CN104089634A - 一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统及监测方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统及监测方法，属于电力系统输电线路安全监测领域。该系统利用偏振敏感光时域反射仪（P-OTDR）实现架空输电线缆风舞和覆冰的远程在线监测，根据散射信号沿光缆分布的偏振态变化情况分析得到架空线缆实时的风舞和覆冰状况，实现舞动位置、频率、幅度的实时测量，结果由GPRS无线传输模块传输至远程监控终端，实现远程在线监测。该方法无需铺设多个分立传感器，系统结构简单，施工和维护方便，另外其传感前端无需供电、本质安全，能够抗高压线路的电磁干扰，对于电力系统长距离架空线缆的安全监测具有广泛的应用价值。

Description

一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统及监测方法

技术领域

本发明属于电力系统架空输电线路安全监测领域，具体涉及一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统及监测方法，更具体涉及基于光时域反射技术的一种输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统及监测方法。

背景技术

电力系统架空输电线缆舞动是威胁输电线路安全运行的重要因素之一，该种舞动会造成线路频繁跳闸、停电、导线磨损、烧伤与断线，金具及有关部件的损坏等。现有技术主要通过以下三个方面对导线舞动进行遏制：1)避开易形成舞动的覆冰区域和控制线路走向，但由于很多地区的地形地貌结构的问题，较难避免覆冰区域，且较难控制线路走向；2)提高线缆抵抗舞动的能力，通过改变导线的机械与电气系统的材质结构来提高线路抗舞动能力；3)加装防舞器，需要每隔一定的间隔安装，此方法成本较高，且维修、维护麻烦。上述3种方法对输电线缆防舞动虽然起了一定作用，但实际应用效果较差，且无法对线缆舞动进行在线监測。公开号CN201134152和CN201233275的中国专利，分别提供一种架空输电线路舞动监测装置及系统和一种精确测量高压线路舞动幅值及频率的检测装置。公开号CN201134152的专利中，舞动监测装置是检测导线舞动时的加速度，由信号调理单元对此加速度进行调理，然后传递给无线发射単元，最后由无线发射単元发射给无线接收单元，由无线接收单元对信号进行分析，得出线路舞动的轨迹、幅值、舞动阶次。而公开号CN201233275专利中的舞动监测装置是利用倾角传感器和加速度传感器对线路进行检测，并将这些信号转化成电信号，接着通过数字电路，最后由单片机进行分析，得出舞动幅值和频率。这两类系统均是利用分立的电学传感元件进行测量，工程应用困难，对于长距离输电线缆监测需要大量的监测单元组网，系统结构冗繁，且各个单元的供电及维护也是问题，同时电学传感器测量本身具有安全隐患。公开号CN102072762B的中国专利提供一种脉冲注入式线路舞动在线监测方法，从电容式电压互感器的末端注入一10ns的脉冲信号，此脉冲信号在超高压线路上进行传输，当线路随风发生低频的舞动时，线路的电容发生改变，继而波阻抗发生了变化，导致沿线路的脉冲信号会发生相应的波动现象，根据这种信号波动我们可以判断出线路舞动的位置、舞动频率、舞动幅值等。该方法能够测量舞动位置，但舞动频率及幅值的量化测量比较困难，而且不具备抗电磁干扰能力，在高压输电线缆自身的电磁干扰下及雷电等恶劣天气气候条件下，系统工作稳定性受到很大影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种抗电磁干扰及雷电等恶劣环境的输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统，解决现有的方法对舞动频率及幅值的量化测量比较困难，而且不具备抗电磁干扰能力，在高压输电线缆自身的电磁干扰下及雷电等恶劣天气气候条件下，系统工作稳定性受到很大影响的问题。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统，该系统由OPGW光缆、光纤传感信号解调仪、处理装置、显示终端、GPRS无线传输设备和远程监控终端组成；所述光纤传感信号解调仪主要由窄线宽激光器、声光调制器、掺铒光纤放大器、隔离器、起偏器、环形器、偏振分束器、光电探测器构成；声光调制器将窄线宽激光器产生的连续光调制成周期性的脉冲光信号，该调制光脉冲在掺铒光纤放大器中放大，经隔离器有效隔离反射光，利用起偏器得到偏振光后从环形器1、2端口注入架空输电线路的OPGW光缆，脉冲光信号沿OPGW光纤传输时产生的后向瑞利散射光从环形器2、3端口进入偏振分束器，将散射光分成振动方向相互垂直的两路光，选择一路或两路光并行通过光电探测器进行光电转换，然后由处理装置对转换后的电信号进行数据采集、分析和处理，在显示终端进行显示和报警提示，分析和处理后的数据由GPRS无线传输设备传输至远程监控终端。

