september 1995, 60/005,500, inngitt 22. september 1995, 60/0004,493, inngitt 22. september 1995, 60/004,494, inngitt 22. september 1995, samt i den samtidig løpende internasjo-nale søknad med tittelen Underwater Cable Arrangement ved Andre W. Olivier, Brien G. Rau, og Robert E. Rouquette, inngitt samme dag som foreliggende inter-nasjonale søknad og tas herved inn som referanse.

Spolene 90A, 90B er innbyrdes atskilt ved en radial vinkel <)> 123. Elektrisk gir en vinkel på 180 grader den beste støyimmunitet mellom spolene. I visse utførelser som omfatter et odde antall avstivnings og/eller effektkabler, slik som de fem kablene 84 som er vist i fig. 22, kan imidlertid en annen vinkel være å foretrekke. I den viste utførelse anvendes en vinkel på 144 grader og er funnet å gi den beste støyimmunitet, idet den gir de høyeste koplingskoeffisienter og/eller minimale kjernestørrelser ved bruk sammen med fem avstivnings- og/eller effektkabler 84. I det tilfelle våtenhetshylsteret omfatter to halvdeler, vil en vinkel på ca. 144 grader mellom spolene gjøre det mulig for begge spoler å være anordnet i samme halvdel av våtenhetshylsteret.

Et problem ved de kjente vanlige kjernekonfigurasjoner er at spolene ikke kan tolerere noe vesentlig avvik i innrettingen mellom spolene i undervannskabelen 2 og spolene i våtenhetshylsteret 128. Ved forsøk er det funnet at en spole vanligvis vil kunne tolerere en skjevinnstilling som er lik omkring bredden av polflaten samt en forskyvning i lengderetningen som er lik omkring lengdeutstrekningen av polflaten. Geometrien av de spoler som er vist i fig. 16-18 er da angitt å ha en relativt stor ytre side 93 for å tillate en viss grad av skjevinnretting, f.eks. opp til 1,25 cm eller mer, uten at den krets som forsyner spolene med effekt skje-vavstemmes. Våtenhetene kan da være utstyrt med kopiere som kan opprettholde en presisjon på pluss eller minus 1,25 cm. I denne konfigurasjon vil ikke induktansene forandres mere enn omkring 6%, og de fordelte filtre og den avstemte krets kan da bibeholdes innenfor driftstoleransene. Effektoverføringskretsen kan være utført slik at når induktansene forandres med omkring 6%, vil den totale filterav-stemning bare forandres med ca. 3% (hvilket vil si en over kvadratroten av LC). Da effektoverføringskretsen er en resonanskrets, vil bølgeformene forandres uten at den effekt som overføres til belastningene normalt nedsettes. De forholdsvis brede og hovedsakelig flate spolekonfigurasjoner og spesielt de trekantformede spoler har således vist seg å ha utmerket driftspålitelighet og effektoverførings-virkningsgrader.

Et lengdesnitt gjennom undervannskabelen 2 med et eneste spolehus 122 anordnet i kopleren 16 er vist i fig. 23. Koplerne 16 er imidlertid ikke begrenset til denne utførelse og kan være konfigurert på forskjellig måter til å inneholde et hvilket som helst antall spolehus. Fig. 24 viser således f.eks. et lengdesnitt gjennom en kopler 16 med flere spolehus 122A, 122B tilordnet et våtenhetshylster 128. Fig. 23 og 24 viser ett eller flere kamre 131 inne i våtenhetshylsteret 128, og som kan inneholde elektronisk utstyr for drift av de elektriske innretninger 18.

Fig. 25 viser en annen utførelse av kopleren 16, hvor våtenhetshylsteret 128 inneholder flere spoler 129A-129G. Liksom ved tidligere viste utførelser, kan spolen 129A-129G omfatte kjerner, henholdsvis 129A-129G, samt viklinger henholdsvis 127A-127G. Et hvilket som helst antall spoler kan anvendes, f.eks tre, fire, fem, seks, sju, åtte, ni, ti, elleve, tolv, tretten, fjorten, femten eller flere. I den viste utførelse er syv spoler anordnet i våtenhetshylsteret 128.

Den utførelse som er vist i fig. 25 kan være fordelaktig ut i fra det forhold at hylsteret 128 kan koples til undervannskabelen 2 med hvilken som helst omkrets-orientering uten i vesentlig grad å påvirke effektiviteten av effektoverføringen mellom undervannskabelen og våtenheten 30. Dette arrangement kan være særlig hensiktsmessig i det tilfelle spolene 126A-126G inne i våtenheten 30 kan dreies i forhold til undervannskabelen 2. For å oppnå fullstendig dreiestillingstoleranse er spolene i hylsteret 128 fortrinnsvis anordnet slik at den innbyrdes avstand mellom nabospoler (f.eks. mellom spolen 129A og 129B) er mindre enn bredden av polflaten av spolene 90A, 90B i omkretsretningen.

I det tilfelle flere spoler anvendes, kan det være ønskelig å anordne et halvfast eller fullstendig fast våtenhetshylster 128 i området nær spolene 129A-129G for å gi tilleggsstøtte.

Den elektriske forbindelse mellom spolene 129A-129G i fig. 25 kan være konfigurert på forskjellige måter. Fig. 26 viser f.eks. en utførelse hvor samtlige elektriske spoler er koplet til en helbølge-likeretterbro 135 med flere innganger og som omfatter diodene D1A-D1G, D2A-D2G, D3 og D4. En filterkondensator 131 er koplet til utgangen for denne helbølge-likeretterbro 135 med flere innganger. En likespenningsutgang 128 fra filterkondensatoren 131 overføres f.eks. fortrinnsvis til spenningsregulatorer (ikke vist) for å avgi likestrømeffekt til tilhørende våtenhet-elektronikk. Utgående data kan trekkes ut ved anvendelse av en spenningsdeler 133 og en komparator 134. Inngående data kan være koplet til nevnte flere spoler 129A-129G ved å anordne flere sekundære viklinger 139A-139G.

I fig. 27 er det vist en alternativ utførelse av kopleren 16, hvor undervannskabelen 2 f.eks. omfatter en indre integrert kjerne 140 anordnet i den ytre kappe 15, mens den elektriske innretning 18 f.eks. omfatter en ytre integrert kjerne 147 anordnet omkring den ytre kappe 15. Den ytre integrerte kjerne 147 kan være anordnet i et våtenhetshylster 128 for å støtavdempe og beskytte denne ytre integrerte kjerne 147 inne i kopleren 16. Den indre integrerte kjerne 140 omfatter fortrinnsvis en hul passasje 141 med f.eks. flere optiske fibre og elektriske ledninger 141A som er ført gjennom passasjen.

Indre og ytre integrerte kjerne 140, 147, kan hver omfatte flere fremspring-ende seksjoner som flere spoler kan være viklet omkring. I den utførelse som er vist i fig. 27, omfatter den indre integrerte kjerne 140 fire viklinger 146A-146D anordnet omkring fire utragende seksjoner 142A-142D som rager utover fra og er utført i ett stykke med den indre integrerte kjerne 140. På lignende måte omfatter den ytre integrerte kjerne 147 som er vist i fig. 27 fire viklinger 145A-145D anordnet omkring fire utragende seksjoner 148A-148D, som kan rage innover fra og er utført i ett stykke med den ytre integrerte kjerne 147. De indre og ytre utragende seksjoner 142A/148A, 142B/148B, 142C/148C, 142D/148D ligger rett overfor hverandre og danner hver sine polskoflater A-D.

I de utførelseseksempler som er vist i fig. 27, kan de utragende seksjoner 142A-142D på den indre integrerte kjerne og/eller de utragende seksjoner 148A-148D på den ytre integrerte kjerne være utført med krum overflate for tilpasning til krumningen av undervannskabelen 2 og derved også å øke koplingskoeffisienten. De utragende partier kan også være utført i form av en avskåret trekant med en krum ytterside i anlegg mot den ytre kappe 15 på undervannskabelen 2.

Ved mange anvendelser kan de spoler som er vist i fig. 27 være mer fordelaktige enn tidligere anvendte spoler, på grunn av at kopterens geometriske ut-førelse tillater en relativ stor polskoflate. Den oppnådde flukslinjekonfigurasjon vil da sørge for utmerket kopling mellom spolene i undervannskabelen 2 og spolene i våtenhetene 18.

Den integrerte kjerne 140 kan omfatte et hvilket som helst antall frem-springseksjoner (f.eks. fra 2 til 20) alt etter antall ledningstråder som skal vikles omkring hver fremspringsseksjon. I det tilfelle den integrerte kjerne bare har en enkelt ledningstråd viklet omkring hver utragende seksjon, kan de integrerte kjerner utnytte et hvilket som helst like tall utragende seksjoner. I det tilfelle hver vikling 145A-145D, 146A-146D omfatter to eller flere ledningstråder, er det fordelaktig å anordne fire, åtte, seksten eller flere utragende seksjoner omkring den integrerte kjerne.

En integrert kjerne med fire utragende seksjoner vil f.eks. tillate opp til tre tråder å være viklet omkring hver av de utragende seksjoner på en måte som opphever den gjensidige kopling mellom viklingene, slik at flere signaler kan over-føres ved anvendelse av en enkelt integrert kjerne.

Fig. 28 viser f.eks. et koplingsskjema for en konfigurasjon med tre ledningstråder og fire polskoflater, og som er konfigurert for kansellering og/regulering av de gjensidige induktanser mellom ledningstrådene. I den viste utførelse er for hver polskoflate viklingene i koplingspartiet i undervannskabelen 2 og koplingspartiet i våtenheten 30 for kopleren 16 de samme. Ledningstråden A kan f.eks. ha vinninger på første og fjerde polskoflate viklet i en første retning (enten med eller mot urviseren) samt vinninger på den annen og tredje polflate viklet i motsatt retning, både i undervannskabelpartiet og i våtenhetspartiet av kopleren 16. Ledningstråd B kan ha vinninger på polskoflate 1 og 2 viklet i en første retning, samt vinninger på polskoflate 3 og 4 viklet i motsatt retning. På denne måte kan konfigurasjonen av vinningene for ledningstråd B utelukke enhver kopling av signal B til ledningstråd A. På lignende måte kan ledningstråd C ha vinninger på polskoflate 1 og 3 viklet i en første retning samt vinninger på polskoflatene 2 og 4 viklet motsatt retning. På denne måte vil vinningskonfigurasjonen for ledningstråd C utelukke enhver kopling av signal C til ledningstrådene A og B. Viklingsretningene gjør det mulig for gjensidige ortogonale signaler hvor halvparten av vinningene vil addere signaler og halvparten av vinningene vi subtrahere signaler med hensyn til enhver annen vikling bortsett fra den tilsiktede signaloverførende vikling. Ingen spenning fra signal A vil således opptre på ledningstråd B og C, ingen spenning fra signal A vil opptre på ledningstråd A og C, og ingen spenning fra signal C vil opptre på ledningstråd A og B. Signalene A, B og C kan således anvende samme og/eller forskjellige spenningsnivåer samt samme og/eller forskjellige antall vinninger uten å påvirke hverandre. Et signal påtrykket trådledning A i undervannskabelen vil da opptre på tådledning A i kopleren uten at noen tilsvarende spenning opptrer på trådledningene B og C. De magnetiske flukslinjer som frembringes av viklingene A, B og C er vist henholdsvis i fig. 29A-29C.

Eksempler på viklingskonfigurasjoner som kan være egnet for bruk i den viste utførelse i fig. 28, er sammenfattet i tabell 1, hvor bokstavene A, B og C representerer viklinger for de forskjellige trådledninger A, B og C i en første retning, mens A, B og C representerer viklinger for de respektive trådledninger A, B, C i motsatt retning.

De ovenfor angitte viklingskonfigurasjoner som er vist i fig. 29A-29C samt i tabell 1 er angitt som eksempel. En vikling motsatt den som er vist for hver polskoflate kan anvendes for enhver gitt trådretning. På denne måte kan det foreligge åtte forskjellige mulige viklingspermutasjoner. I tabell 1 kan f.eks. viklingsretningen for trådledning A være invertert som A A A A. Denne inverterte trådviklingsret-ning for ledningstråd A kan anvendes samordnet med trådviklingsretningene for trådledningene B og C som er vist i tabell 1 eller deres inverse viklingsmønster. På liknende måte kan trådviklingsretningen for trådledning B være invertert som B B B B og anvendes sammen med de angitte trådviklingsretninger for ledningstrådene A og C eller deres inverse viklingsmønster. Generelt kan hver av trådviklingsretningene for trådledningene A, B og C være invertert hver for seg eller i kombinasjon, slik at det kan forekomme åtte mulige kombinasjoner i drift.

Utførelsene med integrerte kjerner for kopleren er meget fordelaktig og representerer et vesentlig fremskritt når det gjelder å oppnå effektiv kopling mellom en våtenhet 30 og en undervannskabel 2.1 den viste utførelse kan trådledningene for forskjellige signaler være anbrakt meget nær hverandre og dele en enkelt kjerne samtidig som det unngås vesentlig gjensidig induktiv kopling mellom de forskjellige signaler. Signal/støy-forholdet for undervannskabelens effektfordelings-og/eller datakommunikasjonssystem 20 blir derved forbedret samtidig som effekt-overføringens virkningsgrad økes. På grunn av at kopterens geometriske utfor-ming tillater en forholdsvis stor polskoflate, vil videre koplingen mellom indre og ytre kjerne bli betraktelig forbedret.

Kopleren med integrert kjerne kan tilpasses til å lette koplingen med hvilke som helst utførelser av undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystem 20. Signal A kan f.eks. være hovedeffektsignalet fra hovedkraftlinjen eller effektfordelingssignalet fra en av data/effekt-fordelingslinjene, signal B kan være det utgående datasignal fra en av de utgående datafordelingslinjer, og signal C kan være det inngående datasignal fra våtenhetene 31 til undervannskabelens inngående datafordelingslinjer.

Enda ytterligere utførelser er også mulig. I den fire-polede utførelse kan det f.eks. være ønskelig å utnytte bare en ledningstråd A for å overføre f.eks. effekt og utgående data, mens ledningstråd B utnyttes for å overføre inngående data og ledningstråd C utelates helt og holdent.

