电力跨越光缆线路全覆盖检测系统及方法技术方案

电力跨越光缆线路全覆盖检测系统及方法，涉及电力系统光纤通信领域，解决现有技术只能对一条光缆线路通过独占一根光纤纤芯实现该纤芯的检测，浪费线路的光纤纤芯通信资源，且无法进行短距离光缆线路全覆盖检测和纤芯级故障定位等问题，该检测系统包括一个主设备和一个从设备，主设备安装在跨越电力光缆线路的主杆塔侧，从设备安装在所述跨越电力光缆线路的跨越杆塔侧；本发明专利技术同时在线检测电力跨越光缆线路的全部光纤纤芯，且不影响电力跨越光缆线路正常通信，不独立占用光缆的光纤纤芯；实现电力跨越光缆线路各光纤纤芯全覆盖检测和故障精确定位，提高了检测系统运行适应性，保障电力跨越光缆线路稳定运行，满足了检测需求。求。求。

【技术实现步骤摘要】
电力跨越光缆线路全覆盖检测系统及方法


[0001]本专利技术涉及电力系统光纤通信领域，具体涉及电力跨越光缆线路全覆盖检测系统及方法。

技术介绍

[0002]电力跨越光缆线路敷设环境复杂、跨越河流和铁道等隔离地理障碍，不便于线路巡视，导致电力跨越光缆线路的运维和检修困难。一旦电力跨越光缆线路发生故障，因跨越障碍不便于维修，造成通信中断增长，严重影响电力系统安全运行，给电力企业造成经济损失。现有检测方式不能实现在保证正常通信条件下，一次性覆盖线路的全部纤芯进行高可靠性在线检测；基于光功率的光缆线路在线监测模式，只能提供线路接入纤芯故障告警，无法提供检测，需要人工检测；基于光时域反射仪(OTDR)的光缆线路检测方法因检测备用纤芯且检测距离量程存在下限阈值，无法检测短距离的电力跨越光缆线路工作纤芯并定位故障，不能满足跨越电力光缆网运维要求。因此现有技术难以满足跨越电力光缆网线路检测需求。
[0003]因此，电力跨越光缆线路全覆盖检测需要针对电力跨越光缆线路开展在线检测，保障线路正常通信，同时实现电力跨越光缆线路所有光纤纤芯全覆盖在线检测，并不受线路空纤芯数量限制，同时提高线路故障点检测结果的精确计算，自动切除故障纤芯恢复通信，并减少供电设备数量，提高光缆线路检测智能化程度和可靠性。

