CN204389059U - 一种光纤复合架空地线温度分布测量系统的主机结构 - Google Patents

Abstract

一种光纤复合架空地线温度分布测量系统的主机结构，包括激光光源、光波分复用器、光开关、单模光纤检测模块、多模光纤检测模块、光电检测器、信号放大器、高速数据采集卡、计算机、单模光纤和多模光纤；所述激光光源与光波分复用器连接；所述单模光纤和多模光纤通过光开关与光波分复用器连接；所述单模光纤检测模块和多模光纤检测模块内分别设置有第一光电检测器、第一信号放大器及第二光电检测器、第二信号放大器；所述单模光纤检测模块和多模光纤检测模块均与光波分复用器和高速数据采集卡连接。本实用新型基于OPGW的分布式光纤测温技术，可有效解决传统的输电线路状态监测装置安装难、运维难等问题。

Description

一种光纤复合架空地线温度分布测量系统的主机结构

技术领域

本实用新型涉及一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构。

背景技术

 OPGW光缆，也称光纤复合架空地线，是将光纤放置在架空高压输电线的地线中，用以构成输电线路上的光纤通信网，这种结构形式兼具地线与通信双重功能。目前，OPGW这种通信方式是电力系统较有发展前途的通信手段之一，开辟了电力系统应用光纤通信技术的新领域。

评估高压输电线的运行状态可通过OPGW的温度测量的方法来进行，而分布式光纤测温系统(DTS)则是利用光纤中的非线性散射效应与光时域反射原理(OTDR)原理，从而实现对一段长距离光纤的分布式温度测量。因而可采用DTS系统对OPGW的温度测量的方法来评估高压输电线的运行状态。

OPGW目前每年铺设20000公里以上，其中的光纤线路成为电力系统传递信息（通信、远动、线路保护等信号）的重要通道，在OPGW的使用中一旦地线功能或光纤通信功能丧失，就可能会造成巨大的停电损失和影响。因此，需要一种OPGW光缆测温的方法，监测OPGW的运行状态。

现有的对OPGW光缆测温方法一般有两类：一类是采用基于传统多模测温光纤的DTS进行OPGW的温度监测，此类方法的缺点是无法利用OPGW中现有的通信光纤，造成了浪费，且需要重新安装铺设多模测温光纤，安装施工的成本相对较高。

另一类是由基于单模光纤的DTS接入OPGW中的单模通信光纤直接测量，其好处是施工较为简便，但也存在不足之处：输电线路中的OPGW通常分为中心管式结构和层绞式结构，通常220KV高压输电线用的为不对称的层绞式结构，位于OPGW一侧的光纤对于整个OPGW横截面不同位置的钢线温度变化和异常情况的感知不一致，无法更全面的反映OPGW地线运行的情况。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题，就是提供一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，其同时具有多模光纤与单模光纤的测温模块，使得分布式光纤测量系统(DTS)能更全面可靠地测量光纤复合架空地线的温度分布。

解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，包括激光光源1、光波分复用器2、光开关3、单模光纤检测模块4、第一光电检测器4-1、第一信号放大器4-2、多模光纤检测模块5、第二光电检测器5-1、第二信号放大器5-2、高速数据采集卡6、计算机7、单模光纤8和多模光纤9；所述激光光源1与光波分复用器2连接，所述单模光纤8和多模光纤9通过光开关3与光波分复用器2连接；所述单模光纤检测模块4和多模光纤检测模块5内分别设置有依次连接的第一光电检测器4-1、第一信号放大器4-2及第二光电检测器5-1、第二信号放大器5-2；所述单模光纤检测模块4和多模光纤检测模块5均与光波分复用器2和高速数据采集卡6分别连接；所述计算机7连接控制光开关3和高速数据采集卡6。

作为本实用新型的进一步技术方案：所述单模光纤检测模块与多模光纤检测模块各包含一套光电检测器和信号放大器。

本实用新型的有益效果是：该光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，基于OPGW的分布式光纤测温技术，可有效解决传统的输电线路状态监测装置安装难、运维难等问题；由于同时采用了单模光纤检测模块和多模光纤检测模块，一台系统主机可以实现对OPGW本身的单模通讯光纤及后铺设的多模测温光纤温度分布的同时在线监测，多模测温光纤取得的温度分布为单模光纤测温结果提供参考修正，解决了现有方法在不对称的层绞式OPGW中单模通讯光纤对光缆不同位置温度测量不一致的问题，提升故障报警定位的准确性和快捷性，为故障抢修节约时间；方便相关人员及时采取行动，减小故障所导致的相关损失；整体结构简单，实用性强，制造方便，易于推广使用。

附图说明

图1为本实用新型整体结构框图；

附图中，各标号代表的标记为： 1：激光光源，2：光波分复用器，3：光开关，4：单模光纤检测模块，4-1：第一光电检测器，4-2：第二信号放大器，5：多模光纤检测模块，5-1：第一光电检测器，5-2：第二信号放大器，6：高速数据采集卡，7：计算机，8：单模光纤，9：多模光纤。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，包括激光光源1、光波分复用器2、光开关3、单模光纤检测模块4、第一光电检测器4-1、第一信号放大器4-2、多模光纤检测模块5、第二光电检测器5-1、第二信号放大器5-2、高速数据采集卡6、计算机7、单模光纤8和多模光纤9；所述激光光源1与光波分复用器2连接，所述单模光纤8和多模光纤9通过光开关3与光波分复用器2连接；所述单模光纤检测模块4和多模光纤检测模块5内分别设置有依次连接的第一光电检测器4-1、第一信号放大器4-2及第二光电检测器5-1、第二信号放大器5-2；所述单模光纤检测模块4和多模光纤检测模块5均与光波分复用器2和高速数据采集卡6分别连接；所述计算机7连接控制光开关3和高速数据采集卡6。

本实用新型的作用原理为：激光光源1发出的光信号通过光波分复用2和光开关3进入到单模光纤8或多模光纤9中，经过光纤后携带有温度信息的散射光再通过光开关3和光波分复用器2，进入到单模光纤检测模块4或多模光纤检测模块5中的光电检测器4-1或5-1中，光信号被转换为电信号，电信号再通过信号放大器4-2或5-2放大后，进入到高速数据采集卡6中进行数据采集，高速数据采集卡6采集到的数据进入到计算机7中进行数据分析（此乃现有技术），得到单模光纤8或多模光纤9的温度分布情况；计算机7通过对光开关3的控制决定某一时刻测量的是单模光纤还是多模光纤，同时选择高速数据采集卡6采集相应数据。

Claims (2)

1.一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，其特征在于：包括激光光源（1）、光波分复用器（2）、光开关（3）、单模光纤检测模块（4）、第一光电检测器（4-1）、第一信号放大器（4-2）、多模光纤检测模块（5）、第二光电检测器（5-1）、第二信号放大器（5-2）、高速数据采集卡（6）、计算机（7）、单模光纤（8）和多模光纤 （9）；所述激光光源（1）与光波分复用器（2）连接；所述单模光纤（8）和多模光纤（9）通过光开关（3）与光波分复用器（2）连接；所述单模光纤检测模块（4）和多模光纤检测模块（5）均与光波分复用器（2）和高速数据采集卡（6）分别连接；所述计算机（7）连接控制光开关（3）和高速数据采集卡（6）。

2.根据权利要求1所述的一种光纤复合架空地线温度分布测量系统主机的结构，其特征在于：所述单模光纤检测模块（4）和多模光纤检测模块（5）内分别设置有依次连接的第一光电检测器（4-1）、第一信号放大器（4-2）及第二光电检测器（5-1）、第二信号放大器（5-2）。