Utførelser med integrert kjerne gjør det mulig å redusere lengden av spolene i aksial retning i forhold til de spoler som er vist i fig. 16-18. Lengden av den spole som er vist i fig. 27 kan f.eks. være mindre enn 7 cm i aksial retning, som fortrinnsvis er mindre enn 5 cm og heller mindre enn 4 cm, samt aller helst mindre enn 3 cm. En vesentlig reduksjon av lengden i aksial retning bidrar til å forbedre spolenes pålitelighet og redusere de tilfeller hvor spolene brister på grunn av bøy-ning av undervannskabelen 2 når den føres over valsene 9.

Koplerne med integrert kjerne kan være særlig fordelaktig i det tilfellet undervannskabelen 2 har en hovedkraftlinje 23 som omfatter to eller flere ledere. I en utførelse omfatter hovedkraftlinjen 23 fire hovedkraftkabler som er lagt direkte gjennom den integrerte kjernen 140, slik det f.eks. er vist ved hovedkraftkablene 84A-84D i fig. 27.1 disse utførelser kan kablene 84A-84D også ha en avstivnings-funksjon i tillegg til sin kraftfordelingsfunksjon. På grunn av den høye koplingskoeffisient og denne spesielle koplers geometriske utførelse, kan det være mulig å eliminere de høyfrekvente data/effekt-fordelingslinjer samt effektomformingskretsene i visse utførelser. I disse utførelser er da hovedkraftlinjen 23 koplet direkte til kopleren 16 ved føring av en eller flere hovedkraftkabler gjennom den integrerte kjerne 140. Hovedkraftkablene 84A-84D kan f.eks. overføre fire hovedeffektsignaler med vekslende polaritet. Trådviklingsretningen ved f.eks. ledningstråd C kan da oppnås ved ganske enkelt å føre en hovedkraftlinje 23 sam-mensatt av fire ledere med vekslende polaritet gjennom den integrerte kjerne 140 (f.eks. mellom de utragende seksjoner 142A-142D og/eller viklingene 146A-146D, slik som vist ved hovedeffektkablene 84A-84D i fig. 27). I denne utførelse kan signal C i fig. 28 være det signal som utledes direkte fra hovedkraftlinjen.

Strømretningen i hovedkraftlederne 84A-84C veksler fortrinnsvis for hver påfølgende leder omkring den integrerte kjerne, slik at det opprettes viklingsret-ninger C C C C eller det inverse viklingsmønster. Ved dette koplingsarrangement kan hovedeffekten fra hovedkraftlinjen 23 (fordelt på hovedkraftlederne 84A-84C) da bli fordelt direkte fra hovedkraftlinjen 23 inn i våtenhetene uten en mellomliggende sekundær effektfordelingslinje og en vekselstrøm/vekselstrøms-omformer. Denne fremgangsmåten er imidlertid mindre å foretrekke for mange utførelser, da de integrerte kjerner er forholdsvis tunge.

Fig. 30-34 viser enda en annen utførelse av en kopler som er spesielt hensiktsmessig når spolene i våtenheten kan dreies i forhold til undervannskabelen. En kopler 300 omfatter et hovedsakelig sylinderformet hus 301 med et antall parallelle utboringer. En sentral utboring 302 rommer linjer for elektrisk effekt og data. Flere utboringer 303 fordelt langs omkretsen, fortrinnsvis omkring tre, rommer strekkavlastningselementer. Flere spolehulrom, fortrinnsvis ca. seks, er fordelt langs omkretsen og fortrinnsvis anordnet i par mellom strekkavlastningsele-mentene. I en foretrukket utførelse omfatter hver spolehulrom 304 en blinden-deutboring med en spole 305 anordnet i denne. Skjønt et symmetrisk arrangement av utboringer er å foretrekke, kan også andre arrangementer anvendes ved tilpasning til forskjellige undervannskabelkonstruksjoner.

Koplerhuset 301 har fortrinnsvis tett pasning inne i kabelkappen 306. Langsgående spor 307 langs utsiden av kopleren 300 tillater kabelbelastende fluid å strømme forbi kopleren. En spormuffe 308, som er oppdelt i to halvdeler, er festet omkring kappen 306 og koplerhuset 301. En våtenhet 309 er fortrinnsvis drei-bart festet til kabelen ved hjelp av en krage 310, som passer inn i og glir i spor-en uffen 308. Hengselforbindelse 311 og en låseenheten 312 som kan ha en hur-tig-utkoplingspinne gjør det mulig å dele opp kragen ved låsepinnen, hvilket tillater fjerning av kragen og våtenheten 309 fra kabelen og spormuffen 308.

Som vist i fig. 31, har hver spolehulrom 304 i huset 301 fortrinnsvis en åpen ende 313 samt en blindende 314 og rommer en spolesammenstilling 305. Som vist i fig. 32 omfatter spolesammenstillingen 305 en magnetisk kjerne 315, som fortrinnsvis omfatter en ferrit-stav, skjønt andre magnetiske materialer også kan anvendes. Den magnetiske kjerne 315 har en høy relativ permittivitet, som fortrinnsvis ligger over 6000 og helst over 6500 eller mer. I den foretrukkede utførelse omfatter den magnetiske kjerne 315 en ferrittstav innlagt i et hylster 316, som fortrinnsvis er litt lengre enn magnetkjernen 315. Støtdempere, slik som elastome-riske endedempere 317, holder kjernen 315 på plass i lengderetningen og av-demper spolesammenstillingen 305 mot sjokk. Hylsteret 316 omfatter flere par av omkretskammer 318, fortrinnsvis omkring 4. En hylster-støttering 319 holdes på plass mellom kammene i hvert par. Støtteringene 319 er fortrinnsvis utført i et elastisk materiale med en ytterdiameter litt større enn innerdiameteren av spole-hulrommet 304. Støtteringene 319 holder kjernen 315 sentrert i hulrommet 304, beskytter kjernen 315 mot bøyning, samt beskytter også kjernen 315 mot sjokkbe-lastninger i tverr-retningen. En endehette 320, som fortrinnsvis er vanntett, holder spolesammenstillingen 305 på plass i hulrommet 304. Støtdemperne 317 kan ligge i kontakt med innsiden av endehetten 320 og blindenden 314. En O-ring 321 som er montert i et omkretsbord i endehetten 320, avtetter hulrommet 304 mot fluidinntrengning. Ytre tråder 322A-B forbinder spoleviklingene med undervannskabelens linjer for effekt, utgående data og inngående data. De ytre tråder 322A-B strekker seg fortrinnsvis gjennom en endehette 320 og danner forbindelse med spoleviklingene 331 A-B ved sammenkoplingene 334. En strekkavlastning 323 kan rage ut fra utsiden av endehetten 320 for å hindre trådskade. Endehetten 320 er fortrinnsvis utstyrt med en uttrekkssløyfe 324 for å lette fjerning av spolesammenstillingen 305 fra hulrommet 304.

I fig. 32 er det vist at hver spolesammenstilling 305 fortrinnsvis omfatter flere viklinger 331 A-B, 332A-B på atskilte steder 325, 326 langs kjernen 315. En kanal 327 i omkretsretningen kan dannes mellom parene av kammer 318 ved hver ende av hylstret 316. Hver kanal 327 gjør tjeneste som en spoleform for å holde viklingene 331A-B, 332A-B på plass. En A-spolevikling 331A, 332A samt en B-spolevikling 331B, 332B er viklet inne i hver kanal 327. A-spoleviklingene 331 A, 332A kopler utgående effekt og/eller data til våtenhetene 309. B-spoleviklingene 331B, 332B kopler data fra våtenheten 309 til de inngående datalinjer inne i kabelen. B-spoleviklingene 331B, 332B kan også anvendes for kople utgående data til innretningene på kabelen når de drives i oppbakkings-kommunikasjonsmodus, slik det vil bli omtalt mer fullstendig nedenfor.

Viklingene kan være koplet på en hvilket som helst egnet måte. Som vist skjematisk i fig. 33 er f.eks. A-spoleviklingene på kjernen 305 elektrisk forbundet i et serie-fremmende arrangement slik som angitt ved prikk-merkingen. A-viklingene er for hver kjerne koplet i parallell med A-viklingene for de øvre kjerner. B-viklingene på hver kjerne er på den annen side koplet i motvirkende seriear-rangement for å nedsette den gjensidige induktans mellom A-viklingene og B-viklingene og derved nedsette krysstale til et minimum. B-viklingene på hver kjerne er koplet i serie med B-viklingene for de øvrige kjerner.

Det skal nå henvises til fig. 33A og 33B, hvor reduksjonen av krysstale er anskueliggjort ved de fluksbaner som frembringes av hvert viklingssett. I fig. 33A er det vist at de serie-samvirkende A-spoleviklinger 331A og 332A på en kopler 315 frembringer en fluks som også forløper gjennom de serie-samvirkende A-spoleviklinger 331 A' og 332A' på en lignende nærliggende kjerne 329 i våtenheten langs en fluksbane 340. Ytterendene av kjernene 315, 329 virker således som polskoflater 343, 344 for A-viklingenes bruksbane. Som vist i fig. 33B, frembringer de serie-motvirkende B-spoleviklinger 331B, 332B på koplerkjernen 315 en fluks som også forløper gjennom de serie-motvirkende B-spolevirkninger 331B' og 332B' i våtenhetskjernen 329 langs fluksbanene 341 og 342.1 tillegg til polskoflatene 343, 344 ved ytterendene av kjernene, dannes en tredje polskoflate mellom viklingene 331A og 331B for B-viklingens fluksbane. På grunn av at den fluks som frembringes av A-viklingene forløper i samme retning gjennom kjernene, vil ingen netto-spenning bli indusert i de serie-motvirkende B-viklinger. På grunn av at den fluks som frembringes av B-viklingene er motsatt rettet i hver halvdel av kjernene, vil det da omvendt ikke bli indusert noen nettospenning i de serie-samvirkende A-viklinger. På denne måte vil krysstale mellom de inngående og utgående linjer bli nedsatt til et minimum. Det vil være klart at et sett av viklinger hører til to polskoflater, at to sett av viklinger fører til tre polskoflater, slik som vist i fig. 33B, samt at tre vinningssett resulterer i fire polskoflater, slik som angitt i fig. 28, og at generelt N sett viklinger fører til N + 1 polflater.

Det skal atter henvises til fig. 33 som viser at en avstemningskondensator 328 kan koples i parallell med A-spolekretsen for å avstemme en resonanskrets som dannes sammen med kapasitansen i den utgående datalinje samt induktansen i A-spolekretsen. Avstemning av resonanskretsen øker effektoverføringen til våtenheten. I en mest foretrukket utførelse for bruk sammen med et 200 meters undervannskabelavsnitt som rommer to våtenheter, vil den totale induktans av A-viklingene være omkring 0,246 mH og avstemningskapasitansen være omkring 25,1 nF for overføring av omkring 1,5 W effekt til hver våtenhet ved 64 kHz. En total induktans på omkring 3,09 mH er å foretrekke for B-viklingene for effektiv overføring av inngående data til letefartøyet ved 32 kbps.

I fig. 30 er det vist at bare en spolesammenstilling 329 er plassert i våtenheten 309 nær kopleren 300. Spolesammenstillingen 329 i våtenheten er fortrinnsvis av liknende utførelse som hver av spolesammenstillingene 305 i kopleren. Kjernen i våtenheten anordnet parallelt med kjernen 315 i kopleren 300 med de to vikling-ers posisjoner separert i radial retning med liten, eller fortrinnsvis ingen forskyvning i lengderetningen. På denne måte er den induktive kopling mellom viklingene i kopleren 300 og viklingene i våtenheten 309 forbedret.

I den spesielle geometriske utførelse av kopleren 300 i fig. 30, vil koplingen mellom kopleren og våtenheten 309 variere etterhvert som våtenheten 309 dreies omkring kabelen. Maksimal kopling oppnås når aksen for kjernen 329 i våtenheten 309 ligger like langt fra de nabo-koplerkjerner 305 og ikke radialt på linje med en avlastningselement-utboring 304, slik det er angitt ved en første radius 335 i fig. 30. Minimal kopling opptrer når kabelen dreies i forhold til våtenheten 309, slik som angitt ved stiplet linje, til en posisjon hvor kjernen 329 for våtenheten 309 ligger langs samme radius 336 som utboringen 303 for et strekkavlastningselement.

Hvis det er plass tilgjengelig i våtenheten 309, kopleren 300 eller begge,

kan ytterligere kjerner installeres for ytterligere å øke maksimal koplingskoeffisient. Som vist ved utførelsen i fig. 34, kan f.eks. et par like kjerner 330 i våtenheten 309 forbedre koplingen fremfor utførelsen i fig. 30.

Del III: Datakommunikasionsutstvret generelt

Vanligvis har tidligere kommunikasjonene mellom de elektriske innretninger 18 og tørrende-elektronikken 5 funnet sted over en eller flere kommunikasjonslin-jer som strekker seg hovedsakelig gjennom hele lengden av undervannskabelen

2. Denne konfigurasjon kan imidlertid være utilfredsstillende når elektrisk effekt fordeles over samme linjer som data. Inntrengning av sjøvann kan f.eks. skjevavstemme hele kommunikasjonskanalen og kabeltap kan gjøre kommunikasjon og effektoverføring vanskelig over lengre avstander. Følgelig vil effektoverføring og kommunikasjoner være vanskelige eller umulige ved anvendelse av tidligere kjente konfigurasjoner.

Et annet aspekt ved foreliggende oppfinnelse gjelder forbedring av reak-sjonsevne og pålitelighet for kommunikasjonskanalene, innbefattet data/efffekt-fordelingslinjene mellom letefartøyet 8 og de elektriske innretninger 18. Som det fremgår av fig. 3-6, kan undervannskabelen 2 omfatte et kommunikasjonssystem med en reguleringsprosessor 21 som styrer kommunikasjonene til og fra en eller flere kommunikasjonskanaler. Som vist i fig. 3-6, kan hver kommunikasjonskanal omfatte flere forsterkere 25 for utsendelse/mottakelse av data. Hver kommunikasjonskanal kan f.eks. omfatte en første gruppe forsterkere anordnet på valgte steder langs undervannskanalen 2. Kommunikasjonskanalen kan være konfigurert på forskjellige måter til å omfatte et hvilket som helst antall forsterkere plassert på et hvilket som helst antall egnede steder inne i undervannskabelen 2.1 foretrukne utførelser omfatter undervannskabelen flere forsterkere spredt langs undervannskabelen og plassert i omtrent samme avstand fra hverandre.

