[实用新型]一种Oppc光缆应力和载流量测量计算系统

说明书

技术领域

  本实用新型涉及电力输送领域，尤其是涉及一种既能实时监测导线芯三维应力、又能计算电缆载流量的电缆应力和载流量测量计算系统。 

背景技术

以往，电力系统普遍使用光纤复合架空地线(OPGW)、全介质自承式光缆(ADSS)作为通信解决方案。随着电力通信网络的逐步延伸，有时OPGW、ADSS光缆不能完全适用，OPPC光缆是一种沿电力线路架设的光缆，它利用电网系统原有的线路杆塔资源架设电力特种光缆，即将传统输电导线中的一根或多根钢丝替换为不锈钢管光单元，使不锈钢管光单元与(铝包)钢线绞合成为中心加强芯，外层绞合铝(合金)线成为导电基体，实现通电和通信的双重功能，不需要另外架设通信线路就可以解决这类电网的自动化、调度、通信、保护等问题。 

OPPC在运行的过程中部会受各种应力的影响，从而引起光纤光缆的应变量的变化。比如架设时铁塔的跨距，线缆弧垂度的影响，营运时受风力、覆冰的影响等等。应变量的大小将影响光纤的正常工作。应变量过大时，光纤的衰减将增大，影响通信的质量，严重时会造成断纤事故。因此，如何能有效监控OPPC的运行安全，特别是其力学性能，变得非常重要。但是目前没有一种非常有效的手段在线监测OPPC的应力应变状况，对可能存在的恶劣天气如冰雪灾害，无法在线监测OPPC的受力状况，影响输电和通信线路的安全运行。 

电缆是发电厂、变电站的重要组成部分。由于电缆分布广，又易燃烧，近两年来电缆火灾事故频频发生。由于电缆一般布置于地下或是竖井中，特别是在狭窄的电缆夹层和具有辐射危害的区域，潜在的缺陷和老化不易被人们发现，随着时间的推移，电缆过热或短路极易造成火灾。但是，常规电缆火灾消防报警系统通常局限于点的监测和事故后报警，缺乏有效的实时在线监测及预警功能，效果不理想。光纤测温技术可以为电缆火灾预警系统实现从点的检测向线、面、空间监测的发展，并能够实现真正意义上的预警系统。光纤测温系统工作原理 

光纤光栅是利用光敏特性，通过光波的变化反应温度变化的。如图1所示，光纤光栅测温系统开始工作时，首先由控制信号触发宽带激光光源，发出一个宽带光谱，光信号传送到各个光纤光栅温度传感器上，各个传感器反射回具有自身特性的窄带光谱。各反射的窄带光谱再由传导光纤送回光纤探测部分，再经解调系统进行转换，放大以及A/D转换电路处理后，送到计算机处理数据，进而得出被检测设备的温度情况。 

发明内容

本实用新型是针对复合材料合成导线存在的安全隐患，提供一种既能实时监测导线芯三维应力、又能计算电缆载流量的电缆应力和载流量测量计算系统。该系统可以有效监控OPPC的运行安全，对可能存在的恶劣天气如冰雪灾害，有效在线监测OPPC的受力状况，保证输电和通信线路的安全运行，还提供基于分布式光纤测温的电缆载流量计算及预警系统。 

为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案： 

一种Oppc光缆应力和载流量测量计算系统，包括应力测量子系统和载流量测量子系统，其特征在于，所述应力测量子系统包括基于布里渊散射的分布式光纤系统、监控计算机、传导光纤及其接头盒和oppc光缆组成，所述监控计算机连接所述分布式光纤系统，所述分布式光纤系统连接传导光纤及其接头盒，传导光纤及其接头盒连接oppc光缆；所述载流量测量子系统包括若干个埋入电缆接头内部的光纤温度传感器阵列，光纤温度传感器阵列通过传输光纤与温度在线监测仪相连，温度在线监测仪与具有显示屏的上位机连接，上位机通过通信接口将温度数据传至集中监测中心服务器，集中监测中心服务器与载流量数据处理模块和温度预警模块相连接；所述温度在线监测仪配置有USB外挂存储器接口和标准RS232及以太网计算机通信接口。

本实用新型的有益效果是：用基于布里渊散射的分布式光纤系统定期对线路进行检测可以发现应力应变过大或异常的点和区域，有效地防范事故的发生，从而对可能存在的恶劣天气如冰雪灾害对光纤复合相线造成的损害进行预警，保证输电和通信线路的安全运行