[发明专利]一种OPGW断股程度的监测装置

说明书

本发明实施例提供一种OPGW断股程度的监测装置，该监测装置包括：光输出模块、波分复用器、光环形器、波分解复用器、时间测量模块、光信息处理模块、数据处理模块和神经网络模块；光输出模块与波分复用器连接，光输出模块用于产生第一脉冲光、第二脉冲光和第三脉冲光，并将第一脉冲光、第二脉冲光和第三脉冲光输入到波分复用器中；波分复用器与光环形器的第一端连接，波分复用器用于将第一脉冲光、第二脉冲光和第三脉冲光进行耦合后输入至光环形器的第一端，将耦合后的光称为耦合光。本发明实施例提供的监测装置可以直接与OPGW连接，可以实现OPGW的断股程度的在线监测，具有监测方便、工作量小、测量单位大、测量数据准确以及节省人力等优点。

技术领域

本发明涉及电力领域，特别是涉及一种OPGW断股程度的监测装置监测。

背景技术

复合架空地线(Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，OPGW)是电力传输的重要通道中不可获取的一部分，也是国家能源网络的重要基础设施。然而由于OPGW长期处于自然环境中，受到恶劣天气、施工的外力破坏以及线路老化、腐蚀、雷击和风振等问题，容易造成输电线断股或散股的现象。输电线断股会影响线路的机械强度，从而引发线路的通讯故障，对线路的继电保护和安全稳定运行等造成严重威胁，从而引发安全事故。因此要对OPGW的断股情况定期进行巡视、检查以及在线监测。

现阶段的断股监测主要依靠人工巡线、无人机监测以及摄像监测等技术，然而，由于OPGW跨距长、所处地形复杂，现阶段的监测手段很难满足要求，例如人工巡线周期长、巡线困难且主要依赖于巡视员的主观判断；无人机巡视范围有限、受天气与拍摄条件限制较大；摄像监测技术受自然条件影响大、检修维护困难且信号传输不稳定；这使得OPGW的断股程度监测十分困难，不利于电力系统的安全稳定运行。

分布式光纤传感器是近年来在电力系统领域新发展的一种传感技术，它具有传感距离远、空间连续传感、传感器与传输介质统一以及维护检修方便等优点，已在多地电力系统进行试点，然而由于该技术对外界环境变化十分敏感，利用单一参量进行监测容易对断股情况出现误判。由于光纤内部一般留有余长，利用单一参量监测无法判断OPGW断股程度较低时的情况。

发明内容

本发明实施例提供的OPGW断股程度的监测装置可以直接与OPGW连接，可以实现OPGW的断股程度的在线监测，具有监测方便、工作量小、测量单位大、测量数据准确以及节省人力等优点。

本发明实施例提供一种OPGW断股程度的监测装置，该监测装置包括：光输出模块、波分复用器、光环形器、波分解复用器、时间测量模块、光信息处理模块、数据处理模块和神经网络模块；

所述光输出模块与所述波分复用器连接，所述光输出模块用于产生第一脉冲光、第二脉冲光和第三脉冲光，并将所述第一脉冲光、所述第二脉冲光和所述第三脉冲光输入到所述波分复用器中；

所述波分复用器与所述光环形器的第一端连接，所述波分复用器用于将所述第一脉冲光、所述第二脉冲光和所述第三脉冲光进行耦合后输入至所述光环形器的第一端，其中，将耦合后的光称为耦合光；

所述光环形器的第二端与所述OPGW连接，所述光环形器用于将第一端输入的耦合光从第二端输出至所述OPGW中；

所述光环形器的第三端与所述波分解复用器连接，所述光环形器还用于将第二端输入的后向散射耦合光从所述光环形器的第三端输出至波分解复用器中，其中，所述后向散射耦合光表示所述耦合光在所述OPGW中产生的后向散射光；

所述时间测量模块与所述光环形器的第二端连接，所述时间测量模块用于检测所述光环形器第二端输出的所述耦合光与第二端输入的所述后向散射耦合光之间的时间差；

所述波分解复用器与所述光信息处理模块连接，所述波分解复用器用于将所述后向散射耦合光分解成第四脉冲光、第五脉冲光和第六脉冲光，并将所述第四脉冲光、所述第五脉冲光和所述第六脉冲光输入至所述光信息处理模块；