I det tilfelle undervannskabelen 2 omfatter hydrofonkabel-elektronikkmoduler (SEM) 14 kan forsterkerne være anordnet inne i og/eller på utsiden av SEM-enhetene, men er fortrinnsvis anordnet inne i de forskjellige SEM-enheter. Forsterkerne kan være anordnet avvekslende med data/effekt-fordelingslinjene for å danne en datakommunikasjonskanal. I dette arrangement er datakommunikasjonskanalen oppdelt i avsnitt av forsterkerne. Videre er forsterkerne anordnet i innbyrdes avstand på forskjellige steder langs undervannskabelen og tjener til å overføre data mellom de elektriske innretninger 18 og reguleringsprosessoren 21 på letefartøyet 8.1 foretrukne utførelser kan et hvilket som helst antall kopiere 16, 32 være anordnet langs hvert avsnitt av kommunikasjonskanalen for å kople elektriske signaler på data/effekt-fordelingslinjene til en elektrisk innretning 18 som er anordnet i nærheten av en kopler. Hvert avsnitt av kommunikasjonskanalen kan f.eks. omfatte en, to, tre, fire, fem, seks, sju, åtte, ni, ti, eller flere kopiere. Når forsterkerne er anordnet i SEM-enhetene, kan avsnittene av datakommunikasjonen være sammenfallende med kabelavsnittene. I mange foretrukne utførelser omfatter hvert kommunikasjonsavsnitt to atskilte kopiere anordnet mellom påfølgende forsterkere. Mer enn to kopiere kan også være innlagt mellom påfølgende forsterkere. De to kopiere overfører data og/eller effekt fra data- og/eller effekt-fordelingslinjene til tilordnet elektrisk innretning 18.

Det er blitt funnet at buffervirkning frembrakt ved en eller flere forsterkere begrenser virkningen av eventuelt tap av en elektrisk anordning langs et bestemt kommunikasjonskanalavsnitt til avstemningen av dette bestemte avsnitt av datakommunikasjonskanalen alene. Effekt og/eller dataoverføringen til elektriske anordninger 18 langs andre kommunikasjonskanalavsnitt kan følgelig vedvare. Videre kan fornyet overføring av meldingssignaler ved et forut bestemt nivå av forsterkeren ved en ende av det skjevavstemte avsnitt være tilstrekkelig til å overvinne skjevavstemningsvirkningene og tillate pålitelige kommunikasjoner til elektriske innretninger anbrakt langs undervannskabelen 2 etter et skjevavstemt avsnitt.

I noen av de foretrukne utførelser omfatter forsterkerne kodere, dekodere og/eller reguleringskretser 154 for dataforbindelsen. (Se fig. 35-36). Kretsene 154 kan være konfigurert på forskjellige måter. I visse utførelser kan f.eks. kretsene 154 ta stikkprøver av data som mottas fra mottakerne 152,153 og sende ut de avfølte prøvedata i synkronisme med ett eller flere systemklokkesignaler. System-klokkesignalet kan utledes fra data på en atskilt linje eller fra data på de inngående og/eller utgående datafordelingslinjer. Hvis et klokkesignal skal utledes fra data på de inngående og/eller utgående datafordelingslinjer, kan klokkesignalet utledes med eller uten gjenvinning av databit-informasjon. Ved f.eks. å føre inn enten de inngående eller de utgående data i en kantdetektor og derpå i en faselåst sløyfe (PLL), kan en klokketakt utvinnes fra det overførte datasignal. Den uttatte systemklokke kan anvendes for å gjenvinne bit-informasjon ved å demodulere vedkommende data og derpå modulere disse data på nytt før overføring til en utgangs-driverkrets. Alternativt kan systemklokken anvendes for ganske enkelt å ta stikkprøver fra data mottatt fra mottakeren og sende ut på nytt disse data i synkronisme med systemklokken uten demodulasjon.

I visse av de foretrukne utførelser blir det tatt ut stikkprøver fra de utgående data som mottas av forsterkeren 25 for å utlede en systemklokke som derpå utnyttes for å demodulere de utgående data for å gjenvinne utgående databit-informasjon. De utgående data blir så fortrinnsvis modulert på nytt ved anvendelse av systemklokken. Bit-gjenvinning kan også utføres på en liknende måte på de inngående data. Videre kan forsterkerne 25 ta stikkprøver fra de inngående data fra mottakeren 153 ved anvendelse av en utledet inngående dataklokke, og derpå sende ut de inngående data på nytt i synkronisme med den systemklokke som er utledet fra de utgående data.

I visse utførelser kan forsterkerne 25 også omfatte tilleggskretser for å utfø-re forskjellige forbindelsesreguleringsfunksjoner, slik som feildeteksjon og/eller feilkorreksjon, så vel som forbindelsesstyrende funksjoner. Videre kan det være ønskelig å la en mikroprosessor eller andre egnede reguleringskretser inngå i forsterkerne 25.1 disse utførelser kan det være ønskelig å utføre bit-gjenvinning for f.eks. å oppnå feilkorreksjon og/eller feildeteksjon for hver avsnitt av datakommunikasjonskanalen. Anordningen av reguleringskretser for dataforbindelsen i hver forsterker kan være fordelaktig ved anvendelser hvor det er ønskelig å opprette feildeteksjon og/eller feilkorreksjon for de enkelte data/effekt-fordelingslinjer.

I konfigurasjoner som har en separat kommunikasjonskanal mellom tørrende-elektronikken 5 og de elektriske 18, er forsterkere som omfatter dataforbindelsesregulering ofte å foretrekke i mindre grad på grunn av den tilleggsventetid som innføres ved den pakketering, feilkorreksjon og/eller feildeteksjon som finner sted i hver forsterker.

Forsterkerne 25 som omfatter koding/dekodings og/eller dataforbindelses-reguleringskretser kan være utført på forskjellige måter. Forsterkerne 25 kan f.eks. være konfigurert for å arbeide som heldupleks og/eller halv-dupleks kommunikasjonskanal over en eller flere signalfordelingslinjer (f.eks. en eller flere snodde ledningspar-forbindelser). Fig. 35 viser et utførelseseksempel på en forsterker 25 utført for kommunikasjon over en enkelt linje, mens fig. 36 viser et utførelsesek-sempel på en forsterker 25 konfigurert for hel-dupleks kommunisering over to linjer. I de tilfeller halvdupleks-kommunikasjoner anvendes, er forsterkeren fortrinnsvis konfigurert til å arbeide over en enkelt linje. Der hvor fulldupleks-kommunikasjoner anvendes, er forsterkeren fortrinnsvis konfigurert til å arbeide over to eller flere fordelingslinjer.

I fig. 35 er det vist en utførelse av forsterkeren 25 konfigurert for halv-dupleks-kommunikasjoner. Forsterkeren 25 omfatter da en drivkrets 150 for å drive inngående data og/eller effekt på en første tilstøtende inngående/utgående data/effekt-fordelingslinje, samt en mottaker 152 for å motta data fra den første tilstøtende inngående/utgående data/effekt-fordelingslinje. På liknende måte kan en utgående drivkrets 150 inngå for å drive data og/eller effekt på en annen tilstø-tende inngående/utgående data/effekt-fordelingslinje, og en mottaker 153 kan inngå for å motta data fra den annen tilstøtende inngående/utgående data/effekt-fordelingslinje.

Fig. 36 er av lignende art som fig. 35 bortsett fra at i fig. 36 driverne 150, 151 for forsterkeren 25 koplet og konfigurert for heldupleks-kommunikasjoner.

I noen av de foretrukne utførelser av effektfordelings- og/eller datakommunikasjonssystemet 20, arbeider utstyret i et heldupleks-system og omfatter en kommunikasjonskanal for inngående data med flere forsterkere som er vekselvis anordnet med flere fordelingslinjer for de inngående data, samt en kommunikasjonskanal for utgående data med flere forsterkere anordnet vekselvis med flere fordelingslinjer for utgående data. Hver datakommunikasjonskanal kopler reguleringsprosessoren 21 til de elektriske innretninger 18. I noen av de foretrukne utførelser er data/effekt-fordelingslinjene og fordelingslinjene for utgående data de samme linjer.

I de utførelser som er vist i fig. 35 og 36, kan effekt fra de undervanns-effektomformingskretser være overført på en separat effektfordelingslinje eller effekten kan være kombinert med data og overført over noen av driverne 151 og/eller 150 på liknende måte som omtalt ovenfor i forbindelse med effektforde-lingskretsene. I utførelser som har en separat effektfordelingslinje, kan undervanns-effektomformingskretsen 50 omfatte en isolator for å avgi en effekt-bæreklokke for å overføre effekt ved effekt-bærerklokkens frekvens til en eller flere av data/effekt-fordelingslinjene. I det tilfelle effekt og data skal overføres på samme linje, kan det være ønskelig å la den annen effektkrets 52 inngå i en eller flere av driverkretsene 150,151.

I noen av de foretrukne utførelser, overføres effekt og data ved hjelp av en utgående datadriver 151. Et eksempel på en slik utførelse er vist i fig. 4.1 denne utførelse opprettholdes effektoverføringen ved å sende ut tomgangssignaler når ingen data skal overføres. De elektriske innretninger 18 trekker ut elektrisk effekt fra datasignalene og tomgangssignalene for å gi driftseffekt og effekt for opplad-ning av eventuelle batterier.

Som omtalt ovenfor, kan forsterkerne 25 arbeide slik at de oppretter en enkel bufferfunksjon ved å nyutforme de signaler som avgis fra forsterkeren til å ha forutbestemte spenningsnivåer. I disse enkle buffer-arrangementer er mottakerne 152, 153 fortrinnsvis koplet direkte til de respektive drivere 151, 150.

I denne enkle buffer-konfigurasjon, behøver ingen koder/dekoder og/eller forbin-delsesreguleringskretser inngå i forsterkerne 25. Den enkle bufferkonfigurasjon kan være fordelaktig ved at forsterkerne arbeider for å regulere skjevavstemning-en av effekt/data-fordelingslinjene, samtidig som den innfører meget liten ventetid mellom letefartøyet 8 og de elektriske innretninger 18. Det enkle buffefarrange-ment kan imidlertid være mindre å foretrekke på grunn av skjevheten langs undervannskabelen, slik det vil bli omtalt nedenfor.

Et første utførelseseksempel av koder/dekoder- og/eller forbindelsesreguleringskretsene 154 for bruk i effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20 er vist i fig. 37.1 den viste utførelse inngår bare kodings/dekodings-kretser i forsterkerne, idet forbindelsesreguleringskretsene for data er helt utelatt. Forbindelsesreguleringskretsene for data (f.eks. HDLC-kretser) kan naturligvis fremdeles utnyttes i hver elektrisk innretning 30, 31 samt i tørrende-elektronikken 5.

Dekodingskretsen 173 for de inngående data og dekodingskretsen 170 for de utgående data kan omfatte slike kretser som en faselåst sløyfe for gjenvinning av en klokke og logiske kretser for utnyttelse av klokken til å gjenvinne flere databit. På lignende måte kan kodingskretsene for de inngående data 172 samt for de inngående data 171 omfatte kretser for modulering av data på en klokke-bærefrekvens. Som det vil bli omtalt mer detaljert nedenfor, kan det i visse utførelser være ønskelig å utlede en bærefrekvens CLK 74 fra utgående data ved å anvende en dekodingskrets 170 og derpå benytte denne klokke å synkronisere de inngående utgående data over kodingskretsene 171,172.

Dekodingskretsene 170, 173 kan være en og samme krets eller forskjellige kretser alt etter det modulasjonsskjema som utnyttes på de inngående datakanaler og de utgående datakanaler. I noen av de foretrukne utførelser, kan dekodingskretsene 170 være konfigurert for 4 kbps BPSK mens dekodingskretsen 175 kan være konfigurert for 32 kbps Manchester-koding.

De ovenfor omtalte forsterkere kan anvendes i hvilke som helst av utførel-sene av effektfordelings- og/eller datakommunikasjons-utstyret 20. En forsterker som er optimalt utført for bruk sammen med effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20 som er vist i fig. 6, omfatter fortrinnsvis kretser for å danne grensesnitt til både primære og sekundære datakommunikasjonskanaler. I denne utførelse av forsterkeren 25, er det ofte ønskelig å inkludere dataforbindelsesregulering i hver forsterker for pakning og avpakning av data som overføres til og mottas fra tørrendeelektronikken 5 ved anvendelse av den primære datakanal.

Fig. 38 viser et utførelseseksempel for forsterkeren 25 utført for samvirke med den utførelse av effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20 som er vist i fig. 6.1 fig. 38 er det vist at forsterkerkretsen 25 har en primær datakanal og en sekundær data/effekt-fordelingskanal. Den sekundære data/effekt-fordelingskanal kan omfatte en eller flere kodere, dekodere og tilhørende drivere og mottakere, såvel som effektomformingskretser i undervannskabelen på lignende måte som omtalt ovenfor. De innkommende og utgående data er fortrinnsvis pakket og avpakket ved hjelp av CPU og/eller dataforbindelses-reguleringskretser 175 for overføring over en primær datakanal, slik som et fiberoptisk nettverk i undervannskabelen. Forsterkeren 25 kan omfatte en eller flere drivere, mottakere, kodere og/eller dekodere 180-187 for å lette kommunikasjoner over den primære datakanal. Videre kan CPU og/eller dataforbindelses-reguleringskretsene 175 væ-re innrettet for å digitalisere signaler fra en eller flere hydrofoner (ikke vist) f.eks. langs hvert tilstøtende kabelavsnitt. Som det vil bli omtalt i forbindelse med fig. 40, hvor drivere 151 er anordnet for å overføre både data og effekt, kan det videre være fordelaktig å innordne drivere 151 i effektomformingskretsene.

Del IV: Synkronisering av inngående/ utgående data

Et vanlig problem som opptrer ved innføring av bit- og/eller klokke-gjen-vinningskretser i forsterkerne 25 er at ytterligere ventetid kan bli innført. Denne ventetid resulterer ofte fra bærer-gjenvinningssløyfer i dekoderne som frembringer en tidsforsinkelse med hensyn til data. Når en våtenhet begynner å reagere, kan denne enhet forventes å sende ut et langt blokkvarsel hvis lengde er avhengig av antall dekodere mellom vedkommende elektriske innretning og tørrende-elektronikken 5. Videre forlanges det av elektriske innretninger 18 ved akterenden av undervannskabelen 2 at de skal anvende et langt blokkvarsel på minst 3-4 bit-tider for hver forsterker mellom den elektriske innretning og reguleringsprosessoren 21. En lang ventetid kan således foreligge før reguleringsprosessoren 21 mottar en reaksjon på en tidligere utsendt forespørsel.