技术实现思路

[0004]本专利技术为解决现有基于OTDR的光缆线路检测模式，只能对一条光缆线路通过独占一根光纤纤芯实现该纤芯的检测，浪费线路的光纤纤芯通信资源，且无法进行短距离光缆线路全覆盖检测和纤芯级故障定位；基于光功率的光缆线路在线检测模式，只能提供光缆线路收光纤芯光路在线监测和故障告警，但需要人工检测故障；现有检测方式无法用于电力跨越光缆线路实现光纤纤芯的全覆盖检测等问题，提供电力跨越光缆线路全覆盖检测系统及方法。
[0005]电力跨越光缆线路全覆盖检测系统，该检测系统实现电力跨越光缆线路中所有光纤纤芯的通信条件下，对光缆线路中所有光纤纤芯的全覆盖同时在线检测；
[0006]该检测系统包括一个主设备和一个从设备，所述主设备安装在跨越电力光缆线路的主杆塔侧，所述从设备安装在所述跨越电力光缆线路的跨越杆塔侧；
[0007]所述主设备包括N个主单元，与所述N个主单元共用的控制处理器、光源、OTDR、第一光开关、第二光开关、第三光开关、第四光开关、光功率计和光衰减器；以及设置在相邻主单元之间的2
×
2光开关；
[0008]所述从设备包括N个从单元；
[0009]每个主单元包括主波分复用器和主解复用器；每个从单元包括从波分复用器和从解复用器；
[0010]所述N个主单元和N个从单元共同完成对应跨越电力光缆线路的N对光纤发光光路和收光光路的同时在线检测和自动故障检测；
[0011]所述控制处理器通过控制第一光开关、第二光开关实现光源依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1的主波分复用器的复用端口，并通过主波分复用器的出光端口通过跨越电力光缆线路连接从单元1的从解复用器的进光端口；
[0012]所述从解复用器的解复用端口与从波分复用器的复用端口连接，所述从波分复用器的出光端口通过所述跨越电力光缆线路与主单元1的主解复用器的进光端口连接，所述主解复用器的解复用端口通过2
×
2光开关连接至主单元2的主波分复用器的复用端口，依次类推，实现主单元1至主单元N的依次连接，通过控制第三光开关、第四光开关实现所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关和光功率计；实现跨越电力光缆线路中N对光路在通信条件下的全覆盖在线检测；
[0013]在所述在线检测过程中，所述控制处理器循环读取光功率计的光功率值，当读取的光功率值低于设定阈值时，控制处理器通过控制第一光开关实现OTDR依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1中主波分复用器的复用端口；
[0014]通过控制第四光开关实现所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关以及光衰减器，实现跨越电力光缆线路N对光路在通信条件下的全覆盖自动故障检测；并将自动故障检测结果上传至服务器。
[0015]电力跨越光缆线路全覆盖检测方法，该方法由以下步骤实现：
[0016]步骤一、所述控制处理器通过控制第一光开关、第二光开关实现光源光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1的主波分复用器的复用端口，并通过主波分复用器的出光端口通过跨越电力光缆线路连接从单元1的从解复用器的进光端口；
[0017]所述从解复用器的解复用端口与从波分复用器的复用端口连接，所述从波分复用器的出光端口通过所述跨越电力光缆线路与主单元1的主解复用器的进光端口连接，所述主解复用器的解复用端口通过2
×
2光开关连接至主单元2的主波分复用器的复用端口，依次类推，实现主单元1至主单元N的依次连接，通过控制第三光开关、第四光开关，实现主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关和光功率计，实现跨越电力光缆线路中光路对在通信条件下的全覆盖在线检测；
[0018]步骤二、在所述在线检测过程中，所述控制处理器循环读取光功率计的光功率值，当读取的光功率值低于设定阈值时，控制处理器通过控制第一光开关实现OTDR光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1中主波分复用器的复用端口；
[0019]通过控制第四光开关实现所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关以及光衰减器，实现检测系统内跨越电力光缆线路M对发光光路和收光光路在通信条件下的全覆盖自动故障检测；所述M为初始主单元个数，初始值与N值相等；
[0020]步骤三、所述控制处理器根据获取的自动故障检测的故障点信息，计算检测实际故障点位置y和故障光路对编号z
k
，并将实际故障点位置y和故障光路对编号z
k
和故障光路对编号集Z上传至服务器；k为故障检测次数，初始值为1；故障光路对编号集Z初始化为空集；
[0021]步骤四、所述控制处理器根据步骤三获取的故障光路对编号z
k
和故障光路对编号集Z，控制主单元z
k
与其相邻的上下主单元连接方式，即：控制主单元z
k
与上个主单元z
