[实用新型]高压地埋长输电力电缆的安全实时监测装置

说明书

技术领域：

本实用新型属于传感检测技术领域，具体地说涉及一种高压地埋长输电力电缆的安全实时监测装置。

技术背景：

在地面上架设高压电力输送电缆占用大量土地资源，采用地埋高压电力输电缆可节约土地资源。但是地面电缆随之而带来的人为电力电缆的外力损害，外力损坏的原因有机械挖掘、人力挖伤、钻探打桩、盾构、邻近水管爆炸等多种，其中以机械挖掘为最频繁。另外还有偷窃破坏高压地埋长输电力电缆的安全。电力电缆线路遭受外力破坏的事件不断发生，严重影响了电力系统的安全稳定运行，干扰了各级电力客户的正常用电、而且也严重威胁着周边沿线人民群众的财产与生命安全。电力电缆由于埋设于地下，遭到破坏后，查找故障点困难，修复时间较长，影响范围大。

为了防止电缆的外力破坏，运行部门目前除了加强线路的巡视检查和守护工作外，难以采取更有效的措施及时发现、制止外力破坏行为，无法防患于未然。因此，能够及时发现、定位施工行为、防范外力破坏的技术手段，是防止电缆遭到外力破坏的当务之急。

随着高压地埋长输电力电缆的发展，各种高压地埋长输电力电缆的安全监测技术也在不断发展，目前已有的高压地埋长输电力电缆安全生产监测技术主要有两类。其一：高压地埋长输电力电缆安全事件发生后的监测技术，这种技术主要有分布式光纤温度和应力监测技术，光纤温度和应力监测技术是利用光纤的非线性特性(拉曼效应和布里渊效应)实时采集高压地埋长输电力电缆的介质对光纤的温度影响和冲击应力来确定非安全点的位置，这种技术受到光缆的结构和光缆与非安全点的距离限制而影响监测效果。其二，高压地埋长输电力电缆破坏事件发生前的预防监测技术，也就是高压地埋长输电力电缆破坏预警技术，目前已有的该类技术主要是“声波技术监测”，该技术是利用声波沿高压地埋长输电力电缆传输原理，在每隔1公里左右安装一个有源传感器，拾取高压地埋长输电力电缆沿线的声音信号加以分析，确定事件性质，进而对破坏高压地埋长输电力电缆的事件提前发现，但是每一个传感器件必须配备一套供电系统和通信系统，不仅增加设备的投资和维护成本，且这些设施本身也容易遭到破坏，使系统不能正常运行。

中石油研制的长距离油气管道预警系统是基于马赫-曾德(Mach-Zehnder)光纤干涉仪原理，形成同干涉调制信号相对传输的双端拾取结构的M-Z的利用与管道同沟敷设光缆中的普通通信光纤组成连续分布式的土壤振动检测传感器。拾取管道附近沿线土壤的振动信号，通过对拾取检测信号的处理与分析，可以实时有效地检测出管道附近沿线的土壤振动情况和振动点的位置。

上述专有技术和实用新型专利虽然能解决中石油天然气管道安全输送的预警问题，但是对于对于高压地埋长输电力电缆的安全、有效运行的实时监测却不能很好地得到应用，其原因是高压地埋长输电力电缆周围的强电流形成的交变磁场对《石油和天然气管道安全预警系统》的传感光纤形成很大的随机性干扰，使得这个分布光纤传感系统不能正确地做相关信号处理和分析工作，同时，由于高压地埋长输电力电缆段距离较之石油天然气管道输送段距离短，因此要求该分布传感器的定位误差小于石油天然气管道预警系统的定位误差。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种用于电力高压地埋长输电力电缆的安全实时监测装置。针对上述问题，本实用新型提出一种适合高压电力地埋电缆输送的高压地埋长输电力电缆的安全、有效运行的实时监测装置。该方法使用本系统装置能够抗高压地埋长输电力电缆周围的强电流形成的交变磁场对此分布传感光纤形成很大的随机性干扰，该分布光纤传感系统能正确地做相关信号处理和分析工作，同时，该系统的分布传感器的定位误差小于石油天然气管道预警系统的定位误差。

本实用新型专利是这样实现的。

一种高压地埋长输电力电缆的安全实时监测装置，其特征在于：激光光源【1】连接锯齿波调制器【2】，其中锯齿波调制器【2】与锯齿波发生器【11】相连；锯齿波调制器【2】连接光分路器【12】；光分路器【12】的输出的一路连接起偏器【3】，起偏器【3】连接沿地下高压电力输电电缆平行铺设的保偏光纤【4】输入端，保偏光纤【4】输出端连接保偏光电探测器【6】，保偏光电探测器【6】连接电压放大器【7】，电压放大器【7】连接滤波器【8】，滤波器【8】连接第一数据采集卡1【9】，第一数据采集卡1【9】连接计算机【10】；