进一步地，处理装置包括A/D转换器、微处理器(MCU)、数据存储器、GPRS无线传输设备通信串口；其中A/D转换器通过BNC接头和光纤传感信号解调仪的光电探测器输出端口相连接，得到的数字信号写入数据存储器；处理装置的GPRS无线传输设备通信串口与GPRS无线传输设备通过RS232串口线连接。

进一步地，显示终端由显示器和扬声器组成。

进一步地，远程监控终端由中央处理器(电脑主机)和硬件报警器组成。

一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，当线缆发生风舞时，首先需要确定其发生的位置和时间。对采集信号P_l[t]，其中t表示采样时间序号，l为距离标号，P_l[t]表示t时刻、光纤位置l处后向瑞利散射光的光强分布。对于时刻t₀，若某一位置l₀，满足(P_Threshold为光强变化阈值)，则说明此位置光缆内散射光光强发生突变，判定此位置、此时刻发生了线路风舞或覆冰。对位置l₀处的后向瑞利散射光强信号从时间t₀开始累积得到时间信号序列(T为累积时间)，对进一步分析可以得到位置l₀处风舞及覆冰对线缆的作用，如舞动幅度、舞动频率、覆冰影响程度等。

架空线缆某舞动位置处的实时舞动幅度，由该位置处累积的时间信号进行分析得到，包括摆动幅度标定与校准和实际舞动幅度测量两个阶段。系统安装完毕后需要先在无风环境下进行一次摆动幅度标定与校准，校准通过若干组光缆摆动实验完成，要求各组摆幅等间隔递增以提高测试精度。例如：做N组光缆摆动实验，每组摆幅分别为0.1m、0.2m、0.3m……，系统计算并记录光缆以这N组摆幅摆动时对应的特征数据，并生成一一对应的“摆幅-特征参数”数据表。测量实际舞动幅度时，通过对特征数据查表比较的方法，能够将本次舞动幅度进行归类。校准实验的组次越多、摆幅间隔越小，则测试精度与分辨率就越高。

具体实现算法如下所述：

步骤一，摆动幅度参考值标定与校准：进行N组摆幅不同的光缆摆动实验，采集位置处随时间变化的风舞数据。记第i组实验数据为计算其方差和最大最小值之差(以下简称峰峰值)构造特征参考数据集其中E²为二维欧氏空间。此特征数据集与各个光缆摆幅一一对应，以“摆幅-特征参数”数据表形式存储备用。每当光缆材质、长度、跨度、光纤类型等发生变化时，需要重新进行校准并生成新的参考表格。

步骤二，实际舞动幅度的测量：对舞动位置l₀处的时间信号序列计算其方差和峰峰值得到特征参数样本点分别计算到特征参考数据集K中各点的欧氏距离，计算过程如式从特征参考数据集K中找到最小欧氏距离样本点对应的特征参数，查找“摆幅-特征参数”数据表，将本次舞动幅度归类到该特征参数所对应的摆幅，至此完成实际舞动幅度的定量测量。

