CN207850562U - 多功能光纤分布式在线监测设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及分布式光纤传感技术领域，涉及多功能光纤分布式在线监测设备。多功能光纤分布式在线监测设备包括光时域反射仪(OTDR)、温度解调仪、应力解调仪、载流量解调仪、通信网络系统、计算机数据处理单元和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接。该监测装置无需在导线上安装温度传感器、应力传感器和载流量传感器，而是以BOTDA设备测量得到的布里渊散射信号作为数据基础，进而通过数据处理间接得到导线的温度、应力、载流量的分布，智能化程度高，便于计算机进行自动计算，获得输电线路导线温度分布的实时状况，具有重要的经济价值和社会价值。

Description

多功能光纤分布式在线监测设备

技术领域

本实用新型涉及分布式光纤传感技术领域，具体而言，涉及多功能光纤分布式在线监测设备。

背景技术

为保证电力电缆的输电线路的稳定性和故障识别与定位及预警的实时性，输电部门急需一种能够进行故障识别与定位及预警的监测系统。传统上的监测系统多为电子系统或者光纤光栅FBG系统，如光纤光栅FBG系统利用的是电缆上的光纤光栅中心波长的变化对电缆的运行状态进行监测，属于点式监测不能实现全分布式监测有盲区、工艺高、成本高、可靠性差。

因此，提供一种多功能光纤分布式在线监测设备成为本领域技术人员所要解决的重要技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种多功能光纤分布式在线监测设备。

第一方面，本实用新型提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，包括光时域反射仪(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；

所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均与所述计算机数据处理单元连接；所述计算机数据处理单元与所述布里渊光时域反射仪连接；

多个所述分布式光纤传感系统分别通过所述通信网络系统与所述温度解调仪连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均包括监测主机，以及连接在所述监测主机与多个所述分布式光纤传感系统之间的光纤交换主机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述分布式光纤传感系统包括多个用于感应预设长度范围内温度的传感区域、设在所述传感区域中且位于相应所述传感区域中输电线上的传感光缆、通过通信光纤与所述传感光缆相连的光纤交换机和通过通信光纤与所述光纤交换机相连的光纤传感主机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述传感光缆为单模光纤。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述光纤传感主机包括与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的温度光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的应力光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中所述传感光缆的光变化信号的载流量光纤传感主机。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，在上述传感区域中，相应所述传感光缆分布于相应传感区域中输电线内部。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述通信网络系统包括用于将多个所述分布式光纤传感系统中所述光纤交换机汇聚后连接至所述光纤交换主机的长距离通信光缆，所述光纤交换主机与所述监测主机连接，以使监测主机与多台所述光纤传感主机互联互通。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，还包括供电系统；

所述供电系统包括太阳能电池板组件，以及与所述分布式光纤传感系统中用电设备连接的电气箱；

所述电气箱还与所述太阳能电池板组件连接。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，在上述电气箱中设置有蓄电池、逆变器和升压变压器。

结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，上述电池板组件包括底座、设置在所述底座上的撑杆、向阳设置在所述撑杆顶端的太阳能电池板和连接在所述太阳能电池板与电气箱之间的导线。

有益效果：

本实用新型实施例提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，包括光时域反射仪(OTDR)、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪、通信网络系统、计算机数据处理单元和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；温度解调仪、应力解调仪和载流量解调仪均与计算机数据处理单元连接；多个分布式光纤传感系统分别通过通信网络系统与温度解调仪连接；计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接。该监测装置无需在导线上安装温度传感器、应力传感器和载流量传感器，而是以BOTDA设备测量得到的布里渊散射信号作为数据基础，进而通过数据处理间接得到导线的温度、应力、载流量的分布，智能化程度高，便于计算机进行自动计算，获得输电线路导线温度分布的实时状况，具有重要的经济价值和社会价值。

本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的框架图；

图2为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中温度解调仪的框架图；

图3为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中应力解调仪的框架图；

图4为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中载流量解调仪的框架图；

图5为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中分布式光纤传感系统的框架图；

图6为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备中分布式光纤传感系统的结构示意图；

图7为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的系统示意图；

图8为本实用新型实施例提供的多功能光纤分布式在线监测设备的光时域反射技术原理图。

附图标记：

100－光时域反射仪；200－计算机数据处理单元；300－分布式光纤传感系统。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面通过具体的实施例子并结合附图对本实用新型做进一步的详细描述。