Dette problem kan overvinnes ved å anvende en kontinuerlig aktiv synkron overføringsprotokoll. Denne protokoll kan være særlig effektiv i det tilfellet datakommunikasjoner mellom letefartøyet 8 og de elektriske innretninger 18 omfatter regulerings- og datameldinger med en forholdsvis kort meldingslengde. En kontinuerlig aktiv, synkron overføringsprotokoll kan bidra til å redusere den del av båndbredden for kommunikasjonskanalen som er viet oppstårtnings- og synkroni-serings-bitenheter. I visse utførelser av den kontinuerlig aktive, synkrone protokoll holdes de inngående og utgående data-kommunikasjonskanaler kontinuerlig aktive, f.eks. ved hjelp av kontinuerlig overføring av tomgangssignaler når ingen data foreligger.

I et hel-dupleks synkronisert system holder reguleringsprosessoren 21 fortrinnsvis utgående data og/eller effektlinjen kontinuerlig aktiv ved f.eks. å sende instruksjoner til en eller flere av de elektriske innretninger eller også null/ tomgangssignaler. På lignende måte kan den inngående forbindelse holdes kontinuerlig aktiv ved å sende enten meldinger eller et tomgangsmønster. Tomgangs-mønsteret for den inngående forbindelse kan være frembrakt ved siste forsterker i en inngående forbindelse, ved avslutningskretsen 34, ved hjelp av en generator for tilfeldige eller ikke-tilfeldige signaler og/eller ved støy frembrakt av det bakerste avsnitt av datakommunikasjonskanalen. I noen av de foretrukne utfø-relser genereres tomgangssignalene av støy på det aller bakerste avsnitt av datakommunikasjonskanalen, og som da forsterkes og sendes ut av den siste forsterker. Effekt kan fordeles på samme linje som data eller på en separat linje med eller uten en effekt tre-struktur. I noen av de foretrukne utførelser er imidlertid effekt tre-strukturen overlagret på den synkroniserte forsterkerstruktur på komp-lementær måte, slik at de utgående data og effektoverføringen utnytter samme fordelingslinje.

Et problem ved opprettelse av en synkron kommunikasjonsprotokoll i en lang undervannskabel er at forskjellige grader av skjevhet mellom de elektriske innretninger langs undervannskablen 2 gir tillegg til tidsusikkerheter. Elektriske innretninger 18 nær letefartøyet 8 kan motta meldinger og svare raskt. Etterhvert som de elektriske anordninger 18 ligger mer og mer fjernt fra letefartøyet kan imidlertid de elektriske innretninger 18 være utsatt for forskjellige grader av forsin-kelse. Et svar fra en elektrisk innretning anordnet nær akterenden av undervannskabelen kan følgelig bli skjevinnstilt i forhold til svar fra elektriske innretninger nær letefartøyet 8. Graden av skjevhet kan øke med økende kabellengde. Dette kan være særlig problematisk når det er ønskelig å utnytte en eneste kabelarkitektur tilpasset forskjellige kabellengder. Varierende grad av skjevhet kan også gjøre det nødvendig å redusere båndbredden for datakanalen med det formål å oppnå pålitelig data- og effektoverføring samtidig som varierende kabellengder og varierende skjevhetsgrader tillates.

I noen av de foretrukne utførelser kan de ovenfor angitt problemer overvinnes ved å anvende en klokke utledet fra dekodede data og/eller en bærer langs

en første data- og/eller effektfordelingslinje for å synkronisere data og/eller en bærer langs samme eller en annen data- og/eller effektfordelingslinje. I den viste utfø-relse i fig. 4 kan det f.eks. være ønskelig å utnytte en bærerklokke utledet fra data på den utgående data på de utgående data- og/eller effektfordelingslinjer 38A-38C for å synkronisere inngående data på de inngående datafordelingslinjer 39a-39C. I forskjellige utførelseseksempler kan en synkroniseringsklokke tilføres av hvilke som helst av komponentene i det foreliggende undervanns effektfordelings-og/eller datakommunikasjonsutstyr 20, men fortrinnsvis en klokke som skriver seg fra tørrendeelektronikken 5 eller fra elektronikk anordnet mot akterenden av undervannskabelen 2.

Fig. 39 viser et forenklet blokkskjema som viser en av de foretrukne utførel-ser av de synkroniserte tidssammenheng mellom de forskjellige funksjonsblokker i et hel-dupleks kommunikasjonssystem med inngående data synkronisert med utgående data. I noen av de foretrukne utførelser kan hjelpekretser for å opprette tidsstyring inngå i forsterkerne 25 og i de elektriske innretninger 18 for å fastlegge de inngående data og/eller bærerklokken til å ha et eksakt tidsforhold overfor de utgående data og/eller bærerklokken. Det skal nå henvises til den utførelse som

er vist i fig. 39, hvor bærerklokken utledet fra de utgående data av dekoderen 170 kan anvendes av koderen 172 til å synkronisere inngående data. Denne synkronisering kan opptre både i forsterkerne 25 og i de elektriske innretninger 18. Bærerklokken kan videre utnyttes til å synkronisere data som er kodet av koderen 171

og fordelt til bakenforliggende kabelavsnitt. På denne måte kan hver av forsterkerne og hver av de elektriske innretninger bli låst i et nøyaktig tidssammenheng, slik at det ikke foreligger noe behov for å opprette tidsstyring når et gjensvar fra en elektrisk innretning 18 skal sendes ut.

Tidssammenhengens spesielle art kan variere i avhengighet av det anvendte modulasjonsskjema og av de spesielle kretser som anvendes for å iverksette synkroniseringen. I foretrukne utførelser er de inngående data/ bæreklokken vanligvis forsinket med en kvart bærerperiode i forhold til de utgående data/bærerklokken. Denne synkroniserte utførelse har den fordel at den innstiller de inngående datas båndbredde til et maksimum, samtidig som enhver tidsforsinkelse nedsettes til et minimum, uavhengig av antallet forsterkere langs undervannskabelen 2.

I utførelser som utnytter det synkroniserte opplegg, har hver koder som er koblet til den inngående datafordelingslinje (innbefattet koderne i de elektriske innretninger 18) fortrinnsvis en bærerfase som er slavekoplet til en bærerklokke på en tilsvarende utgående datafordelingslinje. Hver forsterker 25 og hver av de elektriske innretninger 18 som er koplet til en bestemt data- og/eller effekt-fordelingslinje fortrinnsvis konfigurert til å omfatte en bærer-gjenvinningssløyfe samt en bittids-gjenvinningsløyfe som er kontinuerlig låst. Forsinkelsestid eller skjevhet i tidsforholdet mellom det utgående signal og det inngående signal varie-rer i avhengighet av avstanden fra forsterkeren langs en bestemt effekt/datafordelingslinje, men er vanligvis bare en brøkdel av en bit tid (den største forsin-kelse kan f.eks. være omkring 3 mikrosekunder i en av de foretrukne utførelser hvor fordelingslinjene er begrenset til ca. 200 meter). Enhver skjevhet på en bestemt fordelingslinje kan tilpasses ved en mindre justering av tidsgjenvinningskret-sen, som typisk kan oppnås i løpet av en fjerdedel av en bit-tid.

En viktig fordel ved synkroniserte gjenvinningssløyfer er at hver forsterker

ikke bare nyutformer datasignalet, men også fullstendig fjerner enhver oppbygning av tidsusikkerheter på grunn av skjevhet. Ytterligere kabelavsnitt og/eller kommunikasjonskanalavsnitt kan således tillegges uten omkonstruksjon av noen av komponentene i effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20.

Fig. 40 og 41 viser detaljerte koplings/blokk-skjemaer over driver/mottakere og synkroniserte kretser med tidsgjenvinningssløyfer i forsterkerne 25, mens fig. 42A, 42B, 43 og 44 viser detaljerte koplings/blokk-skjemaer for drivere/ mottakere samt synkroniserte kretser med gjenvinningssløyfer i de elektriske innretninger 18.

I fig. 40 er det vist en forsterkerkrets 25 som omfatter en utgående data-mottakingskrets 152 for å motta signaler fra utgående data- og/eller effektfordelingslinjer. I foretrukne utførelser, gir mottakerkretsen 152 for utgående data korrekt avslutning for fordelingslinjene for de utgående data og/eller effekt samt nyutformer datasignalet for inngang til dekodingskretsen 170. Mottakerkretsen 152 for utgående data kan omfatte en komparator 189 og en lastjusteringskrets 188. Last-justeringskretsen 188 er nærmere omtalt nedenfor.

Dekodingskretsen 170 utgjør fortrinnsvis en del av koding/dekodings-og/ellerforbindelsesreguleringskretsen 154 (vist i detalj i fig. 41). Som omtalt ovenfor, kan kretsen 154 være konfigurert på forskjellige måter, men omfatter fortrinnsvis dekodingskrets 170 for utgående data, kodingskrets 171 for utgående data, dekodingskrets 173 for inngående data, samt dekodingskrets 172 for inngående data, slik som vist i fig. 40 og 41.

I noen av de foretrukne utførelser er de utgående data som er dekodet av dekodingskretsen 170, fortrinnsvis kodet på nytt av kodingskretsen 171 og derpå avgitt gjennom driveren 151 for fordelingslinjen for utgående data og effekt. Som omtalt ovenfor under henvisning til fig. 7 og 9, hvor data og effekt er koplet til de samme linjer, kan det være ønskelig å konfigurere driveren 151 som en del av undervannskabelens effektomformingskrets 50.

Forsterkerkretsen 25 kan også omfatte en mottakerkrets 153 for inngående data og som er anordnet for å motta signaler fra fordelingslinjene for inngående data og/eller effekt. I foretrukne utførelser kan mottakerkretsen 153 for inngående data opprette korrekt avslutning for fordelingslinjene for inngående data og/eller effekt, samt nyutforme datasignalet for inngang til dekodingskretsen 173. Mottakerkretsen 153 for inngående data omfatter fortrinnsvis et båndavvisningsfilter for å nedsette krysstale fra de utgående datalinjer eller spoler til de inngående datalinjer eller spoler. Den foretrukne utførelser blir de inngående data som er demo-dulert og/eller stikkprøvebehandlet av dekodingskretsen 173, fortrinnsvis derpå modulert på nytt og/eller utsatt for ny stikkprøveprosess av kodingskretsen 172. Det nymodulerte og/eller nyutprøvede signal avvist derpå som utgangssignal gjennom driverkretsen 150 for inngående data.

Fig. 41 viser et detaljert blokkskjema for en av de foretrukne utførelser av koderen, dekoderen og/eller forbindelsesreguleringskretsene 154.1 fig. 41 er det vist at utgående data fra mottakeren 152 utgjør inngangssignaler til en første digital faselåst sløyfe (DPLL) 156. Den første DPLL 156 omfatter en kantdetektor 150, fasedetektor 157, filter 158 samt en numerisk styrt oscillator (NCO) 159. Fasedetektoren 157 avgir en eller flere signaler som angir om faseutgangen fra NCO 159 opptrer tidligere, senere eller samtidig med fasen for det signal som de-tekteres av kantdetektoren 155. Fasedetektoren 157 kan være opprettet av en XOR-port eller andre passende kretser. Filteret 158 anvendes for å opprette lav-pass-filtrering for å sikte ut alle transiente unormaliteter som f.eks. er frembrakt ved støy. Filteret 158 kan være opprettet som en teller for deling med N eller andre egnede kretser. Den justerte utgang fra NCO 159 høres så som så som inngang tilbake til fasedetektoren 157 for å fullføre sløyfen. Utgangen fra DPLL 156 (angitt som BPSK CLK) kan være konfigurert for å utgjøre et hvilket som helst multipel av bærerfrekvensen, men er fortrinnsvis lik bærerfrekvensen (fco) for de utgående data mottatt fra mottakeren 152.

En fasedemodulator 160 kan inngå der hvor det er ønskelig for å motta databit-informasjon. Fasedemodulatoren 160 mottar fortrinnsvis utgående data fra mottakeren 152. Utgangen fra demodulatoren 160 utgjør fortrinnsvis inngang til en annen digital faselåst sløyfe 164 for å gjenvinne en bittakt-klokke. Den bittakt-klokke har samme datatakt som de utgående data som i noen av de foretrukne utførelser er innstilt til en takt på 4 kbps. Den annen DPLL 164 omfatter en bit-flankedetektor 155', en fasedetektor 157', et filter 158', samt en NCO 159' i et liknende arrangement som den første DPLL 156.

Bittakt-klokken fra den annen DPLL 164 og de demodulerte data fra fasedemodulatoren 160 utgjør inngang til stikkprøveenheten 161. Denne stikkprøve-enhet 161 tar stikkprøver av de demodulerte data i synkronisme med bittakt-klokken. Utgangen fra stikkprøveenheten er data som ikke vender tilbake til null

(NRZ). Disse NRZ-data utgjør inngangssignal til en dobbeltfase-modulator 163 og anvendes for å modulere BPSK-klokken fra den første DPLL 156. På denne måte kan utgående data på et påfølgende kommunikasjonskanalavsnitt overføres i syn-

kronisme med et klokkesignal utledet fra data som overføres i det umiddelbart for-utgående kommunikasjonskanalavsnitt. Utgangen fra dobbeltfase-modulatoren 163 utgjør da fortrinnsvis utgangssignal til driveren 151 for utgående data for over-føring over det påfølgende kabelavsnitt.

Avdelingen for inngående data i fig. 41 viser en stikkprøveenhet/fasedemodulator 166 for stikkprøving av de inngående data i sammenheng med en Manchester-klokke (MANCLK) som utgjør et like multipel av, eller fortrinnsvis er lik bærerfrekvensen (fei) for de inngående data. I den viste utførelse stikkprøves de inngående data ved bærefrekvensen (fei) for disse data. Manchester-klokken MANCLK genereres av en tredje DPLL 165. Denne tredje DPLL 165 omfatter en bit-kantdetektor 155", en fasedetektor 157", et filter 158", samt en NCO 159" i et liknende arrangement som ved den første DPLL 156.

Stikkprøveenheten 167 mottar på sin inngangsside Manchesterdata fra stikkprøveenheten 166 og stikkprøvebehandler disse data på nytt i synkronisme med BPSK CLK-utgangen fra den første DPLL 156. En krets for deling med N, slik som en teller, kan anvendes for å dividere BPSK CLK-signalet ned til bærerfrekvensen for de inngående data, som i den foretrukkede utførelse er 32 kHz. Stikkprøveenheten 167 anvender det dividerte BPSK CLK-signal for stikkutprøving av inngående data. På denne måte kan de inngående data bli synkronisert med de utgående data uten at det er nødvendig å demodulere de inngående data.

