本實用新型涉及鐵路沿線供電牽引電纜異常溫升監(jiān)測，特別是一種基于分布式光纖溫度測量的供電牽引電纜異常溫升監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

高速鐵路是國民經(jīng)濟(jì)大動脈和大眾化交通工具，是國家關(guān)鍵公共基礎(chǔ)設(shè)施。由于電纜過載，環(huán)境等原因，引起電纜溫升異常，造成電纜內(nèi)部絕緣介質(zhì)性能劣化，可能導(dǎo)致絕緣擊穿，火災(zāi)等事故，嚴(yán)重影響鐵路列車地安全運營。

現(xiàn)有的鐵路沿線變電所的供電牽引電纜的安全防護(hù)方法有根據(jù)阻抗的變化與電纜線路溫升之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，進(jìn)行局部過熱的風(fēng)險判識；基于光纖光柵的溫度測量。存在價格昂貴，不適合大范圍的敷設(shè)使用等問題。當(dāng)前鐵路安全監(jiān)測方法手段與裝備存在的功能單一、覆蓋范圍有限、環(huán)境適應(yīng)性差、造價高、信息孤島的共性瓶頸問題。針對以上問題，本系統(tǒng)以先進(jìn)分布式光纖探測和定位方法為核心，開拓利用鐵路既有通信光纜的內(nèi)在傳感功能。系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對鐵路沿供電牽引電纜異常溫升等事件的實時監(jiān)測、精確定位、快速識別和報警，從而保障鐵路信號、通信、供電，尤其列車運行安全，對確保鐵路運輸安全具有十分重要的意義。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于，利用先進(jìn)的分布式光纖探測和定位裝置，實時監(jiān)測變電所供電牽引電纜地溫度變及溫度變化，實現(xiàn)對鐵路沿線變電所的供電牽引電纜的安全狀態(tài)進(jìn)行全方位的實時監(jiān)控和預(yù)警，通過建立網(wǎng)絡(luò)化的變電所的供電牽引電纜安全安全預(yù)警系統(tǒng)，保障我國鐵路列車運行監(jiān)控數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。克服鐵路干線長，鐵路周圍環(huán)境復(fù)雜，現(xiàn)有方法不能實現(xiàn)大范圍，實時地對鐵路沿線地變電所的供電牽引電纜安全狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測地困難。提供一種基于分布式光纖溫度測量的供電牽引電纜異常溫升監(jiān)控方法。

本實用新型的方法解決方案如下：一種基于分布式光纖溫度測量的供電牽引電纜異常溫升監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于包括分布式光纖探測定位儀、數(shù)據(jù)中心、用戶終端、監(jiān)控管理終端、鐵路既有通信光纜、溫度檢測光纜，所述的分布式光纖探測定位儀，安置在鐵路沿線的通信機(jī)房內(nèi)，連接鐵路沿線鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜和在變電所的供電牽引電纜上固定的溫度檢測光纜；通信機(jī)房連接沿鐵路鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜；

所述的分布式光纖探測定位儀包括瑞利或布里淵散射的分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器、檢測儀器、模式識別單元，溫度檢測光纜用抱箍或者夾持物理接觸方式并聯(lián)固定在供電牽引電纜上；分布式光纖探測定位儀接溫度檢測光纜的溫度信息，分布式光纖探測定位儀通過通信鏈路上傳到所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將監(jiān)控信息傳送到所述的用戶終端。

所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心與分布式光纖探測定位儀、監(jiān)控管理終端、用戶終端、輔助監(jiān)控系統(tǒng)通過通信鏈路連接，監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心對預(yù)警信息儲存，整合，根據(jù)各個用戶終端的權(quán)限，通過通信鏈路把預(yù)警信息分配到各個用戶終端，提醒鐵路值班人員，同時將所有的監(jiān)控信息上傳到監(jiān)控管理終端。

另設(shè)有輔助監(jiān)控系統(tǒng)；所述的輔助監(jiān)控系統(tǒng)與通信鏈路連接，輔助監(jiān)控系統(tǒng)通過攝像頭，雷達(dá)等方法，實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，保障信息傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃浴?/p>

所述的溫度檢測光纜用繩箍均勻固定溫度檢測光纜和供電牽引電纜。

溫度檢測光纜續(xù)接到鐵路沿線的既有通信光纜，通過對溫度檢測光纜的溫度監(jiān)測來監(jiān)控變電所的供電牽引電纜的安全狀態(tài)。

利用鐵路既有的通信光纜進(jìn)行傳感，除溫度檢測光纜外的大部分光纜，不需重新鋪設(shè)光纜，大大節(jié)省了系統(tǒng)的應(yīng)用到鐵路沿線上的時間與施工成本。

所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備；將分布式光纖探測定位儀上傳監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心，上傳的信息進(jìn)行邏輯管理，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，向用戶終端和監(jiān)控管理終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息。

本實用新型利用鐵路既有的通信光纜進(jìn)行傳感，除溫度檢測光纜外的大部分光纜，不需重新鋪設(shè)光纜，大大節(jié)省了系統(tǒng)的應(yīng)用到鐵路沿線上的時間與施工成本。