架空线缆某舞动位置处的实时舞动频率通过频谱分析计算得出。对该位置处信号滤除直流分量后，进行傅里叶变换得到其频谱分布，计算出频谱分布中幅度最大及其附近幅度较大的分布区间对应的频率值，即为此时架空线缆的主要舞动频率分量。

采用Haffman编码方法对采集的原始光时域反射信号进行数据压缩编码。

Haffman编码的步骤如下：(1)统计每个要编码字符的频率；(2)为每个字符指定一个只包含一个结点的二叉树，把字符的频率指派给对应的树，称之为树的权；(3)寻找权值最小的两棵树，如果多于两棵树权值相同则随机选择两棵，然后把这两棵树合并成一棵带有新的根结点的树，其左右子树分别是所选择的那两棵树；(4)重复步骤(3)直到只剩下最后一棵树；结束时，原先的每个结点都成为最后二叉树的一个叶结点；和所有的二叉树一样，从根结点到每个叶结点只有一条唯一的路径；路径行进规则是对每个结点的左指针指派一个权值0，而对每个结点的右指针指派一个权值l；对于每个叶结点来说，这条路径定义了它所对应的Haffman编码；此时则形成一张字符-Haffman编码对照表，留待解码时使用；解码时，由约定好的字符-Haffman编码对照表，顺次将Haffman编码翻译成字符，则解码成功。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

本发明基于分布式光纤传感技术，即偏振光时域反射技术，提出一种抗电磁干扰及其他恶劣环境的输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统，只需OPGW光缆接入，利用OPGW光缆本身作为感知单元可进行长距离连续分布测量，无需任何传感装置，传感前端无源，本质可靠，可以对架空输电线缆的舞动(频率、幅度及位置)和覆冰进行连续分布式定量测量，抗电磁干扰，能够在高压线缆附近或雷电等恶劣天气气候条件下安全稳定工作，特别适用于长距离输电线缆远程在线安全监测。

附图说明

图1为本发明一种输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统及方法的整体架构。

图2为本发明采用的光纤复合架空地线(OPGW光缆)内部结构。

图3为本发明的核心设备即光纤传感信号解调仪的内部结构。

图4为本发明中典型风舞信号的频谱分布图。

具体实施方式

下面将参照附图，对本发明作进一步的描述：

一种输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统整体构成如图1所示，包括：光纤复合架空地线(OPGW光缆)、光纤传感信号解调仪、处理装置、显示终端、GPRS无线传输设备及远程监控终端。

整个系统的工作流程如下：经声光调制器调制的光脉冲从光信号解调设备中通过环形器注入架空输电线缆的OPGW光缆，从光缆中返回的散射光经偏振分束器转变成偏振光信息，经过光信号解调设备中探测器接收，在处理装置中进行光时域信号分析和处理，可以根据散射信号沿光缆分布的偏振态变化情况分析得到架空线缆实时的风舞和覆冰状况，具体包括风舞的位置、幅度、频率、覆冰影响程度等参数，并根据信号变化的位置确定舞动和覆冰影响的起始位置，及时给出预警信息，在显示终端进行显示和报警提示。同时，该实时监测信号经过数据压缩编码后，与预警结果一起由GPRS无线传输模块传输至远程监控终端，实现远程在线监测。

该输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统采用现有架空输电线缆的一部分光纤复合架空地线(OPGW光缆)接入，无需铺设多个分立传感器。这里采用的光纤复合架空地线(OPGW光缆)是将光纤复合在输电线路的架空地线中，兼有通信信息传输和地线的双重功能，其内部结构图如图2所示，由外到内依次是1铝合金线，2铝包钢线，3填充物，4铝管，5聚乙烯外护套，6芳纶绕包层，7聚乙烯内护套，8PBT(饱和聚酯)松套管，9阻水膏填充物，10光纤，11油脂填充物，12FRP(纤维增强复合塑料)加强芯。其中，核心结构10光纤是传感单元，能实现整条光缆周围的环境感知，结构1-4是外层支撑结构，结构5-9和结构11是缓冲保护结构，结构12在内部起到加强支撑作用，这种结构使光缆更为可靠、稳定、牢固，铺设方便，同时，还可以起到减少输电线潜供电流、降低工频过电压、改善电力线对通信线的干扰等作用。只需将OPGW光缆的一端通过FC/APC光纤连接头连接到光纤传感信号解调仪中的环形器2端口则可实现整条OPGW光缆周围环境的分布式传感。

