基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法
【专利说明】
[0001]技术领域:
本发明涉及通信技术领域，具体涉及一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法。
[0002]【背景技术】:
随着国民经济和社会的快速发展以及人民生活水平的不断提高，全社会对安全、经济、优质用电的要求越来越高，电网安全运行管理的压力越来越大。而对运行电力设备、设施的在线状态监测，特别是承担电能传输的电缆网络的运行状态的在线监测，更是保证电网安全运行的技术基础之一，同时，目前正在筹建的智能电网首要作用应是有效保证电力安全可靠性，使较传统电网更加坚强并具有更大弹性，可以有效地抵御自然灾害、外力破坏等各类突发事件给电力系统造成的影响，并具有强大的“自愈功能，可以通过远程设备在线监视和系统信息分析，更加及时、准确地预测和处置各类系统故障。在智能电网建设中，变电环节的建设重点是具有智能预警监控功能的智能变电站。
[0003]
【发明内容】
:
本发明的目的是提供一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法。
[0004]上述的目的通过以下的技术方案实现:
一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，通过依次连接的温度探测光缆、光电探测主机和消防报警设备对输变电系统进行实时监测，所述的光电探测主机向温度探测光缆发射光脉冲，所述的光电探测主机接收光脉冲在温度探测光缆内发生拉曼散射产生的回波光子信号，所述的光电探测主机根据接收到的回波光子信号计算温度探测光缆内发生拉曼散射处的温度信息，所述的光电探测主机中获得的温度信息与预设的报警温度比较，若高于报警温度，则发送报警控制信号至消防报警设备，所述的消防报警设备接收报警控制信号进行报警。
[0005]所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，所述的光电探测主机发射的光脉冲的宽度小于10ns，所述的温度信息的计算公式如下:
PS = P0exp[-(a O+α S) 1] XKSX itS(t)
PA = P0exp[-(a 0+a A)l] XKAX ΦΑ(?)
Φ S (t) = [1-exp (~h Δ v/kt)]-1Φ A (t) = [exp (h Δ v/kt)-1]—I
其中，PS、PA为光电探测主机在温度探测光缆一端测得的一个拉曼散射点处发生斯托克斯散射和反斯托克斯散射的回波光子信号，P0为光缆一端发射的光脉冲的光子信号；KS和KA是为斯托克斯系数和反斯托克斯系数，a 0，a S，a A分别是温度探测光缆对光源、斯托克斯散射光和反斯托克斯拉射光的衰减系数，Φ S和ΦΑ分别为温度探测光缆的二氧化硅分子处于低能级和高能级上的布居数；h为普朗。
[0006]所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，接收的所述的回波光子信号采用累加平均降噪，所述的累加平均降噪的累加次数至少为100次。
[0007]有益效果: 1.本发明是一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，主要就是为了克服现有技术存在的缺陷而提供一种基于光缆传感通信技术的输变电系统温度监测方法，该方法可以有效提高输变电系统的安全性。
[0008]本发明通过依次连接的温度探测光缆、光电探测主机和消防报警设备对输变电系统进行实时监测，光电探测主机向温度探测光缆发射光脉冲，光电探测主机接收光脉冲在温度探测光缆内发生拉曼散射产生的回波光子信号，光电探测主机根据接收到的回波光子信号计算温度探测光缆内发生拉曼散射处的温度信息，光电探测主机中获得的温度信息与预设的报警温度比较，若高于报警温度，则发送报警控制信号至消防报警设备，消防报警设备接收报警控制信号进行报警。
[0009]本发明接收的回波光子信号采用累加平均降噪，所述的累加平均降噪的累加次数至少为100次。
[0010]本发明通过温度探测光缆和光电探测主机对输变电系统中的设备进行实时的温度监测，当出现温度异常时可以触发消防警报，并且可以对出现温度异常的位置进行精确定位，提高了输变电系统的安全性。
[0011]【附图说明】:
附图1是本发明的流程图。
[0012]【具体实施方式】:
实施例1:
一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，通过依次连接的温度探测光缆、光电探测主机和消防报警设备对输变电系统进行实时监测，所述的光电探测主机向温度探测光缆发射光脉冲，所述的光电探测主机接收光脉冲在温度探测光缆内发生拉曼散射产生的回波光子信号，所述的光电探测主机根据接收到的回波光子信号计算温度探测光缆内发生拉曼散射处的温度信息，所述的光电探测主机中获得的温度信息与预设的报警温度比较，若高于报警温度，则发送报警控制信号至消防报警设备，所述的消防报警设备接收报警控制信号进行报警。
[0013]实施例2:
根据实施例1所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，所述的光电探测主机发射的光脉冲的宽度小于10ns，所述的温度信息的计算公式如下:
PS = P0exp[-(a O+α S) 1] XKSX itS(t)
PA = P0exp[-(a 0+a A)l] XKAX ΦΑ(?)
