一种光纤复合架空地线的分布式弧垂在线监测系统及方法

1.光纤复合架空地线的分布式弧垂在线监测系统，包括分布式光纤温度与应变解调仪、分布式光纤传感器、计算机系统与信息处理单元，其特征在于：分布式光纤温度与应变解调仪安装在高压输电线路输变电站内，所述的分布式光纤传感器为光纤复合架空地线内的一根传感光纤，光纤复合架空地线的传感光纤通过变电站内的接口接入分布式光纤温度与应变解调仪，分布式光纤温度与应变解调仪与计算机系统与信息处理单元相连。
2.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的分布式弧垂在线监测系统，其特征在于：所述的光纤复合架空地线内的一根传感光纤为单模光纤。
3.根据权利要求1所述的光纤复合架空地线的分布式弧垂在线监测系统，其特征在于：所述的计算机系统与数据处理单元通过USB接口与分布式光纤温度与应变解调仪连接，接收分布式光纤温度与应变解调仪发送的分布式光纤传感器上各空间位置上的温度与应变信息；并完成存储、管理、计算及信息显示，通过现有相应算法计算出输电线路的弧垂。
4.利用根据权利要求1－3之一所述的光纤复合架空地线的分布式弧垂在线监测系统的监测方法，其特征在于按以下步骤进行：1)分布式光纤温度与应变解调仪测量出线路当前的温度t2与应力σ2；2)同时根据线路安装时的初始温度t1、应力σ1与比载参数γ1，根据公式(1)计算出线路当前条件下的比载γ2；3)进而由公式(2)或公式(3)计算出线路的最大弧垂，鉴于分布式光纤温度与应变解调仪测量能测量OPGW的分布式温度与应变，因此能测量出线路上各点的分布式弧垂；4)计算机系统将自动判断线路的弧垂是否正常，若不正常，则进行报警；且无论弧垂正常与否，都将进行下一次的测量；
相邻两个杆塔之间无高差时，状态方程可以表示为式(1)，
式中，σ1、σ2——1、2状态下线路最低点的应力，N/mm2；
γ1、γ2——1、2状态下线路的比载，N/(m·mm2)；
t1、t2——1、2状态下的大气温度，℃；
α——线路的温度膨胀系数，1/℃；
E——线路的弹性系数，N/mm2；
l——档距，对于直线杆塔的连续档，则为耐张段的代表档距，m。
相邻两个杆塔无高差时，最大弧垂的计算公式为：
式(2)中，fm为最大弧垂，γ为线路的自重比载，l为线路的档距，σ为线路最低点的应力；
相邻两个杆塔之间有高差时，最大弧垂的计算公式为：
式(3)中，β为两悬挂点连线与水平线的夹角。

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