该输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统的核心模块即光纤传感信号解调仪，内部结构如图3所示，主要由窄线宽激光器、声光调制器、掺铒光纤放大器、隔离器、起偏器、环形器、偏振分束器、光电探测器构成。该光纤传感信号解调仪通过环形器2端口连接OPGW光缆，在光纤传感信号解调仪内部，实现脉冲光信号的输出、放大和返回散射光信号的接收、光电转换。

光纤传感信号解调仪的工作流程如下：声光调制器将窄线宽激光器产生的连续光调制成周期性的脉冲光信号，该调制光脉冲在掺铒光纤放大器中放大，经隔离器有效隔离反射光，利用起偏器得到偏振光后从环形器1、2端口注入架空输电线路的OPGW光缆，脉冲光信号在OPGW光缆内部光纤中传输时产生的后向瑞利散射光从环形器2、3端口进入偏振分束器，将散射光分成振动方向相互垂直的两路光，选择一路或两路光并行通过光电探测器进行光电转换，然后由处理装置对转换后的电信号进行数据采集、分析和处理。

偏振光时域反射仪对OPGW光缆风舞和覆冰监测的基本原理是，当有风舞或覆冰状况发生时，横向风的作用使光缆发生弯曲、扭曲或挤压，光纤中原有的双折射会发生改变，引起光纤中传输的两个偏振模式产生能量交换，传输光波的偏振态也随之发生一定角度的旋转，而同一位置处后向瑞利散射光的振动方向与正向传输光的振动方向相同，因此后向瑞利散射光偏振态的演化规律就反映了整条光缆受外界风、雨等环境或人为作用力影响的分布信息。当有覆冰时，由于光缆轴向受力的不对称，使得光缆在风的作用下更容易发生扭曲和挤压，因此，更容易改变改变OPGW光缆传感光纤中固有的双折射，所以该系统对覆冰下的风舞现象会更加敏感。

经OPGW光缆传输的后向瑞利散射光信号，经探测器进行光电转换后，由处理装置进行数据采集和处理，并将采集信号及其处理结果输送给显示终端和GPRS无线传输设备。处理装置包括A/D转换器、微处理器(MCU)、数据存储器、GPRS无线传输设备通信串口，其中A/D转换器通过BNC接头和光纤传感信号解调仪的光电探测器输出端口相连接，用于对电信号进行数模转换，得到的数字信号通过实时压缩编码写入数据存储器；微处理器(MCU)协调控制A/D转换器、数据存储器等模块工作，并与GPRS无线传输设备进行读写通信，同时对采集信号进行分析和处理，根据散射信号沿光缆分布的偏振态变化情况分析得到架空线缆实时的风舞和覆冰状况，具体包括风舞的频率、幅度、覆冰影响程度等参数，并根据信号变化的位置确定舞动和覆冰影响的起始位置，及时给出预警结果；处理装置的GPRS无线传输通信串口通过RS232串口线连接到GPRS无线传输设备，GPRS无线传输设备则将预警结果及压缩的原始信号等信息通过网络方式传输到远程监控终端，用于实现远程实时在线监测。

处理装置对A/D转换器输出的数字电信号进行定量分析，得到架空线缆实时的风舞和覆冰状况，具体包括风舞的位置、幅度、频率等参量，以及覆冰有无及其影响程度等，并根据信号变化的位置确定舞动和覆冰影响的起始位置。

