[發明專利]一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構

在審

• 申請號: 202210447955.6
• 申請日: 2022-04-26
• 公開（公告）號: CN114894112A
• 公開（公告）日: 2022-08-12
• 發明（設計）人: 步天龍;寇漢鵬;張大沛;馮振華;陳學峰;王湃
• 申請（專利權）人: 國網內蒙古東部電力有限公司呼倫貝爾供電公司;國家電網有限公司
• 主分類號: G01B11/16
• 分類號: G01B11/16
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 邵娟

本發明公開了一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構，屬于光纖光路結構技術領域，窄線寬激光器光源輸出連續激光，進入聲光調制器，聲光調制器將連續激光調制成脈沖激光，輸出脈沖激光經過第二單模光纖進入EDFA放大器，EDFA放大器將脈沖激光能量放大，保證較遠的探測距離，然后脈沖激光經過第三單模光纖進入一分四環形器，一分四環形器將脈沖激光均分成四個通道輸出到第一單模傳感光纖、第二單模傳感光纖、第三單模傳感光纖、第四單模傳感光纖，傳感光纖的脈沖激光分別進入光柵陣列281～28n，在每一個光柵處都會產生回波散射效應。

技術領域

本發明涉及一種光纖光路結構，特別是涉及一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構，屬于光纖光路結構技術領域。

背景技術

在輸電線路中，當導線受到橫向速度風載荷作用時，會產生上下加速度運動，因而使導線受到一個空氣動力力矩的作用從而產生扭轉，當扭轉運動的頻率與其垂直運動的頻率同步時，就會產生導線舞動，由于對舞動的機理尚不完全明確，防止舞動的措施也還不夠完備，但是從舞動的重復性可知，輸電線的舞動顯現是由規律可循的。

架空輸電線路桿塔是一種大跨度高聳結構、導線剛度較柔、自振周期大，對風載荷的激勵十分敏感，在一些外在因素的作用下，輸電線路的舞動幅度大，因此容易引起相間閃絡，造成線路跳閘停電，而這種情況下的故障會給電網的安全運行帶來較大的危害，現有的電纜舞動監測傳感器都是采用電子元器件加微控制器做為監測單元，布置方式采用高壓電纜附近直接布設，影響供電安全，為此設計一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構來解決上述問題。

發明內容

本發明的主要目的是為了提供一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構，窄線寬激光器光源輸出連續激光，進入聲光調制器，聲光調制器將連續激光調制成脈沖激光，輸出脈沖激光經過第二單模光纖進入EDFA放大器，EDFA放大器將脈沖激光能量放大，保證較遠的探測距離，然后脈沖激光經過第三單模光纖進入一分四環形器，一分四環形器將脈沖激光均分成四個通道輸出到第一單模傳感光纖、第二單模傳感光纖、第三單模傳感光纖、第四單模傳感光纖，傳感光纖的脈沖激光分別進入光柵陣列281～28n，在每一個光柵處都會產生回波散射效應，其它通道(291,301,311)產生同樣回波效果，回波信號強度和光纖在這一點的應力應變線性關系，采用應力變化規律和密集的光柵陣列(1米一個點位密度)能夠實時測量光纖的擺動幅度和頻率，第一單模傳感光纖、第二單模傳感光纖、第三單模傳感光纖、第四單模傳感光纖的回波信號分別經過一分四環形器和第四單模光纖、第五單模光纖、第六單模光纖、第七單模光纖進入第一光纖濾波器、第二光纖濾波器、第三光纖濾波器、第四光纖濾波器去雜散光，保證布里淵波長信號的可靠接收，其它雜波信號濾除，第一光纖濾波器、第二光纖濾波器信號經過第八單模光纖、第九單模光纖進入第一3dB耦合器完成干涉，輸出進入第一光電探測器，第三光纖濾波器、第四光纖濾波器信號經過第十單模光纖、第十一單模光纖進入第二3dB耦合器完成干涉，輸出進入第二光電探測器，干涉光的主要作用是取第一單模傳感光纖、第二單模傳感光纖、第三單模傳感光纖、第四單模傳感光纖的差模信號，更精準的測量線纜舞動應變長度。

本發明的目的可以通過采用如下技術方案達到：

一種電纜舞動監測的布里淵光柵回波相干光纖光路結構，包括窄線寬激光器、聲光調制器、EDFA放大器和一分四環形器；

所述窄線寬激光器輸出的連續激光依次經過聲光調制器、EDFA放大器和一分四環形器；

所述一分四環形器將輸入的脈沖激光均分為四個通道分別輸出到光柵傳感陣列；

光柵傳感陣列的回波信號分別經過一分四環形器進入至濾波器組；

回波信息經過濾波器組進入至3dB耦合器組后輸出至光電感測器組。