????????為保障高壓線路附近群眾的生命和財(cái)產(chǎn)安全、以及園區(qū)的生產(chǎn)安全，我們需要監(jiān)測(cè)園區(qū)電力主干線路（如66KV）的異常狀態(tài)。本方案將采用分布式光纖傳感技術(shù)（DAS）來(lái)監(jiān)測(cè)高壓線路的異常狀態(tài)，該方案能夠?qū)φ麠l線路任意位置的異常狀態(tài)進(jìn)行秒級(jí)別的識(shí)別、定位和告警，能夠在電力線路異常時(shí)快速感知預(yù)警，避免或降低異常影響。

1.系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

????????高壓電力線路在正常工作和異常放電時(shí)，線路周圍會(huì)發(fā)出不同的聲音。當(dāng)高壓導(dǎo)線周圍的電場(chǎng)強(qiáng)度超過(guò)空氣的擊穿強(qiáng)度時(shí)，會(huì)使空氣電離而呈現(xiàn)局部放電現(xiàn)象，這就是電暈現(xiàn)象，電暈發(fā)生正常情況下為“嗡嗡”的聲音。當(dāng)高壓線路發(fā)生異常放電時(shí)，導(dǎo)線周圍會(huì)發(fā)出“嘶嘶嘶”，甚至“噼啪”的聲音。因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)線路周圍聲音特征的變化，來(lái)監(jiān)測(cè)線路的局部異常放電的情況。

1.1分布式光纖聲波傳感技術(shù)

????????基于分布式光纖傳感瑞利散射技術(shù)（DAS），其技術(shù)原理是通過(guò)探測(cè)沿傳感光纖各點(diǎn)的瑞利散射光的相位變化來(lái)得到所需檢測(cè)的物理量（如聲音、振動(dòng)等）的變化。入射光與光纖沿線某點(diǎn)的后向散射光產(chǎn)生干涉，該點(diǎn)上的聲音或振動(dòng)的變化會(huì)引起該干涉光相位的線性變化，因此在接收端對(duì)該點(diǎn)的干涉光相位進(jìn)行解調(diào)就可以確定聲音或振動(dòng)的變化量。由于光纖在空間中的連續(xù)分布，可以定量檢測(cè)到空間上的任意一點(diǎn)發(fā)生的物理量的變化，從而實(shí)現(xiàn)分布式傳感。（ 更詳細(xì)的相關(guān)原理請(qǐng)參考：物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)測(cè)之光纖振動(dòng)傳感器_py_free的博客-CSDN博客_光纖振動(dòng)傳感器?）

1.2傳感主機(jī)

??????? 光纖聲波傳感主機(jī)能夠獲得幾公里到數(shù)十公里聲波（振動(dòng)）信號(hào)，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)告警、事件識(shí)別、設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)以及語(yǔ)音偵聽(tīng)功能。該產(chǎn)品特別適用于長(zhǎng)距離、大范圍的振動(dòng)傳感監(jiān)測(cè)，具有快速響應(yīng)、誤告率低的特點(diǎn)。

?傳感主機(jī)一般具有以下功能：

聲波偵聽(tīng)功能：設(shè)備能夠?qū)饫w周圍的聲波信號(hào)進(jìn)行持續(xù)的播放監(jiān)聽(tīng)，能夠支持多個(gè)通道位置同時(shí)監(jiān)聽(tīng)并且對(duì)監(jiān)聽(tīng)的聲音進(jìn)行存儲(chǔ)、回放，該功能能夠通過(guò)監(jiān)聽(tīng)聲音的方式來(lái)確認(rèn)遠(yuǎn)程的事件。

無(wú)人值守設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能：設(shè)備能夠?qū)h(yuǎn)程在運(yùn)行設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，通過(guò)監(jiān)測(cè)設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中發(fā)出的聲波信號(hào)，分析聲波信號(hào)的特征，得到設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)。能夠完善設(shè)備的運(yùn)行控制，能夠?qū)υO(shè)備運(yùn)行的異常進(jìn)行及時(shí)的預(yù)警。

