[發明專利]一種智能電網覆冰監測中BOTDR溫度、應變快速分離方法

有效

• 申請號: 201710280926.4
• 申請日: 2017-04-26
• 公開（公告）號: CN107014519B
• 公開（公告）日: 2019-03-08
• 發明（設計）人: 張益昕;劉品一;張旭蘋;董家赟;王清;許夢帆;王犇
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G01D21/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 朱楨榮

1.一種智能電網覆冰監測中BOTDR溫度、應變快速分離方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一、利用BOTDR檢測光纖復合架空地線電纜中光纖的布里淵散射譜；

步驟二、沿光纖路徑對布里淵散射譜最大值附近的預設范圍進行快速尋峰算法，計算出每個位置的峰值功率和中心頻率；

步驟三、根據步驟二中計算出的每個位置的峰值功率和中心頻率，得到沿光纖路徑分布的布里淵頻移曲線及功率曲線；

步驟四、根據布里淵頻移曲線和功率曲線，選取光纖接續處，標定布里淵功率的溫度系數和應變系數；

所述步驟四中標定布里淵功率的溫度系數和應變系數，具體如下：在電纜中，光纖每隔一段距離接續一次，在此接續點處受到應力作用，接續點處的頻移與不受應力處的頻移相減獲得接續點處因應力作用而引起的頻移，已知每受到20με的應力所引起的頻移，由此計算出接續點處受到的應力Δε；選取布里淵頻移曲線中平滑的區域，用平均的方式消除應力波動的影響，得到總體頻移變化，得到的總體頻移變化認為僅受溫度影響，選取午后與凌晨溫差最大值的布里淵頻移曲線，這兩次測量的布里淵頻移曲線相減則得到這段時間內的由于溫度改變帶來的頻移，已知每1℃的溫度改變所引起的頻移，因此求得溫度變化ΔT；由功率曲線得到功率變化ΔP，根據選取兩個接續處，就標定出兩個需要標定的布里淵功率的溫度系數和應變系數C_P,T、C_P,ε，其中，P為功率；

步驟五、根據布里淵功率的溫度系數和應變系數得到溫度和應變分離的結果，溫度分離結果是橫坐標為距離，縱坐標為溫度的曲線，應變分離的結果是橫坐標為距離，縱坐標為應變的曲線。

2.根據權利要求1所述一種智能電網覆冰監測中BOTDR溫度、應變快速分離方法，其特征在于，所述步驟二具體如下：

步驟一、取沿光纖路徑布里淵散射譜最大值附近的預設范圍內的點，進行平滑濾波；

步驟二、對步驟一平滑濾波后的點采用基于最小二乘法的二次多項式擬合方法，獲得二次多項式的方程；

步驟三、利用二次多項式的方程的系數，計算出每個位置的峰值功率和中心頻率。

3.根據權利要求1或2所述一種智能電網覆冰監測中BOTDR溫度、應變快速分離方法，其特征在于，所述預設范圍為3dB。

4.根據權利要求1所述一種智能電網覆冰監測中BOTDR溫度、應變快速分離方法，其特征在于，已知每受到20με的應力引起1MHz的頻移，已知每1℃的溫度改變引起1MHz的頻移。