本发明专利技术公开了一种OPGW光缆寿命预测系统，包括上位机、拉曼散射器、布里渊散射器、瑞利散射器和波分复用单元。通过拉曼散射器、布里渊散射器和瑞利散射器分别提供探测光信号，并通过波分复用单元进行耦合成为统一的探测光信号向OPGW光缆内发射，在波分复用单元的作用下避免单独发射时的相互干扰；通过拉曼散射器、布里渊散射器和瑞利散射器将反向散射光信号转化为电信号，上位机基于散射光信号计算获得OPGW光缆的热应力和动弯应力的分布情况，实时获取的反向散射光信号可准确有效的获取OPGW光缆的热应力和动弯应力的分布情况，进而实现更精准的计算计算OPGW光缆的疲劳寿命。更精准的计算计算OPGW光缆的疲劳寿命。更精准的计算计算OPGW光缆的疲劳寿命。
【技术实现步骤摘要】
OPGW光缆寿命预测系统
[0001]本专利技术实施例涉及光缆管理技术，尤其涉及一种OPGW光缆寿命预测系统。
技术介绍
[0002]OPGW光缆(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，光纤复合架空地线)是一种集地线与通信功能为一体的复合架空地线，兼具地线与通信双重功能，现被广泛应用于电力系统中。
[0003]OPGW光缆在工作过程中长期暴露在户外环境中，受到环境中的风吹动影响，使得OPGW光缆在工作过程中常伴随着一定的振动。而其中微风振动发生最为频繁，微风振动使上下弯曲的振动波分布在OPGW光缆上，导致OPGW光缆产生动弯应力，造成OPGW光缆内股与股、层与层、导线与夹具之间存在微动磨损，当磨损累积到一定程度后会导致严重的线路疲劳断线事故。针对OPGW光缆的使用，常见的防护措施做法主要包括基于OPGW光缆能量平衡模型计算线路动弯应力，并结合Miner累计损伤理论评估线路寿命，并以此为依据调度巡检工人对OPGW光缆的磨损情况进行巡检。
[0004]但是在建立OPGW光缆能量平衡模型的过程中需要设定许多理想条件，导致线路微风振动频率与振幅计算存在偏差，动弯应力计算值不准，影响寿命评估精度。此外，在不同的地区的有风气象条件并不相同，并且线路的环境温度场的变化也同样会影响OPGW光缆的疲劳寿命，按照现有的评估方式预估疲劳寿命的误差较大。
技术实现思路
[0005]本专利技术提供一种OPGW光缆寿命预测系统，以实现OPGW光缆更准确的疲劳寿命预测。
[0006]第一方面，本专利技术实施例提供了一种OPGW光缆寿命预测系统，包括上位机、拉曼散射器、布里渊散射器、瑞利散射器和波分复用单元；
[0007]所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器与所述上位机连接，所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器与所述波分复用单元连接，所述波分复用单元与位于相邻变电站之间设置的OPGW光缆连接；
[0008]所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器分别向所述波分复用单元发送探测光信号，所述波分复用单元将所述探测光信号进行耦合后发送至所述OPGW光缆，同时所述波分复用单元采集所述OPGW光缆反射的散射光信号并输送至所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器；
[0009]所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器用于将所述散射光信号转换为电信号；
[0010]所述上位机基于所述电信号计算所述OPGW光缆的热应力和动弯应力确定所述OPGW光缆的疲劳寿命。
[0011]可选的，所述拉曼散射器包括第一激光源、多脉冲光编码调制器、第一掺铒光纤放
大器、第一环形器、第一滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和第一高速采集卡；
[0012]所述第一激光源与所述多脉冲光编码调制器连接，所述多脉冲光编码调制器与所述第一掺铒光纤放大器连接，所述第一掺铒光纤放大器与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一环形器的第二端口与所述波分复用单元连接，所述第一环形器的第三端口与所述第一滤波器连接，所述第一滤波器分别与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器连接，所述第一高速采集卡的输入端与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器连接，所述第一高速采集卡的输出端与所述上位机连接。
[0013]可选的，所述第一激光源向所述多脉冲光编码调制器提供连续光源，所述多脉冲光编码调制器输出脉冲探测光信号，所述第一掺铒光纤放大器将所述脉冲探测光信号放大输出至所述第一环形器。
[0014]可选的，所述第一滤波器保留所述散射光信号中的拉曼散射光信号，并将所述拉曼散射光信号中的斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号分别输给所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。
[0015]可选的，所述布里渊散射器包括第二激光源、第一耦合器、第二耦合器、第二电光调制器、第二掺铒光纤放大器、第三掺铒光纤放大器、扰偏器、第二环形器、第三环形器、光纤布拉格光栅滤波器、第三光电探测器、光纤布拉格光栅滤波器、第二高速采集卡；
[0016]所述第二激光源与所述第一耦合器连接，所述第一耦合器与所述第二电光调制器和所述第二掺铒光纤放大器连接，所述第二电光调制器与所述第三掺铒光纤放大器连接，所述第三掺铒光纤放大器与所述扰偏器连接，所述扰偏器与所述第二环形器的第一端口连接，所述环形器的第二端口与所述波分复用单元连接，所述环形器的第三端口与所述第三环形器的第一端口连接，所述第三环形器的第二端口与所述光纤布拉格光栅滤波器连接，所述第三环形器的第三端口与所述第二耦合器连接，所述第二掺铒光纤放大器与所述第二耦合器连接，所述第二耦合器的输出端与所述第二电光调制器连接，所述第二电光调制器与所述第二高速采集卡连接，所述第二高速采集卡与上位机连接。
