[發明專利]一種基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統及方法

有效

• 申請號: 201911362125.8
• 申請日: 2019-12-26
• 公開（公告）號: CN110763956B
• 公開（公告）日: 2020-04-10
• 發明（設計）人: 王雪峰;唐明;吳昊;趙燦
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01S11/12
• 代理公司: 深圳市六加知識產權代理有限公司 44372
• 代理人: 向彬

1.一種基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，包括第一主機和第二主機，第一主機與第二主機以光纖復合架空地線（OPGW）相連，其中：

第一主機包含：上位機、高速采集卡、第一光源、第一環形器、第一濾波器、第一檢偏器、第一光電探測器和第二光電探測器；第二主機包括第二光源、第二環形器、第二濾波器和第二檢偏器；

所述第一光源通過光纖與第一環形器的第一端口相連，第一環形器的第二端口通過第一OPGW光纖與第二環形器的第二端口相連，第一環形器的第三端口通過光纖與第一濾波器相連，第一濾波器通過光纖與第一檢偏器相連，第一檢偏器通過光纖與第一光電探測器相連，第一光電探測器通過同軸電纜與高速采集卡相連；

所述第二光源通過光纖與第二環形器的第一端口相連，第二環形器的第三端口通過光纖與第二濾波器相連，第二濾波器通過光纖與第二檢偏器相連，第二檢偏器通過第二OPGW光纖與第二光電探測器相連，第二光電探測器通過同軸電纜與高速采集卡相連；所述高速采集卡與上位機相連；

所述第一光源發出第一波長的直流光信號，第二光源發出第二波長的直流光信號，第一波長與第二波長不同。

2.如權利要求1所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，在所述第一光源和第一環形器的第一端口之間還有第一摻餌光纖放大器，第一光源通過光纖與第一摻餌光纖放大器相連，第一摻餌光纖放大器通過光纖與第一環形器的第一端口相連。

3.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，在所述第二光源和第二環形器的第一端口之間還有第二摻餌光纖放大器，第二光源通過光纖與第二摻餌光纖放大器相連，第二摻餌光纖放大器通過光纖與第二環形器的第一端口相連。

4.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述高速采集卡安裝在上位機上并分別用不同的采集端口與第一光電探測器和第二光電探測器以同軸電纜相連。

5.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述第一主機與第二主機分別部署在OPGW兩端的不同變電站。

6.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述高速采集卡用于將第一光電探測器和第二光電探測器檢測到的光強模擬電信號轉化為數字信號，然后傳輸給上位機進行處理。

7.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述第一濾波器可通過第二波長的光信號，用于濾除第一OPGW光纖中第一波長光信號的后向散射光，第二濾波器可通過第一波長的光信號，用于濾除第一OPGW光纖中第二波長光信號的后向散射光。

8.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述第一光源與第二光源均為激光直流光源。

9.如權利要求1或2所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統，其特征在于，所述第一濾波器和第二濾波器均替換為波分復用器。

10.一種基于權利要求1至9任一所述的基于空分復用的光纖偏振傳感雷電定位系統的定位方法，其特征在于：

通過上位機測量得到第一波長與第二波長兩束光的偏振態變化時差t，由距離公式L-L_x+L-L_x=c*t，得到L_x=L-c*t/2；

其中，L為第一主機與第二主機之間的距離，L_x為雷電位置與第一主機距離，第一波長光信號偏振態變化后所傳播到達第二光電探測器的總光程為L-L_x+L，第二波長光信號偏振態變化后所傳播到達第一光電探測器的總光程為L_x，c為光在光纖中的傳播速度。