参考图1－图8所示：

本实用新型实施例提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，光时域反射仪100(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元200、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪、和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统300；温度解调仪、应力解调仪和载流量解调仪均与计算机数据处理单元200连接；计算机数据处理单元200与布里渊光时域反射仪100连接；多个分布式光纤传感系统300分别通过通信网络系统与温度解调仪连接。

本实用新型实施例提供了一种多功能光纤分布式在线监测设备，包括光时域反射仪100(OTDR)、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪、通信网络系统、计算机数据处理单元200和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统300；温度解调仪、应力解调仪和载流量解调仪均与计算机数据处理单元200连接；多个分布式光纤传感系统300分别通过通信网络系统与温度解调仪连接；计算机数据处理单元200与布里渊光时域反射仪100连接。该监测装置无需在导线上安装温度传感器、应力传感器和载流量传感器，而是以BOTDA设备测量得到的布里渊散射信号作为数据基础，进而通过数据处理间接得到导线的温度、应力、载流量的分布，智能化程度高，便于计算机进行自动计算，获得输电线路导线温度分布的实时状况，具有重要的经济价值和社会价值。

本实用新型提供的一种实施方式中，光电复合缆中的光纤终端与监测主机布里渊光时域分析仪BOTDA传感器进行连接，BOTDA传感器进行信号采集和处理。通过RG45以太网、RS－232串口和USB进行数据传输，将数据上传至远程监控主机。

是集光电模块、硬件模块、计算机和信息处理技术于一体。

包括超窄线宽半导体激光光源、微波频率探测、窄脉冲驱动电路、偏振控制、光放大、微弱信号探测、超高速数据采集等功能模块，泵浦光和探测光分别从光纤的两端分别注入，当泵浦光与探测光的频率差与光纤中某个区间的布里渊频移相等时，该区域就会发生受激布里渊放大效应，两束光之间发生能量转移。通过扫描探测光频率，可获得光纤任一点的布里渊频谱，从而得到分布式应变和温度测量。

超窄线宽半导体激光光源、微波频率探测、窄脉冲驱动电路、偏振控制、光放大。

微弱信号探测、超高速数据采集等功能模块。

温度监测、应变监测、事件报警、数据分析、可视化显示等功能模块。

本实用新型实施例提供一种能够对电力光纤线路的运行温度、应变和载流量的实时在线监测、故障识别与定位及预警功能的多功能光纤分布式在线监测系统。包括BOTDA主机、显示器、用户软件以及相应的外部部件组成，可以直接与传感光缆连接，实现光纤温度、应变测量。

还包括超窄线宽半导体激光光源、微波频率探测、窄脉冲驱动电路、偏振控制、光放大、微弱信号探测、超高速数据采集等功能模块；当泵浦光和探测光分别从光纤的两端分别注入，当泵浦光与探测光的频率差与光纤中某个区间的布里渊频移相等时，该区域就会发生受激布里渊放大效应，两束光之间发生能量转移。通过扫描探测光频率，可获得光纤任一点的布里渊频谱，从而得到分布式应变和温度测量。

多功能光纤分布式在线监测设备在一种实施方式中采用光时域反射OTDR技术计算光纤中后向散射光返回入射端的时间来实现故障或事件精确定位功能。一窄脉冲光光在光纤中传输时，在光纤的发送端接收它的背向散射信号，散射的强度、频率或相位提供了沿光纤分布的被测量的信息，而光脉冲的宽度则提供了距离分辨率，发送脉冲与接收散射的时间间隔反映距离的信息。

如图所示，本实用新型多功能光纤分布式在线监测系统原理图如图7所示。我们将结合附图对实用新型做进一步说明。

如图7所示由同一光源的输出光经耦合器分成两束，一束经声光调制器(AOM)调制成脉冲光，然后经PS扰偏、EDFA放大、Filter滤除ASE噪声后用作BOTDA的高功率脉冲泵浦光；另一束经EDFA放大之后注入铌酸锂电光强度调制器(EOIM)，微波移频后用作BOTDA的连续探测光。两束光分别从传感光缆的两端注入，在光纤中相向传输，同时在泵浦脉冲光注入端测量探测光功率随时间的演化，经光电探测器(D)光电转换之后，利用高速示波器进行数据采集，随后送入计算机进行数据处理及显示。

