基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统的制作方法

本实用新型涉及一种电力监测的技术领域，尤其涉及一种基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统。

背景技术：

光纤复合架空地线的英文为Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，缩写为OPGW，一般称作OPGW光缆。这种结构形式兼具地线与通信双重功能，在高压输电架空线路中普遍使用。OPGW作为通信光缆具有可靠性高、抗自然灾害能力强、不易被人为破坏、使用寿命长、运行维护费用低等优势。但是，在OPGW的设计使用寿命年限内，一旦地线功能或光纤通信功能丧失，不但终止了使用寿命，更重要的是会造成巨大的停电损失和影响，还会危及电网的安全稳定运行。

由于OPGW长期处于野外露天之下，很容易受到诸如风、雨、冰雪、雷电等自然条件和其它外界条件的影响，容易发生各种事故。其中，风振引发的事故最多。在风的作用下，导线时刻处于振动状态，根据频率和振幅的不同，导线微风振动发生最为频繁，因此，找出相应的防振措施已引起国内外科技工作者的普遍重视。

微风振动对输电线路的破坏具有一定的隐蔽性，因为微风振动特点是低频小振幅振动，在高压架空线上所产生的这种振动，通常用肉眼是不容易看到的，它不像电线舞动时那样直观。微风振动所引起的线路疲劳断股等事故，需要有一个累积时间和过程。一般发现危害是在产生疲劳断股或防振器毁坏脱落之后，而这时线路危害较重。而且大量实例和试验表明，微风振动使OPGW产生疲劳断股，有时会从OPGW的内层开始,从导线外表发现不了。

目前传统的微风振动监测方法是在OPGW线路选取比较重要的点安装微风振动监测装置进行监测，每个点均采用GPRS通信方式将数据发送到用户端，此检测方式在野外恶劣气候条件下会存在着通信不佳、监测面过窄及稳定性较差等问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术的缺点，提供一种基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统，该基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统以输电线OPGW光缆内的光纤作为传感器，不需要在线路上安装额外传感器，即可实现变电站所有进出输电线路全线的OPGW光缆的微风振动状态分布的实时监测。具有非常低的单位公里监测成本、可靠、监测面广、稳定性好等优点；且彻底解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信不佳、监测面窄及稳定性较差的问题，开辟了电力监测技术的新方向。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统，包括：进出变电站的所有输电线OPGW光缆、与所有输电线OPGM光缆相连的相位敏感光时域反射仪、通过信号线与相位敏感光时域反射仪相连的工控机、通过网线与工控机连接的4G路由器、与4G路由器通过无线网络连通的用户服务器；所述的4G路由器、相位敏感光时域反射仪、工控机安装于变电站机房的机柜内。工控机通过信号线与相位敏感光时域反射仪相连，接收相位敏感光时域反射仪发送的数据，工控机将结果数据通过4G路由器将数据发送到用户服务器。

进一步的，所述进出变电站的所有输电线OPGW光缆通过一芯空闲光纤与相位敏感光时域反射仪相连。

进一步的，所述的工控机通过4G路由器连入互联网；所述工控机采集的数据通过4G路由器将数据发送到用户服务器中。

进一步的，所述的工控机内设有对微风振动超出预设的阈值发出报警提示的报警器。

本实用新型的结构简单，监测设备安装在变电站机房内，利用进出变电站的所有输电线OPGW光缆中的一芯空闲光纤作为传感器，当所有输电线OPGW光缆有微风振动时所有输电线OPGW光缆中的光纤伴随微风振动，通过相位敏感光时域反射仪控制光开关分时切换并进行所有输电线OPGW光缆中光纤的振幅和频率分布数据采集，工控机接收到每根输电线OPGW光缆中光纤的振幅和频率分布数据，判断微风振动是否超阈值，如超阈值则发出报警提示。

综上所述，本实用新型的基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统以输电线OPGW光缆内的光纤作为传感器，不需要在线路上安装额外传感器，即可实现变电站所有进出输电线路全线的OPGW光缆的微风振动状态分布的实时监测。具有非常低的单位公里监测成本、可靠、监测面广、稳定性好等优点；且彻底解决传统监测装置在恶劣气候条件下存在的通信不佳、监测面窄及稳定性较差的问题，开辟了电力监测技术的新方向。

附图说明

图1为本实施例1的基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统的结构连接框图。

具体实施方式

实施例1

本实施例1所描述的基于4G通信的分布式输电线路风害监测系统，如图1所示，包括：进出变电站的所有输电线OPGW光缆1、与所有输电线OPGM光缆相连的相位敏感光时域反射仪2、通过信号线3与相位敏感光时域反射仪相连的工控机4、通过网线5与工控机连接的4G路由器6、与4G路由器通过无线网络7连通的用户服务器8；所述的4G路由器、相位敏感光时域反射仪、工控机安装于变电站机房的机柜9内。工控机通过信号线与相位敏感光时域反射仪相连，接收相位敏感光时域反射仪发送的数据，工控机将结果数据通过4G路由器将数据发送到用户服务器。

该进出变电站的所有输电线OPGW光缆通过一芯空闲光纤10与相位敏感光时域反射仪相连。

该工控机通过4G路由器连入互联网；所述工控机采集的数据通过4G路由器将数据发送到用户服务器中。

该工控机内设有对微风振动超出预设的阈值发出报警提示的报警器。

该检测系统的结构简单，监测设备安装在变电站机房内，利用进出变电站的所有输电线OPGW光缆中的一芯空闲光纤作为传感器，一般情况下，进出变电站的输电架空线路塔顶上都装有OPGW光缆，长度至少几十公里以上，OPGW光缆引入到通信机房的变电站机房内。当所有输电线OPGW光缆有微风振动时所有输电线OPGW光缆中的光纤伴随微风振动，通过相位敏感光时域反射仪控制光开关分时切换并进行所有输电线OPGW光缆中光纤的振幅和频率分布数据采集，工控机接收到每根输电线OPGW光缆中光纤的振幅和频率分布数据，判断微风振动是否超阈值，如超阈值则发出报警提示。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型的技术方案作任何形式上的限制。凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型的技术方案的范围内。