CN114910186A - 一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统，用以解决现有的变压器温度监测方法无法实时监测且无法保证测量精度的技术问题。方法包括：确定发射光信号，并通过传输光纤传输到设置于变压器预设位置的探测光纤上；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同；接收所述探测光纤返回的反射光信号，并将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号；将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，并根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化。

Description

一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统

技术领域

本申请涉及电力系统技术领域，尤其涉及一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统。

背景技术

电力变压器是电力系统的核心设备。对于电力变压器而言，其内部存在空载损耗、短路损耗和杂散损耗。其中，空载损耗是周期性变化的磁力线通过变压器铁芯叠片时，由铁芯材料的磁滞和涡流产生的；短路损耗是当负载电流流经变压器的绕组时，绕组自身的电阻产生的；杂散损耗是发生在引线和外壳以及其他结构性的金属零件上的损耗，其大小与负荷有关。当变压器正常运行时，其损耗主要由前两者产生；当变压器发生绕组短路等故障时，其损耗主要由短路损耗产生，且二者均会导致变压器温度的上升。因此，实时监测变压器的温度能够在一定程度上反应变压器的运行状态。另一方面，变压器内部温度过高容易加速主绝缘劣化，降低变压器的使用寿命。因此，变压器温度监测是保证其安全稳定运行的必要环节。

目前，对于变压器温度监测的方法主要有间接法和直接法。间接法主要有红外测温和仿真软件测温。红外测温为首先是非接触式测温，其次测试结果易受外界环境干扰，与真实温度分布存在一定误差，且无法实时监测。通过仿真软件获取变压器内部绕组或油温的温度分布，但温度分布结果对初始参数的依赖程度较大，其真实性往往有待商榷。对于直接法，测温方法主要有：热电阻、热电耦；在普通电网等级电力变压器中测温点主要分布在绕组上和变压器油中。由于变压器内部环境复杂，变压器长期处于高电压、高温度、高磁场、强振动的环境中，热电阻和热电偶测温都需要采用金属导线传输信号，一方面容易引起高压短路，另一方面金属导线和金属零部件在电磁环境中会产生涡流、造成损耗和自身发热的问题，从而引起被测温度的扰动，降低测量精度。

发明内容

本申请实施例提供了一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统，用以解决现有的变压器温度监测方法无法实时监测且无法保证测量精度的技术问题。

一方面，本申请实施例提供了一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，所述方法包括：确定发射光信号，并将所述发射光信号通过传输光纤传输到设置于变压器预设位置的探测光纤上；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同；接收所述探测光纤返回的反射光信号，并将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号；将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，并根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，确定发射光信号，具体包括：通过脉冲驱动装置调制出预设宽度的光脉冲；通过可调谐激光器调整所述光脉冲对应的波长，得到初始光信号；将所述初始光信号经过半导体光放大器进行放大处理，得到所述发射光信号。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，接收所述探测光纤返回的反射光信号，具体包括：确定待监测位置，并确定所述待监测位置对应的探测光纤；其中，所述待监测位置至少为所述预设位置中的一个；在光开关阵列中，开启所述探测光纤对应的光开关；其中，所述光开关阵列与所述探测光纤连接；接收经过所述光开关传输回来的所述反射光信号。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，具体包括：通过第一预设函数对所述发射电信号进行解调处理，以得到所述发射光信号对应的发射光谱；在所述发射光谱中提取所述发射光信号对应的中心波长；以及，通过第一预设函数对所述反射电信号进行解调处理，以得到所述反射光信号对应的反射光谱；在所述反射光谱中提取所述反射光信号对应的中心波长。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，根据解调结果确定所述变压器对应的温度，具体包括：根据所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，计算所述反射光信号对应的中心波长偏移量；基于所述中心波长偏移量，通过第二预设函数关系，确定所述变压器的待监测位置对应的温度变化。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，所述第二预设函数关系为：