具体的测量过程为：以一定步长改变施加给EOIM的微波调制频率fm，对应每一个fm测量得到一条探测光功率沿光纤分布的曲线，通过扫描fm实现了光纤不同位置处的布里渊增益测量；对应光纤上某一位置，沿频率分布进行洛仑兹曲线拟合，峰值增益处对应的fm即为该处的布里渊频移，重复这一过程，就实现了整根光纤沿线的布里渊频移测量，由于布里渊频移与温度、应变有线性关系，根据事先标定的布里渊频移温度、应变系数即可实现光纤沿线任一点的温度、应变测量。

光纤中布里渊频移的理论计算公式如下式所示：

υ_B＝2nV_a/λP

大量的理论和实验证明，布里渊频移与温度应变存在以下线性关系：

υ_B(T，0)＝υ_B(T₀，0)+C_T，υ·(T-T₀)

υ_B(T₀，ε)＝υ_B(T₀，0)+C_ε，υ·ε

其中υ_B(T₀，0)为参考温度T0下光纤无应变时对应的布里渊频移C_T，υ和C_ε，υ分别为布里渊频移的温度系数和应变系数，泵浦波长为1550nm时这两个值约为1MHz/℃和0.05MHz/με。据此我们通过测试光纤的布里渊频移变化就可以唯一确定温度或应变的变化。

以光纤复合架空电缆中的单模通信光纤作为传感器，利用业界最先进的光纤传感技术和智能诊断技术，实现超长距离的分布式应力、温度、载流量及故障定位和预警功能，该系统的研制及在河南省电网的推广应用将对输电线路的运行状态进行全方位的实时在线监测，降低线路事故的发生率，缩短抢修时间，降低运行成本，具有重要的经济价值和社会价值，同时该系统施工简单，无需检修，不受天气影响，具有很大的实用价值。

35kV以下光纤复合架空绝缘电缆是在传统架空绝缘线的基础上，植入光纤复合单元，配套使用光纤复合导线的外置设备接口和光电分离等装置，在光纤复合导线的各关键点加入各类状态监测传感器，同时研发配套数据采集终端及在线监测、安全预警综合系统，实现导线的光纤通信、导线本体温度测量、应力变化测量、载流量安全预警等四大功能。

分布式光纤温度传感系统完全不同于传统的以电信号为基础的温度传感器和点式光纤温度传感器，无论是从测量技术的难度、测量温度的内容及指标，还是从测量的场合和范围都提高到了一个新的阶段。分布式光纤温度传感器系统，能在整个连续的光纤上，以距离的连续函数形式，测量出光纤上各点的温度值。这种技术只需一根光纤就可以测量数十公里距离的温度，一台主机还可以同时测量数根光纤。对于电缆等线型系统来说，分布式光纤温度传感系统的施工十分便利。

输电线路的分布式光纤测温系统基于目前最先进的光纤、激光和信号处理技术。采用光纤作为温度信息采集的传感器。通过测量入射激光在光纤中不同距离处产生的散射波，测知延光纤分布的上万点的实时温度信息。该系统专门应用于区域(多点、线性、面型)测温，并可以实现对温度引起的过热、过冷、火情隐患等进行预判和报警。

当激光脉冲在光纤中传输的过程中与光纤分子相互作用，发生多种形式的散射，有瑞利散射、布里渊散射和拉曼散射。其中瑞利散射对温度不敏感；布里渊散射对温度、应力都敏感，测温及应力需对温度、应力数据进行区分分离；拉曼散射对温度反应比较敏感，主要用于中短距离(≤30km)的温度监测.

布里渊监测是利用布里渊散射的光纤传感技术，由于布里渊散射信号的频移和强度受光纤所受到的温度和应变的影响，所以通过测量布里渊信号的强度或频移就可以得到光纤的温度和应变的分布信息。

本实施例的可选方案中，应力解调仪、载流量解调仪和温度解调仪均包括监测主机，以及连接在监测主机与多个分布式光纤传感系统300之间的光纤交换主机。

本实施例的可选方案中，分布式光纤传感系统300包括多个用于感应预设长度范围内温度的传感区域、设在传感区域中且位于相应传感区域中输电线上的传感光缆、通过通信光纤与传感光缆相连的光纤交换机和通过通信光纤与光纤交换机相连的光纤传感主机。

