关键词：电力光缆；在线监测；设计；探讨
1电力光缆监测维护方法发展历史回顾
光缆故障监测、维护手段与光通信的规模应用同步发展，经历了从简单到完善，从手工到逐步自动化，从主要以个人经验到越来越多的辅助工具的过程。最早期的光缆故障维护主要依靠用户发现故障、上报故障，维护人员定位故障点所在的光缆和纤芯；随着光通信网络运行维护需求的提高，出现了“光纤剪断法”、“插入法”、“折弯法”、“冷冻法”等物理方式进行故障定位，缺点是对光纤具有物理破坏或损伤，且工作量大、定位时间长。后续出现了光纤故障检测笔，其原理是发射人眼可见的红色激光，通过查看故障点光泄漏的方式进行故障定位，设备小巧轻便，便于携带。最新出现的基于光时域反射原理的OTDR测试法，不再对光缆造成物理特性的破坏，但仍存只能离线监测、对操作人员要求高、无法实现实时光缆运行状态监测及故障预警功能等局限性，这明显无法满足目前电力光缆维护及故障处理要求。
2.电力光缆应用中存在的问题分析
2.1电力架空光缆的特殊性问题
OPGW光缆是一条架空的地线，故在工程设计中，我们如果采用传统机械化的方法进行设计，其设计方案将会难以体现光缆的最基本特点。同时，OPGW光缆也是一种内置光纤，与架空线相比存在着较大的区别，因此在设计时我们需要注意这一点。而相比之下，ADSS光纤更显得轻柔一些，故可以直接忽略杆塔负荷要求，在实际工程设计当中，我们可以采用传统机械化的设计方法，但要确保ADSS绝不能与任意的杆塔相互架挂，以免造成严重的后果。
2.2标准与规范问题
在架空地线安装过程中，要按照标准要求明确架空地线的规格与型号，对于ADSS光缆和OPGW光缆来说，他们所需的技术参数（如重量、直径、抗拉力等参数）会随着工程的特点发生变化。因此，在电力工程建设当中，厂家需要对光缆进行量身定制，以满足建筑结构要求。除此之外，在电力工程建设过程中，如果出现问题，我们需要采取一些完善措施。例如，认真的制定架空线和裸导线的型谱，可以采取多方合作或者联合的方式，对工程设计以及结构设计进行优化，以确保电力系统的安全稳定运行。
2.3金具与附件的质量问题
在OPGW光缆安装时，将会选用特定的金具，避免与标准架空地线的一起合用。考虑到特殊金具的价格较高，企业在利润的诱惑下，为了获取更多的利润，选择一些劣质的金具与附件，这些金具与附件质量难以满足要求。如果所选用的金具与附件质量不过关，在ADSS和OPGW光缆运行中，将会引发一些问题，从而给工程造成不必要的损失。因此，在光缆线路建设过程中，我们应格外重视金具与附件的质量，优选金具与附件。
2.4施工环节的问题
在光缆施工过程中，其质量对光缆正常运行影响较大。然而，在光缆施工中，有些厂商没有掌握好相关的专业知识，在光缆施工作业中，很容易引发了一些问题及不足。因此，在ADSS光缆施工当中，我们应引起重视，如果在施工中发现保护套出现磨损问题，我们应作出严格的处理，以免发生点腐蚀现象。
3光缆在线监测技术的优化设计
生产实践过程中，电力工程的基础设施越来越完善，其光缆的覆盖范围业越来越多。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆对于在线监测系统而言，超长距离的监测要求使得传统的监测方式面临严峻挑战，要在保证监测精度的同时，确保监测长度的增长，就必须对其在线监测技术进行优化设计。从目前的应用实际来看，采用聚类分析原理进行双向测试是目前光缆在线监测技术的主要发展方向。
3.1双向监测方式的设计
OTDR是目前管理工程施工、维护过程中，进行光纤长度、传输衰减和故障监测的主要测量设备。这种设备的覆盖范围有限，对于长距离乃至超长距离的光纤监测能力有限；因此，为满足实际的测试需求，人们在进行测试的过程中往往加大系统设定的脉冲宽度，该操作方式虽然在测试长度上有所增加，但对于测试的精度把握存在一定欠缺。因此需要进行更加科学的优化设计。