其中，ΔT为温度变化量，Δλ为所述中心波长偏移量，λ为所述反射光信号对应的中心波长，ξ为所述探测光纤对应的热光系统。

另一方面，本申请实施例还提供了一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统，所述系统包括：光纤信号处理模块、光纤信号传输模块以及光纤信号探测模块；其中，所述光纤信号处理模块用于，确定发射光信号，并将所述发射光信号通过所述光纤信号传输模块传输到所述光纤信号探测模块，以及用于，接收所述光纤信号探测模块返回的反射光信号；所述光纤信号处理模块还用于，将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号，以及，将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；并通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化；所述光纤信号传输模块用于，传输所述发射光信号与返回的所述反射光信号；所述光纤信号探测模块用于，接收所述光纤信号处理模块发送的发射光信号，并通过设置于变压器预设位置的探测光纤，产生反射光信号；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，所述光纤信号处理模块包括：脉冲驱动装置、可调谐激光器、半导体光放大器、光环形器、光电转换装置以及解调系统；所述脉冲驱动装置用于，调制出预设宽度的光脉冲；所述可调谐激光器用于，调整所述光脉冲的波长，以得到初始光信号；所述半导体光放大器用于，对所述初始光信号进行放大处理，得到所述发射光信号；所述光环形器用于，连接传输光纤并控制所述传输光纤对应的光纤损耗；所述光电转换装置用于，将所述发射光信号转换为发射电信号以及将所述反射光信号转换为反射电信号；所述解调系统用于，通过第一预设函数对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以确定所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，以及用于，通过第二预设函数，基于所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，确定所述反射光信号对应的中心波长偏移量，进而确定变压器对应的温度变化。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，所述光纤信号处理模块还包括：数据显示装置与报警装置；所述数据显示装置用于，将所述温度变化进行可视化展示；所述报警装置用于，在温度变化值大于预设变化阈值时，发出警报。

在本申请说明书的一个或多个实施例中，所述光纤信号传输模块包括传输光纤；所述光纤信号探测模块包括光开关阵列与所述探测光纤；所述探测光纤用于通过其上写入的若干光栅对所述发射光信号进行反射，所述若干光栅均为弱反射光栅；所述光开关阵列的一端连接所述探测光纤，另一端连接所述传输光纤，用于通过若干光开关控制所述反射光信号的传输。

本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统，通过在每根探测光纤上写入中心波长不同的若干光栅，然后将探测光纤设置于变压器的绕组与变压器油中，实现探测光纤的波分复用与空分复用，实现了若干光栅节点的同步测量，为变压器温度监测的实时性提供保证；在探测光纤接收到发射光信号之后，会基于其上写入的若干光栅产生反射光信号，基于这两个光信号对应的中心波长之间的偏移量，即可确定变压器中的温度变化情况，以此实现了变压器温度监测的实时监测，且通过波长偏移情况反映温度的变化情况，也保证了温度监测的精度。另外，通过光开关阵列进行光信号传输的开断，也实现了探测光纤的时分复用，实现了不同中心波长的反射光信号的依次传输，降低了传输光纤与解调系统的压力。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法流程图；

图2为本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统架构图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请具体实施例及相应的附图对本申请技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

光栅传感器属于波长调制型传感器，是由于被测量与敏感光纤相互作用，引起光纤中传输光的波长改变，通过测量光波长的变化量来确定被测参量的传感方法。所以，当光栅周围的温度、外界压力等测物理量待发生变化后，光栅中心波长会发生漂移，通过测定波长漂移，再由相应的理论公式就可以算出当前的温度或应变值。

因此，本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统，利用设置在变压器待监测位置中的若干探测光纤上的若干光栅，对发生光信号进行反射，通过发射光信号与反射光信号之间的中心波长偏移量，确定变压器的温度变化，实现变压器温度的实时监测。

下面通过附图对本申请实施例提出的技术方案进行详细的说明。

图1为本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法流程图。如图1所示，本申请实施例提供的温度监测方法，至少包括以下执行步骤：

步骤101、确定发射光信号。

本申请实施例提供的一种变压器温度监测方法，其执行主体为本申请实施例中的变压器温度监测系统。

首先，通过变压器温度监测系统的光纤信号处理模块生成发射光信号，具体地，光纤信号处理模块中包含的脉冲驱动装置、可调谐激光器、半导体光放大器主要参与发射光信号的生成过程。通过脉冲驱动装置调制出预设宽度的光脉冲，然后通过可调谐激光器对前述光脉冲进行波长调整，得到初始光信号，最后，通过半导体光放大器对初始光信号进行放大处理，得到发射光信号。

