[实用新型]基于光纤复合架空地线的实时雷击定位系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及雷击定位，特别是一种用于现有高压输电线网的基于光纤复合架空地线的实时雷击定位系统。他是利用雷击导致光纤复合架空地线中传输激光的偏振态发生变化的原理对雷击输电线路事件实现较为精确的实时定位。

背景技术

电力行业作为我国国民经济的支柱，每年由于雷击灾害无法及时定位修理而给国家造成巨额经济损失，如何准确迅速定位雷击一直是各个国家的研究热点。雷电放电会产生光、声音和电磁波，目前实用化的雷击故障定位大都采用测定放电辐射的电磁波，传统的雷击定位技术主要用于气象学。判断落雷地点一般有以下两种方法：

1、定向定位。定向定位要利用两个和两个以上探测站以正交环形磁场天线同时测定落雷点与探测站连线的方位角，两个探测站获得两个方位角，用球面三角交会确定落雷点，由于利用磁场天线，常称为磁场定向定位；

2、时差定位。时差定位是通过监测落雷点电磁波信号峰值到达探测站相对时间差，在球面上建立双曲线，3个探测站能产生两条双曲线，其交点即为落雷点位置。

以上两种传统雷击定位方法的定位精度约为1000m，对于高压输电线的雷击定位都具有针对性不强，且精度与响应速度都无法达到要求的缺点，电力领域需要针对输电线路的雷击定位的新技术。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于光纤复合架空地线的实时雷击定位系统，该系统的定位精度应能够达到500m，能更加准确迅速地对雷击输电线的位置进行远程测定，要有效降低定位系统的建立成本。

本实用新型的设计思想是：通过检测雷击处光波的偏振态变化来捕捉雷击输电线事件，解决表征光波偏振态的4个斯托克斯参数的高速实时检测的问题，解决光波偏振态的信号处理与分析的问题，通过4通道同时捕捉光波的4个斯托克斯参数的变化并通过特殊的算法来得出雷击处光波偏振态的变化的 dβ = ( dS 1 dt ) 2 + ( dS 2 dt ) 2 + ( dS 3 dt ) 2 , ]]>其中S₁、S₂、S₃分别为偏振光的斯托克斯参数以时间t为变量的函数，该算法能够大幅度提高系统对于雷击事件判断的准确度以及对于雷击定位的精度。

本实用新型的技术解决方案如下：

一种用于高压输电线网的基于光纤复合架空地线的实时雷击定位系统，其特征在于包括一套光电接收系统及信号处理系统，该光电接收系统及信号处理系统的输出端接所述的光纤复合架空地线的第一光纤的近端，该光电接收系统及信号处理系统的输入端接光纤复合架空地线的第二光纤的近端，所述的第一光纤和第二光纤的远端串连一延迟光纤，所述的光电接收系统及信号处理系统按信号的传输过程为序的构成依次是第二光纤、分束器，该分束器的四个输出端分接四个组件，每个组件由四分之一波片、检偏器和光电检测器串连而成，四个光电检测器的输出端接到一采集系统的输入端，该采集系统的输出端接计算机的输入端，该计算机的一个输出端接所述的采集系统的第五输入端，所述的计算机的第二输出端接激光电源的控制端，该激光电源接激光器供给电源，该激光器输出的激光经起偏器接所述的第一光纤的近端。