專利名稱：高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及高壓電力能源設備元件狀況的監(jiān)控，該電力能源設備多處于高壓狀態(tài)且可能用于建造遠程信息一監(jiān)測綜合體。
背景技術：
與電力設備監(jiān)控相關的一個重要問題是傳遞來自傳感器的物理參數(shù)信息信號。 這些發(fā)生在高壓電力能源設備元件中的物理參數(shù)包括設備各元件溫度參數(shù)、局部放電、聲學信號及高勢能和梯度條件下設備各元件的電場和磁場參數(shù)?，F(xiàn)存在利用正常的無線電波道通過自身的電磁輻射的方式攜帶高壓電力能源設備元件中的狀態(tài)參數(shù)的信息的方式。還有可以利用特制的無線電波道探測并傳遞來自設備上的高壓電力能源設備元件中的狀態(tài)參數(shù)的信息。但這些無線電波道的抗干擾能力不足。當前在各個技術領域傳感器信息光纖傳遞方式正得到積極運用。對于電力設備診斷任務來說，該技術方向很具吸引力，因為光導纖維由高電介質(zhì)特性的材料做成，具有很好的抗干擾能力，對工作電磁場不產(chǎn)生任何實際改變?，F(xiàn)有設備是可以沿某一波道傳遞多個傳感器的信號。光纖具有較高的傳輸率，但光纖這一特性在實際中的運用，也成了光纖模擬器的缺點。眾所周知，光導纖維的物理參數(shù)取決于外在因素——溫度和機械變形(例如震動)。因此，光導纖維不僅作為信息傳遞渠道使用，而且同時是物理過程傳感器不可分割的元件。現(xiàn)有設備是連接傳感器三個集中的微機電系統(tǒng)(MEMS)接口——溫度、震蕩和噪聲，并按照光纖線路傳遞數(shù)字處理器研發(fā)數(shù)據(jù)，其中數(shù)字處理器安裝有設備保護及數(shù)據(jù)監(jiān)測功能。首先，正如上面所指出的，光導纖維線路具有較高的信息傳輸率，信息總共通過三個傳感器采集，光導纖維線路可能潛在的信息未被充分利用。其次，要想提高電力設備結(jié)構上的傳感器安裝點數(shù)，必須增鋪管道光導纖維線路。 同時必須考慮，額外的線路鋪設造成了電力設備運行中額外的施工難度。第三，光導纖維線路在外部因素影響下會改變自身參數(shù)。綜上所述，現(xiàn)有的采用傳感器采集信號的設備增加安裝點時，其傳輸線路需要重新鋪設，并且采用傳感器采集信號的設備在傳輸?shù)倪^程中光導纖維在外部因素影響下會改變自身參數(shù)，而此參數(shù)的改變通過計算同樣能夠體現(xiàn)測量數(shù)據(jù)。但光導纖維傳輸還存在著傳輸過快而引起的信息未被充分利用的問題。

實用新型內(nèi)容本實用新型為了解決現(xiàn)有的采用傳感器采集信號的設備增加安裝點時，其傳輸線路需要重新鋪設，并且采用傳感器采集信號的設備在傳輸?shù)倪^程中光導纖維在外部因素影響下會改變自身參數(shù)，而此參數(shù)的改變通過計算同樣能夠體現(xiàn)測量數(shù)據(jù)。但光導纖維傳輸還存在著傳輸過快而引起的信息未被充分利用的問題，而提出了一種高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置。高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置包括寬頻輻射激光源、反射信號耦合器、光導纖維線路、光纖布拉格光柵元件、電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器和信息制定及決定設備；寬頻輻射激光源的輸出端與反射信號耦合器的輸入端連接，反射信號耦合器的光纖線路入射光學信號輸出端與光導纖維線路的輸入端連接，被監(jiān)控的高壓電力能源設備上設置有N個監(jiān)測點，光導纖維線路沿線路方向依次設置有N個光纖布拉格光柵元件，每個光纖布拉格光柵元件設置不同的輻射波長，每個光纖布拉格光柵元件安裝在被監(jiān)控的高壓電力能源設備的每個監(jiān)測點上，反射信號耦合器的光纖線路反射光學信號輸出端與電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器的輸入端連接，電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器的輸出端與信息制定及決定設備的輸入端連接，信息制定及決定設備的輸出端為監(jiān)控信息輸出端。本實用新型采用光導纖維線路進行信息測量，通過光纖布拉格光柵元件設置不同的輻射波長來標定得到信息的監(jiān)測點，提高了位置確定的準確性及通訊障礙最小化發(fā)展水平，同時，在工作狀態(tài)下，高壓設備運行期間技術狀況確定的客觀性提高。