步骤102、接收反射光信号。

在确定发射光信号之后，将发射光信号经过光纤信号处理模块中的光环形器，通过光纤信号处理模块中的传输光纤，传输至光纤信号探测模块的探测光纤上。

进一步地，光纤信号探测模块中包含若干根探测光纤，且每根探测光纤上都通过飞秒激光技术写入了若干个光栅(Fiber Bragg Grating，FBG)，这若干个光栅会对探测光纤上的发射光信号进行反射，产生反射光信号，本申请实施例中正是通过该反射光信号，间接得到变压器的温度变化。需要说明的是，本申请实施例中的探测光纤主要设置在变压器的绕组上以及变压器的变压器油中。

产生反射光信号之后，反射光信号经过光纤信号探测模块中的光开关阵列选择后，通过传输光纤返回到光纤信号处理模块的光环形器中。可以理解的，光纤信号处理模块与光纤信号传输模块之间的连接是通过光环形器与传输光纤之间的连接实现的，而光纤信号传输模块与光纤信号探测模块之间的连接是通过传输光纤与光开关阵列之间的连接实现的。

在本申请实施例的一种或多种可能实现方式中，光开关阵列对传入探测光纤的发射光信号不作限制，即所有的探测光纤都会接收到发射光信号，产生反射光信号，但是为了降低光纤信号处理模块的处理压力，本申请实施例中通过光开关阵列对返回的反射光信号进行限制，实现探测光纤的时分复用。具体地，假设此时需要对变压器的绕组温度进行监测，光开关阵列就会将设置在变压器绕组上的探测光纤与传输光纤之间的光开关进行导通，使得设置于变压器绕组上的探测光纤产生的反射光信号能够通过传输光纤返回到光纤信号处理模块；这是监测变压器一个位置的温度时的操作，而在监测变压器两个以上位置的温度时，例如需要对变压器的绕组及变压器油的温度都进行监测，此时，光开关阵列会以此导通绕组上的探测光纤与传输光纤之间的光开关与变压器油中的探测光纤与传输光纤之间的光开关，将二者产生的反射光信号依次返回给光纤信号处理模块。当然，先导通哪个光开关可以在实际使用过程中进行设计，本申请实施例在此不做赘述。

步骤103、对发射光信号与反射光信号分别进行解调处理，以确定二者分别对应的中心波长。

在光纤信号处理模块通过光环形器接收到探测光纤返回的反射光信号之后，此时的光环形器中就包含两种光信号，一种是刚刚接收到的反射光信号，另一种是之前经过光环形器的发射光信号。

进一步地，光环形器将前述两种光信号传输至光电转换装置中，通过光电转换装置将发射光信号与反射光信号分别转换为对应的发射电信号与反射电信号，然后，解调系统接收发射电信号与反射电信号，并分别对这两种电信号进行解调处理，以通过解调结果确定变压器对应的温度变化。

具体地，解调系统中内置有预设函数，为了方便描述，本申请实施例中将用于解调电信号的函数记为第一预设函数，将用于将中心波长参量转换为温度参量的函数记为第二预设函数。这样一来，解调系统就可以通过第一预设函数分别对反射电信号进行解调处理，得到反射光信号对应的光谱，以及对发射电信号进行解调处理，得到发射光信号对应的光谱。进一步地，在二者分别对应的光谱中提取二者分别对应的中心波长。需要说明的是，本申请实施例中的第一预设函数、第二预设函数、在光谱中提取波长的方法，均可以通过现有算法/现有公式实现，本申请实施例对此不做赘述。

步骤104、基于中心波长确定反射光信号对应的中心波长偏移量，进而确定变压器对应的温度变化。

在得到发射光信号对应的中心波长与反射光信号对应的中心波长之后，就可以通过这两个中心波长计算出反射光信号对应的中心波长偏移量，然后，再通过以下公式，计算出该中心波长偏移量对应的温度变化量：

