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随着城市化推进和改造的增加,配电网电缆受到外力伤害的事故逐渐增多。而经济的腾飞和高新技术产业的发展使得社会对电力系统稳定、可靠、高质量的要求越来越高。配电网电缆的意外伤害不仅增加了电力系统的运行维护成本,更重要的是电力的突然中断将严重扰乱居民正常生活,给相关用电企业造成巨大的损失。因此,维护电力系统稳定运行,保障电网电缆安全可靠具有重要的意义。
本文研究了基于偏振光时域反射(Polarimetric Optical Time Domain Reflectometry,POTDR)的全分布式光纤传感技术。全分布式光纤传感技术可以在一定空间范围内无盲区的感知区域内的各种外界扰动,并实时将扰动信息传输到系统中心进行处理。而偏振光时域反射技术可以获取光脉冲的矢量信息,它可以精确识别多种外界扰动产生的不同信号,实现对外界扰动的种类、强弱、位置等信息进行识别。基于上述技术,本文研制了基于POTDR光纤传感的电缆防护系统,做了以下工作:
(1)本文详细介绍了基于偏振光时域反射全分布式光纤传感技术的原理与特点,并梳理了光纤传感技术在电缆外力伤害领域应用的特征优势。同时,本文对电缆外力伤害的主要行为进行了模拟分析,通过大量模拟电缆外力伤害行为获取了各种行为的震动频率分布饼图,供系统对各种外力伤害行为进行识别判断。
(2)根据电缆外力伤害行为的特点和偏振光时域反射技术原理,本文给出了基于POTDR光纤传感原理的电缆防护系统基本构架,详述了系统各部分的功能和技术原理,给出了相关算法模型,实现了电缆外力伤害系统对外力伤害行为具备实时报警、全自动定位的功能。
(3)为了验证本文研制的电缆外力伤害防护系统的性能,本文在工程案例分析中选取了某市三个地点测试该系统,分别对电缆外力伤害防护系统的外力伤害识别率、反应灵敏度和定位准确度三个指标进行了测试。经过算法调试和模型优化,该系统在工程案例中展现了良好的效果。
本文研究了基于偏振光时域反射(Polarimetric Optical Time Domain Reflectometry,POTDR)的全分布式光纤传感技术。全分布式光纤传感技术可以在一定空间范围内无盲区的感知区域内的各种外界扰动,并实时将扰动信息传输到系统中心进行处理。而偏振光时域反射技术可以获取光脉冲的矢量信息,它可以精确识别多种外界扰动产生的不同信号,实现对外界扰动的种类、强弱、位置等信息进行识别。基于上述技术,本文研制了基于POTDR光纤传感的电缆防护系统,做了以下工作:
(1)本文详细介绍了基于偏振光时域反射全分布式光纤传感技术的原理与特点,并梳理了光纤传感技术在电缆外力伤害领域应用的特征优势。同时,本文对电缆外力伤害的主要行为进行了模拟分析,通过大量模拟电缆外力伤害行为获取了各种行为的震动频率分布饼图,供系统对各种外力伤害行为进行识别判断。
(2)根据电缆外力伤害行为的特点和偏振光时域反射技术原理,本文给出了基于POTDR光纤传感原理的电缆防护系统基本构架,详述了系统各部分的功能和技术原理,给出了相关算法模型,实现了电缆外力伤害系统对外力伤害行为具备实时报警、全自动定位的功能。
(3)为了验证本文研制的电缆外力伤害防护系统的性能,本文在工程案例分析中选取了某市三个地点测试该系统,分别对电缆外力伤害防护系统的外力伤害识别率、反应灵敏度和定位准确度三个指标进行了测试。经过算法调试和模型优化,该系统在工程案例中展现了良好的效果。