多功能光纤分布式在线监测设备制造技术

本实用新型专利技术涉及分布式光纤传感技术领域，涉及多功能光纤分布式在线监测设备。多功能光纤分布式在线监测设备包括光时域反射仪(OTDR)、温度解调仪、应力解调仪、载流量解调仪、通信网络系统、计算机数据处理单元和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接。该监测装置无需在导线上安装温度传感器、应力传感器和载流量传感器，而是以BOTDA设备测量得到的布里渊散射信号作为数据基础，进而通过数据处理间接得到导线的温度、应力、载流量的分布，智能化程度高，便于计算机进行自动计算，获得输电线路导线温度分布的实时状况，具有重要的经济价值和社会价值。

【技术实现步骤摘要】
多功能光纤分布式在线监测设备
本技术涉及分布式光纤传感
，具体而言，涉及多功能光纤分布式在线监测设备。
技术介绍
为保证电力电缆的输电线路的稳定性和故障识别与定位及预警的实时性，输电部门急需一种能够进行故障识别与定位及预警的监测系统。传统上的监测系统多为电子系统或者光纤光栅FBG系统，如光纤光栅FBG系统利用的是电缆上的光纤光栅中心波长的变化对电缆的运行状态进行监测，属于点式监测不能实现全分布式监测有盲区、工艺高、成本高、可靠性差。因此，提供一种多功能光纤分布式在线监测设备成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种多功能光纤分布式在线监测设备。第一方面，本技术提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，包括光时域反射仪(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均与所述计算机数据处理单元连接；所述计算机数据处理单元与所述布里渊光时域反射仪连接；多个所述分布式光纤传感系统分别通过所述通信网络系统与所述温度解调仪连接。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均包括监测主机，以及连接在所述监测主机与多个所述分布式光纤传感系统之间的光纤交换主机。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述分布式光纤传感系统包括多个用于感应预设长度范围内温度的传感区域、设在所述传感区域中且位于相应所述传感区域中输电线上的传感光缆、通过通信光纤与所述传感光缆相连的光纤交换机和通过通信光纤与所述光纤交换机相连的光纤传感主机。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感光缆为单模光纤。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述光纤传感主机包括与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的温度光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的应力光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的载流量光纤传感主机。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在上述传感区域中，相应所述传感光缆分布于相应传感区域中输电线内部。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述通信网络系统包括用于将多个所述分布式光纤传感系统中所述光纤交换机汇聚后连接至所述光纤交换主机的长距离通信光缆，所述光纤交换主机与所述监测主机连接，以使监测主机与多台所述光纤传感主机互联互通。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括供电系统；所述供电系统包括太阳能电池板组件，以及与所述分布式光纤传感系统中用电设备连接的电气箱；所述电气箱还与所述太阳能电池板组件连接。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在上述电气箱中设置有蓄电池、逆变器和升压变压器。结合第一方面，本技术实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，上述电池板组件包括底座、设置在所述底座上的撑杆、向阳设置在所述撑杆顶端的太阳能电池板和连接在所述太阳能电池板与电气箱之间的导线。有益效果：本技术实施例提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，包括光时域反射仪(OTDR)、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪、通信网络系统、计算机数据处理单元和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；温度解调仪、应力解调仪和载流量解调仪均与计算机数据处理单元连接；多个分布式光纤传感系统分别通过通信网络系统与温度解调仪连接；计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接。该监测装置无需在导线上安装温度传感器、应力传感器和载流量传感器，而是以BOTDA设备测量得到的布里渊散射信号作为数据基础，进而通过数据处理间接得到导线的温度、应力、载流量的分布，智能化程度高，便于计算机进行自动计算，获得输电线路导线温度分布的实时状况，具有重要的经济价值和社会价值。本技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本技术而了解。本技术的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的框架图；图2为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中温度解调仪的框架图；图3为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中应力解调仪的框架图；图4为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中载流量解调仪的框架图；图5为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中分布式光纤传感系统的框架图；图6为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中分布式光纤传感系统的结构示意图；图7为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的系统示意图；图8为本技术实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的光时域反射技术原理图。附图标记：100－光时域反射仪；200－计算机数据处理单元；300－分布式光纤传感系统。具体实施方式下面将结合附图对本技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，包括：光时域反射仪(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均与所述计算机数据处理单元连接；所述计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接；多个所述分布式光纤传感系统分别通过所述通信网络系统与所述温度解调仪连接。

【技术特征摘要】
1.一种多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，包括：光时域反射仪(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均与所述计算机数据处理单元连接；所述计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接；多个所述分布式光纤传感系统分别通过所述通信网络系统与所述温度解调仪连接。2.根据权利要求1所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均包括监测主机，以及连接在所述监测主机与多个所述分布式光纤传感系统之间的光纤交换主机。3.根据权利要求2所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述分布式光纤传感系统包括多个用于感应预设长度范围内温度、应力分布、载流量的传感区域、设在所述传感区域中且位于相应所述传感区域中输电线上的传感光缆、通过通信光纤与所述传感光缆相连的光纤交换机和通过通信光纤与所述光纤交换机相连的光纤传感主机。4.根据权利要求3所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述传感光缆为单模光纤。5.根据权利要求4所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述光纤传感主机包括与所述传感区域对...

【专利技术属性】
技术研发人员：石军，韦强启，郑新才，吴建辉，刘伟，闫宏伟，刘勋，姬俊国，崔向阳，王宁宁，高巍，
申请(专利权)人：国网河南省电力公司商丘供电公司，河南科信电缆有限公司，
类型：新型
国别省市：河南,41