圖1是本實用新型的結(jié)構示意圖；圖2是被監(jiān)控的高壓電力能源設備4上設置有 N個監(jiān)測點5的結(jié)構示意圖。
具體實施方式
具體實施方式
一結(jié)合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式包括寬頻輻射激光源1、反射信號耦合器2、光導纖維線路3、光纖布拉格光柵元件6、電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7和信息制定及決定設備8 ；寬頻輻射激光源1的輸出端與反射信號耦合器2的輸入端連接，反射信號耦合器2的光纖線路入射光學信號輸出端與光導纖維線路3的輸入端連接， 被監(jiān)控的高壓電力能源設備4上設置有N個監(jiān)測點5，光導纖維線路3沿線路方向依次設置有N個光纖布拉格光柵元件6，則光導纖維線路3上設有N個光纖布拉格光柵元件6 ；每個光纖布拉格光柵元件6設置不同的輻射波長，每個光纖布拉格光柵元件6安裝在被監(jiān)控的高壓電力能源設備4的每個監(jiān)測點5上，從而達到光導纖維線路3依次監(jiān)測被監(jiān)控的高壓電力能源設備4上構造的監(jiān)測點；反射信號耦合器2的光纖線路反射光學信號輸出端與電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7的輸入端連接，電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7的輸出端與信息制定及決定設備8的輸入端連接，信息制定及決定設備8的輸出端為監(jiān)控信息輸出端。
具體實施方式
二 結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一不同點在于還包括光學接頭10，光學接頭10用于連接反射信號耦合器2的光纖線路入射光學信號輸出端與光導纖維線路3的輸入端。其它組成和連接方式與具體實施方式
一相同。
具體實施方式
三本實施方式與具體實施方式
一或二不同點在于光纖布拉格光柵元件5是涂設在光導纖維線路3上。其它組成和連接方式與具體實施方式
一或二相同。
具體實施方式
四本實施方式與具體實施方式
三不同點在于光導纖維線路3中的光導纖維為探傷激光脈沖光導纖維。其它組成和連接方式與具體實施方式
三相同。
具體實施方式
五結(jié)合圖1說明本實施方式，本實施方式與具體實施方式
一、二或
4四不同點在于還包括支架9，寬頻輻射激光源1、反射信號耦合器2、電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7和信息制定及決定設備8安裝于支架9內(nèi)。其它組成和連接方式與具體實施方式
一、 二或四相同。本實用新型內(nèi)容不僅限于上述各實施方式的內(nèi)容，其中一個或幾個具體實施方式
的組合同樣也可以實現(xiàn)實用新型的目的。原理以及設備運作寬頻輻射激光源1中的激光進入光導纖維線路3中，帶有光纖布拉格光柵元件6 的光導纖維線路3位于高壓設備物理狀態(tài)參數(shù)監(jiān)測點上。如果測量線路包含N個布拉格光柵及相應N個監(jiān)測點5，那么他們將設置不同的輻射波長，對應入^…，入^…，入義每一個都有光譜范圍Δ X1,... Δ Xi,... Δ λΝ，，而且這些區(qū)域不應交叉。在輻射由波段Δ λ > (An-A1)寬頻光源進入配置的該輻射測量線路時，反射信號將由N頻率分量組成，各分量波長應在劃分波段范圍內(nèi)。這樣，反射光學信號各頻率應與相應的布拉格光柵，以及，相應的設備監(jiān)測點相符合。與各種監(jiān)測點對應的反射信號沿這條光導纖維返回，并沿耦合器2進入電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7。信息由電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7出口傳遞到信息制定及決定設備8 中。靜態(tài)下高壓設備元件非工作(斷開)狀態(tài)下，反射信號大小(數(shù)值)將記錄在信息制定及決定設備8中。設備元件工作時，監(jiān)測點溫度將發(fā)生改變，整個光導纖維溫度也會改變。鑒于此， 沿探傷激光脈沖光導纖維進行的物理狀態(tài)發(fā)生改變。同時反射信號相位和(或)大小也發(fā)生改變。