k
‑
1之
间的2
×
2光开关z
k
‑
1，分别实现光接口1和光接口4相连，光接口2和光接口3相连，控制主单元z
k
与下个主单元z
k
+1在之间2
×
2光开关z
k
，分别实现光接口1和光接口4相连，光接口2和光接口3相连，实现主单元z
k
和从单元z
k
剥离，进而实现将故障光路对编号z
k
从检测系统中剥离，使M＝M
‑
1，k＝k+1，将z
k
添加到故障光路对编号集Z中，Z＝Z∪z
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电力跨越光缆线路全覆盖检测系统，其特征是：该检测系统实现电力跨越光缆线路中所有光纤纤芯的通信条件下，对光缆线路中所有光纤纤芯的全覆盖同时在线检测；该检测系统包括一个主设备和一个从设备，所述主设备安装在跨越电力光缆线路的主杆塔侧，所述从设备安装在所述跨越电力光缆线路的跨越杆塔侧；所述主设备包括N个主单元，与所述N个主单元共用的控制处理器以及与所述控制处理器分别连接的光源、OTDR、第一光开关、第二光开关、第三光开关、第四光开关、光功率计和光衰减器；以及设置在相邻主单元之间的2
×
2光开关；所述从设备包括N个从单元；每个主单元包括主波分复用器和主解复用器；每个从单元包括从波分复用器和从解复用器；所述N个主单元和N个从单元共同完成对应跨越电力光缆线路的N对光纤发光光路和收光光路的同时在线监测和故障检测；所述控制处理器通过控制光源光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1的主波分复用器的复用端口，并通过主波分复用器的出光端口通过跨越电力光缆线路连接从单元1的从解复用器的进光端口；所述从解复用器的解复用端口与从波分复用器的复用端口连接，所述从波分复用器的出光端口通过所述跨越电力光缆线路与主单元1的主解复用器的进光端口连接，所述主解复用器的解复用端口通过2
×
2光开关连接至主单元2的主波分复用器的复用端口，依次类推，实现主单元1至主单元N的依次连接，所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关和光功率计，实现跨越电力光缆线路中N对光路在通信条件下的全覆盖在线检测；在所述在线检测过程中，所述控制处理器循环读取光功率计的光功率值，当读取的光功率值低于设定阈值时，控制处理器控制OTDR光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1中主波分复用器的复用端口；控制所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关以及光衰减器，实现跨越电力光缆线路M对光路在通信条件下的全覆盖自动故障检测；并将自动故障检测结果上传至服务器。2.电力跨越光缆线路全覆盖检测方法，其特征是：该方法通过权利要求1所述的检测系统实现；根据自动故障检测的结果，获得实际故障点位置及故障光路对编号，并剔除故障单元；该方法具体由以下步骤实现：步骤一、所述控制处理器通过控制光源光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1的主波分复用器的复用端口，并通过主波分复用器的出光端口通过跨越电力光缆线路连接从单元1的从解复用器的进光端口；所述从解复用器的解复用端口与从波分复用器的复用端口连接，所述从波分复用器的出光端口通过所述跨越电力光缆线路与主单元1的主解复用器的进光端口连接，所述主解复用器的解复用端口通过光开关连接至主单元2的主波分复用器的复用端口，依次类推，实现主单元1至主单元N的依次连接，所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关和光功率计，实现跨越电力光缆线路中光路对在通信条件下的全覆盖在线监测；
步骤二、在所述在线监测过程中，所述控制处理器循环读取光功率计的光功率值，当读取的光功率值低于设定阈值时，控制处理器控制第一光开关光路0连接至光路2；控制OTDR光接口依次连接第一光开关、第二光开关和主单元1中主波分复用器的复用端口；控制所述主单元N的主解复用器的解复用端口依次连接第三光开关、第四光开关以及光衰减器，实现检测系统内跨越电力光缆线路M对发光光路和收光光路在通信条件下的全覆盖自动故障检测；所述M为初始主单元个数，初始值与N值相等；步骤三、所述控制处理器根据获取的自动故障检测的故障点信息，计算检测实际故障点位置y和故障光路对编号z
k
，并将实际故障点位置y和故障光路对编号z
k
和故障光路对编号集Z上传至服务器；k为检测次数，初始值为1；故障光路对编号集Z初始化为空集；步骤四、所述控制处理器根据步骤三获取的故障光路对编号z
k
和故障光路对编号集Z，控制主单元z
k
与其相邻的上下主单元连接方式，即：控制主单元z
k
与上个主单元z
k
‑
1之间的2
×
2光开关z
k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜万昌，霍聪，郭健，王圣达，刘丹妮，王涛，李天瑞，黄松，张晓茜，
申请(专利权)人：东北电力大学，
类型：发明
国别省市：