光纤复合架空地线的定位方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种光纤复合架空地线的定位方法，该方法包括：利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；从所述数据序列中提取出特征定位数据；根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。本发明专利技术还提出了一种光纤复合架空地线的定位装置，该方法具有定位精度高，能实时监测架空地线的地理位置信息。

Method and device for positioning optical fiber composite overhead ground wire

The invention provides a positioning method for optical fiber composite overhead ground wire, the method comprises: a shift signal based on Brillouin optical time domain reflectometer Brillouin frequency real-time acquisition of OPGW internal fiber; fiber type distribution of measured data points along the sequence order of pretreatment on the Brillouin frequency shift signal; feature extraction the positioning data from the data sequence; according to determine the transmission line tower on the measurement of fiber on the location of the feature location data; according to the tower in the measurement of optical fiber on the geographical position, combined with the geographical coordinates of the tower line parameters, to determine the geographic coordinates of real-time distributed optical fiber measuring point. The invention also provides a positioning device of an optical fiber composite overhead ground wire, which has high positioning accuracy and can monitor the geographical position information of overhead earth wire in real time.

【技术实现步骤摘要】
光纤复合架空地线的定位方法及装置
本专利技术属于电力系统智能状态监测
，特别涉及光纤复合架空地线的定位方法及装置。
技术介绍
分布式光传感技术是一种利用光纤作为传感元件与信号传输介质的传感技术，可实现光纤沿线各个分布式测点的状态变化监测，大量应用于输电线路、石油管道等需要长距离、大范围分布式监控的领域。架空输电线路状态监测作为分布式光传感技术的一个主要应用领域，可通过连接输电线路上的光纤复合架空地线内部一根光纤实现架空输电线路沿线的状态监测。由于架空输电线路通常较长，在弧垂、缆线冗余长度、光纤冗余长度等因素综合影响下，通过分布式光传感技术检测到的光纤复合架空地线内部光纤的总长度比输电线路总水平长度长，总长度相差最大可达到几公里，这导致了通过分布式光传感技术检测的光纤各个测点无法有效的对应到输电线路的实际地理位置上，定位偏差较大。当输电线路进行改造后，改造前后的缆线长度会发生改变，也会造成分布式状态监测过程中的定位出现较大偏差，影响系统的正常使用。国内外现有的方法主要是通过光时域反射计检测光纤各个接头的损耗来实现接头的定位，从而进一步实现光纤各个测点定位。而实际应用中由于损耗较小并不能定位到所有光纤接头，再加上输电线路上的接头数量不多，且光缆冗余长度不固定，这也造成了该方法的地理定位精度不高，线路进行改造后也不能实时更新地理定位信息。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术提供一种光纤复合架空地线的定位方法及装置，解决现有定位方式定位精度不高的问题，实时修正由于线路改造导致的定位错误，增强分布式光传感技术在架空输电线路状态监测中的应用效果。具体地，本专利技术提供了一种光纤复合架空地线的定位方法，该方法包括：利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；从所述数据序列中提取出特征定位数据；根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。作为上述技术方案的进一步改进，所述对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列为：采用表征信号离散程度的数学处理方法得到所述数据序列。作为上述技术方案的进一步改进，所述从所述数据序列中提取出特征定位数据为：采用表征信号突变的数学处理方法提取所述特征定位数据。作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置包括：采用峰值提取算法；将峰值数据位置确定为分布式测点上的所有杆塔位置；通过判断峰值数据两侧波动起始点和截止点确定光纤接头附近冗余电缆长度。作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标之后，还包括：当光纤分布式测点的实时地理坐标对比历史地理坐标，出现大于预设值的偏差时，修正预先设置的杆塔的地理坐标。