分布式光纤传感技术在电力系统中的应用分析.pdf

分布式光纤传感技术是一种先进的传感技术，它通过测量光在光纤中的散射效应，来实现对光纤沿线状态的实时监测。在电力系统中，分布式光纤传感技术能够有效地监测光纤周围的振动事件，对于预测和提前干预可能妨碍光缆正常运行的外破风险具有重要意义。本文中将重点介绍基于瑞利散射的分布式光纤监测成套装置的研制，以及该技术在电力通信领域的应用。 要理解分布式光纤传感技术的基本原理。该技术利用了光在光纤中传输时产生的散射效应。在光纤通信系统中，光的传播是一个复杂的过程，它不仅仅包括了沿光纤传播，还涉及到光纤的散射。散射效应是光纤传输中的重要特性，它包括多种类型，其中瑞利散射是光纤传感技术中一个十分关键的散射现象。瑞利散射是指光波被光纤中微小不均匀介质散射，当散射颗粒尺寸小于入射光波长的十分之一时，所产生的散射现象。瑞利散射在光纤中产生的效应能够帮助实现对光的传播距离的定位。 分布式光纤传感技术在电力系统中主要应用的是基于瑞利散射的测量原理，通过一种名为-OTDR（Optical Time Domain Reflectometer，光时域反射仪）的技术实现。OTDR设备能够测量光纤长度、传输衰减、接头衰减和故障定位等。通过这种方式，可以在光纤线路的运维过程中广泛应用，以监测和定位光纤线路的状态。利用OTDR技术可以有效地感知光纤可能遭受的外力破坏，及时发现和处理潜在的故障风险，以降低光缆意外中断的概率。 在电力通信系统中，几乎所有的业务都依赖于光信号的传输，每个需要通信的站点都配备有相应的光传输设备。这些设备通过特定的设备网管系统进行远程业务配置和实时监控。为了进一步提升通信系统的传输智能水平，引入了分布式光纤传感技术，使得对全省通信设备的感知由“点”扩展到“面”。这是泛在电力物联网的一个重要组成部分，能够实现电力系统各环节的万物互联，为电网业务提供更为全面的感知和信息处理能力。 分布式光纤传感技术不仅在电力通信系统中有应用，在其他领域也有广泛的应用前景。例如，在地铁隧道入侵检测、水利工程、管道通信技术等领域，分布式光纤传感技术已经展现出比较成熟的应用。这种技术能够为智慧服务系统提供状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的特征，进一步推进泛在电力物联网的建设。 需要注意的是，尽管目前的分布式光纤传感技术已经能够有效地监测和预防光纤受损，但在面对市政施工、电缆沟起火、覆冰灾害等外部因素时，光纤仍然容易受损。因此，研究和开发更加有效的监测手段来感知光纤可能遭受的外力破坏，并提前对风险因素进行干预，以避免光纤受损导致的电网业务非计划中断，是当前和未来研究的重点。