[发明专利]OPGW光缆雷击定位监测方法、系统、装置、设备及介质

权利要求书

1.一种OPGW光缆雷击定位监测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长；

根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数；由温度系数计算得到OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率；

根据OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率定位雷击事件发生位置。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述分布式光纤置于管状结构中，控制管状结构光纤余长，形成传感复合单元，所述分布式光纤与OPGW光缆的其它光单元及金属单线进行绞合并全线敷设OPGW光缆。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长之前还包括：

对OPGW光缆中分布式光纤的阵列光栅相对位置进行标定，匹配阵列光栅中不同位置的光栅与OPGW光缆的实际位置；然后实时采集每个光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数，具体步骤包括：

对OPGW光缆初始化波长标定，t₁时刻作为每个光栅的波长的参照位置，用λ₁、λ₂......λ_n表示；

实时采集t₂时刻的波长，用λ_t1,λ_t2.......λ_tn表示，则t₁到t₂时刻的波长变化率为：

对采集的波长变化量映射为温度的变化量，得出温度系数K_T，具体方法如下：

K_T＝η·K_λ

其中，η为波长变化量与温度变化率转化系数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述由温度系数计算得到OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率，具体为：

采用温升速率模型计算每个光栅位置处的温升速率，所述温升速率模型为：

其中，V_T为解调后的温升速率，F为温升模型函数，Q为雷击放电量，t为雷击放电时间，η_r为雷击温度传导效率，K_T为温度系数；Δt为温度常温上升到最大值的时间。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

还包括：

利用时分复用机理得到所述雷击事件发生位置处的光栅对应的光信号返回时间；

由光信号返回时间计算得到雷击事件发生位置的距离。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，

所述由光信号返回时间计算得到雷击事件发生位置的距离，具体方法为：

根据光信号返回时间与光栅位置的关系式，得到光栅距离，关系式为：

τ_i＝2n_effL_i/c

其中，τ_i为光信号返回时间，L_i为第i个光栅距离环形器的距离，n_eff为光栅纤芯有效折射率的改变量，c为光速；

所述光栅距离为雷击事件发生位置的距离。

8.一种OPGW光缆雷击定位监测系统，其特征在于，包括：

获取模块，获取OPGW光缆中的分布式光纤上阵列光栅雷击事件发生前后不同时刻的中心波长；

计算模块，根据不同时刻的中心波长的变化量计算阵列光栅中不同光栅位置处的温度系数；由温度系数计算得到OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率；

定位模块，用于根据OPGW光缆上不同光栅位置处的温升速率定位雷击事件发生位置。