[发明专利]绝缘子形变测量方法、装置和系统

权利要求书

1.一种绝缘子形变测量方法，所述方法包括：

获取对传感光纤采集得到的散射光信号；所述传感光纤置于绝缘子芯棒内；

对所述散射光信号进行分析处理，得到入射光频率数据和散射光频率数据；

根据所述传感光纤的散射光频率以及纤芯有效折射率和弹光系数，计算所述传感光纤的应变比例系数；所述应变比例系数是指所述传感光纤中传输的光信号的频移比例、与光信号传输过程中所述传感光纤的应变的比例系数；

分析所述绝缘子芯棒的应变与所述传感光纤的入射光频率、散射光频率以及应变比例系数的关系，得到所述绝缘子芯棒的应变表达式；

将所述绝缘子芯棒离散成多个微元，得到所述微元的应变表达式；

根据所述绝缘子芯棒的应变表达式和所述微元的应变表达式，分析微元应变与绝缘子形变的关系，得到所述绝缘子形变的计算公式；所述绝缘子形变为所述绝缘子芯棒的形变；

将所述入射光频率数据和所述散射光频率数据代入绝缘子形变计算公式，计算得到绝缘子形变；所述绝缘子形变计算公式根据所述绝缘子芯棒的微元应变推导得出，表征入射光频率、散射光频率和绝缘子形变的对应关系；

所述应变比例系数的表达为：

式中K_ε为应变比例系数，为纤芯有效折射率，ρ₁₁和ρ₁₂为光纤弹光系数，v为散射光频率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述分析所述绝缘子芯棒的应变与所述传感光纤的入射光频率、散射光频率以及应变比例系数的关系，得到所述绝缘子芯棒的应变的表达式，包括：

根据所述传感光纤的入射光频率和散射光频率，计算得到所述传感光纤的散射光频移量；

根据所述传感光纤的散射光频移量、应变比例系数以及激光光源的中心波长，得到所述绝缘子芯棒的应变的表达式。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述绝缘子芯棒为圆柱体，所述将所述绝缘子芯棒离散成多个微元，得到所述微元的应变表达式为：

式中，d为所述绝缘子芯棒的直径，ρ为所述微元的弯曲半径。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述绝缘子形变的计算公式为：

式中，λ为激光光源的中心波长，Δv为所述入射光频率和所述散射光频率的差值，c为光在空气中的传播速度，K_ε为所述传感光纤的应变比例系数。

5.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述计算得到绝缘子形变之后，还包括：

输出所述绝缘子形变的计算结果。

6.根据权利要求1至4任意一项所述的方法，其特征在于，所述计算得到绝缘子形变之后，包括：

当所述绝缘子形变超过预设参考值时，输出预警信息。