在双向监测系统中，系统的的参数将作为标准值不被调整，其整个测试的过程由位于光缆两端的测站进行把控调节，进行测试时，光缆两端的测站会独立的对光缆进散射曲线测试，然后在测算算法的基础上对其进行匹配，继而实现区域段内光缆的运行状态监测。从应用效果来看，双向监测系统的应用，不仅保证了检测过程的精度要求，更实现了光缆测量距离的延伸，具有一定的科学性和实用性。
3.2双向监测方式的算法设计
利用双向监测方式进行光缆在线监测时，光缆运行状态是在测算并匹配其散射曲线的基础上进行判定确认的，这就使得其整个计算的过程成为双向监测方式应用的重点。实践过程中，只有把握电缆双向测试算法设计的合理性，才能对电缆的运行情况做出准确评估。具体而言，双向测试算法的优化步骤包括以下三个方面：第一，对于待检测电缆及实践设备中可能应用到的反射、衰减、接头衰减、接点损耗、事件点位置等进行数据表示，实现属性赋值的数据化。第二，采用不动的衡量方法，进行数据相似度的衡量测试。第三，对检测光纤的背向曲线进行计算，并将相邻的两个事件进行事件组的优化组合，然后在确定其相似度的基础上进行聚类分析，从而实现光缆监测精度的提升，确保其运行的稳定性。
3.3.双向监测方式的具体实施
实践过程中，电力光缆在线监测的双向测试是一个系统复杂的实践过程。在实施过程中，一旦操作的方式把控不可理，就势必对整个检测的结果造成一定影响，威胁电缆的使用安全；因此，进行双向监测方式操作步骤的把控意义重大。从电力工程的应用实践来看，电力工程双向监测方式的实施必须进行以下技术保证：第一，通过测试路由表的运用，实现待测光缆的系统标记；第二，对于已经完成标记的电力光缆进行系统分类，并确认需要进行双向测试的电缆纤芯段；第三，在检测中心的集中组织控制下，各测站对满足测试条件的超长线段电缆进行测试控制；第四，在测试路由的基础上，对光缆两段的测站进行定位，第五，在设计参数的基础上，对相邻标记段的光缆进行曲线拟合度匹配，实现整个测试结果的高精度把控。
3.4双向监测方式的应用范围
电力光缆在线监测的双向测试过程中，虽然背向曲线匹配操作的实施使得其测试距离不断增长，但其仍有一定的长度限制。具体而言，OTDR仍是其测试电缆一端的常用设备，一旦测试电缆的长度超过了科学的监测范围，势必造成监测精度的直接下降。因此，对于光缆在线监测过程中的双向监测方式而言，把控监测光缆的长度是其整个测试过程的核心。实践过程中，光缆的长度应该保持其累计损耗在OTDR卡动态范围的1~2倍，唯有如此，才能实现电力光缆监测距离与监测精度的科学把控，实现整个电力工程设备的稳定运行。
4结语
结合电力光缆网络监测参量的特殊要求，分析并总结了电力光缆网监测系统的各种监测的主要原理，以及各种监测的不同应用场景，为便于施工方便，降低施工成本，设计了一套可行的多参量监测设备并实现对电力光缆的主要参量全方位监测，在数据处理部分，采用归一化数据处理方式，实现对监测结果的统一存储和解析，最后通过后台处理和分析软件实现数据分析和结果的关联展示。
参考文献
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[2]王泽鑫.电力光缆在线监测技术设计与探讨[J].电子世界,2012(09):63-64.
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论文作者:周科
论文发表刊物:《中国电业》2019年第19期
论文发表时间:2020/1/14
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