其中，ΔT为温度变化量，Δλ为中心波长偏移量，λ为反射光信号对应的中心波长，ξ为探测光纤对应的热光系数，为常数。

至此，确定出探测光纤所处变压器位置的温度变化情况。

在本申请实施例的一种或多种可能实现方式中，在确定出该温度变化量之后，光纤信号处理模块还会在该温度变化量大于预设变化阈值时，发出警告，即在变压器温度发生较大变化时，发出警告。

为了支持本申请实施例中提出的变压器温度监测方法能够实现，本申请实施例中对方法的实现原理进行了描述，具体如下：

光纤光栅是光纤中一段纤芯部分折射率呈周期变化的微型区域，该区域内的波导条件因折射率周期变化而发生改变，使得某特定波长的光发生反射。经耦合模法的理论分析，光纤光栅反射光的中心波长表达式为：

λ_B＝2n_effΛ

式中：n_eff为光纤有效折射率；Λ为光栅周期；

当光栅所处的物理场如温度及应变发生一定变化时，光纤有效折射率和光栅周期都会受到影响，致使光栅反射光的中心波长产生漂移，通过检测光栅反射光的中心波长漂移量，即可获知光栅所处物理场的信息。

在实际应用中尽可能保证光栅所在区域的应力保持相对恒定，控制其对光栅反射光中心波长的漂移量影响可以忽略不计，则光栅所处环境温度发生变化时，光栅波长的漂移量为：

Δλ_B＝λ_B(1+ξ)ΔT

式中：λ_B是光栅反射光中心波长；ξ是光纤热光系数。

进一步地，常规光纤光栅的反射率较大，一般不低于90％。这种光栅在形成分布式传感网络时，由于光源带宽的限制，在一根光纤上可串接的光栅传感节点数是非常有限的。而弱反射光栅是指在特定某反射波长处，反射率很低的光栅。利用弱反射光栅的低反射率特性，可以在同一个波长处复用多个光栅传感节点。反射率越低，可复用的传感节点个数越多。这样可大为提高在一根光纤上可串接的传感节点数。因此，本申请实施例中的分布式温度监测网络中，使用的就是弱反射光栅。

以上为本申请实施例中的方法实施例，基于同样的发明构思，本申请实施例还提供了一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统。其结构如图2所示。

图2为本申请实施例提供的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统架构图。如图2所示，系统包括：光纤信号处理模块、光纤信号传输模块以及光纤信号探测模块；其中，所述光纤信号处理模块用于，确定发射光信号，并将所述发射光信号通过所述光纤信号传输模块传输到所述光纤信号探测模块，以及用于，接收所述光纤信号探测模块返回的反射光信号；所述光纤信号处理模块还用于，将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号，以及，将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；并通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化；所述光纤信号传输模块用于，传输所述发射光信号与返回的所述反射光信号；所述光纤信号探测模块用于，接收所述光纤信号处理模块发送的发射光信号，并通过设置于变压器预设位置的探测光纤，产生反射光信号；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同，确保了利用单根光纤可以实现变压器分布式测温。

在本申请实施例的一种或多种可能实现方式中，所述光纤信号处理模块包括：脉冲驱动装置、可调谐激光器、半导体光放大器、光环形器、光电转换装置以及解调系统；其中，所述脉冲驱动装置可调制出合适宽度的光脉冲，也就被用于调制出预设宽度的光脉冲；所述可调谐激光器可在一定范围内连续改变光信号的输出波长，也就被用于调整所述光脉冲的波长，以得到初始光信号；所述半导体光放大器用于，对所述初始光信号进行放大处理，得到所述发射光信号；所述光环形器可以控制给定端口光纤损耗的大小，因此被用于连接传输光纤并控制所述传输光纤对应的光纤损耗；所述光电转换装置用于，将所述发射光信号转换为发射电信号以及将所述反射光信号转换为反射电信号；所述解调系统用于，通过第一预设函数对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以确定所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，以及用于，通过第二预设函数，基于所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，确定所述反射光信号对应的中心波长偏移量，进而确定变压器对应的温度变化。

