[发明专利]一种分布式测量光纤复合架空地线覆冰厚度的方法

摘要

本发明属于架空输电线路覆冰监测技术领域，尤其涉及一种分布式测量光纤复合架空地线覆冰厚度的方法，包括如下步骤(1)不断测量OPGW覆冰被拉伸应变时散射光信号的变化情况，(2)不断测量OPGW覆冰实时获取测量光纤的温度T时散射光信号的变化情况，(3)确定光纤的应变分布和等值覆冰厚度h，(4)通过网络发送覆冰预警信息通过等值覆冰厚度h；本发明通过测量OPGW内部光纤由于OPGW覆冰增厚导致产生的拉伸应变与温度变化的方法，确定光纤的应变分布和等值覆冰厚度，很好地解决了现有覆冰测量方方法的监测范围窄、故障率高、测量准确性差、稳定性差、实时性差的问题。

主权项

一种分布式测量光纤复合架空地线覆冰厚度的方法,其特征在于：包括如下步骤：(1)将测量OPGW覆冰厚度的系统安装在变电站通信机房内；(2)将分布式光纤温度解调仪通过变电站内的光纤接口盘用跳线光纤与OPGW连接，并通过不断测量散射光信号的变化，实时获取OPGW上的覆冰被拉伸应变时的散射光信号频移变化情况；(3)将分布式光纤测温仪通过变电站内的光纤接口盘用跳线光纤与OPGW连接，并通过不断测量覆冰温度分布信号，实时获取OPGW的内部光纤温度变化；(4)通过测量获取OPGW内部由于覆冰增厚导致产生的拉伸应变与温度变化情况，确定OPGW的应变分布和等值覆冰厚度；(5)当OPGW上覆冰的等值覆冰厚度达到输电线路覆冰厚度的预警值时，通过网络发送覆冰厚度预警信息；所述光纤的拉伸应变、OPGW的内部光纤温度和散射光信号频移的变化关系为：f＝KT+Cε+f0，式中f为散射光频移分布，K为温度系数，T为OPGW的内部光纤温度，C为应变系数，ε为光纤的拉伸应变分布，f0为散射光初始频移，通过所述光纤的拉伸应变、OPGW的内部光纤温度和散射光信号的变化关系，确定光纤的拉伸应变分布ε，并根据以下模型计算等值覆冰厚度h：ϵop=ϵ+ΔϵorFop1=EopSopϵopγ2=(Eopγ0Ld2Sop324Fop02+βopEop(T0-T)+Fop1-Fop0)24Fop12EopLd2Sop3γ=γ2-γ0h=-D2+D24+1000γSop0.9πg,]]>该模型中εop为OPGW拉伸应变，ε为光纤应变，Δεof为OPGW内部光纤余长，Fop1为OPGW张力，Eop为OPGW弹性系数，Sop为OPGW承载截面积，γ2为覆冰后OPGW比载，γ0为OPGW自重比载，Ld为代表档距，Fop0为OPGW设计运行张力，βop为OPGW热膨胀系数，T0为OPGW初始温度，T为OPGW的内部光纤温度，γ为覆冰比载，h为等值覆冰厚度，D为OPGW外径，g重力加速度。