当线缆发生风舞时，首先需要确定其发生位置和时间。对采集信号P_l[t]，其中t表示采样时间序号，l为距离标号，P_l[t]表示t时刻、光纤位置l处后向瑞利散射光的光强分布。对于时刻t₀，若某一位置l₀，满足(P_Threshold为光强变化阈值)，则说明此位置光缆内散射光光强发生突变，判定此位置、此时刻发生了线路风舞或覆冰。对位置l₀处的后向瑞利散射光强信号从时间t₀开始累积得到时间信号序列(T为累积长度)，对进一步分析可以得到位置l₀处风舞及覆冰对线缆的作用，如舞动幅度、舞动频率、覆冰影响程度等。

架空线缆任意点处的实时舞动幅度，由该点处累积的时间信号进行分析得到，包括摆动幅度标定与校准和实际舞动幅度测量两个阶段。系统安装完毕后需要先在无风环境下进行一次摆动幅度标定与校准，校准通过若干组光缆摆动实验完成，要求各组摆幅等间隔递增以提高测试精度。例如：做N组光缆摆动实验，每组摆幅分别为0.1m、0.2m、0.3m……，系统计算并记录光缆以这N种摆幅摆动时对应的特征数据，并生成一一对应的“摆幅-特征参数”数据表。测量实际舞动幅度时，通过对特征数据查表比较的方法，能够将本次舞动幅度进行归类。校准实验的组次越多、摆幅间隔越小，则测试精度与分辨率就越高。

具体实现算法如下所述：

步骤一，摆动幅度参考值标定与校准：进行N组摆幅不同的光缆摆动实验，采集位置处随时间变化的风舞数据。记第i组实验数据为计算其方差和最大最小值之差(以下简称峰峰值)构造特征参考数据集其中E²为2维欧氏空间。此特征数据集与各个光缆摆幅一一对应，以“摆幅-特征参数”数据表形式存储备用。每当光缆材质、长度、跨度、光纤类型等发生变化时，需要重新进行校准并生成新的参考表格。

步骤二，实际舞动幅度测量：对舞动位置l₀处的时间信号序列计算其方差和峰峰值得到特征参数样本点分别计算到特征参考数据集K中各点的欧氏距离，计算过程如式从特征参数数据集K中找到最小欧氏距离样本点对应的特征参数，查找“摆幅-特征参数”数据表，将本次舞动幅度归类到该特征参数所对应的摆幅，至此完成实际舞动幅度的测量。

架空线缆某舞动位置处的实时舞动频率通过频谱分析计算得出。对该位置处信号滤除直流分量后，进行傅里叶变换得到其频谱分布，计算出频谱分布中幅度最大及其附近幅度较大的分布区间对应的频率值，即为此时架空线缆的主要舞动频率分量。

采用Haffman编码方法对采集的原始光时域反射信号进行数据压缩编码，提高长距离在线监测系统产生的海量数据的无线传输效率，同时可以提高实时监测的舞动频率范围。Haffman编码是一种基于统计压缩算法的无损数据压缩技术，其压缩编码的步骤描述如下：(1)统计每个要编码字符的频率；(2)为每个字符指定一个只包含一个结点的二叉树，把字符的频率指派给对应的树，称之为树的权。(3)寻找权值最小的两棵树，如果多于两棵树权值相同则随机选择两棵，然后把这两棵树合并成一棵带有新的根结点的树，其左右子树分别是所选择的那两棵树。(4)重复步骤(3)直到只剩下最后一棵树。结束时，原先的每个结点都成为最后二叉树的一个叶结点。和所有的二叉树一样，从根结点到每个叶结点只有一条唯一的路径。路径行进规则是对每个结点的左指针指派一个权值0，而对每个结点的右指针指派一个权值l。对于每个叶结点来说，这条路径定义了它所对应的Haffman编码。此时则形成一张字符-Haffman编码对照表，留待解码时使用。由于Haffman编码采取前缀编码，即任一字符的编码都不是另一个字符的编码的前缀，所以解码时，由约定好的字符-Haffman编码对照表，顺次将Haffman编码翻译成字符，则解码成功。