在本申请实施例的一种或多种可能实现方式中，所述光纤信号处理模块还包括：数据显示装置与报警装置；所述数据显示装置用于，将所述温度变化进行可视化展示；所述报警装置用于，在温度变化值大于预设变化阈值时，发出警报。

在本申请实施例的一种或多种可能实现方式中，所述光纤信号传输模块包括传输光纤，将光纤探测部分收集到的反射光信号尽可能无损地传输到光纤信号处理模块中；所述光纤信号探测模块包括光开关阵列与所述探测光纤；所述探测光纤用于通过其上写入的若干光栅对所述发射光信号进行反射，所述若干光栅均为弱反射光栅；所述光开关阵列的一端连接所述探测光纤，另一端连接所述传输光纤，用于通过若干光开关控制所述反射光信号的传输。

本申请实施例提出的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法及系统，具有以下优点：

1)温度监测系统具有传感头体积小巧，重量轻的特点，可以深入到常规传感器所不能到达的部位进行检测。此外，光纤采用光子作为传输信号的载体，不受变压器环境中存在的强电磁场的干扰，且测量的线性度高。能够实时监测变压器内部温度变化，便于第一时间发现内部温升过大的情况，保证变压器的安全运行，避免电力事故的发生。

2)在产生发射光信号时使用了可调谐扫描激光器，利用驱动调制出具备合适带宽的光脉冲，经过环形器后进入光栅阵列中传输，通过周期调制扫描能够在光纤信号处理模块解调出光栅阵列的反射光谱。这种系统能够通过采用高速的扫描驱动实现高速解调，同时利用时分的方法能够复用长距离大容量的光栅。结合波分/空分复用技术，不同波长的光栅交替出现能够实现任意光栅间隔且高达几十个温度传感节点的同步测量，且温度解调的误差小于0.5摄氏度。

3)传统的光栅是利用掩模板紫外曝光的方法制成。采用这种方法制作光栅，需要去除光纤表面的涂覆层，这样就使得光栅的机械特性大为降低。而变压器内嵌式光纤长期承受着电应力、热应力、机械应力等应力作用，对光栅的机械强度较高具有较高的要求，无涂覆层的光纤在应力的作用下可能发生断裂，影响光学信号的传输，无法实现基于光纤光栅的温度信号实时监测。另一方面，由于现有光栅测温中所使用的光栅为紫外曝光+相位眼膜板技术，将周期性结构写在光纤包层表面，且在光栅制备过程中需要去除涂覆层，因此使得这种光栅最高可测温度为125度左右，这小于变压器内部要求的温度监测范围。在温度较高或压力较大的环境下，光栅将会被擦除、失去传感功能，因而现有光栅测温技术无法满足高温温度的测量。

因此，本申请实施例中的光纤制作过程中使用飞秒激光技术，通过将高能激光聚焦到光纤内部纤芯，在纤芯写入周期性的结构进而形成光栅，这种结构是一种产生永久性的结构，环境温度和压力的变化都无法影响纤芯内部的光栅，从而使得该结构稳定、可在高温高压环境下长期稳定工作。此外，本申请实施例提出的基于飞秒激光技术的光纤光栅，无需像现有光栅那样先去除涂覆层后在进行制作，可以通过选用聚酰亚胺涂层的光纤，将可透过聚酰亚胺材料的光束透过涂覆层直接聚焦到纤芯，形成机械强度远大于传统光栅的特殊光栅。

4)同时采用波分复用技术和时分复用技术，能够使各自优势互相弥补。实际应用中，依据变压器内部温度监测需求，采用波分、空分及时分复用相结合的技术，通过光开光切换多路探测光纤，每路中的光栅通过空分、波分及时分复用结合大大增加了解调距离和解调容量，使得光栅传感器网络更加优化。

本申请中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，所述方法包括：

确定发射光信号，并将所述发射光信号通过传输光纤传输到设置于变压器预设位置的探测光纤上；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同；

接收所述探测光纤返回的反射光信号，并将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号；

将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；

通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，并根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化。

2.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，确定发射光信号，具体包括：

通过脉冲驱动装置调制出预设宽度的光脉冲；

通过可调谐激光器调整所述光脉冲对应的波长，得到初始光信号；

将所述初始光信号经过半导体光放大器进行放大处理，得到所述发射光信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，接收所述探测光纤返回的反射光信号，具体包括：

