同时在光学地面线和光学相导体上进行结构监测,采用合式脉冲相传感光学时域反射计
Jorge Canudo1,2, Pascual Sevillano1, Andrea Iranzo2
1Department of Applied Physics, Universidad de Zaragoza, 50009 Zaragoza, Spain.
Sensors (Basel, Switzerland)
|November 27, 2024
概括
快速脉冲相位敏感的光学时域反射计 (CP-ΦOTDR) 能够实时监控高压输电线路. 这项技术通过评估结构完整性和检测外部威胁来提高安全性和效率.
科学领域:
- 电气工程 电气工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 高压输电线路需要实时状态监测,以确保结构完整性和连续服务.
- 目前的运行能力受到基于最恶劣天气的安全边缘的限制,风险是导体靠近地面.
- 集成光纤使先进的传感技术能够进行增强的监控.
研究的目的:
- 为了评估Chirped-Pulse Phase-Sensitive Optical Time-Domain Reflectometry (CP-ΦOTDR) 对空中输电线路实时监控的有效性. 在空中输电线路的实时监控中.
- 评估CP-ΦOTDR在监测结构完整性 (SAG) 和检测外部威胁 (环境干扰,机械入侵) 的能力.
- 为光学相导体 (OPPC) 和光学接地线 (OPGW) 提供全面的实时评估.
主要方法:
- 使用分布式光纤传感 (DFOS) 技术,特别是 CP-ΦOTDR,集成在输电线光纤中.
- 测量了沿导体的风引起的振动,以分析与导体长度和 sag 相关联的频域振动模式.
- 同时监测OPPC和OPGW,距离单个终点长达40公里.
主要成果:
- CP-ΦOTDR有效地测量振动,使得与导体曲和长度相关的频率模式的分析成为可能.
- 高频数据通过光谱含量区分了机械入侵和环境干扰.
- 低频数据揭示了白天温度诱导的 sag 演变,OPPC 和 OPGW 的振幅响应不同.
结论:
- CP-ΦOTDR提供了一个独特的能力,可以准确地实时评估输电线路的结构完整性和外部威胁.
- 该技术提高了线路安全,运营效率,并使主动维护策略成为可能.
- 本研究介绍了使用CP-ΦOTDR对输电线路结构完整性和外部攻击的首次全面实时评估.
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