電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，屬于電纜溫度監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，系統(tǒng)包括光纖、光纖傳感器、接收單元、處理器和警報器，電纜線安裝的過程中綁定光纖，光纖傳感器等距離安裝在光纖上用來檢測電纜的溫度，電纜中設(shè)置的電纜接頭處必須安裝光纖傳感器，光纖的一端設(shè)有光源，光纖的另一端連接接收單元輸送光信號到接收單元中，接收單元的輸出端連接處理器用來發(fā)送接收到的溫度信號到處理器中，處理器的輸出端連接警報器。本實用新型解決了電纜線的溫度監(jiān)測問題，具有有效減少電纜線故障的優(yōu)點，利用光纖傳感器監(jiān)測電纜的實時溫度，形成電纜線的溫度數(shù)據(jù)圖，并在溫度超過安全值的時候發(fā)出警報提醒工作人員及時查看。
【專利說明】
電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實用新型屬于電纜溫度監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及智能檢測、信號傳遞發(fā)送方向，具體涉及一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]為確保電纜系統(tǒng)最佳的和最安全的載流能力，須對所安裝電纜及其環(huán)境進(jìn)行實時的溫度監(jiān)測。防止電纜火災(zāi)是保證電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要方面。如能在事故發(fā)生早期通過溫度測量進(jìn)行預(yù)警并迅速采取措施，就能有效避免此類事故。
[0003]電纜由于溫度過高引起的故障中大部分是由電纜接頭引起，電纜接頭由兩根電纜拼接而成，容易發(fā)熱乃至爆炸，電纜發(fā)熱是電力生產(chǎn)運(yùn)行中的一種常見故障，不但會造成大量的電能損失，而且會嚴(yán)重影響電氣設(shè)備的正常工作，輕則線路中工作電流增大，電氣設(shè)備壽命縮短，重則會使絕緣擊穿，形成短路，產(chǎn)生爆炸，會引起火災(zāi)，導(dǎo)致設(shè)備損壞，中斷正在進(jìn)行中的生產(chǎn)、科研、醫(yī)療手術(shù)和其它活動，造成難以估量的損失。電纜溫度過高導(dǎo)致的故障占有很大比例，及時解決溫度問題，電纜的溫度監(jiān)控以及及時提醒工作人員做好防范措施都能夠減少電纜故障，是減少電纜故障的有益改進(jìn)。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]根據(jù)以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提出一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，通過在電纜線綁定光纖，安裝光纖傳感器檢測電纜線的溫度，精度高，安全準(zhǔn)備， 解決了電纜線的溫度監(jiān)測問題，具有有效減少電纜線故障的優(yōu)點，利用光纖傳感器監(jiān)測電纜的實時溫度，形成電纜線的溫度數(shù)據(jù)圖，并在溫度超過安全值的時候發(fā)出警報提醒工作人員及時查看。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案為:一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)， 所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括光纖、光纖傳感器、接收單元、處理器和警報器，電纜線安裝的過程中綁定光纖，光纖傳感器等距離安裝在光纖上用來檢測電纜的溫度，電纜中設(shè)置的電纜接頭處必須安裝光纖傳感器，光纖的一端設(shè)有光源，光纖的另一端連接接收單元輸送光信號到接收單元中，接收單元的輸出端連接處理器用來發(fā)送接收到的溫度信號到處理器中，處理器的輸出端連接警報器。
[0006]所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)還包括發(fā)送單元和顯示屏，處理器的輸出端連接發(fā)送單元用來發(fā)送處理后的數(shù)據(jù)到發(fā)送單元，發(fā)送單元連接顯示屏用來在顯示屏上顯示處理器的處理結(jié)果。所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程信號接收端，遠(yuǎn)程信號接收端連接在發(fā)送單元的輸出端，遠(yuǎn)程信號接收端通過發(fā)送單元接收處理器的指令。所述光纖傳感器包括調(diào)制器和濾光器，調(diào)制器連接濾光器，光纖中的光信號經(jīng)過調(diào)制器和濾光器輸入到接收單元。