Fig. 42A og 42B viser et blokkskjema av en foretrukket utførelse av de elektriske innretninger 18 (f.eks. en våtenhet 30 eller en hydrofonkabelenhet 31) for bruk i utførelser av undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyr 20. Det skal nå henvises til fig. 42A og 42B, hvor den elektriske innretning 18 kan motta effekt ved effektkilden 200 fra et batteri, en kombinert inngående data/effekt-linje, en utgående data/effekt-linje og/eller en linje som utelukkende er avsatt for effektfordeling. I den viste utførelse mottar effektkilden 200 effekt fra en kombinert fordelingslinje for utgående data og effekt.

Effektkilden 200 kan være konfigurert på forskjellige måter til å utgjøre en hvilken som helst krets som er i stand til å omforme mottatt effekt til regulert likest-rømeffekt. I den viste utførelse er den mottatte effekt fra fordelingslinjene for utgående data og effekt fortrinnsvis vekselstrømeffekt. Som omtalt ovenfor i forbindelse med fig. 11, kan en helbølge-likeretterbro 61 anvendes for å likerette vek-selstrømsignalet, mens en kondensator 64 kan anvendes for å glatte ut det likerettede signal til et likestrøm-effektsignal (Vpwr). En effektbegrenser201 er fortrinnsvis anordnet for å begrense den effektmengde en innretning kan trekke ut fra kabelen. En effektbegrenser kan også anvendes for å begrense den effekt som trekkes ut fra batteriene. Likestrøms-effektsignalet kan deretter f.eks. reguleres av f.eks. en likespenningsregulator eller en annen omformer 210 fra likestrømsnivå til likestrømsnivå for å avgi driftseffekt til kretser som inneholdes i de elektriske innretninger 18.

I visse utførelser kan det være ønskelig å la de elektriske innretninger 18 omfatte ett eller flere batterier 212.1 visse av de foretrukne utførelser, hvor batterier inngår, kan batteriene opplades på nytt over batteriladeren 211. Hvis batterier inngår, kan disse batterier avgi driftseffekt i det tilfelle effekt ikke er tilgjengelig fra undervannskabelen 2. Batteriene 212 kan omkoples til en driftsmodus av f.eks. en diode eller en elektronisk omkopler. Hvis en elektronisk omkopler 221 anvendes, omfatter batteriladekretsen 211 fortrinnsvis en lavspenningsdetektor som avgir et lavspenningssignal til mikroprosessoren 204. Mikroprosessoren 204 kan da sette i gang den elektroniske omkopler 221 som reaksjon på det lavspente deteksjons-signal. Alternativt kan mikroprosessoren 204 detektere en lav spenning direkte over A/D 214.1 enda andre utførelser kan den elektroniske omkopler 221 være styrt direkte av spenningsdetektoren 211 f.eks. som reaksjon på en for lav spenning.

I noen av de foretrukne utførelser mottar A/D-omformeren 214 en spenning fra inngangen til spenningsregulatorene 210 samt en separat spenning fra utgangen for spenningsregulatorene 210. På denne måte kan mikroprosessoren 214 overvåke den spenning som mottas fra undervannskabelen 2 såvel som den spenning som avgis fra batteriene (når disse foreligger og er aktive). Spenningsregulatorene 210 har fortrinnsvis en nedkoplingsmodus som kan utnyttes for å isolere inngangen fra utgangen når effekten er utilstrekkelig på inngangssiden av spenningsregulatorene 210. Mikroprosessoren 204 kan regulere en eller flere styrte kretser 205 basert på de spenningsverdier som mottas A/D-omformeren 214.

A/D-omformeren 214 kan være integrert med mikroprosessoren 204, slik som f.eks. med Motorola 68HC11, eller være en separat enhet koplet til mikroprosessoren 204. Som nærmere omtalt nedenfor, kan A/D-omformeren 214 anvendes av mikroprosessoren 204 til å innlede forskjellige tiltak av en eller flere styrte kretser 205 som er anordnet inne i de elektriske innretninger 18.

En tilbakestillingskrets 213 kan anvendes til å tilbakestille den elektriske innretning i tilfelle driftseffekt fra undervannskabelen 2 skulle gå tapt eller i det tilfelle batterier ikke foreligger eller eventuelt foreligger og ikke er aktive.

Den elektriske innretning 18 kan også omfatte mottakerkretser for å motta utgående data samt driverkretser 203 for inngående data koplet til koding/- dekodings-kretser 202. Kretsene 201 for å motta utgående data kan omfatte en spenningsdeler 62 og en komparator 63 som kan være innrettet for å nyutforme de utgående datasignaler før de dekodes av koding/dekodings-kretsene 202.

Driverkretsene 203 for inngående data kan være konfigurert på forskjellige måter til å omfatte en hvilken som helst egnet driverkrets som er i stand til å drive et inngående datasignal gjennom et hvilket som helst antall egnede koplings-arrangementer mellom den elektriske innretning 18 og undervannskabelen 2.1 de foretrukne utførelser er driverkretsen 203 utført for å drive en koplingstransforma-tor for inngående data og som induktivt kopler våtenheten 30 til undervannskabelen 2.

Koplingstransformatoren for inngående data kan omfatte en sekundærside som omfatter den spole som er anordnet i den ytre kappe 15 av undervannskabelen 2 samt en primærside som omfatter den spole som er anordnet i den elektriske innretning 18.1 visse utførelser kan koplingstransformatoren for de inngående data ha en lekkasjeinduktans på omkring 70% eller mer, f.eks. 94% eller mer (hvilket vil si en koplingskoeffisient på omkring 0,3 eller mindre, f.eks. omkring 0,06 eller mindre). Under disse forhold vil driveren 203 som driver primærsiden av koplingstransformatoren for inngående data faktisk drive en induktiv belastning hvor omkring 94% eller mer av belastningen utgjøres av lekkasjeinduktans. Driverkretsene 203 for inngående data driver fortrinnsvis primærsiden av koplingstransformatoren for inngående data med et signal som gjør det mulig for det ønskede datasignal (f.eks. et Manchester-signal) å reproduseres på sekundærsiden av transformatoren.

Arbeidsfunksjonen for driverkretsen 203 for inngående data vil fremgå av fig. 43.1 drift befinner begge transistorer 216 og 218 seg normalt i PÅ-tilstand med negativ utgangsstrøm lut. En overgang fra negativ til positiv for inngangssignalet på de inngående datalinjer i undervannskabelen 2 utløses ved kortvarig å slå AV transistoren 216 og slå PÅ transistoren 220. Transistoren 216 kan være slått AV en tidsperiode lik halvparten av resonansperioden for kondensatoren 222 og induktansen 231 (omkring Va av en bit-tid). Da strømmen i induktansen ikke kan forandres øyeblikkelig vil strøm flyte inn i kondensatoren 222 under den neste % av resonansperioden. Strømmen vil så vende retning og flyte fra kondensatoren 222 til induktansen 231 i motsatt retning. Dette frembringer en overgang fra negativ til positiv verdi av det inngående signal på fordelingslinjen for inngående data. Transistoren 220 er da i AV-tilstand, mens transistorene 217 og 219 begge befinner seg i PÅ-tilstand med strømmen lut positiv.

På liknende måte utløses en overgang fra positiv til negativ tilstand for det inngående signal på fordelingslinjene for inngående data i undervannskabelen 2 ved at transistoren 217 kortvarig slås av mens transistoren 220 slås PÅ. Transistoren 219 kan være slått AV over en tidsperiode lik halvparten av resonansperioden for kondensatoren 222 og induktansen 231 (f.eks. en fjerdedel av en bit-periode). Da strømmen i induktansen ikke kan forandres på et øyeblikk, vil strøm flyte inn i kondensatoren 222 under den neste fjerdedel av resonansperioden. Strømmen vil så vende om og flyte fra kondensatoren 222 til induktansen 231 i motsatt retning. Dette frembringer en overgang fra negativ til positiv tilstand for det inngående signal på fordelingslinjene for inngående data.

Resonansperioden for driverkretsen 203 er fastlagt ved den resonanskrets som dannes av induktansen 231 og kondensatoren 222. Den viste driverkrets er særlig fordelaktig på grunn av at den energi som er lagret i kondensatoren 222 mens strømmen forandrer retning er slik at energitapet nedsettes til et minimum. Energi overføres avvekslende frem og tilbake mellom induktansen og kondensatoren for å bibeholde energien.

I noen utførelser har koplingstransformatoren for inngående data en forholdsvis lav koplingskoeffisient og har en sekundærside som er koplet til en forholdsvis lav belastningsimpedans. Det kan da følgelig være påkrevet at driverkretsen 203 for inngående data frembringer en forholdsvis høy strøm på primærsiden av transformatoren 230 (f.eks. 3,6 ampere eller mer). I den viste utførelse av driverkretsen 203 kan faktisk nesten hele den strøm som flyter i kretsen (3,6 ampere) bringes til å forandre retning med bare et minimum av energitap. Dette er et bemerkelsesverdig resultat, da den inngående driverkrets 203 bare kan trekke fra V9 en liten brøkdel av den strøm som flyter i transformatoren 230. I den krets som er vist i fig. 43 krever driverkretsen 203 for inngående data bare en inngang på en brøkdel av en ampere (f.eks. 0,24 ampere fra en kilde på 10V). I visse utførelses-eksempler kan en strøm på 3,6 ampere som flyter i primærsiden av koplingstransformatoren for inngående data faktisk frembringe et topp/topp-signal på en 1,1V på inngangsdatalinjen selv når transformatorens lekkasjeinduktans er stor. En strømkilde, slik som strømkilden 239 i omkoplermodus, tilfører driftsstrøm Ide (f.eks. 3,6 ampere eller mer) fra kilden V9 med en virkningsgrad på omkring 85% eller mer.

Arbeidsfunksjonen for reguleringslogikken 224-228 vil fremgå av fig. 36A, 36B. Manchester-data (DATOUT) fra koding/dekodings-kretsene 202 utgjør inngangssignal til en invertert inngang til OG-porten 224, til en inngang for OG-porten 225 til en invertert buffer 226 samt til en buffer 227. Et kommuterings-drivsignal CDRV utgjør inngangssignal til den inverterte inngang for OG-portene 224 og 225 samt til bufferen 228.

Signalutgangen fra OG-portene 224 og 225 samt bufferne 226-228 driver med portene for MOS-effekttransistorene 216-220. Som vist i fig. 43, blir DRV+ signalet pulset til positiv verdi under % av en bit-tid (Tb) til enhver tid det er ønskelig at det inngangsdatasignal som opptrer på inngangsdatafordelingslinjene i undervannskabelen skal være gjenstand for en overgang fra negativ til positiv. På liknende måte er DRV- signalet pulset positivt for Vi av en bit-tid (Tb) til enhver tid det er ønskelig at det inngangs-datasignal som opptrer på inngangsdatafordelingslinjene i undervannskabelen 2 skal utføre en overgang fra positiv til negativ.

De viste MOS-effekttransistorer 216-220 samt driverkretsens reguleringslo-gikk 224-228 er eksempler på en utførelse av oppfinnelsen og kan være erstattet med et hvilket som helst egnet alternativt arrangement. En bipolar transistor med en diode koplet mellom emitter og kollektor kan f.eks. erstatte MOS-effekttransistorene 216-220.1 visse utførelser kan inngangen til portdriverne 224-228 reguleres direkte av en mikroprosessor 204 eller annen egnet regulerings-

logikk til å frembringe de DRV+ og DRV- signaler som er vist i fig. 43.

Driverkretsen 203 har som arbeidsfunksjon å kople inngående data fra de elektriske innretninger 18 til undervannskabelen 2 etter koding fra koding/ dekodingskretsene 202. Drivkretsene 203 for inngående data kan være konfigurert for å drive inngangsdatasignalene med tilstrekkelig effekt til å bringe koplerne 16, 32 til i vesentlig grad å overdøve ethvert signal som påtrykkes fordelingslinjene for inngående data fra driverkretsene 150 som befinner seg i forsterkerne 25 (se fig. 40). I noen av de foretrukne utførelser er den inngående datakanal for forsterkerne kontinuerlig aktiv ved f.eks. å sende tomgangssignaler. Disse tomgangssignaler kan ha sin opprinnelse som støy forsterket av den bakerste forsterker. Når en elektrisk innretning 18 beordres av reguleringsprosessoren 21 (fig. 3-6) til å gi svar, kan den elektriske innretning 18 være konfigurert til ganske enkelt å «blåse ut» et gjensvar inn i fordelingslinjene for de inngående data ved å overdøve ethvert foreliggende signal som sendes fra en forsterkerkrets 25. Reguleringsprosessoren 21 tidsmultiplekser fortrinnsvis forespørsler til de elektriske innretninger 18, slik at disse elektriske innretninger 18 ikke på uheldig måte kommer i konflikt med hverandre.

Under perioder hvor ingen svarsignaler sendes ut fra de elektriske innretninger 18, kan synkroniseringen av de faselåste sløyfer 165 (se fig. 41) i dekodingskretsene 173 for forsterkerne 25 opprettholdes ved hjelp av tomgangssignaler. Da de elektriske innretninger 18 er synkronisert med forsterkerne, kan som omtalt ovenfor, imidlertid anordningene 18 ganske enkelt avgi et svarsignal inn i den inngående datafordelingslinje med tilstrekkelig kraft til å maskere ethvert data/tomgangs-signal som overføres av driverkretsen 150 for en forsterker som er koplet til akterenden av fordelingslinjen for inngående data. På denne måte vil et blokkvarselssignal ikke være påkrevet i tillegg til det gjensvar som er sendt ut på fordelingslinjen for inngående data av de elektriske innretninger 18 for å synkronisere de faselåste sløyfer i forsterkerne. Ventetiden vil derved bli redusert i vesentlig grad.