所述地溫度檢測光纜續(xù)接到鐵路沿線的既有通信光纜，通過對溫度檢測光纜的溫度監(jiān)測來監(jiān)控變電所的供電牽引電纜的安全狀態(tài)。所述的通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，保障信息傳輸?shù)陌踩?、可靠性?/p>

本實用新型的有益效果：

1、本實用新型采用分布式光纖傳感方法，具有與既有線無縫融合、距離長，覆蓋范圍大、分布式監(jiān)測，無漏點。

2、本實用新型基于分布式光纖傳原理，具有抗電磁干擾能力強(qiáng)，非侵入性，高靈敏度；耐腐蝕，防爆，光路有可撓曲性，便于與光纖系統(tǒng)連接等優(yōu)勢。

3、監(jiān)測系統(tǒng)基于光纖的傳感方法，無需現(xiàn)場供電，安全性、可靠性高，抗雷擊、維護(hù)成本低。

4、系統(tǒng)所用通信鏈路為鐵路專網(wǎng)，可以保障信息傳輸?shù)陌踩浴⒖煽啃?。同時具有擴(kuò)展性強(qiáng)，網(wǎng)絡(luò)化、智能化等優(yōu)點。

5、采用既有鐵路通信光纜，不需要重新鋪設(shè)光纜，減少了時間成本和施工成本。

6、傳感距離長，分布式測量，恰合鐵路干線長，易受安全威脅，亟需長距離全線監(jiān)測的特點。

本實用新型能夠?qū)﹁F路沿線變電所的供電牽引電纜的安全狀態(tài)進(jìn)行實時監(jiān)控，對供電牽引電纜異常溫升，起火等事件進(jìn)行防范，為列車的安全運營提供保障。

附圖說明

圖1為本實用新型基于分布式光纖溫度測量的供電牽引電纜異常溫升監(jiān)控方法的結(jié)構(gòu)框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合實施例和附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實用新型的保護(hù)范圍。

首先請參照圖1，圖1為本實用新型基于分布式光纖溫度測量的供電牽引電纜異常溫升監(jiān)控方法結(jié)構(gòu)框圖。由圖1可見，本實用新型基于分布式光纖傳感方法，所述的分布式光纖探測定位儀，安置在鐵路沿線的通信機(jī)房內(nèi)，連接鐵路沿線鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜和在變電所的供電牽引電纜上固定的溫度檢測光纜；所述的分布式光纖探測定位儀包括瑞利或布里淵散射的分布式光纖振動與應(yīng)變傳感器、檢測儀器、模式識別單元，溫度用抱箍等物理方式固定在供電牽引電纜上，若供電牽引電纜出現(xiàn)異常溫升，光纜溫度隨之上升，調(diào)制了光纖中地光信號，這個信號被分布式光纖探測定位儀捕捉，形成預(yù)警信息；光纜所受溫度由布里淵散射信號給出，并且經(jīng)過模式識別單元信號處理，得到光纜實時所受溫度、溫度變化，溫度變化位置等信息，即得到某個空間或時間區(qū)間的供電牽引電纜上溫度檢測光纜所受溫度、溫度變化，溫度變化位置等信息；在通信機(jī)房連接沿鐵路鋪設(shè)的所述的既有鐵路通信光纜；分布式光纖探測定位儀對光纜溫度信息進(jìn)行綜合分析處理后，形成對供電牽引電纜安全狀的判斷，形成預(yù)警信息，并將這些預(yù)警信息通過通信鏈路上傳到所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將監(jiān)控信息傳送到不同權(quán)限所述的用戶終端。

所述的監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心與分布式光纖探測定位儀、監(jiān)控管理終端、用戶終端、輔助監(jiān)控系統(tǒng)通過通信鏈路連接，監(jiān)控平臺數(shù)據(jù)中心對預(yù)警信息儲存，整合，根據(jù)各個用戶終端的權(quán)限，通過通信鏈路把預(yù)警信息分配到各個用戶終端，提醒鐵路值班人員，同時將所有的監(jiān)控信息上傳到監(jiān)控管理終端；

所述的輔助監(jiān)控系統(tǒng)與通信鏈路連接，輔助監(jiān)控系統(tǒng)可以通過攝像頭，雷達(dá)等方法，實現(xiàn)局部重點區(qū)域視頻監(jiān)控。

所述地溫度檢測光纜續(xù)接到鐵路沿線的既有通信光纜，通過對溫度檢測光纜的溫度監(jiān)測來監(jiān)控變電所的供電牽引電纜的安全狀態(tài)。

所述的監(jiān)測平臺數(shù)據(jù)中心包含服務(wù)器、中心監(jiān)測顯示設(shè)備等；可以將分布式光纖探測定位儀上傳的信息進(jìn)行邏輯管理，并根據(jù)各個終端的權(quán)限，向用戶終端和監(jiān)控管理終端發(fā)送相應(yīng)的預(yù)警信息。

以上方法方案可以實現(xiàn)一種基于分布式光纖溫度監(jiān)測的供電牽引電纜實時監(jiān)控方法。雖然參照上述具體實施例詳細(xì)地描述了本實用新型，但是應(yīng)該理解本實用新型并不限于所公開的實施方式和實施例，對于本專業(yè)領(lǐng)域方法人員來說，可對其形式和細(xì)節(jié)進(jìn)行各種改變。所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。