设计了基于拉曼光时域反射技术的船舶电缆分布式光纤测温系统。为了有效提高信号强度, 系统硬件设计中改进了微弱光信号的探测及放大电路, 并且基于FPGA+DSP高速数据处理模块来加快数据处理速度; 针对拉曼反射信号信噪比低的特点, 系统对采集信号采用数字累加平均与自适应阈值小波滤波相结合的去噪方法, 在改善信噪比的同时缩短了测温时间。实验表明, 设计系统测温距离达4km, 空间分辨率为1.5m, 温度分辨率为0.1℃, 系统响应时间为3.8s, 满足设计要求, 且综合指标优异。
电力电缆 光纤测温 小波去噪 拉曼散射 power cable fiber optic pyrometer wavelet de-noising Raman scattering
1 上海电力学院 电子与信息工程学院, 上海200090
2 江西省电力科学研究院, 南昌330096
针对电力电缆健康状态检测及其数据采集过程中由于漏报、误报而造成电力电缆数据的真实性受损的情况, 进行了数据修正技术的研究。研究采用线性自回归方法, 给出传感器数据流的预测模型, 并提出了一种预测模型自动调整策略, 以便在预测误差超过预先设定的阈值时自动调整预测模型。实验结果表明, 该研究提高了电力电缆感知数据的质量, 降低了光纤检测的缺陷发生率。
电力电缆 分布式光纤 数据质量 power cable distributed optical fiber quality of data
1 上海华魏光纤传感技术有限公司,上海201103
2 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海200093
3 深圳供电局有限公司,广东 深圳518000
4 上海电力学院 电子与信息工程学院,上海200090
研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术。通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号。并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统。通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位。将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证。实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位。
分布式光纤传感 后向散射 电力电缆 故障定位 distributed optical fiber sensing backscattering power cable fault positioning
1 上海理工大学，上海 200093
2 上海驭光智能科技有限公司，上海 201102
针对电力电缆铺设环境特点及应用需求，提出了一种新型全光纤电力电缆故障定位预警系统设计方法。该系统采用复合在电力电缆中的光纤作为传感器，通过采集和分析电力电缆周边的振动波形，实现对电力电缆漏电故障的实时监控与定位。实验证明，系统对光纤沿线的电力电缆周边发生的振动事件能够进行有效地监控，测量距离大于20 km，定位精度±3 m。
光纤传感器 电力电缆 故障定位 fiber sensor Φ-OTDR Φ-OTDR power cable fault location
1 上海华魏光纤传感技术有限公司, 上海 201103
2 深圳供电局有限公司, 广东 深圳 518000
针对电力电缆安全监测的应用需求, 提出了一种以拉曼分布式光纤温度传感技术为核心的分布式光纤载流量/温度安全监测系统设计方法。该系统利用拉曼分布式光纤温度传感器对电网中的电力电缆线路的温度、载流量等运行状况进行全方位实时智能监测。试验结果表明, 该系统可实现20 km的电缆导体温度和载流量运行状态监测预警, 计算导体温度与实测导体温度最大偏差不超过1 ℃, 定位精度0.5 m, 采用有限元算法得到的电缆温度和电缆载流量的对应关系与实际情况基本吻合。
光纤传感器 拉曼散射 电力电缆 载流量/温度 fiber optic sensor Raman scattering power cable carrying capacity and temperature
1 上海华魏光纤传感技术有限公司, 上海 201103
2 深圳供电局有限公司, 广东 深圳 518000
研究基于全光纤传感技术的电缆健康状态监测系统。在分析和研究后向散射分布式光纤传感原理的基础上,成功地开发出了样机系统,并将该系统应用于电力电缆隧道,监控数千米光纤沿线上电缆运行及环境状态的分布。实验结果表明,该系统可实现监测多回内嵌光纤的20 km电缆线路的温度、载流量、偷盗入侵等分布状况,并对测量点进行定位。
分布式光纤传感 后向散射 电力电缆 健康状态监测 distributed optic fiber sensing backscattering power cable health status monitering
哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，黑龙江哈尔滨150040
为了提高电力电缆测温系统的测量精度和速度，提出了以光纤梳状滤波器代替参考光栅提供拟合数据参考点，采用最小二乘法拟合光纤Bragg光栅波长和F-P可调谐滤波器调谐电压的线性关系，通过F-P可调谐滤波器解调FBG传感器中心波长变化的方法，完成对电力电缆温度的测量.研究表明，光纤梳状滤波器能够代替多个恒温参考光栅实现波长标定，对反射波长的测量误差＜5 pm，温度均方误差≤0.7 ℃.
光纤Bragg光栅 最小二乘法 光纤梳状滤波器 电力电缆 F-P可调谐滤波器 fiber bragg gating(FBG) least square method fiber interleaver filter power cable tunable fiber FabryPerot filter
