[发明专利]一种基于健康指数的OPGW运行状态评估方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及光缆评估领域，更具体地，涉及一种基于健康指数的OPGW运行状态评估方法及系统。

背景技术

光纤复合架空地线(OPGW)以其先进的制造技术，较高的使用可靠性而得到电力系统内的广泛应用。OPGW与输电线路同塔架设，处于架空线路的最顶部，它可以避雷和承载短路电流，同时也承担电力信息的传输。随着OPGW光缆线路的不断发展和提高，对OPGW的通信传输质量、安全可靠性以及使用寿命的要求越来越高。在可控因素和不可控因素的双重作用下，对于OPGW的可靠性和使用寿命的研究工作需求迫切。特别是用户单位亟需了解OPGW运行状态的确切情况，以及时决策，确保通信的安全。

根据OPGW光缆的失效模式和老化机理，影响OPGW光缆寿命的因素信息类型繁多，这些信息可以从不同侧面与不同层次上反映OPGW光缆运行情况的好坏，但如果全面考虑这些信息，状态评估采用单一模型将会比较复杂，难以实现；如果减少信息量，又会使评估的准确性、可靠性受到影响。

发明内容

为了解决背景技术中目前存在的OPGW光缆运行评估准确性可靠性低、难以实现等问题，本发明提供了一种基于健康指数的OPGW运行状态评估方法及系统；所述方法及系统考虑OPGW投运至今巡视及检修暴露的光缆本身的状态及缺陷以及所处的环境运算，综合计算得出OPGW的健康指数，并通过健康指数对OPGW的运行状态进行评估；所述一种基于健康指数的OPGW运行状态评估方法包括：

根据OPGW光缆所处环境确定用于评估OPGW光缆健康状态的环境系数；

根据对OPGW光缆的巡视和测试记录确定用于评估OPGW光缆健康状态的状态系数以及缺陷系数；

根据OPGW光缆使用年限以及环境系数计算OPGW光缆的老化系数；

计算OPGW光缆的健康指数并根据健康指数对其运行状态进行评估；

进一步的，所述环境系数包括污秽系数；当OPGW光缆所处环境的附盐密度小于等于0.03mg/cm²时，污秽系数为0.95；当OPGW光缆所处环境的附盐密度大于0.03mg/cm²且小于等于0.06mg/cm²时，污秽系数为1.00；当OPGW光缆所处环境的附盐密度大于0.06mg/cm²且小于等于0.10mg/cm²时，污秽系数为1.05；当OPGW光缆所处环境的附盐密度大于0.10mg/cm²且小于等于0.25mg/cm²时，污秽系数为1.10；当OPGW光缆所处环境的附盐密度大于0.03mg/cm²且小于等于0.06mg/cm²时，污秽系数为1.15；

进一步的，所述环境系数包括气象系数以及雷击系数；所述气象系数依据覆冰厚度和风速进行确定；所述雷击系数依据最近一年内雷暴日次数确定；当最近一年内雷暴日小于等于10天时，雷击系数为0.95；当最近一年内雷暴日大于10天且小于等于20天时，雷击系数为1.00；当最近一年内雷暴日大于20天且小于等于30天时，雷击系数为1.05；当最近一年内雷暴日大于30天且小于等于40天时，雷击系数为1.10；当当最近一年内雷暴日大于40天时，雷击系数为1.20；

进一步的，所述状态系数由OPGW光缆巡视和检修记录确定，如未进行过维护且光纤衰减满足设计或标准要求，状态系数为1.00；如曾打开接头盒进行维护，状态系数为1.05；如OPGW光缆为断股修补后继续使用状态或光纤衰减程度增大且未超过预定阈值，状态系数为1.10；如光纤衰减程度增大且超过预定阈值，状态系数为1.20；当所述OPGW光缆符合多项状态系数，取最大值作为该OPGW光缆的状态系数；

进一步的，所述缺陷系数由OPGW巡视和检修记录中缺陷的次数确定，所述缺陷包括接头盒维修、光缆断股修复以及光纤衰减；当无缺陷时，所述缺陷系数为1.00；当缺陷次数为1次时，所述缺陷系数为1.05；当缺陷次数大于1次且小于等于5次时，所述缺陷系数为1.10；当缺陷次数大于5次且小于等于20次时，所述缺陷系数为1.20；

进一步的，所述老化系数B的计算公式为：

其中，k为环境修正系数；n为使用年限；HI₀为初始健康指数；HI_e为终止健康指数；所述环境修正系数k取所述多个环境系数中的最大值；

进一步的，所述健康指数的计算公式为：