[发明专利]基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法

说明书

本发明公开了一种基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法，包括使用振动光缆作为传感单元，并现场模拟配电电缆通道的环境复杂，将整根光缆通过接续包将周界划分为4个防区，每个防区根据用户的需求进行防区配置，利用计算机对数据进行采集和控制并实现长距离、大范围周界防区的探测，本发明能够通过不同特征的实验环境，分别在不同防区模拟不同侵入方式，并提取相关振动波形，方法结构简单，操作方便。

技术领域

本发明涉及电力仿真技术领域，特别涉及一种基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法。

背景技术

随着我国城镇化建设进程的加快，各地大规模建设导致输电线路通道被压缩，电力电缆是电力传输的重要载体，但是人为因素(如施工挖破皮、被割破皮等)和自然灾害(如滑坡、塌方、地基沉降、腐蚀、老鼠破坏等)会造成电缆线路故障，影响电力电网建设效能的发挥。

对于地下电缆隧道等电力管网的防损坏监控，固有的巡检方式存在一些弊端。人巡不能24小时监控，存在巡检时段空白，管理过程繁琐，涉及人员多。地下管网附近工作的路面冲击压实机，挖掘机以及盲目施工都有可能破坏地下电缆，造成不同程度的损失，给居民用电带来隐患。相比其他技术而言，声波检测有其应用的适应性。但针对城市复杂环境下的声波检测，一直没有成熟的手段。因此，应用科学手段实现对电力电缆的故障进行检测和定位、及时提醒线路维护人员提前采取预防措施显得十分的紧迫和必要。

针对线路外破隐患，制定一套实用、经济有效的输电线路防外破举措，是降低线路跳闸率保证电网安全运行的重要保证。中低压配电网电缆路径多深入小区、城中村、人行道等地带，而且接近地表，电缆沟道容易被外力破坏或入侵，在施工路段也容易被误挖掘。

近年来，地下电缆供电在配电系统中的比重越来越大，但是电缆在使用中时常受到外力破坏，电缆供电安全可靠的优势受到严重影响。尤其是城市配电网，由于考虑城市整体形象，地面用地紧张的情况，已逐步退出城市内的架空输电线路，地下电缆使用情况也大幅度提升。

由于城市配电网往往深入居民区、工商业地块等情况，电缆通道运行的外部环境复杂程度高，如重型车辆碾压、建筑/道路施工破坏等。为了规避城市的诸多障碍物，配电网电缆通道包括直埋、电缆沟、电缆排管、过路顶管、电缆隧道等多种敷设方式。不同的敷设方式，对通道的外部适应性也不尽相同。故而，各地也出现了不少由于电缆通道收到外部破坏，导致运行电缆受损的情况时常发生。

振动光纤传感技术的预警系统使用光缆作为传感单元，利用计算机对数据进行采集和控制并实现长距离、大范围周界防区的探测，每防区的长度可达数百米至数千米。但是由于配电电缆通道的环境复杂，通常伴随有小型汽车、中大型货车、行人等外界运动物，不同的外界运动物对电缆通道造成的振动特征也不尽相同，因此，有必要对不同的外界运动物对电缆通道造成的振动特征进行识别研究，建立有效的振动识别阈值，对配电网电缆通道的外破防御提供指导性建议。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法。通过不同特征的实验环境，分别在不同防区模拟不同侵入方式，便于对振动特征进行识别研究。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

该种基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法，包括以下步骤：

本发明的基于光纤瑞利散射振动辨识系统的实验仿真布局方法，使用振动光缆作为传感单元，并现场模拟配电电缆通道的环境复杂，将整根光缆通过接续包将周界划分为至少4个防区(4)，每个防区根据用户的需求进行防区配置，利用中心机房(1)内的计算机处理平台(101)对数据进行采集和控制并实现长距离、大范围周界防区的探测。

进一步，所述防区(4)包括防区I(401)、防区II(402)、防区III(403)和防区IV(404)四个防区；