2023电力光纤传感器通用规范.docx

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1、电力光纤传感器通用规范1范围12规范性引用文件13术语和定义14缩略语25通用要求25.1外观35.2材料35.3 工作电源35.4 对外接口36技术要求36.1组成36.2功能要求36.3性能要求46.4工作条件56.5标志56. 6环境适应性66. 7电磁兼容性67试验项目及方法77. 1一般检查87. 2型式试验87. 3出厂检验107. 4现场验收107. 5现场校验10附录A（资料性）典型电力场景下光纤传感器布设的种类、方式及性能要求11附录B（资料性）电力光纤传感器的标定方法20电力光纤传感器通用技术规范1范围本文件规定了应用于电力生产场景的光纤传感器的基本结构、功能要求、性能要求

2、、工作条件、试验方法、通信方式等。本文件适用于电力生产场景所使用的光纤传感器的设计、制造、检测、标定和现场校验。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB49432001信息技术设备的安全GB501742008数据中心设计规范GB/T93612011计算机场地安全要求GB/T24232019电工电子产品环境试验GB/T3048.61994电线电缆电性能试验方法绝缘电阻试验电压-电流计法GB/T176262014（所有部分）电磁兼容试验

3、和测量技术GB/T18901.12002光纤传感器第1部分：总规范GB/T33213-2016无损检测基于光纤传感技术的应力监测方法GB/T33779.22017光纤特性测试导则第2部分：OTDR后向散射曲线解析D1/T1573-2016电力电缆分布式光纤测温系统技术规范D1/Z8602004变电站通信网络和系统3术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3. 1电力光纤传感器powerfiberopticsensor利用光纤作为传感介质，将电力行业中需要被感知的环境参量信息转换为光纤中光学参量的变化,通过解调相应的光学参量，反映被感知环境参量信息的装置，主要分为点式和分布式两种。点式传感光纤元件

4、pointtypesensingfiber采用特殊方法对光纤结构进行微加工，使其对特定波长的光具备反射或透射能力，最终形成对外界温度、应变、振动等参量具备独立感知功能的点式无源器件，如光纤布拉格光栅、光纤法布里-珀罗腔等。分布式传感光纤元件distributedsensingfiber通常直接以一定长度的标准单模通信光纤作为感知元件，实现对沿线温度、应变、振动等参量的连续分布式传感，也可采用多模光纤等其他连续型光纤。3.4光纤引线opticfiber1ead(s)光纤传感器中，仅用于光路连接的光纤。来源：GBT18901.12002光纤传感主机fibersensinghost向传感光纤提供光信

5、号，并能实现待测光信号的解析。它应至少包含光源模块、光电转换模块、数据处理模块和远程通信模块，也可包含电光调制模块和本地显示模块。光纤布拉格光栅fiberBragggrating通过紫外刻蚀等方法在光纤纤芯内形成折射率沿空间周期性分布的结构，使其对特定波长的光具备反射或透射能力的光纤器件。光纤法布里-珀罗腔fiberFabry-Perotcavity通过特殊方法在光纤中构建一对由平行平面反射镜组成的光学谐振腔，该结构对入射光谱具备滤波能力。分布式温度传感distributedtemperaturesensing在一定空间范围内对温度参量实现连续分布式感知。分布式应变传感distributeds

6、trainsensing在一定空间范围内对应力应变参量实现连续分布式感知。3.10分布式声波传感distributedacousticsensing在一定空间范围内对声波及其他因素引起的振动参量实现连续分布式感知。4缩略语下列缩略语适用于本文件。APC：斜面物理接触(AngICdPhysica1Contact)BoTDR/A：布里渊光时域反射/分析仪(BriI1OuinOptica1Time-domainRcf1ectometer/Ana1yzer)DAS：分布式声波传感(DistributedAcousticSensing)DTS：分布式温度传感(DistributedTemperature

7、Sensing)FBG:光纤布拉格光栅(FiberBraggGrating)FC：套管式连接器(Ferru1eConnector)FS：满量程(Fu11Sca1e)F-P:光纤法布里珀罗腔(FiberFabry-PerotCavity)PC：物理接触(PhySiCaIContact)OPGW：光纤复合架空地线(Optica1PowerGronudWire)OTDR：光时域反射仪(Optica1Time-domainRef1ectometer)ROTDR：拉曼光时域反射仪(RamanOptica1Time-domainRef1ectomcter)-OTDR:相位敏感光时域反射仪(Phase-se