Koding/dekodings-kretsene 202 utfører en liknende funksjon som kodings/ dekodings- og/eller forbindelsesreguleringskretsen 154 som er beskrevet ovenfor. Kodings/dekodings-kretsene 202 kan være koplet til mikroprosessorkretsene 204 direkte eller gjennom en eller flere dataforbindelses-reguleringskretser 206. Hvis dataforbindelse-reguleringskretsen 206 anvendes, er i noen av de foretrukne utfø-reiser dataforbindelsesreguleringskretsen 206 fortrinnsvis en høynivås integrert dataforbindelses-reguleringskrets (HDLC) med delnummer MT8952, fremstilt av Mitel. I disse utførelser kan dataforbindelsesreguleringen være utført ved reguleringsprosessoren 21 samt ved hver av de elektriske innretninger 18.

Mikroprosessorkretsene 204 er fortrinnsvis koplet til en eller flere kretser slik som datalageret 220 og/eller en eller flere regulerte kretser 205. Mikroprosessorkretsene 204 kan omfatte en eller flere mikroprosessorer eller andre logiske kretser, slik som en Motorola 68HC11 og/eller Motorola 56002. Alt etter den spesielle anvendelse, type og plassering av de elektriske innretninger 18, kan mikroprosessorkretsene 204 være konfigurert til å styre en eller flere av funksjonene i de regulerte kretser 205.

De regulerte kretser 205 kan være konfigurert på forskjellige måter for å kunne utføre en eller flere arbeidsfunksjoner. Reguleringskretsene 205 kan f.eks. omfatte en eller flere av følgende funksjoner: a) kompass/kursretning, b) stam-ping/rulling, c) akselerasjon, vinkelstillinger, magnetiske felt, optisk bestemmelse av avstand/retning, oppdrift, posisjonsdekteksjons-følere, slik som hall-effektfølere for å overvåke f.eks. posisjonsinnstillingen av vingeplatene, d) motorer, e) dybde-følere, samt f) akustiske avstandsmålere. I noen av de foretrukne utførelser danner kompassfunksjonen en første elektrisk innretning, mens de nivåbestemmende funksjoner (motorer, dybdefølere, posisjonsdetektorer, stampe/rulle-deteksjonen) danner en andre elektrisk innretning, og de akustiske avstandsmålingsfunksjoner danner en tredje elektrisk innretning. I noen av de foretrukne utførelser er bare den elektriske innretning som utfører den nivåbestemmende funksjon utstyrt med batterier 212.

Fig. 45 viser et detaljert blokkskjema av kodings/dekodings- og/eller klokke-gjenvinningskretsene 202 for en av de foretrukne utførelser av de elektriske innretninger i henhold til oppfinnelsen. Dekodingskretsene for utgående data i fig. 45 er av liknende art som dekodingskretsene for utgående data i fig. 41 og er betegnet med tilsvarende henvisningstall. Driftsfunksjonen for kretsene 155A-161A samt 164A er f.eks. hovedsakelig den samme som driftsfunksjonen for kretsene 155-161 og 164 som er omtalt ovenfor under henvisning til fig. 41. Drifts-detaljer for disse kretser vil da ikke bli gjentatt med hensyn til arbeidsfunksjonen for de elektriske kretser 18.

I den krets som er vist i fig. 45, danner bittaktklokken fra den annen DPLL 164A, de utgående data uten retur til null (NRZ) fra stikkprøveren 161A, samt BPSK-klokken fra den første DPLL 156A utgangssignal til dataforbindelsesreguleringskretsen 203.

Den del av fig. 45 som gjelder inngående data oppviser en modulator 168 for modulering av de inngående NRC-data fra dataforbindelses-reguleringskretsen 203, samt en stikkprøvekrets 169 for å utføre stikkprøver på de inngående data. En divisjonskrets for deling med N, slik som en teller, deler BPSK CLK-signalet ned til bærerfrekvensen for inngående data, som i den foretrukkede utførelse er 32 kHz. Det delte BPSK CLK-signal utgjør inngangssignal til stikkprøvekretsen 169. Denne stikkprøvekrets 169 utnytter det delte BPSK CLK-signal til å utføre stikkprøving av de inngående data. På denne måte kan de inngående data være synkronisert med de utgående data i hver av de elektriske innretninger 18.

Stikkprøvekretsen 169 avgir et inngående Manchester-datasignal til de inngående drivere 203 (vist i fig. 42A, 42B) samt til en kantdetektor 170. Kantdetektoren 170 avgir som utgangssignal et kommuterings-drivsignal (CDRV) til inngående driver 203.

Del V: Kommunisering med undervannskabel ved avslått effekt

Det finnes driftstilstander for undervannskabler hvor det kan være fordelaktig å kommunisere med enheter i hydrofonkabelen og våtenheter når undervannskabelens hovedeffekt er slått av. For å arbeide uten effekt tilført fra kabelen, omfatter enhetene i hydrofonkabelen og våtenhetene fortrinnsvis oppbakkings-batterier. På grunn av at batterieffekten er begrenset, er en laveffekts kommunikasjonsmodus å foretrekke. Et aspekt av en slik laveffekts kommunikasjonsmodus omfatter fortrinnsvis forbipassering av forsterkerne langs de utgående datalinjer, de inngående datalinjer eller begge.

I fig. 40 er det vist at en utførelse av oppbakkings-kommunikasjonsmodus omfatter forbipasseringsbrytere 53 for forbikopling av en forsterker langs de inngående datalinjer. Bryterne 53 er fortrinnsvis magnetiske låsreleer, da disse beva-rer effekt og har meget lav kontaktmotstand. Reguleringskrets 52 innstiller bryterne til forbipasseringstilstand når hovedeffekten til hydrofonkabelen slås av. I den stilling som er angitt i fig. 40, befinner bryterne 53 seg i primær kommunikasjonsmodus. Bryterne 53 oppretter redundans-kontakter, slik som vist, for ytterligere å øke påliteligheten.

Når reguleringskretsen 52 beveger bryterne 53 til forbipasserings-stilling, blir den inngående datalinje en uavbrutt linje gjennom kabelen, idet forsterkerne forbipasseres. De inngående dataviklinger for koplerne er da koplet tvers over den inngående datalinje.

Et vanlig kjent kommunikasjonssystem kan anvendes for kommunisering langs linjen for inngående data og som løper langs hele lengdeutstrekningen av kabelen i en oppbakkings-modus. US-patentskrift nr. 4,912,684 angir f.eks. et vanlig kommunikasjonssystem som kan fungere som oppbakkings-kommunikasjonssystem i foreliggende oppfinnelsesgjenstand.

Et annet aspekt ved en oppbakkings-kommunikasjonsmodus gjelder kretser inne i de enkelte innretninger for kommunisering over den uavbrutte linje. I den viste utførelse arbeider den inngående datalinje fortrinnsvis i halvdupleksmodus når kabelens hovedeffekt er slått av. Som en følge av dette omfatter spolene for inngående data i våtenhetene og i hydrofonkabelinnretningene fortrinnsvis kretser som er i stand til å motta data fra letefartøyet. Fig. 42A og 42B viser oppbakkings-kommunikasjonskretser 202', primære kommunikasjonskretser 202, samt brytere S1 og S2, som kan kople om mellom primær og oppbakkings-kommunikasjonsmodus i en elektrisk innretning. Mikroprosessor 204 styrer fortrinnsvis bryterne S1 og S2. Når hovedkabeleffekten er slått av, vil Vpwr nærme seg null, og mikroprosessoren 204 vil aktivere omkoplerne S1, S2 til å kople om til oppbakkings-kommunikasjonskretsen 202'. Oppbakkingskommunikasjonskretsene 202' omfatter fortrinnsvis kodings- og dekodingskretser som er konfigurert til å kode inngående data og dekode utgående data ved anvendelse av vanlig modulasjonstek-nikk, f.eks. frekvensmodulasjon (FM) eller fasemodulasjon (PM). I oppbakkings-modus kan innretningene kommunisere med en lavere bit-takt (f.eks. 4 kbps) enn i den primære kommunikasjonsmodus. På denne måte er de elektriske innretninger i stand til å kommunisere med letefartøyet også når hovedkabeleffekten er slått av og batterienergi bevares.

Del VI: Feiltolerante konstruksjoner

Et vanlig feiltilfelle for undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyr 20 er tap av en eller flere elektriske innretninger langs undervannskabelen 2. Effektiv effektfordeling til de elektriske innretninger 18 fra undervannskabelen 2 finner fortrinnsvis sted ved anvendelse av avstemte effekt-overføringskretser. Det er imidlertid funnet at ved tap av en eller flere elektriske innretninger 18 langs undervannskabelen 2 vil ofte båndbredden for de avstemte effektoverføringskretser avta hvilket gjør utgående datakommunikasjon vanskelig i utførelser ved kombinert data/effekt-overføring.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse kan pålitelighetsproblemene i forbindelse med et slikt feiltilfelle reduseres ved å dele opp data/effekt-fordelingslinjene som omtalt ovenfor og/eller ved å legge inn en lastjusterende krets 188 (se fig. 46) i undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyr 20. Den lastjusterende krets 188 kan være anordnet på et hvilket som helst sted langs en eller flere data/effekt-linjer, slik som f.eks. i en eller flere av de elektriske innretninger 18 i hydrofonkabelen, i forsterkerdrivkretsene eller i forsterker-mottakerkretsene, i koplerne og/eller i avslutningene

34, 44.

Et annet vanlig feiltilfelle i undervannskabelens effektfordelings- og/eller kommunikasjonsutstyr er inntrengning av sjøvann som oppretter en kortslutnings-belastning på effektfordelings- og/eller datakommunikasjonslinjene. Denne kort-slutningsbelastning kan nedsette båndbredden for de avstemte kretser i driveren 50, gjøre utgående datakommunikasjon vanskelig ved utførelser for kombinert data/effekt-overføring.

I samsvar med foreliggende oppfinnelse kan de pålitelighetsproblemer som oppstår ved det slikt feiltilfelle reduseres ved å legge inn en lastjusteringskrets 188' (se fig. 46) i undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyr. Denne lastjusterende krets 188' er fortrinnsvis anordnet i driverkretsen, slik som vist i fig. 9 og 40.

I en av de foretrukne utførelser omfatter last-kompensasjonskretsen 188, 188' to motsatt koplete zener-dioder koplet over effektfordelingslinjen ved eller nær mottakeren 152. Andre plasseringssteder er også egnet. Ved motsatt kopling menes at zener-diodene er koplet i serie over data/effekt-fordelingslinjene med katode mot katode eller også i en anode til anode konfigurasjon. I fig. 40 er f.eks. den lastjusterende krets 188, 188' vist som to katodekoplede zener-dioder som er koplet tvers over fordelingslinjene for utgående data og/eller effekt.

Andre konfigurasjoner av den lastjusterende krets er også mulig. Kretsen kan f.eks. omfatte en eller flere spenningsfølere som overvåker spenningen på effektfordelingslinjen og som kopler inn forskjellige motstandsverdier som reaksjon på en forandring i spenningsnivået. De lastjusterende kretser arbeider for å regulere forandringene i båndbredde for effektoverføringskretsene, f.eks. på grunn av tap av en eller flere induktivt koplede belastninger langs undervannskabelen. Denne utførelse er også enklere å sette i drift idet den ikke krever noen belastning fra en våtenhet 30 på ubrukte plasseringssteder.

I foretrukne utførelser kan det være ønskelig å dimensjonere last-justeringskretsen (f.eks. zener-dioder) slik at spenningsstigning som følge av en skjevinnstilling av spolene i kopleren innenfor toleransegrensen (f.eks. polskofla-tens lengde/bredde) ikke utløser den lastjusterende krets til aktiv virksomhet. Aktivering av visse utførelser av last-justeringskretsen kan frembringe nedsatt effektoverførings-virkningsgrad langs data/effekt-fordelingslinjene. Belastnings-justeringskretsen 188, 188' kan følgelig utføres for å tre i virksomhet like over den spenningsstigningsverdi som kan tilskrives det forhold at en eller flere kopiere er skjevinnstilt innenfor koplertoleransen.

Når en feil langs data/effekt-fordelingslinjen opptrer, kan last fjernes. Når belastning fjernes, vil spenningen langs effektfordelingslinjen vanligvis stige på grunn av at Q-verdien for det fordelte filter øker. Lastjusteringskretsen er fortrinnsvis konfigurert for å tilføre tap til kretsen for å holde Q-verdien for kretsen relativ konstant, således at båndbredden for det fordelte filter ikke forandres.

I foretrukne utførelser kan lastjusteringskretsen 188, 188' tillate at Q-verdien øker omkring 10% eller mer før lastjusteringen finner sted og reduserer bølgeformens topper. Dette er særlig viktig i det tilfelle effekt og data fordeles på samme linje. Når data og effekt fordeles på samme linje, kan det være ønskelig å opprettholde belastningsmotstanden nær den tilsiktede nominelle verdi for at det fordelte filter skal kunne arbeide med korrekt data-båndbredde. Hvis spenningen på effektfordelingslinjen øker over en fastlagt nominell verdi, kan filterbåndbred-den avta og data-bølgeformen kan bli forvrengt. Det kan da være vanskelig å demodulere data i den neste forsterker, og datakommunikasjonskanalen kan da bli avbrutt.

En lastregulerende krets 188, 188' som omfatter zener-dioder, kan være særskilt fordelaktig, idet diodene ikke leder og derfor ikke forbruker dyrebare effektressurser når alle elektriske innretninger er i drift. Zener-diodene er videre enkle, lett å sette i drift og tilfører ingen vesentlig tilleggsvekt til undervannskabelen 2.

Del VII: Hierarkisk lastutkopling

Hovedkraftlinjen 23 i undervannskabelen 2 kraftforsyner flere atskilte elektriske innretninger 18. Hver av disse elektriske innretninger 18 kan være utført for å trekke en forutbestemt strøm, slik det er fastlagt ut i fra et totalt effekt-budsjett for undervannskabelen 2. Når en feil opptrer langs en av de flere data/ effekt-fordelingslinjer eller i de elektriske innretninger 18 som er koplet til linjen, så kan imidlertid den strøm som trekkes fra data/effekt-fordelingslinjene overskride den maksimalt tildelte, forutbestemte belastning. I ekstreme tilfeller kan spenningen på hovedkraftlinjen bli degradert, og hele undervannskabelen kommer da ut av drift. I mindre ekstreme tilfeller, og særlig i det tilfellet effekt og data er koplet til en enkelt data/effekt-fordelingslinje, kan dataoverføring gjennom nevnte flere forsterkere bli uvirksom over dataavsnittet med feil.