显示终端由显示器和扬声器组成。显示器对处理装置接收到的光时域信号及其归一化差值等变化特征曲线进行实时显示，以供光信号检修和光缆周围环境的实时监测。当处理装置判定有风舞或覆冰发生时，会将判定结果及报警位置信息发送给显示终端，在显示终端软件界面的报警提示灯点亮的同时，扬声器将鸣响予以示警，风舞的位置等信息将显示在软件界面报警提示区并写入报警日志数据库。通过显示终端还可以进行报警数据库查询、历史报警数据画图、事件数据重现画图、实时数据保存、处理算法参数设置、报警阈值参数调节等操作。

GPRS无线传输设备将压缩后的实时监测信号、实时测量结果及报警信息通过GPRS网络传至Internet，由Internet的数据服务器接收并提供给远程监控终端随时下载。本实施例以驿唐公司MR-900G GPRS无线路由器为例，实现传感信息的无线传输。将MR-900G和处理装置用串口线连接好并初始化配置完成后，处理装置通过串口连接线将压缩编码后原始数据和处理结果发送到MR-900G，由MR-900G发送到固定IP和端口的网络服务器，并将信息储存在服务器的接收缓存内，远程监控终端可从网络服务器上通过无线串口通软件登录服务器，依据GPRS路由器的ID获取传输的数据。

远程监控终端包括中央处理器(电脑主机)和硬件报警器(声光报警器和扬声器)组成，中央处理器(电脑主机)可从网络服务器上获取实时监测信号、定量测量及报警信息，并联动硬件报警器进行实际防区的预警提示。远程监控终端可以通过无线串口通软件，直接登录mServer服务器，依据GPRS路由器的ID找到所需的数据并下载至本地，接收到传输数据后对数据解压缩处理，然后将解压后的数据写入数据库，利用SQL2000进行数据综合管理与备份。同时，远程监控终端通过串口和硬件报警器连接来进行实时防区预警。以C2000M232-M为例，它是一种接受TCP信号将其转换成开关量的协议转换器，远程监控终端从接收数据中提取出报警防区号信息后，将C2000模块上与防区号对应的灯点亮，并联动该分区号对应的扬声器和声光报警器进行实时预警。

本发明实施例中列举的是一种输电线缆舞动与覆冰远程在线监测系统及方法，该发明内容也适用于其他分布式安全监测系统中。

Claims (8)

1.一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统，其特征在于：该系统由光纤复合架空地线(OPGW光缆)、光纤传感信号解调仪、处理装置、显示终端、GPRS无线传输设备和远程监控终端组成；所述光纤传感信号解调仪主要由窄线宽激光器、声光调制器、掺铒光纤放大器、隔离器、起偏器、环形器、偏振分束器、光电探测器构成；声光调制器将窄线宽激光器产生的连续光调制成周期性的脉冲光信号，该调制光脉冲在掺铒光纤放大器中放大，经隔离器有效隔离反射光，利用起偏器得到偏振光后从环形器1、2端口注入架空输电线路的OPGW光缆，脉冲光信号沿OPGW光缆传输时产生的后向瑞利散射光从环形器2、3端口进入偏振分束器，将散射光分成振动方向相互垂直的两路光，选择一路或两路光并行通过光电探测器进行光电转换，然后由处理装置对转换后的电信号进行数据采集、分析和处理，在显示终端进行显示和报警提示，分析和处理后的数据由GPRS无线传输设备传输至远程监控终端。

2.根据权利要求1所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统，其特征在于：处理装置包括A/D转换器、微处理器(MCU)、数据存储器、GPRS无线传输设备通信串口；其中A/D转换器通过BNC接头和光纤传感信号解调仪的光电探测器输出端口相连接，得到的数字信号写入数据存储器；处理装置的GPRS无线传输设备通信串口与GPRS无线传输设备通过RS232串口线连接。