具体地，本专利技术还提供了一种光纤复合架空地线的定位装置，该装置包括：采集模块，用于利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；预处理模块，用于对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；特征提取模块，用于从所述数据序列中提取出特征定位数据；杆塔定位模块，用于根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；测点定位模块，用于根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的地理坐标。作为上述技术方案的进一步改进，所述对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列为：采用表征信号离散程度的数学处理方法得到所述数据序列。作为上述技术方案的进一步改进，所述从所述数据序列中提取出特征定位数据为：采用表征信号突变的数学处理方法提取所述特征定位数据。作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置包括：采用峰值提取算法；将峰值数据位置确定为分布式测点上的所有杆塔位置；通过判断峰值数据两侧波动起始点和截止点确定光纤接头附近冗余电缆长度。作为上述技术方案的进一步改进，还包括：修正模块，用于当光纤分布式测点的实时地理坐标对比历史地理坐标，出现大于预设值的偏差时，修正预先设置的杆塔的地理坐标。本专利技术提供的技术方案，与已有的公知技术相比，至少具有如下有益效果：(1)解决了分布式光传感技术在架空输电线路应用过程中出现的定位方式地理定位精度不高的问题。(2)建立了光纤复合架空地线内部光纤分布式测点与杆塔地理位置定位之间的关系。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1为本专利技术一实施例提出的一种光纤复合架空地线的定位方法的流程示意图；图2为本专利技术一实施例提出的特征定位数据的坐标图；图3为本专利技术另一实施例提出的一种光纤复合架空地线的定位方法的流程示意图；图4为本专利技术一实施例提出的一种光纤复合架空地线的定位装置的结构示意图；图5为本专利技术另一实施例提出的一种光纤复合架空地线的定位装置的结构示意图。主要元件符号说明：101-采集模块；102-预处理模块；103-特征提取模块；104-杆塔定位模块；105-测点定位模块；106-修正模块。具体实施方式在下文中，将更全面地描述本公开的各种实施例。本公开可具有各种实施例，并且可在其中做出调整和改变。然而，应理解：不存在将本公开的各种实施例限于在此公开的特定实施例的意图，而是应将本公开理解为涵盖落入本公开的各种实施例的精神和范围内的所有调整、等同物和/或可选方案。在下文中，可在本公开的各种实施例中使用的术语“包括”或“可包括”指示所公开的功能、操作或元件的存在，并且不限制一个或更多个功能、操作或元件的增加。此外，如在本公开的各种实施例中所使用，术语“包括”、“具有”及其同源词仅意在表示特定特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合，并且不应被理解为首先排除一个或更多个其它特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的存在或增加一个或更多个特征、数字、步骤、操作、元件、组件或前述项的组合的可能性。在本公开的各种实施例中，表述“A或/和B中的至少一个”包括同时列出的文字的任何组合或所有组合。例如，表述“A或B”或“A或/和B中的至少一个”可包括A、可包括B或可包括A和B二者。在本公开的各种实施例中使用的表述(诸如“第一”、“第二”等)可修饰在各种实施例中的各种组成元件，不过可不限制相应组成元件。例如，以上表述并不限制所述元件的顺序和/或重要性。以上表述仅用于将一个元件与其它元件区别开的目的。例如，第一用户装置和第二用户装置指示不同用户装置，尽管二者都是用户装置。例如，在不脱离本公开的各种实施例的范围的情况下，第一元件可被称为第二元件，同样地，第二元件也可被称为第一元件。应注意到本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，该方法包括：利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；从所述数据序列中提取出特征定位数据；根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。

【技术特征摘要】
1.一种光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，该方法包括：利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；从所述数据序列中提取出特征定位数据；根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。2.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，所述对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列为：采用表征信号离散程度的数学处理方法得到所述数据序列。3.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，所述从所述数据序列中提取出特征定位数据为：采用表征信号突变的数学处理方法提取所述特征定位数据。4.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，所述根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置包括：采用峰值提取算法；将峰值数据位置确定为分布式测点上的所有杆塔位置；通过判断峰值数据两侧波动起始点和截止点确定光纤接头附近冗余电缆长度。5.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的定位方法，其特征在于，所述根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标之后，还包括：当光纤分布式测点的实时地理坐标对比历史地理坐标，出现大于预设值的偏差时，修正预先设置的杆塔的...

【专利技术属性】
技术研发人员：张坤，张哲民，杨帆，
申请(专利权)人：武汉康普常青软件技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42