8、nsitiveOptica1Time-domainRef1ectometer)5.1 外观传感主机的外观应光滑平整、无凹陷、无毛刺、无裂纹、无变形、无污渍等影响寿命和使用的机箱损伤，金属零部件不应有锈蚀和其他机械损伤，紧固件无松动，产品标签应清晰无误。5.2 材料传感主机应采用对人身和环境无害的材料，若有害则应确保不会暴露和泄露；外壳还应防霉、抗腐蚀且机械性能良好。5.3 工作电源额定电压宜：AC220V15%;频率：（500.5）Hz;电源谐波总畸变率：THDUW8%；5.4 对外接口光学接口：应采用FC/PC或FC/APC类型；信号接口：应采用RJ45、RS485、USB、VGA/HDMI

9、接口类型；6技术要求1.1 组成电力光纤传感器至少应包括光纤传感元件（点式或分布式）、光纤引线利光纤传感主机三部分，且可与显示及远程数据平台部分通信。光纤传感主机部分至少应包含一套调制光源模块、光电转换模块、数据处理及存储模块，并包含光学接口与信号接口，如图1所示。光纤传感器的典型应用见附录A。光纤伟博主机1.2 图1电力光纤传感器的组成1.3 功能要求电力光纤传感器各组成部分应具备的功能要求如下表所示:表1电力光纤传感器各组成部分应具备的功能要求传感器类型光纤传感元件光纤引线调制光源光电转换数据处理及存储点式应拥有FBG/F-P等刻蚀结构，对特定波长的光具备反射/透射作用应支持光信号的远距离

10、传输应受控发出波长固定或可调谐的连续光信号应具备将入射的连续光信号功率线性转化为模拟光电流信号的能力应具备将模拟光电流信号进行采样、本地处理及数据存储的能力（具体要求应与用户协商）分布式宜为普通单模/多模光纤应支持光信号的远距离传输应受控发出经时域调制后的脉冲光信号应具备将脉冲光的散射光信号功率线性转化为模拟光电流信号的能力应具备将模拟光电流信号进行采样、本地处理及数据存储的能力（具体要求应与用户协商）1.4 性能要求电力光纤传感器的核心性能指标等级要求如下表所示：表2电力光纤传感器的核心性能指标等级要类别技术类型直接测量量核心指标测量范围测量分辨率测量准确度有效测量距离空间分辨率定位准确度1

11、级：040,C400点FBG温度/应）2级：2080C100O3级：1级：优于C102级：优于O.5C53级：优于O.C11级：优于2*C2O2级：优于+ir103级：优于0.5C5/式40160*C20001级：0m1级：优于1级：优于F-P腔长0.2m2级：0100m3级：2nm2级：优于Inm3级：优于10nm2级：优于5nm3级：优于/01000m0.1nmInmROTDR/DTS温度1级：0402级：2080C3级：40160C1级：优于rc2级：优于0.5tC3级：优于0.C1级：优于rc2级：优于0.5tC3级：优于0.1C1级:IOkm2级:20km3级：40km1级：优于IO

12、m2级：优于Im3级：优于0.1m1级：优于IOOiti2级：优于IOm3级：优于Im1级：040C800分布式BOTDR/A温度/应力2级：20-80*C2O3级：1级：优于14C202级：优于0.5,C103级：优于O.C21级：优于2402级：优于C203级：优于05C101级：30km2级：60km3级:120kmI级：优于IOm2级：优于Im3级：优于0.1m1级：优于100m2级：优于10m3级：优于Im40160C40OOOTDR/DA振动I级：IO-IOOHz2级：IO-IkHz3级：2-5kHz1级：50Hz2级：IOHz3级：IHz优于优于优于1级：优于IOOHz2级：优于

13、20Hz3级：优于+2Hz1级:20km2级：40km3级：80km1级：优于IOm2级：优于Im3级：优于0.1mI级：优于IOOm2级：优于IOm3级：优于1mS1.5 工作条件电力光纤传感器所配置的传感主机应置于通信机房内，并在以下条件下运行:a）环境要求：符合GB50174的相关规定；b）大气压力：80kPa至I1okPa；c）场地安全要求：符合GB/T9361B类安全规定；d）系统安全要求：符合GB4943的相关规定；e）外壳防护要求：应满足IP30。1.6 标志传感主机的标签上应有如下标志：a）生产商及商标；b）产品型号规格；c）尺寸、重量；d）出厂日期；e）检验合格标记；f）激光安全等级标识。1.7 环境适应性传感主机的环境适应性应满足如下条件：6. 6.1k）温应按GB/T2423.2规定进行，应能承受+55、持续时间2h的高温试验。试验期间及试验后，装置应能正常工作。7. 6.2低温应按GB/T2423.1规定进行应，应能承受-