I mange utførelser kan det følgelig være ønskelig å utføre den annen effektkrets 52 i hver av effektomformningskretsene 50 (fig. 8) som en strømbe-grenset effektkilde. På denne måte vil effekt som tilføres en effektfordelingslinje i et bestemt kabelavsnitt aldri overstige den tildelte maksimale strøm. En feil langs vedkommende kabelavsnitt bevirker ganske enkelt at spenningen langs dette kabelavsnitt faller, mens strømmen forblir hovedsakelig konstant.

Dette spenningsfall kan ha en uheldig virkning på de elektriske innretninger 18. Effekt overført til den elektriske innretning 18 kan reduseres til det punkt hvor samtlige elektriske innretninger 18 ikke kan fungere. Ved å anvende en hierarkisk lastutkoplingsteknikk kan det imidlertid være mulig å opprettholde visse elektriske innretninger 18 og/eller tilsvarende elektriske funksjoner i drift mens andre frakop-les eller utkoples. Hvis visse elektriske innretninger og/eller elektriske innretnings-funksjoner skal utkoples, vil de belastninger som er tilordnet disse funksjoner fortrinnsvis bli utkoplet i motsatt orden av vedkommende funksjons kritiske betydning for undervannskabelen 2 og effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyret 20.

Hierarkisk belastningsutkopling kan styres av en hvilken som helst krets gjennom hele systemet, innbefattet reguleringsprosessoren 21, forsterkerne 25 og/eller de elektriske innretninger 18. Videre kan den hierarkiske belastningsutkopling innenfor hver av disse kretser være konfigurert på forskjellige måter.

I visse utførelser kan det f.eks. være ønskelig å kople ut en eller flere belastninger i avhengighet av spenningsnivået på en eller flere data/effekt-fordelingslinjer innenfor undervannskabelen 2.1 andre utførelser kan det være ønskelig å kople ut en eller flere belastninger basert på andre faktorer, slik som tap av kommunikasjoner til de elektriske innretninger 18.

Hver elektrisk innretning 18 kan betraktes som en belastning for seg eller kan selv inneholde en eller flere belastninger. Hver elektrisk innretning kan f.eks. omfatte en eller flere arbeidsfunksjoner, slik som angitt ved de regulerende kretser i figurene 42A, 42B. En last kan forstås å være en hvilken som helst elektrisk belastning tilordnet en eller flere, eller eventuelt samtlige arbeidsfunksjoner for en viss elektrisk innretning 18.

Reguleringen og/eller feil-deteksjonen for igangsetting av lastutkoplingen kan i tillegg være anordnet på ett sted eller fordelt på flere steder langs undervannskabelen.

Feildeteksjonskretsene (f.eks. en spenningsdetektor og/eller en A/D-omformer) kan f.eks. være plassert i de enkelte elektriske innretninger 18 og/eller i forsterkerne, mens reguleringen av lastutkoplingen kan befinne seg i de elektriske innretninger, i forsterkerne og/eller i reguleringsprosessoren 21. Skjønt regulering av den hierarkiske belastningsutkopling kan være styrt av en enkelt prosessor (f.eks reguleringsprosessoren 21) er i visse av de foretrukne utførelser denne styring av den hierarkiske belastningsutkopling fordelt på de flere elektriske innretninger 18 (f.eks. programmert inn i mikroprosessoren 204), hvorav hver arbeider selvstendig. Denne fordelte regulering av lastutkoplingsfunksjonen er funnet å gi øket pålitelighet.

Et første utførelseseksempel på en hierarkisk lastutkoplingsfunksjon satt i virksomhet i undervannskabelens effektfordelings- og/eller datakommunikasjonsutstyr 20 er vist i flytskjemaform i fig. 47.1 fig. 47 fastlegger funksjonstrinn 250 om den elektriske innretning 18 befinner seg i laveffektsmodus. Hvis effekt og/eller datakommunikasjoner til den elektriske innretning befinner seg på normale nivåer, innledes trinn 251.1 funksjonstrinnene 251 og 252 er effektnivået og/eller data-kommunikasjonene kontinuerlig overvåket for å fastslå om en feiltilstand foreligger. Når en feiltilstand er påvist, utføres funksjonstrinn 253.1 trinn 253 fjernes en enkelt belastning (f.eks. belastningene a-e) ved f.eks. å nedsette effekten til den krets som styrer og/eller utfører funksjonene som tilhører denne belastning. Dette kan være en elektrisk innretning 18 i sin helhet eller deler av kretser som befinner seg i en elektrisk innretning 18. Den spesielle belastning som velges, blir fortrinnsvis valgt i en hierarkisk rekkefølge, hvor noe av den foretrukkede rekkefølge f.eks. er: a) akustisk avstandsmåling, b) kompass, c) dybdebestemmelse for å innstille en ny neddykningsdybde, d) dybderapportering for å gi melding om den foreliggende neddykningsdybde, samt e) dybderegulering for å opprettholde den fast-lagte dybde. I denne utførelse fjernes da de minst viktige/kritiske funksjoner først.

Etter at en last (f.eks. en innretning eller funksjon i en innretning) er blitt fjernet, vil i utførelser hvor lastutkoplingsreguleringen er fordelt, en elektrisk innretning avvente at andre elektriske innretninger 18 også fjerner sine belastninger (trinn 254). Den elektriske innretning kan vente en forutbestemt tidsperiode og/eller en varierende tidsperiode basert på stabiliteten av den mottatte spenning under en gitt tidsperiode. Deretter vil den elektriske innretning 18 utprøve om feiltilstanden fremdeles foreligger. Hvis feiltilstanden ikke lenger er tilstede, vil den elektriske innretning 18 innstille aktiv laveffektmodus (trinn 257) og vende tilbake til start. Hvis imidlertid feilen fremdeles er å påvise (trinn 256), vil den elektriske innretning atter gå til trinn 253, inn til alle belastninger som er tilordnet en bestemt elektrisk innretning har fått nedsatt effekt.

Hvis alle belastninger er gitt nedsatt effekt og feilen fremdeles er nærvæ-rende (trinn 256), vil en elektrisk innretning for neddykningsregulering eller såkalt fugl fremdeles bibeholde en hovedsakelig konstant neddykningsdybde (mulig ved bruk av bare batterieffekt) (trinn 259), innstille den aktive laveffektmodus (trinn 257), samt vende tilbake til starttrinnet. Andre elektriske innretninger 18 uten dyb-dereguleringsfunksjon vil fortrinnsvis innstille aktive laveffektmodus (trinn 257) og vende direkte tilbake til starttrinnet.

Når laveffektmodus er aktiv, vil i prosesstrinnene 260-261 den elektriske innretning 18 fortrinnsvis fortsette å overvåke undervannskabelen 2 for å påvise om feiltilstanden fremdeles foreligger. Når et spenningsnivå utnyttes for å bestemme en feiltilstand, er det ønskelig å innstille spenningsnivået for å angi opp-heving av feilen til en høyere verdi enn spenningsnivået for påvisning av feilen. Disse forskjellige spenningsnivåer vil frembringe en hysterese, slik at utstyret ikke vil svinge kontinuerlig mellom en feiltilstand og en feilfravær-tilstand.

Hvis feiltilstanden er blitt opphevet, vil i trinn 262 belastninger bli påført i omvendt hierarkisk rekkefølge (en belastning pr. gjentakelse) inntil feiltilstanden er avklaret. Med motsatt hierarkisk rekkefølge menes at belastningene fortrinnsvis gjeninnkoples i motsatt rekkefølge i forhold til den rekkefølge som ble benyttet ved fjerning av belastningene. I mange tilfeller vil denne rekkefølge være slik at de viktigste belastninger gjenopprettes først (f.eks. i belastningsrekkefølgen e-a).

Etter tillegg av en belastning vil i en fordelt reguleringskonfigurasjon regula-toren avvente at de øvrige regulatorer legger til belastninger i trinn 263.1 trinn 264 utføres en prøve for å fastlegge om alle belastninger er blitt påført. Hvis alle belastninger er blitt påført gjøres laveffektmodus inaktiv (trinn 265) og styringen føres tilbake til starttrinnet. Hvis flere belastninger forblir inaktive, igangsettes atter funksjonstrinn 260 og prosessen fortsetter som omtalt ovenfor.

I trinn 256 kan feiltilstanden ganske enkelt være en bestemmelse for å bekrefte at kommunikasjonene med reguleringsprosessoren 21 er ute av drift.

I andre utførelser kan feiltilstanden fastlegges hvis den spenning som mottas fra undervannskabelen 2 ligger under en fast verdi (fortrinnsvis programmerbar).

I enda andre utførelser kan feiltilstandspåvisningen i trinn 256 være basert på flere forutbestemte spenningsterskelverdier fortrinnsvis programmerbare) med et forskjellig forutbestemt spenningsnivå tilordnet hver belastning som er identifisert i trinn 253. Hvis f.eks. under den første gjentakelse de elektriske belastninger som er tilordnet den akustiske avstandsmålingsfunksjon kan fjernes hvis den mottatte spenning fra undervannskabelen ligger under en første fortubestemt spenningsnivå, f.eks. 9,5 volt. Ved en annen gjentakelse kan de elektriske belastninger som er tilordnet kompassfunksjonen bli fjernet hvis den mottatte spenning fra undervannskabelen ligger under et annet forutbestemt spenningsnivå, f.eks. 9 volt. Ved en tredje gjentakelse kan de elektriske belastninger som har sammenheng med dybdeinnstillingen og opptaksfunksjonene bli fjernet hvis den mottatte spenning fra undervannskabelen ligger under et tredje forutbestemt spenningsnivå, f.eks. 8,5 volt. Prosesstrinn 258 fastlegger så om det er noen belastninger igjen å kople ut ved et bestemt spenningsnivå.

I alternative utførelser kan feiltilstanden fastlegges hvis den mottatte spenning fra undervannskabelen 2 ligger under en forutbestemt verdi (fortrinnsvis programmerbar), og heller enn å fjerne belastningene hver for seg, som omtalt ovenfor, kan alle belastninger fjernes samtidig i trinn 253. Hvis spenningen som mottas fra undervannskabelen ligger under en forutbestemt spenningsverdi (f.eks. 9,5 V, 9,0 V, eller 8,5 V), så vil i denne utførelse alle belastninger bli fjernet samtidig i trinn 253. De elektriske innretninger kan så vende tilbake til startmodus og i tom-gang vente på å motta kommandosignaler fra forsterkerne 25 (når en lastutkop-lings-intelligens, f.eks. en CPU er plassert i forsterkerne) og/eller reguleringsprosessoren 21. Disse kommandosignaler kan da anvendes for etter valg å kople inn en eller flere belastninger på et feilende kabelavsnitt alt etter hvor alvorlig feilen er og den spesielle funksjon som er påkrevet i det foreliggende tilfelle. På denne måte kan reguleringsprosessoren og/eller forsterkeren styre drift i degradert modus hvor de enkelte belastninger er tidsmultiplekset for tilpasning til feiltilstanden.

I enda andre alternative utførelser vil etter at alle belastninger er blitt fjernet i det enkeltstående prosesstrinn 253, programmet fortsette for innstilling av aktiv laveffektmodus og inngang i programmets lavmodusavdeling. I trinn 261 kan da hver belastning gjeninnkoples i hierarkisk rekkefølge hvor de mest kritiske belastninger gjeninnkoples først. Visse utførelseseksempler kan ved en første gjentakelse f.eks. de elektriske belastninger som er tilordnet dybdeinnstilling, opptak og reguleringsfunksjoner bli aktivert hvis den spenning som mottas fra undervannskabelen ligger over et første forutbestemt og/eller programmerbart spenningsnivå, f.eks. 8,5 volt. Ved en annen gjentakelse kan de elektriske belastninger som er tilordnet kompassfunksjonen bli aktivert hvis den mottatte spenning fra undervannskabelen 2 ligger over et annet forutbestemt og/eller programmerbart spenningsnivå, f.eks. 9 volt. Ved den tredje gjentakelse kan de elektriske belastninger som har sammenheng med den akustiske avstandsmålerfunksjon aktiveres hvis

den mottatte spenning fra undervannskabelen ligger over et tredje forutbe-

stemt og/eller programmerbart spenningsnivå, f.eks. 9,5 volt.

Andre alternative funksjonsmodi kan også iverksettes for å muliggjøre hierarkisk lastutkopling. Reguleringen i disse funksjonsmodi kan ligge i sin helhet inne i de elektriske innretninger, forsterkere og/eller reguleringsprosessoren. Alternativt kan reguleringen av den hierarkiske lastutkopling være fordelt mellom en eller flere av forsterkerne, de elektriske innretninger og/eller reguleringsprosso-ren. En av de foretrukne utførelser for hierarkisk lastutkopling er anskueliggjort som eksempel i tilstandsdiagrammene fig. 48, 49. Fig. 48 viser den hierarkiske lastutkopling som er tilordnet forskjellige anordninger, slik som en tilordnet dybdereguleringsinnretning eller nivåfugl, en tilordnet kompass/kurs-innretning, eller en tilordnet akustisk innretning, som hver har flere arbeidsfunksjoner som skal utkoples hierarkisk.

Som angitt i fig. 48, kan den elektriske anordning fra en tilbakestilt tilstand 270 gå inn i en tomgangstilstand 271.1 denne tomgangstilstand 271 er kommunikasjoner med innretningen mulig. Hvis den spenning som påvises av den elektriske innretning ved anvendelse av f.eks. A/D-omformeren 214 i fig. 42A, 42B er mindre enn Vi_o, f.eks. 7 volt, og batteriet er dødt, så vil den elektriske innretning gå inn i utkoplingstilstand 272 og utføre en ren utkopling av pågående prosesser før effekttilførselen avbrytes for en dødtilstand. Hvis spenningen Vpwr som tilføres av hovedkraftlinjen og påvises av den elektriske innretning overskrider Vm, så vil innretningen fra dødtilstand atter gå inn i tomgangsstatus 271. VHi er fortrinnsvis omkring 9,5 volt for en akustisk innretning, omkring 9,0 volt for en kompass/kurs-innretning, samt 8,5 volt for en dybdereguleringsinnretning eller nivåfugl. I tomgangsstatus er kommunikasjoner mellom den elektriske innretning og reguleringsprosessoren 21 fremdeles mulig.

