本發(fā)明涉及電力，尤其涉及一種基于botdr的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、光纖復(fù)合架空地線(opgw，optical?power?grounded?waveguide)作為高壓輸電系統(tǒng)通信線路的新型結(jié)構(gòu)的地線，具有傳統(tǒng)架空地線和通信光纜的雙重功能。opgw由于有金屬導(dǎo)線包裹，更為可靠、穩(wěn)定、牢固，由于架空地線和光纜復(fù)合為一體，與使用其他方式的光纜相比，既縮短施工工期又節(jié)省施工費(fèi)用。opgw作為電力通信系統(tǒng)的重要組成部分，opgw光纜的老化對(duì)電網(wǎng)的運(yùn)行效率有重要影響，威脅電力通信系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。

2、本發(fā)明基于布里淵光時(shí)域反射儀(botdr)技術(shù)及相關(guān)算法，實(shí)現(xiàn)電力通信opgw光纜纖芯故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、光纜纖芯健康狀態(tài)實(shí)時(shí)把控，有效預(yù)防電力通信opgw光纜故障的發(fā)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于botdr的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，用以對(duì)opgw光纜老化情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

2、第一方面，本發(fā)明提供一種基于布里淵光時(shí)域反射儀botdr的光纖復(fù)合架空地線opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，包括：

3、對(duì)于opgw光纜纖芯的每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值，確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；

4、根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值、溫度變化值和應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值；

5、根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值；

6、根據(jù)預(yù)先設(shè)置的外加應(yīng)力和纖芯斷裂時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值，提示該采樣點(diǎn)的應(yīng)變失效時(shí)間。

7、可選地，所述opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，還包括：

8、通過botdr采集opgw光纜纖芯的各個(gè)采樣點(diǎn)布里淵頻移當(dāng)前值。

9、可選地，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值、溫度變化值和應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，包括：

10、對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；

11、根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值和該采樣點(diǎn)的溫度變化值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值；

12、根據(jù)該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值。

13、可選地，所述基于botdr的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法還包括：

14、根據(jù)預(yù)設(shè)的opgw光纜纖芯弧垂與運(yùn)行狀態(tài)下的應(yīng)力之間的關(guān)系、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值；每個(gè)弧垂測(cè)量值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；應(yīng)力值包括應(yīng)力歷史值和應(yīng)力當(dāng)前值；

15、根據(jù)預(yù)先設(shè)置的光纜狀態(tài)方程、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)算值；每個(gè)弧垂測(cè)算值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；

16、根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化；

17、在判定存在老化時(shí)，發(fā)出老化提示。

18、可選地，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化，包括：

19、對(duì)于該采樣點(diǎn)的每個(gè)應(yīng)力值，確定該應(yīng)力值對(duì)應(yīng)的弧垂測(cè)量值和弧垂測(cè)算值的差值；

20、根據(jù)各個(gè)應(yīng)力值的差值的變化曲線，判斷opgw光纜是否存在老化。

21、第二方面，本發(fā)明提供一種基于布里淵光時(shí)域反射儀botdr的光纖復(fù)合架空地線opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括：

22、布里淵頻移測(cè)量模塊，用于對(duì)于opgw光纜纖芯的每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值，確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；

23、纖芯應(yīng)變檢測(cè)模塊，用于根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值、溫度變化值和應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值；

24、監(jiān)測(cè)模塊，用于根據(jù)預(yù)先設(shè)置的外加應(yīng)力和纖芯斷裂時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值，提示該采樣點(diǎn)的應(yīng)變失效時(shí)間。

25、可選地，所述布里淵頻移測(cè)量模塊，還用于通過botdr采集opgw光纜纖芯的各個(gè)采樣點(diǎn)布里淵頻移當(dāng)前值。

26、可選地，所述纖芯應(yīng)變檢測(cè)模塊，具體用于對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值和該采樣點(diǎn)的溫度變化值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值。

27、可選地，所述監(jiān)測(cè)模塊，還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的opgw光纜纖芯弧垂與運(yùn)行狀態(tài)下的應(yīng)力之間的關(guān)系、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值；每個(gè)弧垂測(cè)量值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；應(yīng)力值包括應(yīng)力歷史值和應(yīng)力當(dāng)前值；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的光纜狀態(tài)方程、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)算值；每個(gè)弧垂測(cè)算值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化；在判斷存在老化時(shí)，發(fā)出老化提示。

