基于单模光纤的电缆沟温度监测方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法，应用于电缆沟温度检测系统，所述电缆沟温度检测系统包括与待测电缆同沟设置的单模光纤，所述方法包括：向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光；根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息；当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号，可以对长距离待测电缆的温度进行自动监测，可避免了额外铺设多模测温光缆的重复投入和浪费。

Temperature monitoring method and system of cable trench based on single mode optical fiber

【技术实现步骤摘要】
基于单模光纤的电缆沟温度监测方法和系统
本专利技术涉及温度监测
，特别是涉及基于单模光纤的电缆沟温度监测方法和系统。
技术介绍
电缆沟内的电缆分布广、距离长，火灾引发电缆断裂、短路，设备跳闸、停电等故障既给电力用户造成了经济损失，也对电网安全运行构成了严重威胁传统的，电力电缆的温度监测方法可以基于感温电缆式测温系统，感温电缆内部涂有两根或两根以上的热绝缘材料的弹性钢丝，当监测到的外部环境温度达到绝缘材料预定融化温度是，电缆绝缘层将受到损坏而短路。但是，该系统的安装维护工作不便，其监测距离短、容易受电磁干扰。
技术实现思路
基于此，有必要针对上述问题，提供一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法和系统，可以对长距离待测电缆的温度进行自动监测，可避免了额外铺设多模测温光缆的重复投入和浪费。一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法，应用于电缆沟温度检测系统，所述电缆沟温度检测系统包括与待测电缆同沟设置的单模光纤，所述方法包括：向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光；根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息；当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号。所述根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取所述待测电缆的温度信息前，还包括：对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取斯托克斯散射光；根据所述斯托克斯散射光和反斯托克斯光来消除所述单模光纤中的随机损耗。在其中一个实施例中，所述根据所述斯托克斯散射光和反斯托克斯光来消除所述单模光纤中的随机损耗，包括：获取所述反斯托克斯光与所述斯托克斯散射光的光强比值；根据所述光强比值消除所述单模光纤中的随机损耗。在其中一个实施例中，所述当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号前，还包括：构建预设温度修正模型；根据所述预设温度修正模型对所述待测电缆每个温度测试点的所述温度信息进行校正。在其中一个实施例中，所述构建所述预设温度修正模型，包括：基于温度传感器获取所述待测电缆在多个所述温度测试点距离所述待测电缆的不同预设距离处的多个校准温度；在每所述温度测试点，建立所述预设距离与所述校准温度的对应关系；根据在多个所述温度测试点各自对应的预设距离和校准温度的对应关系构建预设温度修正模型。在其中一个实施例中，所述当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号，包括：当沿所述待测电缆分布的任一温度信息高于预设温度时，则定位所述待测电缆的温度异常点并输出所述警报信号，所述警报信号携带所述待测电缆的温度异常点的位置信息。在其中一个实施例中，所述方法还包括：根据所述待测电缆的分布信息绘制所述待测电缆的虚拟地图；在所述虚拟地图上显示沿所述待测电缆分布的温度信息。本申请实施例还提供一种基于单模光纤的电缆沟温度检测系统，其特征在于，用于对所述待测电缆的温度信息进行检测，所述系统包括：单模光纤，与所述待测电缆同沟设置；光源模块，与所述单模光纤耦合连接，用于向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；光探测模块，与所述单模光纤耦合连接，用于接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光，并实现光电转换；处理模块，分别与所述光源模块、光探测模块连接，用于根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息，并当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报指令；报警模块，与所述处理模块连接，用于接收所述警报指令，并根据所述警报指令执行声光报警操作。在其中一个实施例中，所述处理模块包括：转换单元，与所述光探测模块连接，用于接收电信号，对所述电信号进行模数转换；处理单元，与所述转换单元连接，用于根据模数转换的电信号获取沿所述待测电缆分布的温度信息；光时域反射处理单元，与所述光源模块、光探测模块连接，用于定位所述待测电缆的温度异常点以获取所述温度异常点的位置信息。在其中一个实施例中，所述系统还包括：地图显示模块，与所述光时域反射处理单元连接，用于根据所述待测电缆的分布信息绘制所述待测电缆的虚拟地图；将所述位置信息标注在所述虚拟地图上，并显示标注后的所述虚拟地图。上述基于单模光纤的电缆沟温度监测方法和系统，可向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光；根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息；当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号。其中，该单模光纤为标准多芯通讯光缆的一芯光纤，可轻松实现光缆资源的共用，避免了额外铺设多模测温光缆的重复投入和浪费，同时可以对长距离待测电缆的温度进行自动监测，提升了报警性能，同时大大降低了人工参与，降低了人力成本。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来将，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他实施例的附图。图1为一个实施例中基于单模光纤的电缆沟温度监测方法的流程图；图2为一个实施例中构建所述预设温度修正模型的流程图；图3为一个实施例中基于单模光纤的电缆沟温度监测方法的结构框架图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术，附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施方式。相反地，提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。本专利技术能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似改进，因此本专利技术不受下面公开的具体实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本专利技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。在本专利技术的描述中，“若干”的含义是至少一个，例如一个，两个等，除非另有明确具体的限定。本申请实施例提供一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法，该方法应用于电缆沟温度检测系统，所述电缆沟温度检测系统包括与待测电缆同沟设置的单模光纤。当用该单模光纤作为温度检测的感温介本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法，其特征在于，应用于电缆沟温度检测系统，所述电缆沟温度检测系统包括与待测电缆同沟设置的单模光纤，所述方法包括：/n向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；/n接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光；/n根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息；/n当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于单模光纤的电缆沟温度监测方法，其特征在于，应用于电缆沟温度检测系统，所述电缆沟温度检测系统包括与待测电缆同沟设置的单模光纤，所述方法包括：
向所述单模光纤耦合预设功率的激光信号以在所述单模光纤中产生拉曼散射光；
接收所述拉曼散射光，并对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取携带温度信息的反斯托克斯散射光；
根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取沿所述待测电缆分布的温度信息；
当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述激光信号和反斯托克斯散射光获取所述待测电缆的温度信息前，还包括：
对接收的所述拉曼散射光进行解调分离以获取斯托克斯散射光；
根据所述斯托克斯散射光和反斯托克斯光来消除所述单模光纤中的随机损耗。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述根据所述斯托克斯散射光和反斯托克斯光来消除所述单模光纤中的随机损耗，包括：
获取所述反斯托克斯光与所述斯托克斯散射光的光强比值；
根据所述光强比值消除所述单模光纤中的随机损耗。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号前，还包括：
构建预设温度修正模型；
根据所述预设温度修正模型对所述待测电缆每个温度测试点的所述温度信息进行校正。


5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述构建所述预设温度修正模型，包括：
基于温度传感器获取所述待测电缆在多个所述温度测试点距离所述待测电缆的不同预设距离处的多个校准温度；
在每所述温度测试点，建立所述预设距离与所述校准温度的对应关系；
根据在多个所述温度测试点各自对应的预设距离和校准温度的对应关系构建预设温度修正模型。


6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述当所述待测电缆的温度信息异常时，输出警报信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：符晓洪，罗伟明，范伟松，吴自强，斯荣，孙嘉杰，李炳璋，厉冰，
申请(专利权)人：深圳供电局有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44