基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統的制作方法

本實用新型涉及一種電力監測的技術領域，尤其涉及一種基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統。

背景技術：

光纖復合架空地線的英文為Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，縮寫為OPGW，一般稱作OPGW光纜。這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，在高壓輸電架空線路中普遍使用。OPGW作為通信光纜具有可靠性高、抗自然災害能力強、不易被人為破壞、使用壽命長、運行維護費用低等優勢。但是，在OPGW的設計使用壽命年限內，一旦地線功能或光纖通信功能喪失，不但終止了使用壽命，更重要的是會造成巨大的停電損失和影響，還會危及電網的安全穩定運行。

由于OPGW長期處于野外露天之下，很容易受到諸如風、雨、冰雪、雷電等自然條件和其它外界條件的影響，容易發生各種事故。其中，風振引發的事故最多。在風的作用下，導線時刻處于振動狀態，根據頻率和振幅的不同，導線微風振動發生最為頻繁，因此，找出相應的防振措施已引起國內外科技工作者的普遍重視。

微風振動對輸電線路的破壞具有一定的隱蔽性，因為微風振動特點是低頻小振幅振動，在高壓架空線上所產生的這種振動，通常用肉眼是不容易看到的，它不像電線舞動時那樣直觀。微風振動所引起的線路疲勞斷股等事故，需要有一個累積時間和過程。一般發現危害是在產生疲勞斷股或防振器毀壞脫落之后，而這時線路危害較重。而且大量實例和試驗表明，微風振動使OPGW產生疲勞斷股，有時會從OPGW的內層開始,從導線外表發現不了。

目前傳統的微風振動監測方法是在OPGW線路選取比較重要的點安裝微風振動監測裝置進行監測，每個點均采用GPRS通信方式將數據發送到用戶端，此檢測方式在野外惡劣氣候條件下會存在著通信不佳、監測面過窄及穩定性較差等問題。

技術實現要素：

本實用新型的目的是為了克服上述現有技術的缺點，提供一種基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統，該基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統以輸電線OPGW光纜內的光纖作為傳感器，不需要在線路上安裝額外傳感器，即可實現變電站所有進出輸電線路全線的OPGW光纜的微風振動狀態分布的實時監測。具有非常低的單位公里監測成本、可靠、監測面廣、穩定性好等優點；且徹底解決傳統監測裝置在惡劣氣候條件下存在的通信不佳、監測面窄及穩定性較差的問題，開辟了電力監測技術的新方向。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統，包括：進出變電站的所有輸電線OPGW光纜、與所有輸電線OPGM光纜相連的相位敏感光時域反射儀、通過信號線與相位敏感光時域反射儀相連的工控機、通過網線與工控機連接的4G路由器、與4G路由器通過無線網絡連通的用戶服務器；所述的4G路由器、相位敏感光時域反射儀、工控機安裝于變電站機房的機柜內。工控機通過信號線與相位敏感光時域反射儀相連，接收相位敏感光時域反射儀發送的數據，工控機將結果數據通過4G路由器將數據發送到用戶服務器。

進一步的，所述進出變電站的所有輸電線OPGW光纜通過一芯空閑光纖與相位敏感光時域反射儀相連。

進一步的，所述的工控機通過4G路由器連入互聯網；所述工控機采集的數據通過4G路由器將數據發送到用戶服務器中。

進一步的，所述的工控機內設有對微風振動超出預設的閾值發出報警提示的報警器。

本實用新型的結構簡單，監測設備安裝在變電站機房內，利用進出變電站的所有輸電線OPGW光纜中的一芯空閑光纖作為傳感器，當所有輸電線OPGW光纜有微風振動時所有輸電線OPGW光纜中的光纖伴隨微風振動，通過相位敏感光時域反射儀控制光開關分時切換并進行所有輸電線OPGW光纜中光纖的振幅和頻率分布數據采集，工控機接收到每根輸電線OPGW光纜中光纖的振幅和頻率分布數據，判斷微風振動是否超閾值，如超閾值則發出報警提示。

綜上所述，本實用新型的基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統以輸電線OPGW光纜內的光纖作為傳感器，不需要在線路上安裝額外傳感器，即可實現變電站所有進出輸電線路全線的OPGW光纜的微風振動狀態分布的實時監測。具有非常低的單位公里監測成本、可靠、監測面廣、穩定性好等優點；且徹底解決傳統監測裝置在惡劣氣候條件下存在的通信不佳、監測面窄及穩定性較差的問題，開辟了電力監測技術的新方向。

附圖說明

圖1為本實施例1的基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統的結構連接框圖。

具體實施方式

實施例1

本實施例1所描述的基于4G通信的分布式輸電線路風害監測系統，如圖1所示，包括：進出變電站的所有輸電線OPGW光纜1、與所有輸電線OPGM光纜相連的相位敏感光時域反射儀2、通過信號線3與相位敏感光時域反射儀相連的工控機4、通過網線5與工控機連接的4G路由器6、與4G路由器通過無線網絡7連通的用戶服務器8；所述的4G路由器、相位敏感光時域反射儀、工控機安裝于變電站機房的機柜9內。工控機通過信號線與相位敏感光時域反射儀相連，接收相位敏感光時域反射儀發送的數據，工控機將結果數據通過4G路由器將數據發送到用戶服務器。

該進出變電站的所有輸電線OPGW光纜通過一芯空閑光纖10與相位敏感光時域反射儀相連。

該工控機通過4G路由器連入互聯網；所述工控機采集的數據通過4G路由器將數據發送到用戶服務器中。

該工控機內設有對微風振動超出預設的閾值發出報警提示的報警器。

該檢測系統的結構簡單，監測設備安裝在變電站機房內，利用進出變電站的所有輸電線OPGW光纜中的一芯空閑光纖作為傳感器，一般情況下，進出變電站的輸電架空線路塔頂上都裝有OPGW光纜，長度至少幾十公里以上，OPGW光纜引入到通信機房的變電站機房內。當所有輸電線OPGW光纜有微風振動時所有輸電線OPGW光纜中的光纖伴隨微風振動，通過相位敏感光時域反射儀控制光開關分時切換并進行所有輸電線OPGW光纜中光纖的振幅和頻率分布數據采集，工控機接收到每根輸電線OPGW光纜中光纖的振幅和頻率分布數據，判斷微風振動是否超閾值，如超閾值則發出報警提示。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術方案作任何形式上的限制。凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型的技術方案的范圍內。