[发明专利]一种基于OPGW的输电线路状态检测方法和系统

说明书

本发明提出了一种基于OPGW的输电线路状态检测方法和系统，将BOTDA系统中探测光的传输视作信息在信道中的传递过程，将受激布里渊作用对探测光的影响看作对信道的损伤并加以监测，通过OFDM信道估计技术即可实现信道响应提取，从而重构布里渊谱，这一方案不仅避免了频率扫描操作，大大提升测量效率，有利于在动态场景中的应用，而且能够同时测量布里渊增益谱和相位谱，实现更加稳定可靠的传感系统。

技术领域

本发明涉及输电线路监控领域，尤其涉及一种基于OPGW的输电线路状态检测方法和系统。

背景技术

作为电力传输通道的110kV以上的高压输电线路也日益增多。在通信网络构建上，随着光纤复合架空地线(OPGW)在高压输电线路上大规模使用，沿输电线路采用基于OPGW的光纤通信技术成为可能，如今，利用输电线路中已布设的OPGW，应用分布式光纤传感技术监测输电线路的运营状态成为行业的常用手段。由于高压输电线路多采用架空线路，不但要承载自身重量的机械力作用，同时还受到恶劣气候导致的风力、冰雪的影响，运行条件恶劣。特别是在冬季，覆冰的导线再加上风偏舞动的影响会损坏杆塔金具和绝缘子，严重时甚至会引起电力系统故障，引发重大社会影响。电力系统输电线路日常巡视是有效保证输电线路及其设备安全的一个重要环节。

如今，分布式光纤传感系统广泛应用于电力系统，在一定程度上能够为输电线路运行维护人员提供线路的状态信息，其存在以下问题：

(1)状态监测系统受限于其监测目标，监测手段和监测对象有限，利用率不高，经济效益较低，应用范围很有限；

(2)由于使用分布式光纤传感技术会使用到布里渊光时域分析技术(BrillouinOptical Time-Domain Analysis，BOTDA)，传统的BOTDA普遍采用逐点扫描的探测方式，通过扫描泵浦光或探测光频率来重构布里渊增益谱，进而确定布里渊频移沿光纤的分布，并且需要大量平均操作来提高信噪比，测量非常耗时，这在根本上限制了系统测量效率。

因此，为解决上述问题，本发明提供一种基于OPGW的输电线路状态检测方法和系统，可以全面监测环境对输电线路的影响，并确定由环境因素造成的电力故障位置，提高输电线路运行维护人员的工作效率。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种基于OPGW的输电线路状态检测方法和系统，可以全面监测环境对输电线路的影响，并确定由环境因素造成的电力故障位置，提高输电线路运行维护人员的工作效率。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明提供了一种基于OPGW的输电线路状态检测系统，其包括OPGW光缆，脉冲光源，以及通过OPGW光缆连通的光监控主机A和光监控主机B，还包括对脉冲光源进行OFDM信道编码的OFDM信道编码器；

OFDM信道编码器输出OFDM信号；

脉冲光源的输出端通过OFDM信道编码器与OPGW光缆的一端电性连接。

在以上技术方案的基础上，优选的，OFDM信道编码器采用伪随机信号进行BPSK星座映射，通过厄密共轭操作，得到用于强度调制的OFDM信号。

进一步优选的，OFDM信号的帧结构包括多个循环前缀CP和时隙TS1～TSn；

帧结构的第一个字段为循环前缀CP，第二字段为TS1，第三个字段为循环前缀CP，依次类推。

进一步优选的，OFDM信号的带宽为500MHz，子载波数目128～512。

在以上技术方案的基础上，优选的，光监控主机A包括第一检偏器、第一滤波器、第一数据采集卡和第一处理器；

光监控主机B包括第二检偏器、第二滤波器、第二数据采集卡和第二处理器；