一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统及其使用方法技术方案

技术编号:20719565 阅读:31 留言:0更新日期:2019-03-30 16:38
本发明专利技术提供一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统,包括综合监测平台、OTDR主监测倒换装置、OTDR从监测倒换装置、海缆与分布式光纤传感设备,OTDR主监测倒换装置与OTDR从监测倒换装置分别连接海缆的两端,OTDR主监测倒换装置与OTDR从监测倒换装置上分别连接有一个分布式光纤传感设备,OTDR主监测倒换装置、OTDR从监测倒换装置与分布式光纤传感设备分别连接综合监测平台。第一、在海缆分布式光纤传感器探测正常情况下,同步的监测所有光纤的链路损耗,及时发现断纤的纤芯,并评估各种光纤回路组合,进行光路组合损耗排名,筛选最优光路组合;第二在海缆分布式光纤传感器探测光路发生断裂或者损耗过大时,将整个光路组合切换至最优的光路组合。

【技术实现步骤摘要】
一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统及其使用方法
本专利技术涉及一种海缆分布式监测光路的系统,特别涉及一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统。
技术介绍
光电复合海缆是海上电网的主要大型电气设备之一,其施工和维护工程庞大、技术复杂。由于受施工设施、施工技术、电缆的高负荷运行、海域的复杂地质结构和海上复杂运行环境等因素的影响,使得常常发生海底光缆局部意外受力而使光纤单元受损,或使运行中的海底动力电缆出现断路、短路等故障。因此,对复合海缆施以重点保护工作是施工应用中的首选;分布式光纤传感技术随着光纤通信技术的发展而兴起,是一种以光波为载体,光纤为媒质,用于感知和传输外界被测量信号(如温度、应力、扰动等)的新型传感技术。分布式光纤具有耐腐蚀、抗电磁干扰性强、安全性高、绝缘性能好、测量精度高、可全线测量等优点,在诸如桥梁工程、隧道工程以及电力系统中逐渐获得广泛应用。而跨海电力通信联网实际使用光纤不多,一般的海缆都有48芯甚至更多,大量的冗余纤芯可综合利用作为监测海缆的传感元器件,为海缆科学研究和在线监测系统提供不可多得的天然传感元器件和信息载体,节约铺设专用传感光纤大量投资成本;在海缆监测中目前已有研究的有基于拉曼散射的分布式温度传感器(ROTDR)、基于自发布里渊技术的分布式温度/应变传感器(BOTDR)、基于受激布里渊的分布式温度/应变传感器(BOTDA)、基于瑞利散射相位敏感光时域技术的扰动传感器(φ-OTDR)。由这些技术组成目前的海缆在线综合监测系统。基于分布式光纤传感器的海缆监测系统的应用和研究都集中在以光纤为媒介感知光纤周围及沿线的温度、应变和振动变化的测量,而对光纤本身健康状况没有在线评估,一旦光纤发生故障,只能等人工排查和更换监测光路。
技术实现思路
【1】要解决的技术问题本专利技术要解决的技术问题是提供一种在海缆分布式光纤传感器工作同时监测传感和其他未在用的光路的健康状况,在探测光路发生断裂时,能够自动切换测试光路到衰减最小线路最优的光路上的海缆分布式监测光路的自动倒换系统。【2】解决问题的技术方案本专利技术提供一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统,包括综合监测平台、OTDR主监测倒换装置、OTDR从监测倒换装置、海缆与分布式光纤传感设备,所述OTDR主监测倒换装置与所述OTDR从监测倒换装置分别连接所述海缆的两端,所述OTDR主监测倒换装置与所述OTDR从监测倒换装置上分别连接有一个所述分布式光纤传感设备,所述OTDR主监测倒换装置、所述OTDR从监测倒换装置与所述分布式光纤传感设备分别连接所述综合监测平台;所述海缆内包括多根单模光纤;所述OTDR主监测倒换装置包括第一OTDR模块与第一光路对接口,所述第一光路对接口连接一个所述分布式光纤传感设备,所述第一光路对接口上连接有第一滤波器,所述第一滤波器上连接有第一光开关,所述第一光开关上连接有多个第一波峰复用,每个所述第一波峰复用分别连接每根所述单模光纤的一端,所述第一OTDR模块上连接有第二滤波器,所述第二滤波器上连接有第二光开关,所述第二光开关分别连接每个所述第一波峰复用,所述第一OTDR模块分别连接所述第一光开关与所述第二光开关;所述OTDR从监测倒换装置包括第二OTDR模块与第二光路对接口,所述第二光路对接口连接另一个所述分布式光纤传感设备,所述第二光路对接口上连接有第三滤波器,所述第三滤波器上连接有第三光开关,所述第三光开关上连接有多个第二波峰复用,每个所述第二波峰复用分别连接每根所述单模光纤的另一端,所述第二OTDR模块上连接有第四滤波器,所述第四滤波器上连接有第四光开关,所述第四光开关分别连接每个所述第二波峰复用,所述第二OTDR模块分别连接所述第三光开关与所述第四光开关。进一步的,所述OTDR主监测倒换装置所述OTDR从监测倒换装置、所述分布式光纤传感设备与所述综合监测平台之间通过以太网连接。进一步的,所述第一OTDR模块与所述第二OTDR模块为相同结构,所述第一OTDR模块中包括:基于拉曼散射的分布式温度传感器、基于自发布里渊技术的分布式温度/应变传感器、基于受激布里渊的分布式温度/应变传感器与基于瑞利散射相位敏感光时域技术的扰动传感器。