所述接收單元中設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，接收單元的光信號輸送到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中進(jìn)行信號初步處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接處理器。所述處理器包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元和圖像繪制單元，數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元和圖像繪制單元連接處理器并對輸入到處理器中的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理。所述處理器還包括閾值判斷單元，閾值判斷單元連接在處理器上，閾值判斷單元設(shè)有溫度安全閾值，處理器接收到的電纜溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過閾值判斷單元進(jìn)行安全判斷。所述警報器無線連接處理器，警報器內(nèi)部設(shè)有根據(jù)報警指令發(fā)出震動的振動器。
[0007]本實用新型有益效果是:本實用新型提供一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，在電纜的制造安裝過程中，電纜中攜帶光纖或者電纜施工過程中安裝光纖，在安裝的過程在電纜的隔段距離安裝光纖傳感器連接固定在光纖上，利用光纖傳感器監(jiān)測電纜的實時溫度，形成電纜線的溫度數(shù)據(jù)圖，監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換和處理，形成電纜溫度變化圖顯示在顯示屏上，并在溫度超過安全值的時候發(fā)出警報提醒工作人員及時查看。
【附圖說明】
[0008]下面對本說明書附圖所表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0009]圖1是本實用新型的【具體實施方式】的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理框圖。
[0010]圖2是本實用新型的【具體實施方式】的處理器的工作原理框圖。
【具體實施方式】
[0011]下面對照附圖，通過對實施例的描述，本實用新型的【具體實施方式】如所涉及的各構(gòu)件的形狀、構(gòu)造、各部分之間的相互位置及連接關(guān)系、各部分的作用及工作原理、制造工藝及操作使用方法等，作進(jìn)一步詳細(xì)的說明，以幫助本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的發(fā)明構(gòu)思、技術(shù)方案有更完整、準(zhǔn)確和深入的理解。
[0012]本實用新型提供一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，在電纜的制造安裝過程中，電纜中攜帶光纖或者電纜施工過程中安裝光纖，在安裝的過程在電纜的隔段距離安裝光纖傳感器連接固定在光纖上，利用光纖傳感器監(jiān)測電纜的實時溫度，形成電纜線的溫度數(shù)據(jù)圖，監(jiān)測的數(shù)據(jù)發(fā)送到處理器進(jìn)行信息轉(zhuǎn)換和處理，形成電纜溫度變化圖顯示在顯示屏上，并在溫度超過安全值的時候發(fā)出警報提醒工作人員及時查看。
[0013]一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其工作原理框圖如圖1所示，系統(tǒng)包括光纖、光纖傳感器、接收單元、處理器、發(fā)送單元、顯示屏、警報器，電纜線安裝的過程中綁定一根或多根光纖，光纖傳感器每隔一段距離連接光纖形成溫度監(jiān)測網(wǎng)，在電纜接頭的時候必須安裝一個光纖傳感器，因為電纜接頭是故障易發(fā)點，必須實時檢測電纜接頭的溫度，在光纖的兩端連接有光源和接收單元，接收單元經(jīng)過模數(shù)轉(zhuǎn)換轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號，接收到光纖中的信號發(fā)送到處理器進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理，處理器繪制各個監(jiān)測點的溫度趨勢圖以及分析評估出電纜線的溫度趨勢圖，處理器連接發(fā)送單元和警報器，發(fā)送單元連接顯示屏，處理器的結(jié)果通過發(fā)送單元發(fā)送遠(yuǎn)程信號給顯示屏，如果需要發(fā)送遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)，可以增設(shè)遠(yuǎn)程信號接收端，發(fā)送單元無線連接遠(yuǎn)程信號接收端，處理器在檢測到溫度在超過系統(tǒng)設(shè)定的安全值時，處理器發(fā)送警報信號給警報器，警報器發(fā)出警報，提醒工作人員注意電纜線的高溫點，及時準(zhǔn)備。
