分散型光ファイバのオンライン温度測定

一.業界背景

社会の発展に伴い、電力需要が増加するにつれて、電力網の負荷は増加し続けるだろう。事故の可能性はわずかだが、電力網事故の事例は一定数ある。 これらのケースの分析によると、ケーブルの動作温度はその最大限界動作温度を超えていたため、ケーブルの動的な負荷流量を分析して、上記の事故の危険性を低減したり解消したりする必要があった。

すでに稼働しているケーブル、ケーブル構造、その他のケーブルの位相と空間関係については、負荷の電圧と周波数などが確定されており、ケーブルの総発熱量は導体温度としか関連していない。ケーブルキャリア流量分析ソフトウェア（以下ソフトウェアと略称する）を通じて環境温度、シース表面温度とケーブルコア温度、キャリア流量の間の対応関係を確立し、ケーブルコア温度の非接触オンライン診断を実現し、ケーブルの安全運行を保証することができる。

二.基準に基づく

ØQGDW 1814-2013「電力ケーブル回線分散型光ファイバ温度測定システム技術規範』には導体温度計算検証実験と動的負荷流量計算検証実験が規定されている。

ØDLT 1253-2013「回路ケーブル線路運行規程」には、敷設条件が異なる場合のケーブル許容積載量とケーブル導体許容最高温度が規定されている。

ØDLT 1573-2016年《でんりょくヶーブル分散型光ファイバ温度測定システム技術仕様》にコンピュータソフトウェアを監視する基本的な機能を規定した：ケーブル導体温度計算、ケーブル導体動的負荷量計算、データ保存及びイベント識別。

三.システム原理

3.1 分布ファイバ温度測定システムの原理

分布ファイバ測温システムは温度測定と空間測位機能を同時に実現でき、リアルタイムでファイバ分布に沿った正確な温度情報を獲得することができる、先進的な火災知能警報判断アルゴリズムを結合し、センシング光ファイバの全過程のリアルタイムオンラインモニタリングを実現する。

3.2 運転電流収集ホストの原理

ケーブルの運転電流はロシュコイルを用いて測定した。完全なロックスコイル電流測定システムは、コイルと積分器を含むべきである。ロシュコイルで測定した起電力を積分器で積分演算すると導体中の電流を還元することができる。

3.3 ケーブル負荷流量解析ソフトウェアの原理

ケーブル負荷流量解析ソフトウェアは、ケーブル表面温度、環境温度、ケーブルの運転電流をリアルタイム、全範囲で監視することができる。国際電工委員会基準の採用IEC 60287、IEC 60853アルゴリズムモデルはリアルタイムで導体温度、定常状態負荷流量と動的負荷流量を計算し、ケーブルの安全監視と負荷管理に強大な助けを提供した。

四.分散型光ファイバのオンライン温度測定製品の特徴

IoTプラットフォームのアップロード:電流、温度などのデータをリアルタイムでモノのインターネットプラットフォームにアップロードすることを実現し、クラウドプラットフォームを通じて遠隔監視とクラウド計算を実現し、地方の制限や高速検出電流に適時に応答し、ケーブル設備をよりよく保護する。

リアルタイムデータ解析:ケーブルの運転電流、環境温度、ケーブル表面温度、ケーブル導体温度をリアルタイムで表示し、ケーブルの運転状態の分析に便利である。

ていじょうじょうたいかりゅうりょうけいさん:ユーザーは関連するケーブルの基本パラメータを設定するだけでよい、ケーブルトラフィック解析ソフトウェア確かにケーブル型式とケーブル表面温度を定め、ケーブルの定常状態負荷流量を計算することができる。設計部門のケーブルの型式選択とスケジューリング部門がケーブル負荷を調整するための参照データを提供します。

動的負荷流量計算:温度、時間、電流の3つの値のいずれか2つを指定すると、3番目の値を計算できます。可（か）ケーブルの余剰負荷能力をオンラインで評価し、調整者が負荷分配における合理的な意思決定を支援し、電力ケーブルの動的な容量増加を実現し、送電線建設投資を削減する。

五.分散型光ファイバのオンライン温度測定システムネットワーク

ケーブル負荷流量動態モニタリングシステムのネットワーク構成図1を示します。

図1

Øケーブル表面と周囲温度の収集：光ファイバ測温ホスト光ケーブル敷設方向に沿ったケーブルの温度情報をリアルタイムで測定し、温度情報をローカルエリアネットワークを介して上位機のソフトウェア。