這些信號由電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7記錄，并在信息制定及決定設備8內(nèi)進行信息的加工，是作出關于設備元件溫度配置決定的基礎。除此之外，設備元件工作時伴隨有震動，這就構成了對布拉格光柵的形變影響。當形變較小時，反射信號頻率的微小的調(diào)頻應在工作波段范圍內(nèi)進行。調(diào)頻測量也在電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器7進行；并在信息制定及決定設備8進行信息加工，是針對設備元件的震動影響作出調(diào)整決定的基礎。
權利要求1.高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，其特征在于它包括寬頻輻射激光源 (1)、反射信號耦合器O)、光導纖維線路(3)、光纖布拉格光柵元件(6)、電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器(7)和信息制定及決定設備(8)；寬頻輻射激光源(1)的輸出端與反射信號耦合器O)的輸入端連接，反射信號耦合器O)的光纖線路入射光學信號輸出端與光導纖維線路(3)的輸入端連接，被監(jiān)控的高壓電力能源設備(4)上設置有N個監(jiān)測點(5)，光導纖維線路C3)沿線路方向依次設置有N個光纖布拉格光柵元件(6)，每個光纖布拉格光柵元件(6)設置不同的輻射波長，每個光纖布拉格光柵元件(6)安裝在被監(jiān)控的高壓電力能源設備的每個監(jiān)測點(5)上，反射信號耦合器O)的光纖線路反射光學信號輸出端與電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器(7)的輸入端連接，電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器(7)的輸出端與信息制定及決定設備(8)的輸入端連接，信息制定及決定設備(8)的輸出端為監(jiān)控信息輸出端。
2.根據(jù)權利要求1所述的高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，其特征在于還包括光學接頭(10)，光學接頭(10)用于連接反射信號耦合器( 的光纖線路入射光學信號輸出端與光導纖維線路(3)的輸入端。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，其特征在于光纖布拉格光柵元件(6)是涂設在光導纖維線路( 上。
4.根據(jù)權利要求3所述的高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，其特征在于光導纖維線路(3)中的光導纖維為探傷激光脈沖光導纖維。
5.根據(jù)權利要求1、2或4所述的高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，其特征在于還包括支架(9)，寬頻輻射激光源(1)、反射信號耦合器O)、電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器(7)和信息制定及決定設備(8)安裝于支架(9)內(nèi)。
專利摘要高壓電力能源設備元件狀態(tài)的多點監(jiān)控裝置，涉及高壓電力能源設備元件狀況的遠程監(jiān)控，解決了現(xiàn)有的采用傳感器采集信號的設備增加安裝點需重新鋪設傳輸線路，并該設備在傳輸?shù)倪^程中外部影響下會改變自身參數(shù)，還存在著傳輸過快而引起的信息未被充分利用的問題。寬頻輻射激光源通過反射信號耦合器光纖線路入射光學信號輸出端連光導纖維線路，被監(jiān)控設備上設有N個監(jiān)測點，光導纖維線路沿線路方向依次設有N個光纖布拉格光柵元件，每個元件設置不同的輻射波長，并安在被監(jiān)控的高壓電力能源設備每個監(jiān)測點上，反射信號耦合器光纖線路反射光學信號輸出端通過電子數(shù)字反射信號轉(zhuǎn)換器連信息制定及決定設備，信息制定及決定設備輸出端為監(jiān)控信息輸出端。
文檔編號G01H9/00GK202209956SQ20112037929
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者庫利欽·尤里·尼古拉耶維奇, 金施特·尼古拉·弗拉基米羅維奇 申請人:金施特·尼古拉·弗拉基米羅維奇