電纜分布式光纖監測

直埋或穿管敷設類型的高壓電纜通常直接埋在地下，除了自身制造質量或地下腐蝕外，造成高壓電纜損傷的重要因素是人為的機械外力破壞。由于部分施工單位電力設施保護意識淡薄、無組織野蠻
施工，經常會發生頂管機、打樁機、破碎機等大型施工機械破壞高壓電纜本體，使電纜本體產生不同程度的損傷，重則引起線路跳閘。據統計，南方電網有限責任公司在 2006—2016 年間高壓電纜
本體發生故障 75 起，主要原因為施工引起的外力破壞，占比高達 70. 67%，為本體故障主因; 其次為產品質量原因和施工安裝不當導致， 分別為12%和 6. 7%。

目前對于高壓電纜線行施工的監管，運維單位主要采取人工不定期巡視、發放宣傳材料、簽訂安全交底協議等方式，而巡視人員每月需完成規定的巡視和消缺工作，導致存在巡視周期的盲區，無法實現外破隱患預警，因此，傳統運維方式并不能達到預期的效果，野蠻施工依然很多。某些施工地安裝簡易視頻監控裝置，一定程度上加強了施工現場的實時監管，但這種方式只能實現固定施工點有限范圍的監視，且野外采取太陽能+蓄電池的供電方式，受天氣因素的影響較大，大多數情況需人工主動發現外破隱患信息進行預警，存在一定的局限性。
因此，本文設計并應用一種基于分布式光纖振動傳感的高壓電纜防外破監測預警系統，該系統無需在管線沿途安裝其他設備，利用與高壓電纜同溝敷設光纖的振動信號，智能識別高壓電纜全線的機
械外破類型，并主動發送預警信息。

光纖既是傳感器又是傳輸通道。與傳統電學傳感器相比，光纖傳感器具有測量精度高、抗電磁干擾強、材質輕便、通道安全性好、測量距離遠、連續分布式測量等優點。將探測光纖埋設或敷設在被監測結構中，通過光信號獲得該結構體的溫度、應力、應變等多種物理信息，從而實現異常狀況的實時監測。

電纜分布式光纖監測高壓電纜防外破監測預警模式

整個系統由分布式光纖振動傳感監測主機、解析主機以及防外破監測系統平臺組成，主機設備全部安裝在變電站通信室的同一屏柜內。監測主機利用管道內已鋪設含通信業務光纜內的 1 芯空余單模光纖，即可實現同溝敷設高壓電纜沿線外破隱患的全天候監測，不需再重新敷設1條多模光纖用于傳輸和傳感振動信號。

電纜分布式光纖監測特點

①線路沿途免安裝，取通信光纜中的 1 芯空余光纖作為傳感和傳輸通道接入監測主機;

②全線施工無盲點，實現全線高壓電纜的外力破壞監測;

③系統架構簡單，僅需在變電站通信室內安裝監測主機和解析主機，無需在線路上安裝任何額外的傳感器;

④完善的預警體系，光纜附近有正在作業的大型機械時，系統即發出預警，并根據不同閾值設定區分告警級別，若大型機械在光纜附近行進或與光纜路由短時相交，系統僅進行外破隱患事件記錄，而不發出預警短信; ⑤可識別破碎機、挖掘機、頂管機、勘探機、打樁機、手持機械 ( 風鎬等) 及井下穿管作業的振動信號，大型施工機械行進與作業信號可被精準區分。