28、可選地，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化，包括：

29、對(duì)于該采樣點(diǎn)的每個(gè)應(yīng)力值，確定該應(yīng)力值對(duì)應(yīng)的弧垂測(cè)量值和弧垂測(cè)算值的差值；根據(jù)根據(jù)各個(gè)應(yīng)力值的差值的變化曲線，判斷opgw光纜是否存在老化。

30、本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了一種基于botdr的電力opgw光纜老化監(jiān)測(cè)技術(shù)，從而實(shí)現(xiàn)電力通信opgw光纜纖芯故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、光纜纖芯健康狀態(tài)實(shí)時(shí)把控，有效預(yù)防電力通信opgw光纜故障的發(fā)生。

31、上述說(shuō)明僅是本發(fā)明技術(shù)方案的概述，為了能夠更清楚了解本發(fā)明的技術(shù)手段，而可依照說(shuō)明書的內(nèi)容予以實(shí)施，并且為了讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更明顯易懂，以下特舉本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

技術(shù)特征：

1.一種基于布里淵光時(shí)域反射儀botdr的光纖復(fù)合架空地線opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，還包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值、溫度變化值和應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任意一項(xiàng)所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述基于botdr的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法還包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)方法，其特征在于，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化，包括：

6.一種基于布里淵光時(shí)域反射儀botdr的光纖復(fù)合架空地線opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述布里淵頻移測(cè)量模塊，還用于通過botdr采集opgw光纜纖芯的各個(gè)采樣點(diǎn)布里淵頻移當(dāng)前值。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述纖芯應(yīng)變檢測(cè)模塊，具體用于對(duì)于每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值和該采樣點(diǎn)的溫度變化值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的應(yīng)力變化值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值。

9.根據(jù)權(quán)利要求6-8任意一項(xiàng)所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)測(cè)模塊，還用于根據(jù)預(yù)設(shè)的opgw光纜纖芯弧垂與運(yùn)行狀態(tài)下的應(yīng)力之間的關(guān)系、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值；每個(gè)弧垂測(cè)量值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；應(yīng)力值包括應(yīng)力歷史值和應(yīng)力當(dāng)前值；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的光纜狀態(tài)方程、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)算值；每個(gè)弧垂測(cè)算值對(duì)應(yīng)一應(yīng)力值；根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化；在判斷存在老化時(shí)，發(fā)出老化提示。

10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的opgw光纜老化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述根據(jù)該采樣點(diǎn)纖芯的各弧垂測(cè)量值和各弧垂測(cè)算值，判斷opgw光纜是否存在老化，包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，尤其涉及一種基于BOTDR的OPGW光纜老化監(jiān)測(cè)方法和系統(tǒng)，包括：對(duì)于OPGW光纜纖芯的每個(gè)采樣點(diǎn)，根據(jù)采集的該采樣點(diǎn)的布里淵頻移當(dāng)前值和該采樣點(diǎn)布里淵頻移的初始值，確定該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的布里淵頻移的變化值、溫度變化值和應(yīng)力初始值，確定該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值；根據(jù)該采樣點(diǎn)的采樣時(shí)間、該采樣點(diǎn)應(yīng)力歷史值和該采樣點(diǎn)應(yīng)力當(dāng)前值，確定該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值；根據(jù)預(yù)先設(shè)置的外加應(yīng)力和纖芯斷裂時(shí)間的對(duì)應(yīng)關(guān)系、該采樣點(diǎn)的應(yīng)力平均值，提示該采樣點(diǎn)的應(yīng)變失效時(shí)間。本發(fā)明實(shí)現(xiàn)電力通信OPGW光纜纖芯故障及時(shí)發(fā)現(xiàn)、光纜纖芯健康狀態(tài)實(shí)時(shí)把控，有效預(yù)防電力通信OPGW光纜故障的發(fā)生。

技術(shù)研發(fā)人員：張峰,楊成鵬,高英豪,羅江,仇碧杰,李晶,張巍,閆曉鵬,栗華鋒,霍翔,王美麗,王堯,谷良,常丁丁
受保護(hù)的技術(shù)使用者：國(guó)網(wǎng)山西省電力公司信息通信分公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/10