[0014]電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)是一個整體，主要是采用光纖傳感器來檢測電纜線的溫度，電纜線在安裝的過程中攜帶安裝一根和電纜線固定在一起的光纖，光纖可以位于電纜線內(nèi)部也可以是電纜線的外部，電纜線上每隔一段距離安裝一個光纖傳感器，光纖傳感器連接光纖，光纖的一端設(shè)有光源。光纖傳感器將來自光源的光經(jīng)過光纖送入調(diào)制器，使待測參數(shù)與進(jìn)入調(diào)制區(qū)的光相互作用后，導(dǎo)致光的光學(xué)性質(zhì)(如光的強(qiáng)度、波長、頻率、相位、偏振態(tài)等)發(fā)生變化，稱為被調(diào)制的信號光，利用被測量對光的傳輸特性施加的影響，完成溫度測量，電纜線上安裝了多個傳感器可以實現(xiàn)電纜線上的多點測量從而估算出整體電纜線的溫度。本實用新型中的每隔一段距離，如果在碰到電纜接頭不屬于安裝光纖傳感器的點，則電纜接頭處也必須安裝光纖傳感器。電纜接頭處是由電纜線拼接而成，由于施工和運(yùn)行維護(hù)不當(dāng)?shù)仍?，造成終端頭凝結(jié)水結(jié)聚在電纜頭內(nèi)，最終導(dǎo)致絕緣受潮擊穿，引起爆炸，所以電纜接頭是電纜線的故障高發(fā)點，必須安裝一個光纖傳感器進(jìn)行溫度監(jiān)測。
[0015]光纖傳感器中設(shè)有調(diào)制器用調(diào)制光纖中的光信號，光纖傳感器中還設(shè)有濾光器，濾光器連接調(diào)制器用來能濾掉復(fù)合光中其他波長的光，提供光譜純度，減少雜質(zhì)。光纖的一端頭連接光源輸入光，在光纖中傳導(dǎo)，遇到光纖傳感器，光纖傳感器對來自光源的光送入調(diào)制器，經(jīng)過濾光器輸出被調(diào)制的信號光，光纖的另一端連接了接收單元。接收單元接收光纖中的被光施加傳輸特性的光，接收單元中設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元進(jìn)行光信號初步處理，將光信號根據(jù)其攜帶的信息分析出電纜溫度信號，接收單元將初步處理后的溫度信號發(fā)送到處理器。
[0016]處理器中設(shè)有數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元、圖像繪制單元和閾值判斷單元，如圖2所示，數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元、圖像繪制單元和閾值判斷單元都連接在處理器上，數(shù)據(jù)處理單元用來對接收單元發(fā)送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為格式統(tǒng)一的數(shù)字信號，數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類和統(tǒng)計，每個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)都是分開的，并根據(jù)每點的溫度值估算出電纜線的溫度值，并將數(shù)據(jù)輸送到圖像繪制單元繪制每個監(jiān)測點的溫度趨勢圖，以及由估算數(shù)據(jù)構(gòu)成的電纜線的溫度圖，趨勢圖顯示在顯示屏上，方便工作人員隨時查看。閾值判斷單元連接在處理器上，對數(shù)據(jù)處理單元處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行安全性判斷，判斷實時監(jiān)測的溫度值是否在系統(tǒng)設(shè)定的安全范圍內(nèi)，溫度安全閾值是系統(tǒng)設(shè)定的，處理器一旦檢測到溫度高于安全閾值的時候就會發(fā)出警報信號給警報器。
[0017]警報器在接收到處理器的警報信號后就會發(fā)出警報提醒工作人員，警報器可以選用常規(guī)的聲光報警，也可以選用隨聲攜帶的振動報警，警報器無線連接處理器，通過設(shè)定的信號頻道通信，根據(jù)接收的報警指令發(fā)出振動警報。警報器無線連接，能夠?qū)崿F(xiàn)隨身攜帶功能，警報器中設(shè)有微型控制器、通信單元和振動器，通信單元連接微型控制器，微型控制器連接振動器，警報器使用通信單元接收報警信號，微型控制器發(fā)出振動指令到振動器，振動器振動提醒攜帶者及時查看。警報器中設(shè)置了微型控制器，還可以進(jìn)行功能擴(kuò)充，可以設(shè)置一個麥克風(fēng)及其相關(guān)調(diào)制電路，構(gòu)成簡單的語音對講機(jī)，可以短距離內(nèi)直接進(jìn)行語音詢問，相互告知狀況，就不會出現(xiàn)員工同時去往同一現(xiàn)場的事件，節(jié)省了員工的時間。
