基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法与流程

本发明涉及变电监控领域，具体涉及一种基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法。

背景技术：

在电力系统中，温度是设备运行正常的一个重要参数。变电站有很多重要的电气设备，例如：真空开关、隔离刀闸、变压器等，经过长年运行，因设备线缆出现老化、连接不牢、接触电阻过大等因素造成线缆温度升高发热，长期发热容易引起设备损坏，甚至引起火灾，危及设备及人身安全。因此，设备线缆温度监控十分重要的。

针对变电站设备线缆温度监测问题，分布式光纤测温在目前变电站线缆温度监控中得到了大范围的应用，当前变电站线缆光纤测温设备主要存在以下几个问题：

1、目前光纤测温设备监测数据多以1米为单位监测，对于长度大的线缆，如电缆隧道，当出现温度异常时，异常发热区域范围较大，大量的告警监测点数据会造成信息筛选干扰，这些重复的数据价值较低。

2、光纤测温设备告警时是以光纤与设备连接处为起点开始计算告警位置。与实际线缆告警长度有较大的误差。

3、光纤测温设备告警信息内容只包含长度位置信息，检修人员无法根据长度信息快速定位线缆故障实际位置。

4、光纤测温监测数据量大，通过人工方式对数据进行识别了解线缆温度状态，占用大量精力，无法做到监控数据全透视。

以上问题最终导致变电站设备线缆温度异常无法及时辨识定位和巡视过程中对运维人员自身安全问题风险大大的增加。

针对这个问题，目前主要的解决方案是在线缆特定位置计算光纤实际长度，在位置处悬挂标志牌或张贴标签，当线缆温度出现异常告警时，根据设备报出告警位置的光纤长度，运维人员前往故障线缆所在区域一一查找标签定位故障位置。在较大的线缆区域内仍会占用一定时间来查找，无法做到快速精准定位。面对大量重复数据时通过人工筛选出线缆特定位置点数据作为一段长度线缆温度水平代表，无法实时反映线缆区域内整体温度状态。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种快速定位，能够实时反映线缆区域内温度状态的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法。

本发明为解决其技术问题所采用的技术方案为：基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，包括通过测温光纤连接被测电缆的分布式光纤测温主机，通过测温光纤测线缆进行缠绕铺设，测温光纤测量线缆温度，并将测量结果发送至分布式光纤测温主机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据线缆排布转换成等比例的二维平面图；

步骤二：确定线缆监控区域，并划分为若干监控子区域；

步骤三：确定线缆上的测温点，获取测温点数据位于同一监控子区域的测温点设为一组数据组；

步骤四：计算监控子区域的温度状态值；

步骤五：将温度状态值在二维平面图的对应位置定位显示，生成二维平面数据模型。

测温光纤每1米确定一个测温点，向分布式光纤测温主机传送测温数据。

所述步骤四包括设定时间间隔后，计算每组数据组的温度平均值，比较同一数据组中温度最大值与平均值的差值与限定值的大小，若差值小于等于限定值，则数据组中最大值为对应监控子区域的温度状态值，若差值大于限定值，则数据组的平均值为对应监控子区域的温度状态值，并进行差温告警。

所述设定时间间隔为5秒。

温度状态值通过像素坐标定位法在二维平面图的对应位置定位。

若线缆出现温度异常，则向分布式光纤测温主机发送测温光纤异常点距离分布式光纤测温主机接口的距离数据。

将每一组监控子区域的测温数据信息以曲线图展示。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过二维平面模型方式将线缆告警位置直观展现给工作人员，从而帮助运维人员快速定位告警位置，减少定位等待过程中的损失，线缆区域内检测数据计算合并为一项，以温度状态值显示，排出了重复低价值数据，将运维人员关注的数据展现出来，节省运维人员精力，提高效率。

附图说明

图1是本发明二维平面数据模型的示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明实施例做进一步描述：

实施例

如图1所示，包括通过测温光纤连接被测电缆的分布式光纤测温主机，通过测温光纤测线缆进行缠绕铺设，测温光纤测量线缆温度，并将测量结果发送至分布式光纤测温主机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据线缆排布转换成等比例的二维平面图；