本实施例的可选方案中，传感光缆为单模光纤。

本实施例的可选方案中，光纤传感主机包括与传感区域对应且用于处理相应传感区域中传感光缆的光变化信号的温度光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中传感光缆的光变化信号的应力光纤传感主机、与传感区域对应且用于处理相应传感区域中传感光缆的光变化信号的载流量光纤传感主机。

本实施例的可选方案中，传感区域中，相应传感光缆分布于相应传感区域中输电线内部。

本实施例的可选方案中，通信网络系统包括用于将多个分布式光纤传感系统300中光纤交换机汇聚后连接至光纤交换主机的长距离通信光缆，光纤交换主机与监测主机连接，以使监测主机与多台光纤传感主机互联互通。

监测主机设置在变电站内，可以采用220V电源供电。

BOTDA设备可以与220V电源直接连接，并由220V电源供电。

其中，分布式光纤传感系统300为光纤复合架空地线OPGW内的一根传感光缆。

BOTDA向光纤复合架空地线也就是分布式光纤传感系统300发射脉冲激光信号，光信号在光纤中传播时，受光纤材料的影响会产生后向散射光信号；当OPGW的温度、应变发生变化后，光纤的微结构也会发生变化，导致后向散射光的中心波长会发生偏移；通过检测后向散射光的返回时间就可以计算出温度、应变发生变化的位置，实现线路监测的空间定位，并解调出沿线各位置的温度与应变大小。将BOTDA获得的温度和应变信息通过USB接口传输给计算机数据处理单元200，同时将导线载流量监测系统监测得到的导线动态载流量信息传输给计算机数据处理单元200，进行沿线上的对流散热系数计算和导线分布式温度计算，并完成数据的存储、管理、计算、结果显示以及异常报警等，达到对导线分布式温度的实时监测目的。

用光纤复合架空绝缘电缆替代架空绝缘电缆，从而实现光纤通信、导线本体温度测量、等多项功能。测量数据通过光纤传到后台中心，通过数据库模型进行集中数据收集、分析，并结合数据库模型进行处理，从而实现导线载流量控制及安全预警作用。

采用BOTDA，将线路上每一探测点的温度TOPGW和应力解调出来，解调出温度和应力，利用BOTDA解调得到OPGW的温度分布TOPGW，根据OPGW的瞬态热平衡方程计算计算线路上各空间点的对流散热系数h(t)；在获得输电线路的对流散热系数后，根据输电线路OPGW和导线任意相对应空间点的日照辐射功率具有稳定线性关系的条件，建立OPGW和导线的稳态热平衡关系式；在建立OPGW和导线稳态热平衡关系式后，获得导线温度分布与OPGW温度分布的关系式。引入导线的动态载流量信息，并采用牛顿迭代法求解得到输电导线的温度分布。

利用多功能光纤分布式在线监测设备的方法，按以下步骤进行：步骤一、根据OPGW的瞬态热平衡方程计算输电线路上各空间点的对流散热系数h(t)；步骤二、根据输电线路OPGW和导线任意相对应空间点的日照辐射功率具有稳定线性关系的条件，建立OPGW和导线的稳态热平衡关系式；步骤三、引入导线的动态载流量信息，并采用牛顿迭代法求解得到输电导线的温度分布。

具体按以下步骤进行：步骤一、利用BOTDA监测得到OPGW的温度分布TOPGW，建立导线和OPGW任意一空间相对应点的稳态热平衡方程(1)式和(2)式；步骤二、根据公式(7)的性质，将(1)式乘以DD/DO后与(2)式相减获得公式(8)；步骤三、鉴于公式(8)中包含两个未知数：导线温度TD和导地线的对流散热系数h(t)，采用同一探测点的多个相邻时间测量得到的数据来求得缆线的对流散热系数h(t)；步骤四、计算出导地线的对流散热系数后，方程只存在一个未知变量，带入材料和输电线路参数，并引入输电线路导线动态载流量数据，采用牛顿迭代法求解得到导线的温度分布；步骤五、鉴于以上求解均只在一个空间探测点进行，只需要对输电线路上每一个空间探测点进行步骤三、步骤四就能实现输电线路导线分布式温度的监测；

