[发明专利]长距离电缆现场机械特性测试系统与方法

摘要

一种长距离电缆现场机械特性测试系统与方法，该系统包括拉曼/布里渊分布式传感系统，通过环形器与拉曼/布里渊分布式传感系统相连的单模光纤，单模光纤包括位于电缆的线芯中的第一单模光纤和位于电缆的屏蔽层中的第二单模光纤，还包括与电缆的线芯和屏蔽层连接的变压器；其方法为：利用调制后的窄线宽激光器输出激发第一单模光纤和第二单模光纤内的受激布里渊散射和拉曼散射，散射信号等分进入第一扫描标准具和第二扫描标准具滤光，后经第一光电转换器和第二光电转换器得到布里渊散射频移和拉曼散射强度，求出电缆线芯层和屏蔽层的温度与应变。利用测试结果结合Lamé模型可得到现场长电缆的杨氏模量和泊松比，有助于长距离电缆的在线监测诊断。

主权项

一种长距离电缆现场机械特性测试系统，其特征在于：包括拉曼/布里渊分布式传感系统(1)，通过环形器(106)与拉曼/布里渊分布式传感系统(1)相连的单模光纤(2)，所述单模光纤(2)包括位于电缆(3)的线芯(301)中的第一单模光纤(201)和位于电缆(3)的屏蔽层(303)中的第二单模光纤(202)，还包括与电缆(3)的线芯(301)和屏蔽层(303)通过铜鼻接头连接的变压器(4)；所述拉曼/布里渊分布式传感系统(1)包括包含窄线宽激光器(101)，所述窄线宽激光器(101)与第一1×2耦合器(102)的单端接口相连，所述第一1×2耦合器(102)的双端接口的其中一接口与第一移频器(115)的一端相连，另一接口与第二1×2耦合器(103)的单端接口相连，第二1×2耦合器(103)的双端接口的其中一接口与脉冲调制器(104)的一端相连，另一接口在测试时分别与第一单模光纤(201)和第二单模光纤(202)的一端相连，脉冲调制器(104)的另一端与第二移频器(105)的一端相连，第二移频器(105)的另一端与环形器(106)的一个端口相连，从环形器(106)的该端口数第一个顺时针端口与在测试时分别与第一单模光纤(201)和第二单模光纤(202)的另一端相连，第二个顺时针端口与掺铒光纤放大器(107)的一端相连，掺铒光纤放大器(107)的另一端与第三1×2耦合器(108)单端接口相连，第三1×2耦合器(108)的双端接口分别与第一扫描标准具(109)和第二扫描标准具(110)的一端相连，第一扫描标准具(109)的另一端与第四1×2耦合器(111)双端接口的一个端口相连，另一个端口与第一移频器(115)的另一端相连，第四1×2耦合器(111)的单端口与第一光电转换器(112)的光电转换端相连，第一光电转换器(112)的电信号输出端与信号调理单元(114)的一个通道相连，第二扫描标准具(110)的另一端与第二光电转换器(113)的光电转换端相连，第二光电转换器(113)的电信号输出端与信号调理单元(114)的另一个通道相连。