[发明专利]一种分布式光纤测温与防外破监测设备及防外破预警方法

说明书

本发明涉及一种分布式光纤测温与防外破监测设备及防外破预警方法，其中设备包括：分布式光纤传感系统，用于采集待测电缆上产生的感温光信号和振动光信号；光纤测温防外破监测主机，与分布式光纤传感系统连接，用于将感温光信号和振动光信号进行解调；边缘物联代理装置，与光纤测温防外破监测主机连接，用于根据温度信号和振动信号生成电缆预警信息。本发明通过利用分布式光纤传感系统，可以将现有的分布式光纤测温系统和分布式光纤防外破系统的光路部分合二为一，使得本发明的分布式光纤传感系统能同时监测温度信息和振动信息，并基于此生成电缆预警信息，不仅可以大大降低系统的硬件成本，也保障了电力电缆监测的全面性。

技术领域

本发明涉及电力电缆监测设备技术领域，特别是涉及一种分布式光纤测温与防外破监测设备及防外破预警方法。

背景技术

电力电缆作为电力系统输电载体，其运行状态直接关系到电网的安全和稳定。近年来，随着电力电缆输送负荷需求的持续增加，再加上建设、改造工期过分紧张，给电缆安全运行埋下了隐患，电缆击穿和火灾的事件不断发生。同样的，由于技术和管理上的原因，电力电缆由于人为等因素导致的破坏时有发生，严重威胁电网的安全运行。

分布式光纤测温系统能够实时提供待测电缆全程的表面温度、导芯温度、接头温度等信息，且具有抗干扰、本征安全、测量距离远、精度高、定位准等优势，是电力电缆在线状态监测的最佳手段。分布式光纤防外破监测系统是基于分布式光纤传感网络技术，利用光纤传感和光通信等高科技技术构建的安全报警系统，有灵敏度高、结构简单、适合各种场合、适合于埋入地面隐蔽敷设、抗电干扰、抗腐蚀、能于恶劣的环境下工作等优点，能对外界入侵实时监测并发出报警。

边缘物联代理装置位于电力物联网的感知层、利用设备本地通信接口对各类传感器、终端等设备接入并统一管理、通过协议解析将业务数据提取、汇聚及存储、并按物模型要求进行标准化建模、利用边缘计算能力对业务数据处理后发送至平台层。边缘物联网代理宜具备本地通信、远程通信、协议解析、数据存储及处理、设备信息建模、边缘计算、设备管理、安全防护等功能模块、边缘物联代理装置功能架构图如图1所示。

目前的产品及解决方案是两种产品分开的方案，即分布式光纤测温为一套独立的产品，分布式光纤防外破为另一套独立的产品，两套产品有各自的光路、传感器(光纤)、电路等。传感光纤作为物联网传感器，与边缘物联代理装置需深化结合使用，促进解决相互独立的产品间在信息传递和处理存在时延，造成故障预警不及时的问题。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的是提供一种分布式光纤测温与防外破监测设备及其防外破预警方法，以解决现有的电力电缆监测设备预警不及时的问题。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种分布式光纤测温与防外破监测设备，包括：

分布式光纤传感系统，用于采集安装在待测电缆上的感温光纤和振动光纤产生的温度光信号和振动光信号；

光纤测温防外破监测主机，与所述分布式光纤传感系统连接，用于将所述温度光信号和所述振动光信号进行解调生成温度数字信号和振动数字信号；

边缘物联代理装置，与所述光纤测温防外破监测主机连接，用于根据所述温度信号和所述振动信号生成电缆预警信息。

优选地，所述分布式光纤传感系统，包括：

激光器；

激光调制系统，所述激光调制系统的一端与所述激光器的输出端连通；

耦合器，所述耦合器的第一端与所述激光调制系统的另一端连通；

感温光信号探测系统，分别与所述耦合器的第二端和所述感温光纤连通，用于采集所述感温光纤上的温度光信号；