本实施例的可选方案中，还包括供电系统；供电系统包括太阳能电池板组件，以及与分布式光纤传感系统300中用电设备连接的电气箱；电气箱还与太阳能电池板组件连接。

本实施例的可选方案中，电气箱中设置有蓄电池、逆变器和升压变压器。

本实施例的可选方案中，电池板组件包括底座、设置在底座上的撑杆、向阳设置在撑杆顶端的太阳能电池板和连接在太阳能电池板与电气箱之间的导线。

每个分布式光纤传感系统300，由与管道平行铺设的传感光缆和终端处理主机组成，每个分布式传感系统负责一定区段的信息处理和定位工作。太阳能供电系统，主要由架设于向阳的太阳能电池板、蓄电池阵列以及附属的电力转换装置组成，为传感主机提供不间断电能。通信网络系统，包括通信光缆和光纤交换机，实现各个传感主机与监控中心的通信功能。另外，由于各个分布式光纤传感系统300多位于荒芜的隔壁或无人区内，无能源供给，所以为各个分布式光纤传感系统300的终端处理主机配备太阳能供电系统，保证电能供给。

分布式光纤温度传感系统完全不同于传统的以电信号为基础的温度传感器和点式光纤温度传感器，无论是从测量技术的难度、测量温度的内容及指标，还是从测量的场合和范围都提高到了一个新的阶段。分布式光纤温度传感器系统，能在整个连续的光纤上，以距离的连续函数形式，测量出光纤上各点的温度值。这种技术只需一根光纤就可以测量数十公里距离的温度，一台主机还可以同时测量数根光纤。对于电缆等线型系统来说，分布式光纤温度传感系统的施工十分便利。

输电线路的分布式光纤测温系统采用光纤作为温度信息采集的传感器。通过测量入射激光在光纤中不同距离处产生的散射波，测知延光纤分布的上万点的实时温度信息。该系统专门应用于区域(多点、线性、面型)测温，并可以实现对温度引起的过热、过冷、火情隐患等进行预判和报警。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，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，或者对其中部分或者全部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实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，包括：光时域反射仪(OTDR)、通信网络系统、计算机数据处理单元、用于解析电线本体温度的温度解调仪、用于解析电线本体应力分布的应力解调仪、用于解析电线本体载流量的载流量解调仪和设置在输电线各监测区域上的分布式光纤传感系统；

所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均与所述计算机数据处理单元连接；所述计算机数据处理单元与布里渊光时域反射仪连接；

多个所述分布式光纤传感系统分别通过所述通信网络系统与所述温度解调仪连接。

2.根据权利要求1所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述温度解调仪、所述应力解调仪和所述载流量解调仪均包括监测主机，以及连接在所述监测主机与多个所述分布式光纤传感系统之间的光纤交换主机。

3.根据权利要求2所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述分布式光纤传感系统包括多个用于感应预设长度范围内温度、应力分布、载流量的传感区域、设在所述传感区域中且位于相应所述传感区域中输电线上的传感光缆、通过通信光纤与所述传感光缆相连的光纤交换机和通过通信光纤与所述光纤交换机相连的光纤传感主机。

4.根据权利要求3所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述传感光缆为单模光纤。

5.根据权利要求4所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述光纤传感主机包括与所述传感区域对应且用于处理相应所述传感区域中所述传感光缆的光变化信号的温度光纤传感主机、与所述传感区域对应且用于处理相应所述传感区域中所述传感光缆的光变化信号的应力光纤传感主机、与所述传感区域对应且用于处理相应所述传感区域中所述传感光缆的光变化信号的载流量光纤传感主机。

6.根据权利要求5所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，在所述传感区域中，相应所述传感光缆分布于相应所述传感区域中输电线内部。

7.根据权利要求6所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述通信网络系统包括用于将多个所述分布式光纤传感系统中所述光纤交换机汇聚后连接至所述光纤交换主机的长距离通信光缆，所述光纤交换主机与所述监测主机连接，以使监测主机与多台所述光纤传感主机互联互通。

8.根据权利要求7所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，还包括供电系统；

所述供电系统包括太阳能电池板组件，以及与所述分布式光纤传感系统中用电设备连接的电气箱；

所述电气箱还与所述太阳能电池板组件连接。

9.根据权利要求8所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，在所述电气箱中设置有蓄电池、逆变器和升压变压器。

10.根据权利要求9所述的多功能光纤分布式在线监测设备，其特征在于，所述电池板组件包括底座、设置在所述底座上的撑杆、向阳设置在所述撑杆顶端的太阳能电池板和连接在所述太阳能电池板与电气箱之间的导线。