Øソフトウェア：ローカルエリアネットワーク内で、光ファイバー測温ホストによって収集された温度情報と運転電流ソフトウェアによって収集された電流情報はソフトウェアに統一的にアップロードされる。

Øユビキタスネットワークプラットフォーム：ソフトウェア内のデータはイーサネットを介してユビキタスネットワークプラットフォームに転送できます。

六.ソフトウェア機能

図のようなソフトウェアの主なインタフェース2に示します。注：各ソフトウェアはサーバとバインドされており、ソフトウェアを他のサーバに勝手にインストールすると、ソフトウェアが実行できなくなります。

図2

4

5

6

6.1 温度モニタ

例えば3）に示す、温度モニタページ、ページは3つのセクションに分かれています。上位は当選中の光ファイバ基本情報、左側がリアルタイム温度曲線、右側がアラーム情報リスト、チャネル番号をクリックして異なるチャネルの光ファイバ温度曲線。右側の収集制御ボタンは左から右へそれぞれ、収集を開始し、収集を停止し、座標をリセットし、警報音を停止する。

図3

6.2 キャリアフロー解析

開いてからキャリアフローページ、左側のチャネルリストで対応するケーブルチャネルを選択し、システムは現在収集されたリアルタイム温度に基づいてケーブルの負荷流量を計算し、例えば4）に示す

図4

6.3 歴史上の警告

履歴アラートは、時間帯とチャネルに基づいてアラートレコードを問い合わせることができます，例えば5）。アラート・ログの詳細を表示するには、「≪表示｜View｜emdw≫」をクリックします。

図5

6.4 履歴温度

履歴温度は、時間帯やチャネルに基づいて履歴温度データを照会することができる，例えば6），履歴データは選択期間に応じて高速再生操作を行い、ファイバの温度変化（図7）。履歴の詳細を表示するには、「≪表示｜View｜emdw≫」をクリックします。

図6

図7

6.5 収集設定

収集設定はシステム収集カードを修正することができる設定、ストレージ設定、データエスカレーション設定、光スイッチ装置の運転パラメータ，如（図8）

図8

6.6 光ファイバの設定

光ファイバ設定は、現在構成されている光ファイバ情報を表示し、追加、変更、削除することができます温度測定ファイバ（図）のような情報9）。

図9

6.6.1光ファイバの追加、変更

クリック和光ファイバ情報を追加したり修正したり、開いたウィンドウに関連情報を記入したり、光ファイバ温度データ曲線を読み取り、参照光ファイバと測温の区間情報を自動的に計算することができる。例えば10）

図10

6.6.2ファイバマップパスの設定

クリックアイコンをクリックして、ファイバの敷設パスを設定します。たとえば、(図11)。開いている新しいウィンドウの左上にある都市を変更できます。「描画開始」をクリックすると、地図上に光ファイバの敷設経路を描画し、ダブルクリックして描画を終了することができます。現在描画されているパスをクリーンアップするには、「パスをクリア」をクリックします。「保存」をクリックして現在描画されているパスを保存します。右上をクリック地図を更新する。

図11

6.7 監視区間設定

モニタ領域設定は、構成されたファイバチャネルを表示および修正するモニタ領域を設定し、和監視領域（図12）をクリックし、完了情報を記入して「保存」ボタンをクリックします。

図12

6.8 ていじょうじょうたいかりゅうりょうけいさん

負荷流量計算は、選択されたケーブル、ケーブル温度に基づいてケーブルが許容できる負荷流量を計算することができる。例えば13）

図13

6.9 ケーブル情報設定

ケーブル情報設定はケーブル情報を追加し、この情報は多く記入されます。記入データが正しいことを確認するために、真剣に記入してください例えば（図14）記入情報はケーブルパラメータ情報とケーブル敷設その他関連パラメータに分けられる2一部。

ケーブルパラメータ情報には、ケーブルの導体、導体シールド層、絶縁層、絶縁シールド層、ライニング層、金属シース、アウターシース、ケーブル外部情報が含まれる。

ケーブル敷設およびその他の関連パラメータには、ケーブル敷設環境と敷設タイプが含まれます。

図14