Hvis innretningen mottar et kommandosignal (CMD), vil innretningen fra tomgangsstatus 271 kunne gå inn i en hoved-kraftforsynt aktiv tilstand 273 hvis

Vpwr er større eller lik VLo- Innretningen kan gå inn i en batteridrevet aktiv tilstand 274 hvis kommandosignalet mottas og Vpwr er mindre enn VLo- Et kommandosignal kan utgå fra reguleringsprosessoren 21 eller fra forsterkerne. Hvis anordningen befinner seg enten i en hoved-kraftforsynt aktiv tilstand 273 eller en batteri-effektforsynt aktiv tilstand 274, og innretningen mottar et CMD-signal, kan innretningen på nytt gå inn i tomgangstilstand 271.

Hvis den elektriske innretning i hovedkraftforsynt aktiv tilstand 273 påviser at Vpwr er mindre enn VLo, så kan innretningen gå inn i batteridrevet aktiv tilstand 274. Hysteresen mellom VLo og Vm hindrer innretningen fra å svinge mellom batteridrevet og hoved kraftforsynt aktiv tilstand.

I batteridrevet aktiv tilstand 274 kan den elektriske innretning kontinuerlig overvåke batterispenningsnivået. Hvis batterispenningen faller under et forutbestemt nivå, f.eks. omkring 7 volt, kan innretningen gå inn i nedkoplingsmodus 272 før den går inn i dødtilstand. Som angitt ovenfor, kan reguleringsprosessoren 21 eller forsterkerne instruere innretningen om å gå inn i omgangstilstand 271 ved å sende ut et kommandosignal (CMD).

Hvis en anordning utfører flere funksjoner, kan innretningen kvitte seg med en eller flere av disse funksjoner. Som vist i fig. 47 kan belastningene f.eks. utkoples hierarkisk.

Den hierarkiske rekkefølge av lastutkoplingen kan være styrt av forskjellige spenningsnivåer som er innstilt for hver elektrisk innretning for å gå inn i en

av/tomgangs-tilstand og/eller for å vende tilbake til en tomgangs/aktiv tilstand. Når den effekt som tilføres den elektriske innretning 18 f.eks. ligger under 9,5 volt, kan f.eks. den akustiske funksjon og/eller innretning være den eneste belastning som skal gå inn i eller forbli i av-tilstanden og/eller tomgangstilstanden (den akustiske innretning kan f.eks. reaktiveres ved 9,5 volt). I alternative utførelser kan den

akustiske innretning være den første innretning til å gå inn i en avslått tilstand eller tomgangstilstand ved f.eks. 9,5 volt. Hvis den spenning som tilføres den elektriske innretning 18 ligger under f.eks. 9 volt, kan den akustiske innretning og kompasset befinne seg i en avslått eller tomgangs-tilstand. Hvis den spenning som tilføres

den elektriske innretning 18 f.eks. ligger under 8,5 volt, så kan på liknende måte nivåinnstillingsfuglen gå inn i batteri-oppbakkingstilstand, mens den akustiske innretning og kompasset kan befinne seg i tomgangs- eller inaktiv tilstand.

Under henvisning til en av de foretrukkede utførelser som er vist i fig. 47-49, vil den fremgå at når spenningen er under 7 volt vil samtlige elektriske innretninger gå inn i en tomgangstilstand hvor bare kommunikasjoner med tørrende-elektronikken 5 opprettholdes med øvrige belastninger i de elektriske innretninger 18 slått av. Hvis spenningen fremdeles ligger under 7 volt, vil samtlige elektriske innretninger gå inn i avslått tilstand. Fra den avslåtte tilstand vil i de viste utførelser nivåinnstillingsinnretningene eller nivåfuglene gå tilbake til tomgangstilstand når spenningen stiger over 8,5 volt, mens kompassinnretningene vil gå tilbake til tomgangstilstand når spenningen stiger over 9 volt, og de akustiske innretninger vender tilbake til tomgangstilstand når spenningen stiger over 9,5 volt. På denne måte kan de elektriske innretninger i de viste utførelser selvstendig reaktivere seg selv som reaksjon på programmerbare spenningsnivåer nøklet til kritisk nivå for hver funksjon i de elektriske innretninger.

Et særtrekk ved de utførelser av de elektriske innretninger 18 som er vist i fig. 49 er at disse elektriske innretninger utfører den hierarkiske lastutkopling helt selvstendig. Hver av de lastutkoplingsprogrammer og tilstandsdiagrammer som er angitt i fig. 47-49 kan f.eks. utføres av mikroprosessoren 204 uten kommunikasjon med andre våtenheter og/eller reguleringsprosessoren 21.

Uttrykket hierarkisk lastutkopling er ment å bredt dekke konfigurasjoner hvor belastningen på effektlinjen i undervannskabelen blir redusert i en spesifisert rekkefølge som reaksjon på en eller flere feiltilstander, slik som omtalt her.

Regulering av de forskjellige kommunikasjonsmodi kan finne sted i de enkelte elektriske innretninger. Hvis det i fig. 49 f.eks. er en effektsvikt i undervannskabelen eller avbrutt ytre effekttilførsel til innretningene, vil Vpwr i fig. 42A og 42B gå til null. Innretningene går inn i tilstand 180 og setter i gang oppbakkings-kommunikasjonsmodus slik som omtalt ovenfor. Når effekttilførselen er gjenopp-rettet, kan innretningene gå inn i primær kommunikasjonsmodus, slik som angitt ved tilstand 281.

I alternative utførelser kan forsterkerne omfatte en CPU, spenningsfølere og andre reguleringskretser som er utført for å gjøre det mulig for reguleringsprosessoren 21 og/eller forsterkeren å kople ytterligere strøm til de påvirkede data/ effekt-fordelingslinjer i tilfelle det oppstår feil. Hver forsterker kan f.eks. omfatte en redundant driverkrets som eventuelt kan koples inn i drift av reguleringprosesso-ren 21 og/eller av de enkelte forsterkere som reaksjon på en feil på en bestemt fordelingslinje. I stedet for etter valg å redusere lasten langs et bestemt kabelavsnitt, kan på denne måte effekttilførselen selektivt økes for å kompensere for feilen.

Et bemerkelsesverdig resultat av en kombinasjon av forskjellige aspekter i utførelser av foreliggende oppfinnelse er at effekt kan overføres på pålitelig måte til våtenhetene 30 med en total effektoverførings-virkningsgrad på omkring 60% eller mer. Dette bemerkelsesverdige resultat gjør det mulig å kraftforsyne våtenhetene utelukkende fra undervannskabelen, og har eliminert nødvendigheten av til-førsel av driftseffekt ved anvendelse av batterier i praktiske anvendelser av undervanns hydrofonkabler. Videre er vesentlige forbedringer blitt gjort med hensyn til påliteligheten av undervannskabelens effektfordeling og kommunikasjonsutstyr 20.1 tillegg er ventetiden for dataoverføring fra de elektriske innretninger 18 nedsatt til et minimum selv når det anvendes forsterkere.

Skjønt foreliggende oppfinnelse er blitt vist i forbindelse med en slept seismisk hydrofonkabel, vil det forstås at den også vil kunne utnyttes i andre instru-menterte undervannskabler, slik som enhver slept hydrofonkabel, enten den anvendes for geofysiske, vitenskapelige eller militære formål, eller ved uslepte kabler med bunnreferanse. I hvilke som helst av disse anvendelser kan undervannskabelen være orientert horisontalt, vertikalt eller i en hvilken som helst vinkel til horisontalen og vertikalen.

Skjønt det er vist flere utførelseseksempler på effektfordelings- og kommu-nikasjonssystemer samt elementer for oppbygning av foreliggende oppfinnelses-gjenstander er blitt vist, vil det forstås at oppfinnelsene ikke er begrenset til disse utførelser. Modifikasjoner kan gjøres av fagfolk på området, særlig i lys av det som fremgår av den foregående beskrivelse. I visse utførelser kan det således være ønskelig å fordele effekt til de elektriske innretninger 18 på både de inngående og utgående datafordelingslinjer. På denne måte kan den totale effekt som fordeles på hver linje reduseres. Videre kan elementer fra de forskjellige utførelser kombi-neres med og/eller anvendes i stedet for tilsvarende elementer i en annen utførel-se. I tillegg kan alternative utførelser av oppfinnelsen omfatte flere eller færre komponenter enn det som er tilfelle i de viste utførelser. Hver av de viste utførel-ser kan f.eks. utnytte ett eller flere av de særtrekk, kretser og/eller funksjoner som er angitt i andre utførelser. Det er derfor ment at de etterfølgende patentkrav skal dekke alle slike modifikasjoner i en hvilken som helst kombinasjon som omfatter særtrekk ved oppfinnelsen eller rommes innenfor oppfinnelsens idé-

omfang og begrepsramme.

Det bør derfor forstås at oppfinnelsen omfatter alle mulige kombinasjoner og underkombinasjoner av de elementer som er beskrevet her. Hver av de utfø-relser som er vist eller beskrevet kan f.eks. utnytte en eller flere av de trekk, komponenter og/eller funksjoner som anvendes i andre utførelser. Videre er beskrivelsen oppdelt i deler I-N/II for å lette forståelsen av oppfinnelsen. Mange aspekter ved oppfinnelsen spenner imidlertid over mer enn en av disse beskri-velsesdeler. F.eks. kan forsterkerne i en undervannskabel omfatte elementer som fordeler effekt, synkroniserer data og reagerer på feil. Som en følge av dette opptrer forsterkerne i del I: effektfordeling/kommunikasjons-utstyr, del IV: synkronisering av inngående/utgående data, og del VI: feiltolerante strukturer. Andre aspekter av oppfinnelsen spenner over en eller flere av beskrivelsesdelene. De forskjellige aspekter ved oppfinnelsen kan ha innbyrdes slektskap og er ikke begrenset til en eller flere av beskrivelsesdelene.

Claims

1. Fremgangsmåte for distribusjon av effekt under vann, omfattende at effekten overføres ved en første frekvens på en hovedkraftlinje (23) i en undervannskabel(2); karakterisert ved at fremgangsmåten videre omfatter. at effekten på hovedkraftlinjen (23) blir konvertert til en andre frekvens, høyere enn den første frekvensen; og at effekten ved den andre frekvensen distribueres gjennom flere kraftfordelingslinjer (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) til flere innretninger (18, 30,31), som er plassert selektivt langs undervannskabelen (2).

2. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første frekvensen er likestrøm med frekvens lik null.

3. Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at den første frekvensen er i området 1kHz til 4kHz.

4. Fremgangsmåte ifølge krav 1, 2 eller 3 karakterisert ved at den andre frekvensen er i området 25kHz til 400kHz.

5. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at omformingen av effekten på hovedkraftlinjen (23) omfatter at effektsignalet omformes til et likestrømssignal, og derpå omformes likestrømssignalet til effektfordelingssignalet ved den høyere frekvensen.

6. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at effektfordelingssignalet ved den høyere frekvensen koples induktivt fra effektfordelingslinjen (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) gjennom en skjerm (15) på kabelen (2) til innretningen (18,30).

7. Fremgangsmåte ifølge et av de foregående kravene, karakterisert ved at det overføres data på effektfordelingslinjene (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47).

8. Fremgangsmåte ifølge krav 7, karakterisert ved at dataoverføringen på effektfordelingslinjene (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) innbefatter at data blir kodet på effektfordelingssignalet.

9. Fremgangsmåte ifølge krav 8, karakterisert ved at kodingen av data på effektfordelingssignalet innbefatter at utgående data blir kodet på effektfordelingssignalet.

10. Undervannseffektfordelingssystem for å forsyne flere innretninger med effekt, omfattende en undervannskabel (2), hvor innretningene (18,30,31) er lagt ut langs undervannskabelen (2); karakterisert ved at systemet videre omfatter: en hovedkraftlinje (23) som strekker seg gjennom undervannskabelen (2) og er anordnet for å overføre et hoved-effektsignal ved en første frekvens; og flere omformingskretser (50) anordnet fordelt langs undervannskabelen og koblet henholdsvis mellom hovedkraftledningen (23) og de flere innretningene (18,30,31), idet hver omformingskrets (50) er innrettet for å omforme hovedeffektsignalet til et effektfordelingssignal ved en andre frekvens som er høyere enn den første frekvensen.

11. System ifølge krav 10, karakterisert ved at hver omformingskrets (50) er innrettet for å omforme hovedeffektsignalet til et likestrømssignal og deretter å omforme likestrømssignalet til effektfordelingssignalet.

12. System ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at hver omformingskrets (50) er innrettet til å omforme et likestrømshovedeffektsignal til et vekselstrømseffektfordelingssignal med en frekvens i området 25kHz til 400kHz.

13. System ifølge krav 10 eller 11, karakterisert ved at hver omformingskrets (50) er innrettet til å omforme et vekselstrømshovedeffektsignal med en frekvens i området 1kHz til 4kHz til et vekselstrømseffektfordelingssignal med en frekvens i området fra 25kHz til 400kHz.

14. System ifølge et av kravene 10 til 13, karakterisert ved at det omfatter flere effektfordelingslinjer (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) hvor hver effektfordelingslinje (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) er koblet til en effektomformingskrets (50) og er innrettet til å overføre effektfordelingssignalet.

15. System ifølge krav 14, karakterisert ved at de første og andre kraftfordelingslinjene (41, 42, 46,

47) strekker seg i motsatt retning fra en effektomformingskrets (50) langs kabelen (2).

16. System ifølge krav 14 eller 15, karakterisert ved at undervannskabelen (2) innbefatter en ytre skjerm (15) til hvilken innretninger (18, 30) er festet og at effektfordelingssystemet videre omfatteren eller flere koblere (16,16', 16"), som er elektrisk forbundet med en kraftfordelingslinje (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47) for å koble effektfordelingssignalet induktivt gjennom skjermen (15) til innretningen (18,30).

17. System ifølge krav 14,15 eller 16, karakterisert ved at det innbefatter en kodingskrets (154,171) koblet til en effektomformingskrets (50) for å kode data inn på effektfordelingssignalet.

18. System ifølge krav 17, karakterisert ved at kodingskretsen (154,171) er innrettet til å kode utgående data på effektfordelingssignalet.

19. System ifølge krav 17 eller 18, karakterisert ved at det omfatter en driver (150, 151), koblet til kraftfordelingslinjen (28A-28C, 38A-38C, 41,42,46, 47), for å drive et effektfordelingssignal som bærer data og effekt langs effektfordelingslinjen (28A-28C, 38A-38C, 41, 42, 46, 47).

20. System ifølge et av kravene 10 til 19, karakterisert ved at det omfatter en datakanal (48) som strekker seg langs kabelen (2) og flere hydrofoner (7) plassert langs kabelen (2), hvor hydrofonene (7) overfører hydrofoninformasjon over datakanalen (48).