Φ S (t) = [1-exp (~h Δ v/kt)]-1Φ A (t) = [exp (h Δ v/kt)-1]—I
其中，PS、PA为光电探测主机在温度探测光缆一端测得的一个拉曼散射点处发生斯托克斯散射和反斯托克斯散射的回波光子信号，P0为光缆一端发射的光脉冲的光子信号；KS和KA是为斯托克斯系数和反斯托克斯系数，a 0，a S，a A分别是温度探测光缆对光源、斯托克斯散射光和反斯托克斯拉射光的衰减系数；Φ S和ΦΑ分别为温度探测光缆的二氧化硅分子处于低能级和高能级上的布居数，h为普朗克常数；Δν为拉曼频移；k为波尔茨曼常数为发生拉曼散射处的绝对温度。
[0014]实施例3:根据实施例1或2所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，接收的所述的回波光子信号采用累加平均降噪，所述的累加平均降噪的累加次数至少为100次。
【主权项】
1.一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，其特征是:通过依次连接的温度探测光缆、光电探测主机和消防报警设备对输变电系统进行实时监测，所述的光电探测主机向温度探测光缆发射光脉冲，所述的光电探测主机接收光脉冲在温度探测光缆内发生拉曼散射产生的回波光子信号，所述的光电探测主机根据接收到的回波光子信号计算温度探测光缆内发生拉曼散射处的温度信息，所述的光电探测主机中获得的温度信息与预设的报警温度比较，若高于报警温度，则发送报警控制信号至消防报警设备，所述的消防报警设备接收报警控制信号进行报警。2.根据权利要求1所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，其特征是:所述的光电探测主机发射的光脉冲的宽度小于10ns，所述的温度信息的计算公式如下:PS = P0exp[-(a 0+α S)l] XKSX $S(t)PA = P0exp[-(a 0+a A)l] XKAX ΦΑ(?)Φ S (t) = [1-exp (~h Δ v/kt)]-1Φ A (t) = [exp (h Δ v/kt)-1]—I 其中，PS、PA为光电探测主机在温度探测光缆一端测得的一个拉曼散射点处发生斯托克斯散射和反斯托克斯散射的回波光子信号，P0为光缆一端发射的光脉冲的光子信号；KS和KA是为斯托克斯系数和反斯托克斯系数，a 0，a S，a A分别是温度探测光缆对光源、斯托克斯散射光和反斯托克斯拉射光的衰减系数；Φ S和ΦΑ分别为温度探测光缆的二氧化硅分子处于低能级和高能级上的布居数，h为普朗克常数；Δν为拉曼频移；k为波尔茨曼常数为发生拉曼散射处的绝对温度。3.根据权利要求1或2所述的基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法，其特征是:接收的所述的回波光子信号采用累加平均降噪，所述的累加平均降噪的累加次数至少为100次。
【专利摘要】<b>本发明涉及一种基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法。随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的不断提高，优质用电的要求越来越高，电网安全运行管理的压力越来越大。本发明通过依次连接的温度探测光缆、光电探测主机和消防报警设备对输变电系统进行实时监测，光电探测主机向温度探测光缆发射光脉冲，光电探测主机接收光脉冲在温度探测光缆内发生拉曼散射产生的回波光子信号，光电探测主机根据接收到的回波光子信号计算温度探测光缆内发生拉曼散射处的温度信息，光电探测主机中获得的温度信息与预设的报警温度比较，若高于报警温度，则发送报警控制信号至消防报警设备。本发明用于基于通信技术的光缆传感温度输变电系统及监测方法。</b>
【IPC分类】G01K11/32
【公开号】CN105387951
【申请号】CN201510865152
【发明人】王玉华
【申请人】哈尔滨市迪沃浦通信技术有限公司
【公开日】2016年3月9日
【申请日】2015年12月1日