輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)控的主要對象包括導(dǎo)線測溫、導(dǎo)線微風(fēng)振動、桿塔健康狀況等，通過對這些量的監(jiān)測能及時監(jiān)測預(yù)防一些人為因素以及自然災(zāi)害對輸電線路的破壞。現(xiàn)有的狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)大多針對一種監(jiān)測量，如桿塔傾角測量、導(dǎo)線微風(fēng)振動監(jiān)測、輸電線路溫度監(jiān)測等，采用電信號傳感器，通過無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)遠傳至接收服務(wù)器進行處理。但電信號傳感器的感應(yīng)與傳輸易受強電磁場干擾而影響測量精度、且靈敏度不高，易腐蝕，難以在惡劣環(huán)境下工作。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于克服上述困難，提出了一種抗電磁干擾、耐腐蝕、高靈敏度且可以實現(xiàn)長距離、同時監(jiān)測多個對象的分布式監(jiān)測系統(tǒng)，實現(xiàn)對數(shù)十公里輸電線路及沿途塔桿的監(jiān)測。
[0004]本實用新型由溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動監(jiān)測系統(tǒng)組成，包括激光器、耦合器、調(diào)制模塊、增益模塊、環(huán)形器、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊和光纖；
[0005]主控模塊分別與激光器、調(diào)制模塊、增益模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、光電裝換模塊連接;
[0006]激光器連接耦合器輸入端，耦合器輸出端輸出的兩光源分別依次連接調(diào)制模塊、增益模塊，增益模塊與環(huán)形器I端口連接，環(huán)形器II端口連接光纖，環(huán)形器III端口經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊后依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊。
[0007]其中，激光器為大功率窄線寬激光器；調(diào)制模塊可以是聲光調(diào)制系統(tǒng)或者電光調(diào)制系統(tǒng)；光纖可以是單模光纖或保偏光纖；溫度監(jiān)測系統(tǒng)光纖沿輸電線路鋪設(shè)，擾動監(jiān)測系統(tǒng)沿輸電線路鋪設(shè)的同時，沿途輸電線塔桿外表面也要鋪設(shè)。
[0008]本實用新型的有益效果是:
[0009](I)擾動監(jiān)測系統(tǒng)能夠有效監(jiān)測微風(fēng)以及自然災(zāi)害、人為破壞等引起的線路擾動，并可以通過主控模塊進行模式識別分辨擾動原因。
[0010](2)溫度監(jiān)測系統(tǒng)能夠獲知輸電線路實時溫度，及時發(fā)現(xiàn)溫度異常狀況，避免發(fā)熱老化而引起火災(zāi)和停電事故。
[0011](3)整個系統(tǒng)的傳感器件僅為光纖，具有抗電磁干擾、防水、耐高溫、抗腐蝕等特點，可在比較惡劣的環(huán)境下工作，并且可實現(xiàn)長距離、分布式的安全的監(jiān)測。
【附圖說明】
[0012]圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)示意框圖。
【具體實施方式】
[0013]下面結(jié)合具體實施例和附圖對本實用新型做進一步說明。
[0014]輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，如圖1所示，由溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動監(jiān)測系統(tǒng)組成，包括激光器、耦合器、調(diào)制模塊、增益模塊、環(huán)形器、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊和敏感光纖。
[0015]激光器連接耦合器第一端，另一側(cè)兩端口分別作為溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動監(jiān)測系統(tǒng)的光源，以滿足兩系統(tǒng)不同光功率需求，耦合器IV端口懸空。
[0016]激光器輸出的光經(jīng)過耦合器分成兩束不同功率的光，分別進入溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動檢測系統(tǒng)，作為兩系統(tǒng)的光源，光源經(jīng)過調(diào)制系統(tǒng)調(diào)制為脈沖光，而后再經(jīng)過增益模塊放大后注入環(huán)形器I端口，環(huán)形器II端口連接光纖，光纖沿輸電線路及沿途桿塔鋪設(shè)，可連續(xù)鋪設(shè)數(shù)十公里。環(huán)形器III端口經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊后依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊。
[0017]當(dāng)鋪設(shè)的光纖上某一點受到擾動時，該位置光纖的折射率的變化，引起后向瑞利散射光相位的變化，由于干涉作用，后向散射信號光強會隨之變化，光電探測器檢測從光纖中不同位置反射回來的瑞利散射光的干涉，提取出作用于光纖上的微弱擾動信號。擾動信號提取后，經(jīng)過后期主控模塊的模式識別等工作，鑒別出擾動來源是風(fēng)動或者人為破壞。
[0018]而另一方面，光纖中溫度變化發(fā)生時，光纖中的聲速和光纖的折射率都會隨之變化，使布里淵散射頻移發(fā)生變化，通過檢測光纖中不同位置獲得的布里淵頻移就可獲得整條光纖的溫度分布，達到監(jiān)測輸電線路溫度的目的。
[0019]以上實施例僅用于說明本實用新型實施例的技術(shù)方案，而非對其進行限制，本實用新型也并不僅限于上述舉例，本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的實質(zhì)范圍內(nèi)所做出的均等變化與改進等，均應(yīng)歸屬于本實用新型的專利涵蓋范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，由溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動監(jiān)測系統(tǒng)組成，其特征在于:包括主控模塊、激光器、耦合器、調(diào)制模塊、增益模塊、環(huán)形器、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和光纖； 主控模塊分別與激光器、調(diào)制模塊、增益模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、光電裝換模塊連接；激光器連接耦合器輸入端，耦合器輸出端輸出的兩光源分別依次連接調(diào)制模塊、增益模塊，增益模塊與環(huán)形器的I端口連接，環(huán)形器的II端口連接光纖，環(huán)形器的III端口經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換模塊后依次連接數(shù)據(jù)采集模塊、主控模塊。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:激光器為大功率窄線寬激光器。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:調(diào)制模塊為聲光調(diào)制系統(tǒng)或者電光調(diào)制系統(tǒng)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:光纖為單模光纖或保偏光纖。5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:溫度監(jiān)測系統(tǒng)光纖沿輸電線路鋪設(shè)，擾動監(jiān)測系統(tǒng)沿輸電線路鋪設(shè)的同時，沿輸電線塔桿外表面鋪設(shè)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種輸電線路及桿塔狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，屬于輸電線路監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域。該系統(tǒng)主要解決目前監(jiān)測系統(tǒng)大多針對一種監(jiān)測量，且易受強電磁場干擾、靈敏度不高，易腐蝕，難以在惡劣環(huán)境下工作問題。本實用新型由溫度監(jiān)測系統(tǒng)和擾動監(jiān)測系統(tǒng)組成，包括依次連接的主控模塊、激光器、耦合器、調(diào)制模塊、增益模塊、環(huán)形器、光電轉(zhuǎn)換模塊、數(shù)據(jù)采集模塊和光纖，主控模塊分別與激光器、調(diào)制模塊、增益模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、光電裝換模塊連接。本實用新型具有抗電磁干擾、防水、耐高溫、抗腐蝕等特點，可在比較惡劣的環(huán)境下工作，并且可實現(xiàn)長距離、分布式的安全的監(jiān)測。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號】CN204831356
【申請?zhí)枴緾N201520420024
【發(fā)明人】李鵬, 姜居懷, 王守偉, 孔濤, 孔德海, 邵士峰, 鄭強, 李秀兵, 宋仕杰, 王克偉
【申請人】國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東泗水縣供電公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年6月17日