[发明专利]一种光纤复合架空地线热故障在线监测方法

权利要求书

1.一种光纤复合架空地线热故障在线监测方法，其特征在于，包含以下过程：

采用基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置得到OPGW电缆的温度分布：

步骤S1.1、分别对单模光纤拉曼散射监测主机内的参考单模光纤的Stokes 和Anti-Stokes信号进行积分平均运算；

步骤S1.2、在执行步骤S1.1的同时，还分别对OPGW电缆内单模测温光纤的Stokes 和Anti-Stokes信号进行积分平均运算；

步骤S2.1、对经步骤S1.1处理后的Stokes 和Anti-Stokes光信号进行差分运算得到参考单模光纤的温度T₀；

步骤S2.2、在执行步骤S2.1的同时，对经步骤S1.2处理后的Stokes 和Anti-Stokes光信号进行差分运算得到OPGW电缆内单模光纤上的拉曼散射温度T₁；

步骤S3、根据参考单模光纤的温度T₀和探测温度T₁计算得到OPGW内单模光纤上的整段温度T₂；

步骤S4、根据OPGW的铝钢绞线介质的导热系数，计算OPGW的铝钢绞线热阻值，得到OPGW电缆外部环境的等效温度T₃；

步骤S5、对步骤S4得到的等效温度T₃进行噪声滤波处理，得到OPGW电缆上分布的最接近真实温度值T的外部环境温度曲线；

步骤S6、根据预设的热故障报警算法和/或预设热故障报警阈值，判断上述得到的最接近真实温度值T的外部环境温度是否满足热故障报警条件，以确定是否报警。

2.如权利要求1所述的光纤复合架空地线热故障在线监测方法，其特征在于，所述测温光纤为利用OPGW电缆中任意一根单模光纤作为分布式光纤温度传感器。

3.如权利要求1所述的光纤复合架空地线热故障在线监测方法，其特征在于，其还包含以下过程：当测温光纤所在的OPGW电缆线路沿线发生火灾或其他热故障时，受到火灾火场或其他热故障的热辐射和热气流作用，其热量通过包裹在上述OPGW电缆的铝钢绞线外包层，传导至OPGW电缆的内部单模通信光纤上，通过所述基于单模光纤的拉曼散射效应的分布式光纤测温装置监测OPGW电缆线路的外部环境温度分布，根据检测到该温度对应的后向拉曼散射信号的时间可以得到该火灾或热故障发生的地点到本测试装置之间的距离，使得实现快速指引人员进行故障处理。

4.一种基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，包含：

激光器，分别与所述激光器连接的偏振控制器和驱动电路；波分复用器，微弱信号探测器，信号采集及控制电路和处理器；

所述波分复用器分别与所述偏振控制器和微弱信号探测器连接，并分别与参考单模光纤和测温光纤连接；

所述信号采集及控制电路分别与所述微弱信号探测器，驱动电路和处理器连接；

所述激光器发出的脉冲激光信号至所述偏振控制器，同时向所述驱动电路发送同步触发信号；

所述偏振控制器接收所述激光器输出的脉冲信号激光，并对所述脉冲信号激光进行解偏振控制，产生失去偏振特性的脉冲信号激光并将其经所述波分复用器向所述参考单模光纤和测温光纤发送；

所述驱动电路接收所述同步触发信号并根据该信号向所述信号采集及控制电路发送采集信号的指令，所述信号采集及控制电路执行；

所述波分复用器分别采集所述失去偏振特性的脉冲信号激光在参考单模光纤和在测温光纤中产生的后向拉曼散射信号并向所述微弱信号探测器发送；

所述微弱信号探测器将所述后向拉曼散射信号进行放大并向所述信号采集和控制电路发送，所述信号采集和控制电路将其处理转化成数字信号并向所述处理器发送，所述处理器利用拉曼散射光时域反射技术得出测温光纤沿线的温度分布。

5.如权利要求4所述的基于单模光纤拉曼散射效应的分布式光纤测温装置，其特征在于，所述测温装置还设有主机，所述参考单模光纤盘绕设置在所述主机内部；所述处理器设置在所述主机内部。