基于分布式光纤传感的输电线路温度和应变快速测量方法

作者：徐志钮; 樊明月; 赵丽娟^*; 胡宇航; 王贺晴; 车小霞

来源：高电压技术, 2020, 46(09): 3124-3134.

DOI：10.13336/j.1003-6520.hve.20200792

• 布里渊散射
• 分布式光纤传感
• 输电线路
• 温度
• 应变
• 快速测量
• 双斜坡法

为了提高基于布里渊散射的分布式光纤传感的输电线路温度和应变测量的实时性,为基于分布式光纤传感的电气设备振动测量奠定基础,将斜坡法引入输电线路温度和应变测量中来。介绍了布里渊谱模型,基于谱拟合、单斜坡和双斜坡的布里渊频移计算方法,基于实测裸光纤、光纤复合架空地线和光电复合海底电缆中复合光纤的布里渊谱,系统比较了谱拟合法、单斜坡法和双斜坡法的性能。基于数值产生以及实测的光纤沿线布里渊谱研究了工作点以及信噪比对双斜坡法算得布里渊频移误差的影响规律。结果表明:双斜坡法左右2个最佳工作点为光纤沿线布里渊频移的均值加减半个线宽;随信噪比增加布里渊频移误差成指数规律下降;在高信噪比(≥30 dB)和光纤沿线布里渊频移波动程度不大(明显小于1个线宽)时斜坡法可以有接近谱拟合法的准确性;双斜坡法的准确性高于单斜坡法。较之谱拟合法,单斜坡法和双斜坡法可以显著降低谱测量时间,传感距离较短时有望实现对振动的测量且没有相位敏感光时域反射技术(phase-sensitive optical time domain reflectometer,φ-OTDR)测量结果存在不确定性的问题。

• 单位
  华北电力大学; 电子工程学院