[发明专利]OPGW光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质

说明书

本发明提供一种OPGW光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质，方法包括：获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长；根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数；由温度系数计算得到OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率；根据OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率定位雷击事件发生位置。该方法对OPGW光缆的运行进行全时全域的雷击定位监测，为因雷击导致的OPGW光缆运行隐患提供解决途径。该OPGW光缆的状态检测方法，可以检测OPGW光缆的故障、亚健康和健康状态。

技术领域

本发明涉及无线通信技术领域，特别涉及一种OPGW光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质。

背景技术

分布式光纤具有检测距离远，灵敏度高，环境适应性高，抗电磁干扰能力强等优势被广泛运用火灾报警、周界安防、物体形变等监测场景。

同时光纤复合架空地线是集光纤通信功能与输电线路避雷功能于一体的复合架空地线，是电力特种光缆的一个重要发展方向。随着电力系统光纤通信网络的建设，光纤复合架空地线开始被大规模采用。由于OPGW光缆的功能定义，需兼顾强抗拉力以及导体属性，长时间运行在复杂的自然环境之中，一旦遭遇雷击，瞬时高温会导致OPGW光缆局部碳化，发生断股、甚至整缆断裂。雷击现象随机，雷击后，隐蔽性强，且OPGW光缆运行距离长等都是定位隐患的重要影响因素。因此，研究利用分布式光纤技术定位OPGW光缆雷击点对解决OPGW光缆安全隐患具有指导性意义。

目前，OPGW光缆遭受雷击定位尚无有效技术手段。一般通过输电线路巡检(望远镜或无人机)来确定遭受雷击后的位置。

发明内容

针对光纤复合架空地线(以下简称OPGW光缆)在运行过程中，一旦遭受雷击将造成巨大隐患问题，本发明提供一种OPGW光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质，该方法能准确的雷击定位机制，为电力系统的运行提供全时全域安全保障。

为达到上述目的，本发明采用了以下技术方案：

一种OPGW光缆雷击定位监测方法，包括以下步骤：

获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长；

根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数；由温度系数计算得到OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率；

根据OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率定位雷击事件发生位置。

作为本发明的进一步改进，所述分布式光纤置于管状结构中，控制管状结构光纤余长，形成传感复合单元，所述分布式光纤与OPGW光缆的其它光单元及金属单线进行绞合并全线敷设OPGW光缆。

作为本发明的进一步改进，所述获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长之前还包括：

对OPGW光缆中分布式光纤的阵列光栅相对位置进行标定，匹配阵列光栅中不同位置的光栅与OPGW光缆的实际位置；然后实时采集每个光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长。

作为本发明的进一步改进，所述根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数，具体步骤包括：

对OPGW光缆初始化波长标定，t₁时刻作为每个光栅的波长的参照位置，用λ₁、λ₂......λ_n表示；

实时采集t₂时刻的波长，用λ_t1,λ_t2.......λ_tn表示，则t₁到t₂时刻的波长变化率为：