CN111024283A - 引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统，所述方法包括：检测系统向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到目标纤芯上；检测系统接收从目标纤芯反射的光谱信号，并根据光谱信号确定待测引下光缆的综合参数。本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
Description
技术领域
本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统。
背景技术
电缆塔引下光缆在进站处及电缆沟内，易受外部环境影响，引起沟道、钢管内的光缆应力强度反复变化，造成光缆老化、损毁等故障。
在光缆进站后将与杆塔的金具、接头盒发生接触。由于光缆在日常架设中会出现舞动、浮冰等现象，在光缆与杆塔的接触位置出现较大的压力；另外，随缆体的摆动，光缆与杆塔的接触点会出现变化，随时间因素影响存在光缆或金具损坏的风险。
现有技术中，基本上都是基于光纤传感或光纤光栅的单独部署，并采用人工进行巡检获取引下光缆的综合参数。
但是，采用人工巡检的方式，检测效率低，检测不及时，成本高，当缆体出现移动后，光纤光栅的测试结果将不准确。因此，现有光线传感的准确性有待提高。
发明内容
本发明实施例提供一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统，用于解决现有技术中的上述技术问题。
为了解决上述技术问题，一方面，本发明实施例提供一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法，包括：
检测系统向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上；
所述检测系统接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
进一步地，所述检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
进一步地，所述光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
进一步地，所述综合参数包括温度、应力和震动信息。
进一步地，所述根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数，具体包括：
根据接收到的布里渊散射信号确定所述待测引下光缆的温度参数和应力参数；
根据接收到的宽谱光散射信号确定所述待测引下光缆的震动信息。
另一方面，本发明实施例提供一种引下光缆的多参数光纤传感检测系统，包括：检测系统、光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器；
所述检测系统用于向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上；
所述检测系统还用于接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
进一步地，所述检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
进一步地，所述光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
进一步地，所述综合参数包括温度、应力和震动信息。
进一步地，所述检测系统还具体用于：
根据接收到的布里渊散射信号确定所述待测引下光缆的温度参数和应力参数；
根据接收到的宽谱光散射信号确定所述待测引下光缆的震动信息。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法及系统，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
附图说明
图1为本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法示意图；
图2为本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例，通过采用光纤传感器和光纤光栅分布式传感器技术，针对固定和局部光缆进行实时监测，第一时间发现可能存在的光缆或金具故障风险。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法主要的原理是基于分布式光纤传感器和点式光纤传感器相结合的方式，进行引下光缆的多参数测量。其中分布式光纤传感器的原理是通过发射一个脉冲信号到光纤中，在光纤中会产生非线性布里渊散射信号，散射信号与温度和应力相关，且温度与应力互相耦合，同时作用与光缆上；然后，同时与光缆沟中，埋置点式FBG(光纤布拉格光栅)传感器，用以检测温度，以及FP(法布里珀罗)光栅传感器用以检测震动信号；点式光纤传感器的原理是，将宽谱光信号发送到光缆中，通过检测反射光信号的波长，以确定点式光纤传感器安装位置出的温度，应力，震动变化；通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式实现温度与应力的区分测量以及震动信号检测，实现多种参数的准确监控。
图1为本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法示意图，如图1所示，本发明实施例提供一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法，该方法包括：
步骤S101、检测系统向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上。
具体来说，将输电电缆的OPGW光缆中的一根纤芯引下，接入到布设与通信机房的检测系统。
分布式光纤传感器布设于光缆沿线，以保证光栅所处温度与光缆一致。FBG传感器和FP光栅传感器固定与电缆沟中。通过光纤耦合器将用于不同参数检测的点式光纤传感器熔接到引下光缆纤芯上。
检测系统向纤芯发射检测信号，例如，检测信号包括脉冲光以及宽谱连续光(CW)。
步骤S102、所述检测系统接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
具体来说，检测系统接收从纤芯反射的光谱信号，并根据光谱信号确定待测引下光缆的综合参数。
当检测信号包括脉冲光以及宽谱连续光(CW)时，通过非线性布里渊散射效应，脉冲光产生连续的布里渊散射信号，用于检测光纤沿线的温度以及应力分布(由于温度和应力都会引起布里渊散射的中心频率移动，所以单独的分布式布里渊传感系统无法有效区分两种参数)。
发送的连续光信号经过FBG，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与温度相关)。
发送的连续光信号经过FP光栅，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与震动信号相关)。
在检测系统端，分析接收到的布里渊散射信号，以及宽谱光散射信号可以有效的实现温度/应力参数的区分以及多参数实时测量。
检测系统布设与通信机房中，实时监控，展示多种参数，并实时给出预警信息。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
基于上述任一实施例，进一步地，所述检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
具体来说，本实施例中，检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
基于上述任一实施例，进一步地，所述光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