事件識(shí)別告警功能：設(shè)備能夠?qū)Ξ惓５恼駝?dòng)干擾進(jìn)行告警，并且能夠?qū)κ录M(jìn)行識(shí)別分類。

斷纖告警：設(shè)備能夠在秒級(jí)別內(nèi)識(shí)別斷纖，并且通知運(yùn)維。

三方聯(lián)動(dòng)：設(shè)備支持本機(jī)監(jiān)測(cè)，或者通過(guò) MQTT等多種方式將數(shù)據(jù)傳輸至用戶服務(wù)器，便于與用戶多種監(jiān)測(cè)技術(shù)的融合。

1.3傳感光纖

????????螺旋鋼管鎧裝振動(dòng)光纜是專為微振動(dòng)光纖傳感系統(tǒng)設(shè)計(jì)的一種傳感光纜，采用雙層不銹鋼鎧裝護(hù)套進(jìn)行保護(hù)，具有高性能的抗拉、抗壓、防扭、防鼠咬、防刀割、防水防潮、柔軟堅(jiān)韌等特點(diǎn)，適合各種惡劣的使用環(huán)境。光纜結(jié)構(gòu)層次分明，光纖被保護(hù)在一根鋼管內(nèi)部，處于自由狀態(tài)，對(duì)外界的微振動(dòng)非常敏感，是分布式振動(dòng)傳感理想的探測(cè)單元，廣泛用于機(jī)場(chǎng)、電廠、電力電纜、高速公路等各類重點(diǎn)區(qū)域。

?其具有以下特點(diǎn)：

不銹鋼軟管+不銹鋼編織網(wǎng)雙層鎧裝保護(hù)，給光纖最強(qiáng)的保護(hù)；?

高抗拉, 高抗壓, 防鼠咬，防刀割，抗彎折等優(yōu)良的機(jī)械性能?;

獨(dú)特的不銹鋼軟管設(shè)計(jì)，讓光纖對(duì)振動(dòng)更加敏感；?

采用阻燃環(huán)保材質(zhì), 可以滿足消防等防火等級(jí)要求；?

光纜柔軟、韌性好，安裝布放，維護(hù)方便。

2.系統(tǒng)部署方案

????????傳感光纖分別跟隨電力線路布設(shè)。傳感光纖連接到機(jī)房的傳感主機(jī)，傳感主機(jī)支持多通道接入，每個(gè)通道接入一條傳感光纖，主機(jī)通過(guò)分時(shí)切換的方式分別監(jiān)測(cè)每一路電力線路。傳感光纜與電力線路的布設(shè)方式：

????????可選通過(guò)本地主機(jī)監(jiān)控，或者主機(jī)連接到云端監(jiān)控服務(wù)。監(jiān)控服務(wù)提供對(duì)移動(dòng)端的告警通知以及歷史監(jiān)控信息的訪問(wèn)功能。

本方案實(shí)現(xiàn)后能提供的主要功能：

能夠在秒級(jí)別內(nèi)識(shí)別并定位出電力線路周圍的聲波信號(hào)的特征，根據(jù)聲波特征識(shí)別出異常放電及其強(qiáng)度級(jí)別，并進(jìn)行告警和通知。

能夠提供線路任意位置的語(yǔ)音監(jiān)聽(tīng)功能，通過(guò)該功能，線路運(yùn)維能夠便捷的“聽(tīng)”到線纜的異常聲音。

通過(guò)對(duì)電力線路異常的快速感知預(yù)警，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)線路異常狀態(tài)，避免或降低線路異常的影響。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的基于分布式光纤传感的高压电力线路异常监测探讨的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

如果覺(jué)得生活随笔網(wǎng)站內(nèi)容還不錯(cuò)，歡迎將生活随笔推薦給好友。