[發(fā)明專(zhuān)利]OPGW光纜壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110349651.1
• 申請(qǐng)日: 2021-03-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113092082A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 唐翀;胡金磊;何偉明;黎陽(yáng)羊;潘斌;周達(dá)明
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 廣東電網(wǎng)有限責(zé)任公司清遠(yuǎn)供電局
• 主分類(lèi)號(hào): G01M11/08
• 分類(lèi)號(hào): G01M11/08
• 代理公司: 北京品源專(zhuān)利代理有限公司 11332
• 代理人: 孟金喆

本發(fā)明公開(kāi)了一種OPGW光纜壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、拉曼散射器、布里淵散射器、瑞利散射器和波分復(fù)用單元。通過(guò)拉曼散射器、布里淵散射器和瑞利散射器分別提供探測(cè)光信號(hào)，并通過(guò)波分復(fù)用單元進(jìn)行耦合成為統(tǒng)一的探測(cè)光信號(hào)向OPGW光纜內(nèi)發(fā)射，在波分復(fù)用單元的作用下避免單獨(dú)發(fā)射時(shí)的相互干擾；通過(guò)拉曼散射器、布里淵散射器和瑞利散射器將反向散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，上位機(jī)基于散射光信號(hào)計(jì)算獲得OPGW光纜的熱應(yīng)力和動(dòng)彎應(yīng)力的分布情況，實(shí)時(shí)獲取的反向散射光信號(hào)可準(zhǔn)確有效的獲取OPGW光纜的熱應(yīng)力和動(dòng)彎應(yīng)力的分布情況，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)更精準(zhǔn)的計(jì)算計(jì)算OPGW光纜的疲勞壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明實(shí)施例涉及光纜管理技術(shù)，尤其涉及一種OPGW光纜壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

OPGW光纜(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，光纖復(fù)合架空地線)是一種集地線與通信功能為一體的復(fù)合架空地線，兼具地線與通信雙重功能，現(xiàn)被廣泛應(yīng)用于電力系統(tǒng)中。

OPGW光纜在工作過(guò)程中長(zhǎng)期暴露在戶(hù)外環(huán)境中，受到環(huán)境中的風(fēng)吹動(dòng)影響，使得OPGW光纜在工作過(guò)程中常伴隨著一定的振動(dòng)。而其中微風(fēng)振動(dòng)發(fā)生最為頻繁，微風(fēng)振動(dòng)使上下彎曲的振動(dòng)波分布在OPGW光纜上，導(dǎo)致OPGW光纜產(chǎn)生動(dòng)彎應(yīng)力，造成OPGW光纜內(nèi)股與股、層與層、導(dǎo)線與夾具之間存在微動(dòng)磨損，當(dāng)磨損累積到一定程度后會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的線路疲勞斷線事故。針對(duì)OPGW光纜的使用，常見(jiàn)的防護(hù)措施做法主要包括基于OPGW光纜能量平衡模型計(jì)算線路動(dòng)彎應(yīng)力，并結(jié)合Miner累計(jì)損傷理論評(píng)估線路壽命，并以此為依據(jù)調(diào)度巡檢工人對(duì)OPGW光纜的磨損情況進(jìn)行巡檢。

但是在建立OPGW光纜能量平衡模型的過(guò)程中需要設(shè)定許多理想條件，導(dǎo)致線路微風(fēng)振動(dòng)頻率與振幅計(jì)算存在偏差，動(dòng)彎應(yīng)力計(jì)算值不準(zhǔn)，影響壽命評(píng)估精度。此外，在不同的地區(qū)的有風(fēng)氣象條件并不相同，并且線路的環(huán)境溫度場(chǎng)的變化也同樣會(huì)影響OPGW光纜的疲勞壽命，按照現(xiàn)有的評(píng)估方式預(yù)估疲勞壽命的誤差較大。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供一種OPGW光纜壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)OPGW光纜更準(zhǔn)確的疲勞壽命預(yù)測(cè)。

第一方面，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種OPGW光纜壽命預(yù)測(cè)系統(tǒng)，包括上位機(jī)、拉曼散射器、布里淵散射器、瑞利散射器和波分復(fù)用單元；

所述拉曼散射器、所述布里淵散射器和所述瑞利散射器與所述上位機(jī)連接，所述拉曼散射器、所述布里淵散射器和所述瑞利散射器與所述波分復(fù)用單元連接，所述波分復(fù)用單元與位于相鄰變電站之間設(shè)置的OPGW光纜連接；

所述拉曼散射器、所述布里淵散射器和所述瑞利散射器分別向所述波分復(fù)用單元發(fā)送探測(cè)光信號(hào)，所述波分復(fù)用單元將所述探測(cè)光信號(hào)進(jìn)行耦合后發(fā)送至所述OPGW光纜，同時(shí)所述波分復(fù)用單元采集所述OPGW光纜反射的散射光信號(hào)并輸送至所述拉曼散射器、所述布里淵散射器和所述瑞利散射器；

所述拉曼散射器、所述布里淵散射器和所述瑞利散射器用于將所述散射光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)；

所述上位機(jī)基于所述電信號(hào)計(jì)算所述OPGW光纜的熱應(yīng)力和動(dòng)彎應(yīng)力確定所述OPGW光纜的疲勞壽命。

可選的，所述拉曼散射器包括第一激光源、多脈沖光編碼調(diào)制器、第一摻鉺光纖放大器、第一環(huán)形器、第一濾波器、第一光電探測(cè)器、第二光電探測(cè)器和第一高速采集卡；

所述第一激光源與所述多脈沖光編碼調(diào)制器連接，所述多脈沖光編碼調(diào)制器與所述第一摻鉺光纖放大器連接，所述第一摻鉺光纖放大器與所述第一環(huán)形器的第一端口連接，所述第一環(huán)形器的第二端口與所述波分復(fù)用單元連接，所述第一環(huán)形器的第三端口與所述第一濾波器連接，所述第一濾波器分別與所述第一光電探測(cè)器和所述第二光電探測(cè)器連接，所述第一高速采集卡的輸入端與所述第一光電探測(cè)器和所述第二光電探測(cè)器連接，所述第一高速采集卡的輸出端與所述上位機(jī)連接。