具体来说，本实施例中，光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
通过非线性布里渊散射效应，脉冲光产生连续的布里渊散射信号，用于检测光纤沿线的温度以及应力分布(由于温度和应力都会引起布里渊散射的中心频率移动，所以单独的分布式布里渊传感系统无法有效区分两种参数)。
发送的连续光信号经过FBG，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与温度相关)。
发送的连续光信号经过FP光栅，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与震动信号相关)。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
基于上述任一实施例，进一步地，所述综合参数包括温度、应力和震动信息。
具体来说，本实施例中，综合参数包括温度、应力和震动信息，可以实现对引下光缆多种参数的检测。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
基于上述任一实施例，进一步地，所述根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数，具体包括：
根据接收到的布里渊散射信号确定所述待测引下光缆的温度参数和应力参数；
根据接收到的宽谱光散射信号确定所述待测引下光缆的震动信息。
具体来说，检测系统根据接收到的布里渊散射信号确定待测引下光缆的温度参数和应力参数，根据接收到的宽谱光散射信号确定待测引下光缆的震动信息。
布里渊分布式光纤传感器与FBG&FP点式光纤传感器通过耦合方式熔接，通过一根光纤同时实现分布式与FBG&FP点式光纤传感器。
在光纤中，同时发送脉冲光和宽谱连续光。
布里渊分布式光纤传感器监测光纤沿线的温度和应力信息(无法实现区分)。
通过FPG系统监测安装位置的光纤温度，提供准确的温度数值。
基于FBG系统的温度，计算光纤沿线的应力分布。
基于FP光栅，检测所安装位置的震动信息。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
基于上述任一实施例，进一步地，图2为本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测系统示意图，如图2所示，本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，包括检测系统、光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器；
所述检测系统用于向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上；
所述检测系统还用于接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
具体来说，将输电电缆的OPGW光缆中的一根纤芯引下，接入到布设与通信机房的检测系统。
分布式光纤传感器布设于光缆沿线，以保证光栅所处温度与光缆一致。FBG传感器和FP光栅传感器固定与电缆沟中。通过光纤耦合器将用于不同参数检测的点式光纤传感器熔接到引下光缆纤芯上。
检测系统向纤芯发射检测信号，例如，检测信号包括脉冲光以及宽谱连续光(CW)。
检测系统接收从纤芯反射的光谱信号，并根据光谱信号确定待测引下光缆的综合参数。
通过非线性布里渊散射效应，脉冲光产生连续的布里渊散射信号，用于检测光纤沿线的温度以及应力分布(由于温度和应力都会引起布里渊散射的中心频率移动，所以单独的分布式布里渊传感系统无法有效区分两种参数)。
发送的连续光信号经过FBG，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与温度相关)。
发送的连续光信号经过FP光栅，反射回部分光谱信号(反射的波长/频率与震动信号相关)。
在检测系统端，分析接收到的布里渊散射信号，以及宽谱光散射信号可以有效的实现温度/应力参数的区分以及多参数实时测量。
检测系统布设与通信机房中，实时监控，展示多种参数，并实时给出预警信息。
本发明实施例提供的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，通过分布式与点式光纤传感器相结合的方式，检测引下光缆多种参数，实现引下光缆的物理状态全可视，用以保护光缆，实现安全可靠运维。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种引下光缆的多参数光纤传感检测方法，其特征在于，包括：
检测系统向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上；
所述检测系统接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
2.根据权利要求1所述的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，其特征在于，所述检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
3.根据权利要求2所述的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，其特征在于，所述光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
4.根据权利要求3所述的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，其特征在于，所述综合参数包括温度、应力和震动信息。
5.根据权利要求4所述的引下光缆的多参数光纤传感检测方法，其特征在于，所述根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数，具体包括：
根据接收到的布里渊散射信号确定所述待测引下光缆的温度参数和应力参数；
根据接收到的宽谱光散射信号确定所述待测引下光缆的震动信息。
6.一种引下光缆的多参数光纤传感检测系统，其特征在于，包括：检测系统、光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器；
所述检测系统用于向待测引下光缆中的一根目标纤芯发送检测信号；所述待测引下光缆沿线布设有分布式光纤传感器，电缆沟中分别布设有光纤布拉格光栅传感器和法布里珀罗光栅传感器，所述光纤布拉格光栅传感器和所述法布里珀罗光栅传感器分别通过光纤耦合器熔接到所述目标纤芯上；
所述检测系统还用于接收从所述目标纤芯反射的光谱信号，并根据所述光谱信号确定所述待测引下光缆的综合参数。
7.根据权利要求6所述的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，其特征在于，所述检测信号包括脉冲光信号和宽谱连续光信号。
8.根据权利要求7所述的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，其特征在于，所述光谱信号包括布里渊散射信号和宽谱光散射信号。
9.根据权利要求8所述的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，其特征在于，所述综合参数包括温度、应力和震动信息。
10.根据权利要求9所述的引下光缆的多参数光纤传感检测系统，其特征在于，所述检测系统还具体用于：
根据接收到的布里渊散射信号确定所述待测引下光缆的温度参数和应力参数；
根据接收到的宽谱光散射信号确定所述待测引下光缆的震动信息。
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