通信机房安全预警系统开发 development on communication room security alarming system.pdfVIP

2012年04月 吉 林 电 力 Apr．2012 Power Electric V01．40No．2(Ser．No．219) 第40卷第2期(总第219期) Jilin 通信机房安全预警系统开发 onCommunicationRoom Development Security System Alarming 王圣达，李晓东，杨宇峰 (吉林省电力有限公司通信分公司，长春130021) 摘 要：针对电气设备温度监测在电气性能及测量精度方面的特殊需求。结合拉曼散射温度效应和光时域反射 (OTDR)定位技术，开发一套适用于通信机房电力电缆及设备的分布式光纤测温系统。依据系统的结构与原理分 析，设计了光学部分，信号采集等通讯机房安全预警系统的核心部件。包括半导体激光器(LD)的高速驱动电路和雪 崩光电二极管(APD)增益的温漂补偿电路等硬件，完成系统软件编译并进行对比验证。试验结果表明系统能够能 稳定运行，且系统的测温误差在土1C以内，完全满足实际运行和监测需要。 关键词：分布式光纤测温系统；通信机房；安全预警；拉曼散射；光时域反射 中图分类号：TP308 文献标志码：B 文章编号：1009-5306(2012)02．0027．03 电力通信系统是电网的重要组成部分，直接关 系到电网的运行安全。随着无人通信机站的增多，对 通信机房电力电缆、电气设备温度的实时监测受到 重点关注。本文结合拉曼散射温度效应和光时域反 射(0TDR)定位技术开发一套适用于传输通信机房 电缆及设备的分布式光纤测温系统．通过系统测量 得到通信机房电缆及设备的运行温度，依据设备温 度变化，实现对被监测设备运行情况的实时监控，对 于保障通信机房电缆及设备的安全运行和优化利用 具有重要意义。 圈1测温主机主要组成 1安全预警系统结构与原理 换。由于拉曼散射光比较弱，需要放大器对其信号进 行放大处理。然后模数转换器将测量结果转换为数 通信机房安全预警系统由主机、探测光缆及监 字量后用温度解调处理【2]。数据采集处理板包括信 控端三部分组成。主机是分布式光纤测温系统的核 号放大、A／D转换和数字信号处理(DSP)等部分。 心部件，其主要组成如l图示。 经过软件按照特定的算法计算出温度信息。 系统由光学部分包括脉冲驱动电源、激光发射、 1．1 拉曼散射温度效应原理 波分复用器(WDM)、光电检测、传感光纤部分。信 光纤测温的原理基于后向拉曼散射效应。拉曼 号采集和处理部分包括信号放大、模数转换和数据 散射是由于光纤分子与激光脉冲的相互作用，发生 采集及处理等组成。传感光纤布置在待测温度场中， 散射。光纤分子振动产生光强受外部温度影响的斯 由计算机控制电路发出脉冲，启动脉冲驱动电流源 托克斯光和反斯托克斯光，斯托克斯光波长比光源 长，而反斯托克斯光的波长短比光源短。将这2种散 及半导体激光器(LD)工作。LD输出通过WDM，把 激光发射到光纤中[1]。随测量现场情况不同。携带光 射光进行提取和计算，可以实现对空间温度场分布 纤实时温度信息的拉曼散射光会沿光纤反射回来， 的测量【3]。沿着光纤所有点的准确温度值丁为： 光电二极管(APD)采集这些散射光，实现光电转 收稿日期：2011-12-12 作者简介：王圣迭(1982一)，男，工程师，从事电力通信运行维护工作。