本發(fā)明涉及繼電保護，是一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置及方法。

背景技術(shù)：

1、在目前電力通信光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)已建成完善的條件下，光纖通信傳輸具有速率高，可靠性高，是解決繼電保護通道的重要途徑，在線路繼電保護領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，成為關(guān)系到電網(wǎng)安全穩(wěn)定運行的重要因素之一。

2、繼電保護復(fù)用通道運行情況可以通過光傳輸網(wǎng)管進行實時監(jiān)測，但是光纖專用繼電保護通道是否運行良好無法實時監(jiān)測，一旦出現(xiàn)光纖通道出現(xiàn)中斷故障，將影響保護裝置的數(shù)據(jù)采樣及開出，會造成保護誤動或拒動?，F(xiàn)階段光纖保護通道故障僅能上報到站點級別而無法精確定具體故障點，給故障定位和處理帶來挑戰(zhàn)，影響電網(wǎng)運行的安全與效率；且光纖運維主要由電力通信負責(zé)，光纖中斷后由運行人員發(fā)現(xiàn)再通知處理，可能導(dǎo)致處理延遲，增加事故風(fēng)險和影響范圍。

3、目前廣泛應(yīng)用光纖專用通道傳輸繼電保護數(shù)據(jù)，為保證電力保護通道的通信的正常運行，對電力系統(tǒng)保護纖芯監(jiān)測的重要性更加明顯?，F(xiàn)有技術(shù)中，僅能通過事后故障告知通信運維人員進行處理，故障處置時間較長，具體存在以下缺點：（1）時效性較低，保護光纖中斷告警需要電網(wǎng)監(jiān)控人員發(fā)現(xiàn)故障后，通知相應(yīng)運行值班人員到現(xiàn)場勘察后明確因光纖專用通道故障后告知通信運維人員，運維人員再與通信調(diào)度排查故障原因，導(dǎo)致保護光纖的故障處理處于一個被動狀態(tài)，使得處理時間在不必要的地方被延長，增加事故風(fēng)險和影響范圍。（2）精準度較低，現(xiàn)階段光纖保護通道故障僅能上報到站點級別而無法精確定具體故障點，需要運維人員到達現(xiàn)場后進行排查，給故障定位和處理帶來挑戰(zhàn)，影響電網(wǎng)運行的安全與效率。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置及方法，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決現(xiàn)有技術(shù)通過事后故障告知通信運維人員進行處理，故障處置時間較長，時效性和精準度較低的問題。

2、本發(fā)明的技術(shù)方案之一是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置，包括裝置本體，在裝置本體上設(shè)有光功率監(jiān)測設(shè)備、分光器、數(shù)據(jù)采集模塊、光傳輸通道、數(shù)據(jù)處理分析模塊、電源模塊和告警通知模塊；

3、其中，光功率監(jiān)測設(shè)備用于實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測、光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位；

4、其中，分光器用于實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)采集；

5、其中，數(shù)據(jù)采集模塊用于采集變電站光纖配線架出線處所安裝的光纖分光器輸出的光信號；

6、其中，光傳輸通道模塊用于接收分光器信號，進行解碼，轉(zhuǎn)換為電信號，并記錄數(shù)據(jù)包；

7、其中，數(shù)據(jù)處理分析模塊用于在接收數(shù)據(jù)包后，分析設(shè)定告警閾值，識別異常數(shù)據(jù)，判斷光纖狀態(tài)和定位故障，并初步判定故障原因；

8、其中，告警通知模塊用于根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果將告警信息發(fā)送至監(jiān)測中心，通知檢修人員；

9、其中，電源模塊用于對整個裝置進行供電。

10、下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之一的進一步優(yōu)化或/和改進：

11、上述光功率監(jiān)測設(shè)備可包括告警監(jiān)測分析模塊、光纖性能和故障監(jiān)測模塊；

12、其中，告警監(jiān)測分析模塊用于實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測；

13、其中，光纖性能和故障監(jiān)測模塊用于實現(xiàn)光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位。

14、上述數(shù)據(jù)采集模塊可包括數(shù)據(jù)采集單元光時域反射計，用于接收分光器信號。

15、本發(fā)明的技術(shù)方案之二是通過以下措施來實現(xiàn)的：一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測方法，包括：

16、對光功率動態(tài)變化進行告警監(jiān)測，對光纜運行性能進行監(jiān)測，對故障進行精確定位；

17、接收分光器信號，進行解碼，轉(zhuǎn)換為電信號，并記錄數(shù)據(jù)包；

18、在接收數(shù)據(jù)包后，分析設(shè)定告警閾值，識別異常數(shù)據(jù)，判斷光纖狀態(tài)和定位故障，并初步判定故障原因；

19、根據(jù)數(shù)據(jù)分析結(jié)果將告警信息發(fā)送至監(jiān)測中心，通知檢修人員。

20、下面是對上述發(fā)明技術(shù)方案之二的進一步優(yōu)化或/和改進：

21、可對通信光功率的實時監(jiān)測并配合光端機的無光告警，將收通信光視作監(jiān)測光，在接收端光端機前的odf上利用分光耦合器件分取光功率，然后通過光功率告警集成采集單元送至計算機分析處理，實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測。

