31]本实用新型的监测原理为:
[0032]利用分布式光纤测温(Distributed Temperature Sensing)(DTS)技术进行温度测量，其工作原理为:
[0033]DTS系统同时利用单根光缆实现温度监测和信号传输，综合利用光纤拉曼散射效应(Raman scattering)和光时域反射测量技术(Optical Time-Domain ReflectometryJlJ称0TDR)来获取空间温度分布信息；
[0034]其中光纤拉曼散射效应(Raman scattering)用于实现温度测量，光时域反射测量技术(Optical Time Domain Reflectometer)用于实现温度定位；
[0035]DTS系统的测温原理为:
[0036]激光光脉冲射入传感用的光纤之中，在光脉冲向前的传播过程中，由于光纤的密度、应力、材料组成、温度和弯曲变形等原因发生散射现象，有一部分的散射光会按照入射光相反的方向传播，称之为背向散射光，返回的背向散射光包括:
[0037]瑞利(RayLeigh)散射，由光纤折射率的微小变化引起，其频率与入射光脉冲一致；
[0038]拉曼(Raman)散射，由光子与光声子相互作用引起，其频率与入射光脉冲相差几十太赫兹；
[0039]布里渊(Brillouin)散射，由光子与光纤内弹性声波场低频声子相互作用引起。其频率与入射光脉冲相差几十吉赫兹；
[0040]针对温度检测需求，Rayleigh散射信号对温度变化不敏感;Brillouin散射信号的变化与温度和应力有关，但信号剥离难度大;Raman散射信号的变化与温度有关，而且Raman散射信号相对容易获取和分析，因此工业应用主要采集Raman散射信号进行温度分析；
[0041]Raman散射会产生两个不同频率的信号:斯托克斯(Stokes)光(比光源波长长的光)和反斯托克斯(Ant1-Stokes)光(比光源波长短的光)，光纤受外部温度的调制使光纤中的反斯托克斯(Ant1-Stokes)光强发生变化，Ant1-Stokes与Stokes的比值提供了温度的绝对指示，利用这一原理可以实现对沿光纤温度场的分布式测量；
[0042]DTS系统的定位原理为:
[0043]光学时域反射技术(OTDR)最初用于评价通信光纤、光缆和耦合器的性能，是用于检验光纤损耗、光纤故障的手段。一般将DTS测温原理和定位原理称为ROTDR，其工作机理是向被测光纤发射光脉冲，发生拉曼散射现象，在光纤中形成背向散射光和前向散射光；其中，背向散射光向后传播至光纤的起始端(也就是光脉冲的注入端)，由于每一个背向传播的散射光都对应光纤上的一个散射点，因此，根据背向散射光的行进时间便可判断出光纤上发生散射点的位置；
[0044]d=(cXt) / 2 X (1R)
[0045]其中，c是光在真空中的速度，而t是信号发射后到接收到信号(双程)的总时间，1R是光纤折射率。
[0046]通过采集和分析入射光脉冲从光纤的一端(注入端)注入后在光纤内传播时产生的Raman背向反射光的时间和强度信息得到相应的位置和温度信息，在得知每一点的温度和位置信息后，就可以得到一个关于整根光纤的不同位置的温度曲线；
[0047]从而通过上述系统和原理，即可获得如图4将温度、位置信息显示在电子地图上，便于监控人员进行查看。
[0048]另外:需要注意的是，上述【具体实施方式】仅为本专利的一个优化方案，本领域的技术人员根据上述构思所做的任何改动或改进，均在本专利的保护范围之内。
【主权项】
1.一种电力电缆接头温度监测用复合光缆，其特征在于:复合光缆(3)包含有套装于束管(3-4)内的感温光纤(3-3)和通信光纤(3-5);所述束管(3-4)外裹覆有抗拉层(3-2)，且抗拉层(3-2)外套装有外护套(3-1)。2.如权利要求1所述一种电力电缆接头温度监测用复合光缆，其特征在于:所述抗拉层(3-2)的材质为芳纶。3.如权利要求1所述一种电力电缆接头温度监测用复合光缆，其特征在于:所述感温光纤(3-3)设置有一根，通信光纤(3-5)至少两根。4.如权利要求3所述一种电力电缆接头温度监测用复合光缆，其特征在于:所述通信光纤(3-5)设置有三根，两根正常使用，一根备用。5.—种电力电缆接头温度监测系统，其特征在于:所述系统包含有沿电力电缆(I)长度方向设置的复合光缆(3)，复合光缆(3)包含有套装于束管(3-4)内的感温光纤(3-3)和通信光纤(3-5);所述束管(3-4)外裹覆有抗拉层(3-2)，且抗拉层(3-2)外套装有外护套(3-1); 复合光缆(3)缠绕于电力电缆(I)的电力电缆接头(2)上，所述复合光缆(3)内的感温光纤(3-3)连接至测温主机(4)，所述复合光缆(3)内的通信光纤(3-5)连接至电力系统内网(5 )，所述测温主机(4 )挂接在电力系统内网(5)上，且电力系统内网(5 )上挂接有监控主机(6)和报警装置(7)。6.如权利要求5所述一种电力电缆接头温度监测系统，其特征在于:所述复合光缆(3)捆扎于电力电缆(I)上。
【专利摘要】本实用新型一种电力电缆接头温度监测用复合光缆及其监测系统，所述复合光缆（3）包含有套装于束管（3-4）内的感温光纤（3-3）和通信光纤（3-5）；所述束管（3-4）外裹覆有抗拉层，抗拉层外套装有外护套（3-1）；所述系统包含有沿电力电缆（1）长度方向设置的复合光缆（3），复合光缆（3）缠绕于电力电缆（1）的电力电缆接头（2）上，复合光缆（3）内的感温光纤（3-3）连接至测温主机（4），复合光缆（3）内的通信光纤（3-5）连接至电力系统内网（5），且电力系统内网（5）上挂接有监控主机（6）和报警装置（7）。本实用新型电力电缆接头温度监测用复合光缆及其监测系统，测量精确、不易受干扰且具有实时监测能力。
【IPC分类】G01K11/32, G02B6/44
【公开号】CN205229527
【申请号】CN201520889474
【发明人】方玄, 吉俊兵, 刘军, 华永强, 薛炯, 沈岳文, 陈强, 徐劼, 王志东, 顾少明, 蔡晓峰, 徐俊峰
【申请人】江苏法尔胜光电科技有限公司, 江苏省电力公司江阴市供电公司
【公开日】2016年5月11日
【申请日】2015年11月10日