[发明专利]光纤复合架空地线的定位方法及装置

说明书

本发明提出了一种光纤复合架空地线的定位方法，该方法包括：利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；从所述数据序列中提取出特征定位数据；根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。本发明还提出了一种光纤复合架空地线的定位装置，该方法具有定位精度高，能实时监测架空地线的地理位置信息。

技术领域

本发明属于电力系统智能状态监测技术领域，特别涉及光纤复合架空地线的定位方法及装置。

背景技术

分布式光传感技术是一种利用光纤作为传感元件与信号传输介质的传感技术，可实现光纤沿线各个分布式测点的状态变化监测，大量应用于输电线路、石油管道等需要长距离、大范围分布式监控的领域。

架空输电线路状态监测作为分布式光传感技术的一个主要应用领域，可通过连接输电线路上的光纤复合架空地线内部一根光纤实现架空输电线路沿线的状态监测。由于架空输电线路通常较长，在弧垂、缆线冗余长度、光纤冗余长度等因素综合影响下，通过分布式光传感技术检测到的光纤复合架空地线内部光纤的总长度比输电线路总水平长度长，总长度相差最大可达到几公里，这导致了通过分布式光传感技术检测的光纤各个测点无法有效的对应到输电线路的实际地理位置上，定位偏差较大。当输电线路进行改造后，改造前后的缆线长度会发生改变，也会造成分布式状态监测过程中的定位出现较大偏差，影响系统的正常使用。

国内外现有的方法主要是通过光时域反射计检测光纤各个接头的损耗来实现接头的定位，从而进一步实现光纤各个测点定位。而实际应用中由于损耗较小并不能定位到所有光纤接头，再加上输电线路上的接头数量不多，且光缆冗余长度不固定，这也造成了该方法的地理定位精度不高，线路进行改造后也不能实时更新地理定位信息。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供一种光纤复合架空地线的定位方法及装置，解决现有定位方式定位精度不高的问题，实时修正由于线路改造导致的定位错误，增强分布式光传感技术在架空输电线路状态监测中的应用效果。

具体地，本发明提供了一种光纤复合架空地线的定位方法，该方法包括：

利用布里渊光时域反射仪实时采集光纤复合架空地线内部光纤的布里渊频移信号；

对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列；

从所述数据序列中提取出特征定位数据；

根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置；

根据所述杆塔在测量光纤上的地理位置，结合线路参数中杆塔的地理坐标，确定光纤分布式测点的实时地理坐标。

作为上述技术方案的进一步改进，所述对所述布里渊频移信号进行预处理得到光纤分布式测点沿线顺序排列的数据序列为：

采用表征信号离散程度的数学处理方法得到所述数据序列。

作为上述技术方案的进一步改进，所述从所述数据序列中提取出特征定位数据为：

采用表征信号突变的数学处理方法提取所述特征定位数据。

作为上述技术方案的进一步改进，所述根据所述特征定位数据确定输电线路上的各个杆塔在测量光纤上的地理位置包括：

采用峰值提取算法；

将峰值数据位置确定为分布式测点上的所有杆塔位置；

通过判断峰值数据两侧波动起始点和截止点确定光纤接头附近冗余电缆长度。