22、可通過程控光開關(guān)選擇被測光纖，路由選通后otdr發(fā)射檢測光，再經(jīng)過波分復(fù)用器件復(fù)用到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測光的反射波由計算機控制的otdr進行分析處理，實現(xiàn)光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位。

23、本發(fā)明能夠迅速及時的發(fā)現(xiàn)故障隱患，縮短運維周期，將故障影響降到最低，同時依靠電力光專線傳輸和軟件分析平臺簡化傳統(tǒng)故障處理流程，提高了工作效率。本發(fā)明可進一步提高光纖故障研判依據(jù)，通過集成光纖分光器與光纖功率監(jiān)測設(shè)備，判斷故障屬于光纜段還是光纖配線架至繼電保護裝置連接部分。本發(fā)明還進一步擴展了光纖狀態(tài)監(jiān)測，對光纖故障狀態(tài)進行監(jiān)控，利用光功率監(jiān)測設(shè)備監(jiān)測光功率動態(tài)變化實時告警和運行性能以及故障的精確定位，提升了電力通信網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和故障處理效率，保障通信的質(zhì)量與安全。本發(fā)明實現(xiàn)了光纖狀態(tài)智能告警，一旦監(jiān)測到異常參數(shù)，及時通過短信通知相關(guān)運維人員，并迅速定位故障點坐標，結(jié)合通信側(cè)站點狀態(tài)，初步判定故障類型，從而縮減處理時間，提升工作效率，保障電力通信的正常運行。本發(fā)明提高了繼電保護光纖通道故障處置效率，保障了繼電保護通道運行的可靠性。

技術(shù)特征：

1.一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置，其特征在于包括裝置本體，在裝置本體上設(shè)有光功率監(jiān)測設(shè)備、分光器、數(shù)據(jù)采集模塊、光傳輸通道、數(shù)據(jù)處理分析模塊、電源模塊和告警通知模塊；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置，其特征在于光功率監(jiān)測設(shè)備包括告警監(jiān)測分析模塊、光纖性能和故障監(jiān)測模塊；

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集單元光時域反射計，用于接收分光器信號。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置，其特征在于數(shù)據(jù)采集模塊包括數(shù)據(jù)采集單元光時域反射計，用于接收分光器信號。

5.一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測方法，其特征在于包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測方法，其特征在于對通信光功率的實時監(jiān)測并配合光端機的無光告警，將收通信光視作監(jiān)測光，在接收端光端機前的odf上利用分光耦合器件分取光功率，然后通過光功率告警集成采集單元送至計算機分析處理，實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測方法，其特征在于通過程控光開關(guān)選擇被測光纖，路由選通后otdr發(fā)射檢測光，再經(jīng)過波分復(fù)用器件復(fù)用到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測光的反射波由計算機控制的otdr進行分析處理，實現(xiàn)光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能光纖保護通道故障監(jiān)測方法，其特征在于通過程控光開關(guān)選擇被測光纖，路由選通后otdr發(fā)射檢測光，再經(jīng)過波分復(fù)用器件復(fù)用到傳輸網(wǎng)絡(luò)中，檢測光的反射波由計算機控制的otdr進行分析處理，實現(xiàn)光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及繼電保護技術(shù)領(lǐng)域，是一種智能光纖保護通道故障監(jiān)測裝置及方法，其包括裝置本體，在裝置本體上設(shè)有光功率監(jiān)測設(shè)備、分光器、數(shù)據(jù)采集模塊、光傳輸通道、數(shù)據(jù)處理分析模塊、電源模塊和告警通知模塊；光功率監(jiān)測設(shè)備用于實現(xiàn)光功率動態(tài)變化的告警監(jiān)測、光纜運行性能的監(jiān)測和故障的精確定位；分光器用于實現(xiàn)原始數(shù)據(jù)采集；數(shù)據(jù)采集模塊用于采集變電站光纖配線架出線處所安裝的光纖分光器輸出的光信號；數(shù)據(jù)處理分析模塊用于在接收數(shù)據(jù)包后，分析設(shè)定告警閾值，識別異常數(shù)據(jù)，判斷光纖狀態(tài)和定位故障，并初步判定故障原因。本發(fā)明提高了繼電保護光纖通道故障處置效率，保障了繼電保護通道運行的可靠性。

技術(shù)研發(fā)人員：張玉環(huán),梁海燕,劉明,周軍,李晴,張月任
受保護的技術(shù)使用者：國網(wǎng)新疆電力有限公司巴州供電公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6