[0018]處理器還連接了發(fā)送單元，通過發(fā)送單元連接顯示屏，處理器的警報結(jié)果和趨勢圖顯示在顯示屏上。如果數(shù)據(jù)需要遠(yuǎn)程傳送，也可以增設(shè)遠(yuǎn)程信號接收端，遠(yuǎn)程信號接收端無線連接發(fā)送單元，通過發(fā)送單元發(fā)送遠(yuǎn)程信號到遠(yuǎn)程信號接收端。
[0019]上面結(jié)合附圖對本實用新型進(jìn)行了示例性描述，顯然本實用新型具體實現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本實用新型的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實質(zhì)性的改進(jìn)，或未經(jīng)改進(jìn)將本實用新型的構(gòu)思和技術(shù)方案直接應(yīng)用于其它場合的，均在本實用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。本實用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求書所限定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項】
1.一種電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)包括光纖、光纖傳感器、接收單元、處理器和警報器，電纜線安裝的過程中綁定光纖，光纖傳感器等距離安裝在光纖上用來檢測電纜的溫度，電纜中設(shè)置的電纜接頭處必須安裝光纖傳感器，光纖的一端設(shè)有光源，光纖的另一端連接接收單元輸送光信號到接收單元中，接收單元的輸出端連接處理器用來發(fā)送接收到的溫度信號到處理器中，處理器的輸出端連接警報器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)還包括發(fā)送單元和顯示屏，處理器的輸出端連接發(fā)送單元用來發(fā)送處理后的數(shù)據(jù)到發(fā)送單元，發(fā)送單元連接顯示屏用來在顯示屏上顯示處理器的處理結(jié)果。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)還包括遠(yuǎn)程信號接收端，遠(yuǎn)程信號接收端連接在發(fā)送單元的輸出端，遠(yuǎn)程信號接收端通過發(fā)送單元接收處理器的指令。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖傳感器包括調(diào)制器和濾光器，調(diào)制器連接濾光器，光纖中的光信號經(jīng)過調(diào)制器和濾光器輸入到接收單元。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述接收單元中設(shè)有模數(shù)轉(zhuǎn)換單元，接收單元的光信號輸送到模數(shù)轉(zhuǎn)換單元中進(jìn)行信號初步處理，模數(shù)轉(zhuǎn)換單元的輸出端連接處理器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器包括數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元和圖像繪制單元，數(shù)據(jù)處理單元、數(shù)據(jù)統(tǒng)計單元和圖像繪制單元連接處理器并對輸入到處理器中的數(shù)據(jù)信號進(jìn)行處理。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述處理器還包括閾值判斷單元，閾值判斷單元連接在處理器上，閾值判斷單元設(shè)有溫度安全閾值，處理器接收到的電纜溫度數(shù)據(jù)經(jīng)過閾值判斷單元進(jìn)行安全判斷。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜溫度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述警報器無線連接處理器，警報器內(nèi)部設(shè)有根據(jù)報警指令發(fā)出震動的振動器。
【文檔編號】G01K11/32GK205620045SQ201620345588
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2016年4月22日
【發(fā)明人】鳳志民, 田麗, 吳道林
【申請人】安徽工程大學(xué)