确定待监测位置，并确定所述待监测位置对应的探测光纤；其中，所述待监测位置至少为所述预设位置中的一个；

在光开关阵列中，开启所述探测光纤对应的光开关；其中，所述光开关阵列与所述探测光纤连接；

接收经过所述光开关传输回来的所述反射光信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，具体包括：

通过第一预设函数对所述发射电信号进行解调处理，以得到所述发射光信号对应的发射光谱；

在所述发射光谱中提取所述发射光信号对应的中心波长；以及，

通过第一预设函数对所述反射电信号进行解调处理，以得到所述反射光信号对应的反射光谱；

在所述反射光谱中提取所述反射光信号对应的中心波长。

5.根据权利要求1所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，根据解调结果确定所述变压器对应的温度，具体包括：

根据所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，计算所述反射光信号对应的中心波长偏移量；

基于所述中心波长偏移量，通过第二预设函数关系，确定所述变压器的待监测位置对应的温度变化。

6.根据权利要求5所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测方法，其特征在于，所述第二预设函数关系为：

其中，ΔT为温度变化量，Δλ为所述中心波长偏移量，λ为所述反射光信号对应的中心波长，ξ为所述探测光纤对应的热光系数。

7.一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统，其特征在于，所述系统包括：光纤信号处理模块、光纤信号传输模块以及光纤信号探测模块；其中，

所述光纤信号处理模块用于，确定发射光信号，并将所述发射光信号通过所述光纤信号传输模块传输到所述光纤信号探测模块，以及用于，接收所述光纤信号探测模块返回的反射光信号；

所述光纤信号处理模块还用于，将所述反射光信号通过光电转换装置转换为反射电信号，以及，将所述发射光信号通过所述光电转换装置转换为发射电信号；并通过解调系统对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以根据解调结果确定所述变压器对应的温度变化；

所述光纤信号传输模块用于，传输所述发射光信号与返回的所述反射光信号；

所述光纤信号探测模块用于，接收所述光纤信号处理模块发送的发射光信号，并通过设置于变压器预设位置的探测光纤，产生反射光信号；其中，所述预设位置至少包括所述变压器的绕组以及所述变压器的变压器油，所述探测光纤上被写入若干光栅，且所述若干光栅对应的中心波长不同。

8.根据权利要求7所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统，其特征在于，所述光纤信号处理模块包括：脉冲驱动装置、可调谐激光器、半导体光放大器、光环形器、光电转换装置以及解调系统；

所述脉冲驱动装置用于，调制出预设宽度的光脉冲；

所述可调谐激光器用于，调整所述光脉冲的波长，以得到初始光信号；

所述半导体光放大器用于，对所述初始光信号进行放大处理，得到所述发射光信号；

所述光环形器用于，连接传输光纤并控制所述传输光纤对应的光纤损耗；

所述光电转换装置用于，将所述发射光信号转换为发射电信号以及将所述反射光信号转换为反射电信号；

所述解调系统用于，通过第一预设函数对所述发射电信号与所述反射电信号分别进行解调处理，以确定所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，以及用于，通过第二预设函数，基于所述发射光信号对应的中心波长与所述反射光信号对应的中心波长，确定所述反射光信号对应的中心波长偏移量，进而确定变压器对应的温度变化。

9.根据权利要求8所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统，其特征在于，所述光纤信号处理模块还包括：数据显示装置与报警装置；

所述数据显示装置用于，将所述温度变化进行可视化展示；

所述报警装置用于，在温度变化值大于预设变化阈值时，发出警报。

10.根据权利要求7所述的一种基于分布式光纤光栅的变压器温度监测系统，其特征在于，

所述光纤信号传输模块包括传输光纤；

所述光纤信号探测模块包括光开关阵列与所述探测光纤；所述探测光纤用于通过其上写入的若干光栅对所述发射光信号进行反射，所述若干光栅均为弱反射光栅；所述光开关阵列的一端连接所述探测光纤，另一端连接所述传输光纤，用于通过若干光开关控制所述反射光信号的传输。

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