[0017]可选的，所述第二激光源向所述第一耦合器提供连续光源，所述第一耦合器将连续光源切分为90％光信号和10％光信号，所述第一耦合器将所述90％光信号输出至所述第二电光调制器，所述第一耦合器将所述10％光信号输出至所述第二掺铒光纤放大器。
[0018]可选的，所述第二环形器将所述OPGW光缆的所述散射光信号输送至所述第三环形器，所述第三环形器将所述散射光信号输送至所述光纤布拉格光栅滤波器，所述光纤布拉格光栅滤波器保留所述散射光信号中的布里渊散射光信号，并将所述布里渊散射光信号输出至所述第二耦合器，所述第二耦合器将所述布里渊散射光信号与所述10％光信号耦合后输出至所述第三光电探测器。
[0019]可选的，所述瑞利散射器包括第三激光源、第三电光调制器、第四掺铒光纤放大器、第四环形器、第二滤波器、第四光电探测器、第三高速采集卡；
[0020]所述第三激光源与所述第三电光调制器连接，所述第三电光调制器与所述第四掺铒光纤放大器连接，所述第四掺铒光纤放大器与所述第四环形器的第一端连接，所述第四环形器的第二端与所述波分复用单元连接，所述第四环形器的第三端与所述第二滤波器连接，所述第二滤波器与所述第四光电探测器连接，所述第四光电探测器与所述第三高速采集卡连接，所述第三高速采集卡与所述上位机连接。
[0021]可选的，所述第三激光源向所述第三电光调制器提供连续光源，所述第三电光调制器输出脉冲探测光信号，所述第四掺铒光纤放大器将所述脉冲探测光信号放大输出至所述第四环形器，所述第四环形器将所述探测光信号输出至所述波分复用单元，所述第四环形器将所述波分复用单元返回的所述散射光信号输出至所述第二滤波器，所述第二滤波器保留所述散射光信号中的瑞利散射光信号，并将所述瑞利散射光信号输出至所述第四光电探测器。
[0022]可选的，还包括光学从机，所述光学从机设置于所述OPGW光缆远离所述波分复用单元的一端，用于检验经所述OPGW光缆传输后的所述探测光信号的传输质量。
[0023]本专利技术通过拉曼散射器、布里渊散射器和瑞利散射器提供探测光信号，并通过波分复用单元进行耦合成为统一的探测光信号向OPGW光缆内发射，可有效的保本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种OPGW光缆寿命预测系统，其特征在于，包括上位机、拉曼散射器、布里渊散射器、瑞利散射器和波分复用单元；所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器与所述上位机连接，所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器与所述波分复用单元连接，所述波分复用单元与位于相邻变电站之间设置的OPGW光缆连接；所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器分别向所述波分复用单元发送探测光信号，所述波分复用单元将所述探测光信号进行耦合后发送至所述OPGW光缆，同时所述波分复用单元采集所述OPGW光缆反射的散射光信号并输送至所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器；所述拉曼散射器、所述布里渊散射器和所述瑞利散射器用于将所述散射光信号转换为电信号；所述上位机基于所述电信号计算所述OPGW光缆的热应力和动弯应力确定所述OPGW光缆的疲劳寿命。2.根据权利要求1所述的OPGW光缆寿命预测系统，其特征在于，所述拉曼散射器包括第一激光源、多脉冲光编码调制器、第一掺铒光纤放大器、第一环形器、第一滤波器、第一光电探测器、第二光电探测器和第一高速采集卡；所述第一激光源与所述多脉冲光编码调制器连接，所述多脉冲光编码调制器与所述第一掺铒光纤放大器连接，所述第一掺铒光纤放大器与所述第一环形器的第一端口连接，所述第一环形器的第二端口与所述波分复用单元连接，所述第一环形器的第三端口与所述第一滤波器连接，所述第一滤波器分别与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器连接，所述第一高速采集卡的输入端与所述第一光电探测器和所述第二光电探测器连接，所述第一高速采集卡的输出端与所述上位机连接。3.根据权利要求2所述的OPGW光缆寿命预测系统，其特征在于，所述第一激光源向所述多脉冲光编码调制器提供连续光源，所述多脉冲光编码调制器输出脉冲探测光信号，所述第一掺铒光纤放大器将所述脉冲探测光信号放大输出至所述第一环形器。4.根据权利要求2所述的OPGW光缆寿命预测系统，其特征在于，所述第一滤波器保留所述散射光信号中的拉曼散射光信号，并将所述拉曼散射光信号中的斯托克斯光信号和反斯托克斯光信号分别输给所述第一光电探测器和所述第二光电探测器。5.根据权利要求1所述的OPGW光缆寿命预测系统，其特征在于，所述布里渊散射器包括第二激光源、第一耦合器、第二耦合器、第二电光调制器、第二掺铒光纤放大器、第三掺铒光纤放大器、扰偏器、第二环形器、第三环形器、第三光电探测器、光纤布拉格光栅滤波器、第二高速采集卡；所述第二激光源与所述第一耦合器连接，所述第一耦合器与所述第二电光调制器和所述第二掺铒光纤放大器连接，所述第二电光调制器与所述第三掺铒光纤放大器连接，所述第三掺铒光纤放大器与所述扰偏器连接，所述扰偏器...
【专利技术属性】
技术研发人员：唐翀，胡金磊，何伟明，黎阳羊，潘斌，周达明，
申请(专利权)人：广东电网有限责任公司清远供电局，
类型：发明
国别省市：
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