进一步的,所述基于拉曼散射的分布式温度传感器、所述基于自发布里渊技术的分布式温度/应变传感器、所述基于受激布里渊的分布式温度/应变传感器与所述基于瑞利散射相位敏感光时域技术的扰动传感器均为单模模块。进一步的,所述第一滤波器与所述第三滤波器仅允许1550nm激光通过。进一步的,所述第二滤波器仅允许1625nm激光通过。进一步的,所述第四滤波器仅允许1310nm激光通过。一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统的使用方法,包括以下步骤:a、所述综合监测平台后台远程控制OTDR主监测倒换装置、OTDR从监测倒换装置启动测试;b、所述OTDR主监测倒换装置与OTDR从监测倒换装置分别测试每根所述单模光纤,获得每根所述单模光纤的损耗情况并发送给所述综合监测平台;c、所述综合监测平台后台综合每根所述单模光纤的损耗情况,对损耗过大的或者有断纤的所述单模光纤报警,对未在使用的所述单模光纤按照损耗从小到大排序,将损耗最小的所述单模光纤作为自动倒换的首选项;d、不断地重复步骤a-c,一旦发现所述分布式光纤传感设备的传感光路发生异常则自动倒换到损耗最小的所述单模光纤上。进一步的,在步骤b中,每根所述单模光纤的损耗值取所述OTDR主监测倒换装置与所述OTDR从监测倒换装置分别测试所得的平均值。【3】有益效果本专利技术优点:第一、在海缆分布式光纤传感器探测正常情况下,同步的监测所有光纤的链路损耗,及时发现断纤的纤芯,并评估各种光纤回路组合,进行光路组合损耗排名,筛选最优光路组合;第二在海缆分布式光纤传感器探测光路发生断裂或者损耗过大时,将整个光路组合切换至最优的光路组合。附图说明图1为本专利技术海缆分布式监测光路的自动倒换系统的结构示意图;图2为本专利技术海缆分布式监测光路的自动倒换系统中OTDR主监测倒换装置与OTDR从监测倒换装置的结构示意图。具体实施方式下面结合附图,详细介绍本专利技术实施例。参阅图1-图2,本专利技术提供一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统,包括综合监测平台1、OTDR主监测倒换装置2、OTDR从监测倒换装置3、海缆4与分布式光纤传感设备5,OTDR主监测倒换装置2与OTDR从监测倒换装置3分别连接海缆4的两端,OTDR主监测倒换装置2与OTDR从监测倒换装置3上分别连接有一个分布式光纤传感设备5,OTDR主监测倒换装置2、OTDR从监测倒换装置3与分布式光纤传感设备5分别连接综合监测平台1;海缆4内包括多根单模光纤;OTDR主监测倒换装置2包括第一OTDR模块6与第一光路对接口9,第一光路对接口9连接一个分布式光纤传感设备5,第一光路对接口9上连接有第一滤波器10,第一滤波器10上连接有第一光开关11,第一光开关11上连接有多个第一波峰复用12,每个第一波峰复用12分别连接每根单模光纤的一端,第一OTDR模块6上连接有第二滤波器7,第二滤波器7上连接有第二光开关8,第二光开关8分别连接每个第一波峰复用12,第一OTDR模块6分别连接第一光开关11与第二光开关8;OTDR从监测倒换装置3包括第二OTDR模块13与第二光本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统,其特征在于:包括综合监测平台(1)、OTDR主监测倒换装置(2)、OTDR从监测倒换装置(3)、海缆(4)与分布式光纤传感设备(5),所述OTDR主监测倒换装置(2)与所述OTDR从监测倒换装置(3)分别连接所述海缆(4)的两端,所述OTDR主监测倒换装置(2)与所述OTDR从监测倒换装置(3)上分别连接有一个所述分布式光纤传感设备(5),所述OTDR主监测倒换装置(2)、所述OTDR从监测倒换装置(3)与所述分布式光纤传感设备(5)分别连接所述综合监测平台(1);所述海缆(4)内包括多根单模光纤;所述OTDR主监测倒换装置(2)包括第一OTDR模块(6)与第一光路对接口(9),所述第一光路对接口(9)连接一个所述分布式光纤传感设备(5),所述第一光路对接口(9)上连接有第一滤波器(10),所述第一滤波器(10)上连接有第一光开关(11),所述第一光开关(11)上连接有多个第一波峰复用(12),每个所述第一波峰复用(12)分别连接每根所述单模光纤的一端,所述第一OTDR模块(6)上连接有第二滤波器(7),所述第二滤波器(7)上连接有第二光开关(8),所述第二光开关(8)分别连接每个所述第一波峰复用(12),所述第一OTDR模块(6)分别连接所述第一光开关(11)与所述第二光开关(8);所述OTDR从监测倒换装置(3)包括第二OTDR模块(13)与第二光路对接口(16),所述第二光路对接口(16)连接另一个所述分布式光纤传感设备(5),所述第二光路对接口(16)上连接有第三滤波器(17),所述第三滤波器(17)上连接有第三光开关(18),所述第三光开关(18)上连接有多个第二波峰复用(19),每个所述第二波峰复用(19)分别连接每根所述单模光纤的另一端,所述第二OTDR模块(13)上连接有第四滤波器(14),所述第四滤波器(14)上连接有第四光开关(15),所述第四光开关(15)分别连接每个所述第二波峰复用(19),所述第二OTDR模块(13)分别连接所述第三光开关(18)与所述第四光开关(15)。...