3.一种基于权利要求1-2任一项所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：当线缆发生风舞时，首先需要确定其发生的位置和时间，对采集信号P_l[t]，其中t表示采样时间序号，l为距离标号，P_l[t]表示t时刻、光纤位置l处后向瑞利散射光的光强分布，对于时刻t₀，若某一位置l₀，满足(P_Threshold为光强变化阈值)，则说明此位置光缆内散射光光强发生突变，判定此位置、此时刻发生了线路风舞或覆冰；对位置l₀处的后向瑞利散射光强信号从时间t₀开始累积得到时间信号序列(T为累积时间)，对进一步分析可以得到位置l₀处风舞及覆冰对线缆的作用。

4.根据权利要求3所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：架空线缆某舞动位置处的实时舞动幅度，由该位置处累积的时间信号进行分析得到，包括摆动幅度标定与校准和实际舞动幅度测量两个阶段，系统安装完毕后需要先在无风环境下进行一次摆动幅度标定与校准，校准通过若干组光缆摆动实验完成，要求各组摆幅等间隔递增以提高测试精度；测量实际舞动幅度时，通过对特征数据查表与比较的方法，能够将本次舞动幅度进行归类；

5.根据权利要求4所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：架空线缆某舞动位置处的实时舞动幅度的具体实现算法如下所述：

步骤一，摆动幅度标定与校准：进行N组摆幅不同的光缆摆动实验，采集位置处随时间变化的风舞数据，记第i组实验数据为计算其方差和最大最小值之差(以下简称峰峰值)构造特征参考数据集其中E²为二维欧氏空间，此特征数据集与光缆摆幅一一对应，以“摆幅-特征参数”数据表形式存储备用，每当光缆材质、长度、跨度、光纤类型等发生变化时，需要重新进行校准并生成新的参考表格；

步骤二，实际舞动幅度测量：对舞动位置l₀处的时间信号序列计算其方差和峰峰值得到特征参数样本点分别计算到特征参考数据集K中各点的欧氏距离，计算过程如式从特征参数数据集K中找到最小欧氏距离样本点对应的特征参数，查找“摆幅-特征参数”数据表，将本次舞动幅度归类到该特征参数所对应的摆幅，至此完成实际舞动幅度的定量测量。

6.根据权利要求3所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：架空线缆某舞动位置处的实时舞动频率通过频谱分析计算得出，对该位置处信号滤除直流分量后，进行傅里叶变换得到其频谱分布，计算出频谱分布中幅度最大及其附近幅度较大的分布区间对应的频率值，即为此时架空线缆的主要舞动频率分量。

7.根据权利要求3所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：采用Haffman编码方法对采集的原始光时域反射信号进行数据压缩编码。

8.根据权利要求7所述的一种输电线缆舞动和覆冰远程在线监测系统的监测方法，其特征在于：Haffman编码的步骤如下：(1)统计每个要编码字符的频率；(2)为每个字符指定一个只包含一个结点的二叉树，把字符的频率指派给对应的树，称之为树的权；(3)寻找权值最小的两棵树，如果多于两棵树权值相同则随机选择两棵，然后把这两棵树合并成一棵带有新的根结点的树，其左右子树分别是所选择的那两棵树；(4)重复步骤(3)直到只剩下最后一棵树结束；结束时，原先的每个结点都成为最后二叉树的一个叶结点；和所有的二叉树一样，从根结点到每个叶结点只有一条唯一的路径；路径行进规则是对每个结点的左指针指派一个权值0，而对每个结点的右指针指派一个权值l；对于每个叶结点来说，这条路径定义了它所对应的Haffman编码；此时则形成一张字符-Haffman编码对照表，留待解码时使用；解码时，由约定好的字符-Haffman编码对照表，顺次将Haffman编码翻译成字符，则解码成功。