[发明专利]一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测系统及方法

说明书

本发明提供一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测系统及方法，该系统包括光缆、分布式光纤振动探测仪、数据处理单元、中枢系统；光缆中的一芯光纤接入分布式光纤振动探测仪；分布式光纤振动探测仪用于对异常振动信号进行监测，实时提取光缆振动信号对应的数据特征向量；数据处理单元用于根据模拟盗窃杆塔行为建立盗窃杆塔与非盗窃杆塔算法模型，根据算法模型判断是否为盗窃杆塔事件；中枢系统用于当数据处理单元发现盗窃杆塔事件时，通过异常振动的时域数据所在的空间点数计算出盗窃杆塔事件发生位置的光纤长度，并告警。本发明可实时监测杆塔防盗监测，一旦发现盗窃杆塔就进行识别告警，提高了杆塔的安全性。

技术领域

本发明涉及电力线路防护领域，具体是一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测系统及方法。

背景技术

近年以来国内的偷盗电力杆塔设施事件屡屡发生，因为电力杆塔设施具有一定的经济价值，在其修建完后，少数犯罪分子会偷盗电力杆塔设施。特别近年来，偷盗电力杆塔设施的不法分子为了获取更多的利益，开始进行团伙作案，作案工具更加智能化，作案手段更加暴力化。恶劣的偷盗电力杆塔设施行为不仅会影响用户安全用电，同时也给基层电力设施的管理带来了新挑战。

对于这种新形势，电力公司已持续投入大量人力、物力，采取针对性防范措施，并且不断扩大宣传覆盖面，可因施工过程中由于现场施工单位安全管理水平参差不齐，及运维管理单位安全措施无法落实等各种原因，偷盗电力杆塔设施治理不彻底造成的电网故障还是屡有发生。依统计数据自2013至2019年，电力线路因偷盗电力杆塔设施造成的故障占线路故障比重为63.54％，从而导致附近工业、居民停电停产，对电力系统造成极大的经济损失及口碑影响，对电力公司的社会形象造成较大的负面影响。所以，快速及准确地判断出偷盗电力杆塔发生的位置及时间，对增加电力系统的稳定安全性、减少偷盗电力杆塔带来的损失有着极为重要的经济意义。

发明内容

鉴于现有的杆塔防盗在线监测方法存在定位及排查困难的问题，本发明提出一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测系统及方法，可实时监测盗窃杆塔情况，一旦发现盗窃杆塔进行识别告警。

本发明在第一方面提供了一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测系统，包括光缆、分布式光纤振动探测仪、数据处理单元、中枢系统；所述光缆中的一芯光纤接入分布式光纤振动探测仪，分布式光纤振动探测仪、数据处理单元、中枢系统依次连接；所述分布式光纤振动探测仪用于对异常振动信号进行监测，实时提取光缆振动信号对应的数据特征向量；所述数据处理单元用于根据模拟盗窃杆塔行为得到的数据样本提取的数据特征向量建立盗窃杆塔与非盗窃杆塔算法模型，并根据算法模型对实时提取的光缆振动信号对应的数据特征向量进行分析，判断其是否为盗窃杆塔事件；所述中枢系统用于当数据处理单元发现盗窃杆塔事件时，通过异常振动的时域数据所在的空间点数计算出盗窃杆塔事件发生位置的光纤长度，并告警。

本发明在第二方面提供了一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测方法，包络以下步骤：

一种基于输电线路OPGW的杆塔防盗在线监测方法，包括以下步骤：

S1：将光缆里的一芯光纤与分布式光纤振动探测仪进行连接，并实时地对光缆振动信号进行监测；对所测得的振信号据按照“空间-时间”整理为大小为M×N的二维数组X，其元素X(k,j)指空间点k在时刻j的振动信号强度；

S2：找到线路上的一处杆塔，模拟盗窃杆塔行为，标记分布式光纤振动探测仪采集到的此杆塔附近的数据样本为盗窃杆塔的样本，并提取盗窃杆塔的样本的数据特征向量；

S3：标记分布式光纤振动探测仪采集到的此杆塔附近的无模拟盗窃杆塔行为的数据为非盗窃杆塔样本，按照S2中相同的方式提非盗窃杆塔样本的数据特征向量；