分布式光纖在線溫度監測系統的應用研究

電力電纜分布式光纖在線溫度監測系統是根據電纜線的主要安裝方式、電纜線表面的溫度、負載電流以及電纜工作環境的熱特性信息，通過計算機計算出導體的實際運行溫度，確保電力電纜的工作環境溫度在一個額定范圍內。一旦發現電力電纜出現緊急負荷情況，通過分布式光纖在線溫度監測系統幫助工作人員及時的采取應對措施，減少開關的誤動作以及在運行溫度下調整電力電纜傳輸容量，提高和維持電力電纜的工作效率和健康狀態。

為了提高電力電纜分布式光纖在線溫度監測系統的空間分辨率，確保在線監測的準確性，可以采用兩路速率為 250Msps 的高速 A/D數模轉換器同步對斯托克斯光(Stokes)和反斯托克斯光(AntiStokes)進行實時采樣。通常情況下，采用 12 位的單芯片數模轉換器 AD9230 來實現，該轉換器內置跟蹤保持電路。采樣速率高達 250Msps，滿功率模擬帶寬為 700MHz。由于電力電纜分布式光纖在線溫度監測系統的 A/D 數模轉換器處于高速運行狀態，轉換時間為 4ns 以內，傳統的數據存儲采集方式無法對其進行有效采集，因此必須匹配高速器件彌補這一差

電力電纜分布式光纖在線溫度監測系統利用光纖傳感器進行溫度測量，測量的關鍵在于如何對數字信號進行準確處理。在整個系統當中，采用軟硬件結合的方式，即通過對高速模數轉換實現數字平均信號的采集和處理，采用連續求和的方法對采集到的斯托克斯光(Stokes)和反斯托克斯光(Anti- Stokes)，進行溫度解調，從而獲得電力電纜上各個監測點的溫度測量結果。

電力電纜是電力配電系統中的關鍵設備，它對電力負荷的安全穩定有著瓶頸制約作用。基于分布式光纖在線監測系統的應用主要利用光信號在光纖中傳播的工作原理對電力電纜進行實時監測，具有電絕緣性能好、抗磁干擾能力強、精確度高以及可以實現遠距離監測等優勢。分布式光纖在線溫度監測系統的工作原理分析了光纖傳感器在整個系統中的重要性，然后根據光纖傳感器被監測信號的特殊性，采用軟硬件相結合的方式，通過對高速模數轉換實現數字平均信號的采集和處理，以提高分布式光纖在線溫度監測系統的分辨率、縮短響應時間。