【技术特征摘要】
1.一种海缆分布式监测光路的自动倒换系统,其特征在于:包括综合监测平台(1)、OTDR主监测倒换装置(2)、OTDR从监测倒换装置(3)、海缆(4)与分布式光纤传感设备(5),所述OTDR主监测倒换装置(2)与所述OTDR从监测倒换装置(3)分别连接所述海缆(4)的两端,所述OTDR主监测倒换装置(2)与所述OTDR从监测倒换装置(3)上分别连接有一个所述分布式光纤传感设备(5),所述OTDR主监测倒换装置(2)、所述OTDR从监测倒换装置(3)与所述分布式光纤传感设备(5)分别连接所述综合监测平台(1);所述海缆(4)内包括多根单模光纤;所述OTDR主监测倒换装置(2)包括第一OTDR模块(6)与第一光路对接口(9),所述第一光路对接口(9)连接一个所述分布式光纤传感设备(5),所述第一光路对接口(9)上连接有第一滤波器(10),所述第一滤波器(10)上连接有第一光开关(11),所述第一光开关(11)上连接有多个第一波峰复用(12),每个所述第一波峰复用(12)分别连接每根所述单模光纤的一端,所述第一OTDR模块(6)上连接有第二滤波器(7),所述第二滤波器(7)上连接有第二光开关(8),所述第二光开关(8)分别连接每个所述第一波峰复用(12),所述第一OTDR模块(6)分别连接所述第一光开关(11)与所述第二光开关(8);所述OTDR从监测倒换装置(3)包括第二OTDR模块(13)与第二光路对接口(16),所述第二光路对接口(16)连接另一个所述分布式光纤传感设备(5),所述第二光路对接口(16)上连接有第三滤波器(17),所述第三滤波器(17)上连接有第三光开关(18),所述第三光开关(18)上连接有多个第二波峰复用(19),每个所述第二波峰复用(19)分别连接每根所述单模光纤的另一端,所述第二OTDR模块(13)上连接有第四滤波器(14),所述第四滤波器(14)上连接有第四光开关(15),所述第四光开关(15)分别连接每个所述第二波峰复用(19),所述第二OTDR模块(13)分别连接所述第三光开关(18)与所述第四光开关(15)。2.如权利要求1所述的海缆分布式监测光路的自动倒换系统,其特征在于:所述OTDR主监测倒换装置(2)、所述OTDR从监测倒换装置(3)、所述分布式光纤传感...

【专利技术属性】
技术研发人员:王旭峰李昊张真毅陈波周芳
申请(专利权)人:浙江中欣动力测控技术有限公司
类型:发明
国别省市:浙江,33

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