​在电力供应方面，电力工程师面临着不小的挑战，他们需要在满足常规电力需求的前提下，用较小的财力和环境成本提供不间断的电力供应，同时还要满足监管要求， 服从智能电网安全需求。Omnisens Cobra如何帮助应对这一挑战？

​电缆状态监测

在地下和海底电缆中，早期故障通常会导致产生温度事件，利用集成在电缆中或靠近电缆的光纤，分布式温度传感（DTS）有助于监测温度变化和电缆故障， 这样工作人员就能在电缆出现故障之前采取措施。这一监测方法适用于任何集成了光纤的电缆，包括HVDC、HVAC、输出、阵列、传输及分配电缆。

​性能与设计优化

​使用动态电缆评级（DCR）模块可以优化电缆性能和设计（注意：DCR也称为RTTR或DRS）。 

为何使用OMNISENS COBRA？

监控从短到长电缆的状况和性能

Omnisens Cobra分布式光纤传感系统可以提供：

​连续实时监测，可以监测早期的温度及应变事件，并进行定位。

能够帮助运营商：
​监测长距离的电缆，对于海缆，这意味着可以监测海缆全长，而不是到岸就结束。 如果仅监测到岸边， Omnisens系统可以监测离岸较远的距离。意味着可以监测到更远的电缆故障。
监测并定位电缆任何位置的温度（或应变）事件，以便及时采取措施。

高性能DTS(分布式温度传感系统).

能够帮助运营商：
检测、定位和跟踪小事件。
通过使用动态电缆评级（DCR）模块，获取快速、可靠的推断，支持管理者的负载管理决策。

动态电缆评级模块 (DCR/DRS/RTTR)

能够帮助运营商：
帮助运营者及时对电缆作出准确的决策，并使这些高固定成本项目的资金效益。

模块化系统

能够帮助运营商：
可选的地理信息系统和DCR模块，为每个项目提供高性价比的解决方案。

• 什么是Omnisens Cobra？
• ​直埋电缆监测
• 海底电缆监测
• Omnisens服务

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​OMNISENS COBRA是一种用于电力电缆状态监测和性能优化的模块化光纤分布式传感解决方案。

Omnisens Cobra 提供高性能、长距离的监测，帮助运营者优化电力电缆

​该系统包括：

​OMNISENS高性能分布式温度传感系统（DTS）

根据项目要求，基于布里渊散射或拉曼散射原理，DTS可实时连续地监测、定位并给出电力电缆整个距离长度上细微温度变化的曲线图。

• Omnisens DITEST（分布式温度和应变传感）解调仪 是一种基于布里渊传感原理的DTS。它利用单模光纤作为传感部件，特别适用于长距离电缆监测或者感应光纤产生明显光学损耗的区域。考虑到长距离电缆经过了生产、运输和安装多个工序，集成的感应光纤可能处于拉紧或变形的状态，通过Omnisens开发的温度补偿技术，受影响的电缆区域仍可被成功监测。DITEST可以同时监测温度和应变的变化， 通过了解应变存在和变化的区域，运营者可以消除它可能带来的影响。系统还包括一个或多个专用服务器用于数据处理和存储。
• Omnisens Raman DTS解调仪使用多模光纤作为传感器，对电力电缆进行温度监测。对于多根电缆，特别是短距离的直埋电缆，这是一种理想的解决方案。

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​OMNISENS MAP

​Omnisens Map可视化界面，提供简洁明了的全部虚拟化资产、显示预警和事件信息，Omnisens Map是Cobra 系统的可选模块。
Omnisens Cobra动态电缆评级系统的信息可以集成到Omnisens Map中，例如：低和高月度温度的位置。

沿着电力电缆发生的单个或多个事件，以预警信号的形式展现在地理图形界面上，代表相应位置的资产，事件的详细信息显示在缩放窗口内。

Omnisens Map给出了预警事件的位置图示，客户提供资产路径信息，由omnisens集成到Cobra系统中。Map界面可以同时获取温度变化曲线图，用于后续分析。

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​动态电缆评级模块

可选的动态电缆评级（DCR）模块建立起负载与电缆温度的对应关系，并据此来管理电缆性能及在紧急状态下制定负载管理方案。
“动态电缆评级”的算法基于IEC60287标准--电缆电流额定的计算和IEC60853标准—电缆周期性和事故电流定额的计算， DCR模块通过光纤感应的温度来计算电缆导电体的温度，感应光纤的温度受电缆工艺、电气设计、电缆结构和周围环境的影响。  

通过了解电缆导体的温度和负载的关系，可以做出如下计算：  

• 达到高温度所剩的时间，在已知固定或动态的负载曲线图和电缆导体能承受的高温度的前提下。
• 一段时间的特定载荷（过载）后，电缆能达到的温度值。
• 电缆大载流量，在已知紧急情况持续的时间和允许的温度的前提下。

