[发明专利]一种新型电缆结构及电缆监测系统

说明书

本发明公开了一种新型电缆结构及电缆监测系统，电缆结构包括放置于钢筋混凝土管内部的电缆本体，所述电缆本体和钢筋混凝土管之间为输水层，所述电缆本体包括多个电缆绝缘线芯且多个电缆绝缘线芯设置于隔离套内部，多个所述电缆绝缘线芯之间铺满填充物，所述填充物中植入湿度敏感光纤和靠近湿度敏感光纤设置的参考光纤，所述隔离套的外围依次设置有双钢带保护层和外护层，本发明将电缆放在给排水里面，输水和输电同步进行，水可以用来降低电缆的温度。

技术领域

本发明涉及综合管廊领域，尤其是一种新型电缆结构及电缆监测系统。

背景技术

综合管廊是城市地下空间中将原本各自单独埋设市政、电力、通讯、燃气、给排水等各种管线集中在一起的隧道，方便对这些管线实施统一的规划、设计、建设和管理。综合管廊对比于管线直埋方式具有一些优势：避免市政道路反复开挖、减少市政管线事故，便于管线巡查和维护管理工作、集约利用地下空间等优点。但目前在综合管廊中，给排水与电力系统是分开的，总占地面积大。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种新型电缆结构及电缆监测系统，将电缆放在给排水里面，输水和输电同步进行，水可以用来降低电缆的温度。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：一种新型电缆结构，包括放置于钢筋混凝土管内部的电缆本体，所述电缆本体和钢筋混凝土管之间为输水层，所述电缆本体包括多个电缆绝缘线芯且多个电缆绝缘线芯设置于隔离套内部，多个所述电缆绝缘线芯之间铺满填充物，所述填充物中植入湿度敏感光纤和靠近湿度敏感光纤设置的参考光纤，所述隔离套的外围依次设置有双钢带保护层和外护层。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述电缆绝缘线芯包括设置于中心的导体，所述导体的外围依次设置有内半导层、绝缘层、外半导层和铜屏蔽。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述湿度敏感光纤包括纤芯，所述纤芯外围依次设置有聚酰亚胺湿敏包层及网状保护结构且网状保护结构使得湿气进入聚酰亚胺湿敏包层。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述湿度敏感光纤和参考光纤松弛布置。

本发明技术方案的进一步改进在于：一种新型电缆监测系统，包括光源，所述光源发射连续光并分别通过第一耦合器传送至电光调制器和绕偏器，所述电光调制器将一部分连续光调制成波长接近布里渊散射波长的脉冲光，另一部分连续光通过绕偏器消除光偏振影响后形成参考光，脉冲光经过掺铒光纤放大器进一步放大后通过环形器进入湿度敏感光纤和参考光纤，在湿度敏感光纤和参考光纤的不同位置均会发生布里渊散射并形成连续光且与参考光形成干涉，干涉结果通过第二耦合器传送至光电探测器，所述光电探测器将干涉结果转化为高频正弦波，高频正弦波与高频谐振发生器发出波通过经过混频器，然后经过低通滤波器转变为低频信号经过信号处理器转化为沿光纤分布的湿度结果。

本发明技术方案的进一步改进在于：还包括用于时分复用的光开关和信号控制器，所述信号控制器发出脉冲射频信一方面调控电光调制器、另一方面分时控制光开关，所述光开关一端连接环形器、另一端按照信号控制器的控制分时联通湿度敏感光纤和参考光纤。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述信号处理器基于FPGA与AD转换实现，将模拟电信号转为数字信号，通过多次平均的方法分别获得湿度敏感光纤布里渊散射波长变化与参考光纤布里渊散射波长变化曲线。

本发明技术方案的进一步改进在于：所述湿度敏感光纤的布里渊散射波长变化和参考光纤的布里渊散射波长变化曲线对应的公式分别为：

λ₁＝a₁·RH+·b₁T，

λ₂＝b₂·T，