步骤二：确定线缆监控区域，并划分为若干监控子区域；

步骤三：确定线缆上的测温点，测温光纤每1米确定一个测温点，向分布式光纤测温主机传送测温数据。获取测温点数据位于同一监控子区域的测温点设为一组数据组。

步骤四：计算监控子区域的温度状态值；包括设定时间间隔后，本实施例设置设定的时间间隔为5秒。计算每组数据组的温度平均值，比较同一数据组中温度最大值与平均值的差值与限定值的大小，若差值小于等于限定值，则数据组中最大值为对应监控子区域的温度状态值，若差值大于限定值，则数据组的平均值为对应监控子区域的温度状态值，并进行差温告警；若线缆出现温度异常，向分布式光纤测温主机发送测温光纤异常点距离分布式光纤测温主机接口的距离数据。

由于线缆发热不会仅存在于几个温度点，而是一段线路整体发热，其中最高或平均温度点可以代表整段发热线缆当前温度状态。根据线缆区域整体长度、线缆类型对线缆进行一定长度的监控子区域划分，对每一段监控子区域进行监测。从而减少线缆温度监测低价值的重复数值，提高告警位置的定位精度。

步骤五：将温度状态值在二维平面图的对应位置定位显示，温度状态值通过像素坐标定位法在二维平面图的对应位置定位，结合步骤一的二维平面图生成二维平面数据模型，最终的二维平面数据模型如图1所示。

关于像素坐标定位本实施例以平面图的一个顶角的顶点作为原点，以原点为起点相互垂直的两边分别作为x轴与y轴，通过温度状态值相对原点的x轴偏移量及y轴的偏移量确定温度状态值在图中的相对位置，完成定位显示。

本发明通过对线缆区域进行二维平面建模，将线缆划分为多个监控子区域，监控子区域内测温点测温数据发送至分布式光纤测温主机经过筛选、优化、计算后形成一个代表当前监控子区域温度状态的温度状态值，当出现差温告警时在平面模型中对应位置进行告警标识，同时提供每一段监控子区域的测温数据信息，测温数据信息以曲线图展示，供工作人员做线缆状态分析。

技术特征：

1.一种基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，包括通过测温光纤连接被测电缆的分布式光纤测温主机，测温光纤测量线缆温度，并将测量结果发送至分布式光纤测温主机，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一：根据线缆排布转换成等比例的二维平面图；

步骤二：确定线缆监控区域，并划分为若干监控子区域；

步骤三：确定线缆上的测温点，获取测温点数据位于同一监控子区域的测温点设为一组数据组；

步骤四：计算监控子区域的温度状态值；

步骤五：将温度状态值在二维平面图的对应位置定位显示，生成二维平面数据模型。

2.根据权利要求1所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，测温光纤每1米确定一个测温点，向分布式光纤测温主机传送测温数据。

3.根据权利要求1所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，所述步骤四包括设定时间间隔后，计算每组数据组的温度平均值，比较同一数据组中温度最大值与平均值的差值与限定值的大小，若差值小于等于限定值，则数据组中最大值为对应监控子区域的温度状态值，若差值大于限定值，则数据组的平均值为对应监控子区域的温度状态值，并进行差温告警。

4.根据权利要求3所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，所述设定时间间隔为5秒。

5.根据权利要求1所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，温度状态值通过像素坐标定位法在二维平面图的对应位置定位。

6.根据权利要求1所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，若线缆出现温度异常，则向分布式光纤测温主机发送测温光纤异常点距离分布式光纤测温主机接口的距离数据。

7.根据权利要求1所述的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，其特征在于，将每一组监控子区域的测温数据信息以曲线图展示。

技术总结
本发明涉及变电监控领域，具体涉及一种基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法，通过对线缆区域进行二维平面建模，将线缆划分为多个监控子区域，监控子区域内测温点测温数据发送至分布式光纤测温主机经过筛选、优化、计算后形成一个代表当前监控子区域温度状态的温度状态值，当出现差温告警时在平面模型中对应位置进行告警标识，同时提供每一段监控子区域的测温数据信息，测温数据信息以曲线图展示，供工作人员做线缆状态分析，提供一种快速定位，能够实时反映线缆区域内温度状态的基于二维空间的光纤测温异常数据定位方法。

技术研发人员：徐柯;王智杰;韩岩;陈晓东;牛硕丰;李海涛;张亚丽;谷栋;冯璨;王震;王治国;马腾
受保护的技术使用者：国网山东省电力公司菏泽供电公司
技术研发日：2020.02.19
技术公布日：2020.06.16