在对新电缆进行设计研究时，“动态电缆评级”系统（DCR）可辅助对电缆规格做出决策，例如：导体直径。
(注意：DCR也称为RTTR或DRS)

系统可以监测电缆全长度范围内的温度情况。  
由于其长距离监测的特点，主机可以放置在离资产数公里之外的站点。  
它有多种机柜、电源，UPS和服务器选项。 
光开关提供多达20个通道，因此可以从同一个解调仪同时监测多条电缆。 
预警信息可以通过TCP或继电器发送到SCADA系统中，所有标准通信协议都可用，包括IEC 61850.
解调仪通常安装在岸上的控制室内，也可根据用户具体需求提供便携式配置。

Omnisens按照SEAFOM-MSP-01测量规范进行分布式温度传感系统参数定义

​Omnisens Cobra可以与您的项目一起“成长”，解调仪拥有多达20个监测通道，意味着Omnisens Cobra系统可随着海上风电场或互连系统的扩展而扩展。 

随着时间的推移，直埋电缆周围的土壤的改变会影响到电缆的散热能力，导管和隧道中的电缆也会受到周围环境的影响。

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为了监测电力电缆的温度，传感光纤要么集成在电力电缆内，要么敷设在电力电缆上，要么设置在电力电缆附近。也可以使用附近现有的通信电缆。OmnisensDITEST主机的传感光纤应为单模（通信级）光纤，而Omnisens拉曼系统的光纤应为多模光纤。

​在其超过40年的使用寿命期间，埋地电力电缆面临不可预见的环境变化，这将影响其热分布。
在管道或管道中安装电缆可以大限度地减少这些影响，但仍然会发生无法预料的情况。

传感电纤在电力电缆安装中的一些典型位置。

对电缆进行温度监测能够实时准确地指出发展中的温度事件，进而可对相关的部分电缆采取视觉观察或其他介入措施，极大地降低后续故障的风险。另外，再加上"动态电缆评级"模块（DCR），就可以不局限于稳态评级方式，而是根据电缆实际温度进行安全加载。 

​输出电缆、阵列电缆、岸电电缆及连接电缆

​海缆传输电流流经海洋、河床到达陆地，海洋昼夜温度变化、季节性的温差 ,以及捕鱼、航运和海底活动，都可能对海缆造成威胁。

通过海缆中内置的感应光纤监测电缆全长度范围内的温度变化情况，从而判断海缆是否受损及周围环境是否发生变化。

Omnisens Cobra拥有一系列分布式温度传感（DTS）解调仪，能够测量不同长度的海缆。基于布里渊散射原理的DITEST可监测100km的距离（可提供更长距离的解决方案），使用时可距海缆一定距离放置，通常放置在岸上的控制箱内，这样不仅便于维护（不受天气影响且无需人员具备出海能力），消除了离岸支出并降低运营成本。/DIV>

典型的风电场配置。

典型的互连安装包括动态电缆额定值（DCR）。

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​电缆暴露（非掩埋）

水流和风暴的力量可能致使埋设的电缆暴露出来，如不及时处理，电缆将随着水流发生弯曲并累积疲劳， 进而引起故障。通过设置一定温度的上升或下降预警，Omnisens Cobra 能够在早期阶段指出电缆暴露的位置，促使运营者及时调查，将电缆故障的风险较小化。

​岸电电缆

岸电能源电缆包含悬挂点下方的动态部分，防弯器、元件摩擦和接地点保护都可能对电缆温度产生无法预料的影响。
Cobra系统可以将高温区域定义为单独的分区并对应设置预警，在可能超出高运行温度时，及早向运营者发出警报，该信息也可以包含到电缆模型的反馈中，用以预测电缆的可服役寿命。 

调查
Omnisens系统可供出租，同时为租赁服务提供客户培训和技术工程师。
调查有助于故障排除，电缆调查以及提供电缆的预测曲线。Omnisens DITEST可用于电缆制造期间的光纤质量测试。

应用工程
通过以下方式，专家可以确保Omnisens系统符合客户要求：

• 传感系统设计，监测系统测试与验证
• 配置优化（分区监测和设置警报阈值），包括通信连接和冗余
• 集成到第三方系统（SCADA）

警报可以通过TCP或继电器发送到SCADA系统，提供标准通信协议，包括IEC 61850。

调试和安装

• 系统配置、分区和预警优化
• 现场验收测试
• 远程权限设定和使用培训

服务合同
Omnisens提供广泛的服务以确保监测系统的连续有效性，
这些包括：

• 定期现场维护
• 系统更新培训和系统再配置
• 设备失效时及时提供备用