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基于光纤感知的沟道水位检测方法、系统、设备及介质技术方案

技术编号:40432226 阅读:5 留言:0更新日期:2024-02-22 22:58
本发明专利技术涉及水位检测技术领域,公开了一种基于光纤感知的沟道水位检测方法、系统、设备及介质。水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置,本方法包括:线损分析装置记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号,水位检测装置获取当前水位高度,并将待测水位高度对光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,线损分析装置提取反射光信号的信号参数与基准数据进行对比,基于对比结果确定水位检测装置的位置以及对应的水位高度。本方案通过水位检测装置和线损分析装置的结合,实现了对水位高度的检测,解决了现有技术中水位检测对电源和数据传输通道的依赖性,实现水位的采集无源化和数据传输本体化。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及水位检测,更具体地说,它涉及基于光纤感知的沟道水位检测方法、系统、设备及介质


技术介绍

1、当光缆在布放完成后需要对光缆运行环境进行监测,且光缆在地下环境很容易因为积水造成光缆泡水等现象,而现有技术中主要通过水位传感器、水浸传感器实现对积水的检测,但这种方式需要在使用过程中敷设低压电缆到安装点,以此实现设备的供电,同时还需要将将水位数据转换成网络信号通过光纤、运营商网络等方式传输至用户端,该方式对供电线路和传输线路具有极大的依赖性且投资成本高。

2、因此,需要一种不依赖供电线路和传输线路的水位检测方式实现对光缆的积水检测,提高光缆运行环境的安全性。


技术实现思路

1、本专利技术的主要目的在于解决现有的电力沟道内水位检测方法需要新敷设供电线路和传输线路、成本较高的技术问题。

2、本专利技术第一方面提供了一种基于光纤感知的沟道水位检测方法,应用于水位检测系统,所述水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置,所述水位检测方法包括:所述线损分析装置记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号的基准数据;所述水位检测装置获取当前水位高度,并将待测水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号;所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度。

3、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第一种实现方式中,所述线损分析装置记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号的基准数据,包括:所述线损分析装置记录向待测光缆发射的基准光信号,并基于所述基准光信号确定对应的基准otdr曲线;所述线损分析装置基于所述基准otdr曲线确定所述水位检测装置所在位置的损耗值和待测光缆传输基准光信号的损耗值,得到基准数据。

4、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第二种实现方式中,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:所述水位检测装置基于浮力得到当前水位高度,并根据所述水位高度推动待测光缆中与所述水位检测装置连接的位置进行运动产生宏弯;所述水位检测装置在基准光信号通过宏弯时对基准光信号的强度进行调制,得到反射光信号。

5、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第三种实现方式中,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:所述水位检测装置基于浮力得到当前水位高度,并根据所述水位高度得到对应的振动频率;所述水位检测装置将所述振动频率作用到待测光缆中与所述水位检测装置连接的位置;所述水位检测装置在基准光信号通过所述位置时对基准光信号的频率进行调制,得到反射光信号。

6、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第四种实现方式中,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的强度参数,与基准光信号的强度参数进行对比,得到对比结果;判断所述对比结果是否超过预设误差范围;若超过,则确定所述水位检测装置处的积水的高度超过警戒水位,并基于接收反射光信号的时间和对比结果得到所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度。

7、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第五种实现方式中,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的频率参数,与基准光信号的频率参数进行对比,得到对比结果;判断所述对比结果是否超过预设误差范围;若超过,则确定所述水位检测装置处的积水的高度超过警戒水位,并基于接收反射光信号的时间和对比结果得到所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度。

8、在一种实现方案中,在本专利技术第一方面的第六种实现方式中,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并生成反射otdr曲线;所述线损分析装置将所述基准otdr曲线和所述反射otdr曲线进行对比,确定所述反射otdr曲线相较于基准otdr曲线不重合的片段曲线;所述线损分析装置将所述损耗值从所述片段中剔除,得到对比结果;所述线损分析装置基于所述对比结果、接收反射光信号的时间和预设otdr曲线值与水位高度的对应关系,得到所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度。

9、本专利技术第二方面提供了一种基于光纤感知的沟道水位检测系统,所述水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置;所述线损分析装置用于记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号的基准数据;所述水位检测装置用于获取当前水位高度,并将待测水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号;所述线损分析装置还用于接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度。

10、在一种实现方案中,在本专利技术第二方面的第一种实现方式中,所述水位检测装置包括包括:

11、第一调制模块,用于基于浮力得到当前水位高度,并根据所述水位高度推动待测光缆中与所述水位检测装置连接的位置进行运动产生宏弯,所述水位检测装置在基准光信号通过宏弯时对基准光信号的强度进行调制,得到反射光信号;

12、第二调制模块,用于基于浮力得到当前水位高度,并根据所述水位高度得到对应的振动频率,所述水位检测装置将所述振动频率作用到待测光缆中与所述水位检测装置连接的位置,所述水位检测装置在基准光信号通过所述位置时对基准光信号的频率进行调制,得到反射光信号。

13、在一种实现方案中,在本专利技术第二方面的第二种实现方式中,所述线损分析装置包括:

14、记录模块,用于记录向待测光缆发射的基准光信号,并基于所述基准光信号确定对应的基准otdr曲线,所述线损分析装置基于所述基准otdr曲线确定所述水位检测装置所在位置的损耗值和待测光缆传输基准光信号的损耗值,得到基准数据;

15、第一对比模块,用于接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的强度参数,与基准光信号的强度参数进行对比,得到对比结果,判断所述对比结果是否超过预本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于光纤感知的沟道水位检测方法,应用于水位检测系统,其特征在于,所述水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置,所述水位检测方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号的基准数据,包括:

3.根据权利要求1或2所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:

4.根据权利要求1或2所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:

5.根据权利要求3所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括

6.根据权利要求4所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:

7.根据权利要求2所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:

8.一种基于光纤感知的沟道水位检测系统,其特征在于,所述水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置;

9.一种基于光纤感知的沟道水位检测设备,其特征在于,所述水位检测设备包括存储器和至少一个处理器,所述存储器中存储有指令;所述至少一个处理器调用所述存储器中的所述指令,以使得所述水位检测设备执行如权利要求1至7中任一项所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法的各个步骤。

10.一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质上存储有指令,其特征在于,所述指令被处理器执行时实现如权利要求1至7中任一项所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法的各个步骤。

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【技术特征摘要】

1.一种基于光纤感知的沟道水位检测方法,应用于水位检测系统,其特征在于,所述水位检测系统包括利用光缆连接的水位检测装置和线损分析装置,所述水位检测方法包括:

2.根据权利要求1所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置记录待测光缆在未发生事件时的基准光信号的基准数据,包括:

3.根据权利要求1或2所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:

4.根据权利要求1或2所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述水位检测装置获取当前水位高度,并将所述水位高度对待测光缆中的基准光信号的参数进行调制,得到反射光信号,包括:

5.根据权利要求3所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损分析装置接收待测光缆传输的反射光信号,并提取所述反射光信号的信号参数,将所述信号参数和所述基准数据进行对比,得到对比结果,并基于所述对比结果确定所述水位检测装置的位置以及所述位置对应的水位高度,包括:

6.根据权利要求4所述的基于光纤感知的沟道水位检测方法,其特征在于,所述线损...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵晓坤邹航张泰王劲草张先涛王佳崔国瑞吴季珂刘雪莹向荣唐霞徐倩吴蔚
申请(专利权)人:国网四川省电力公司成都供电公司
类型:发明
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