專利名稱：一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
與一些發(fā)達國家相比，我國電網(wǎng)的電纜平均故障率偏高。其中一個重要原因是缺乏對電纜系統(tǒng)有效的在線監(jiān)測，很重要的一個方面就是溫度在線監(jiān)測。應(yīng)用現(xiàn)金的激光(光纖)通訊技術(shù)、微處理器技術(shù)、數(shù)字化溫度傳感技術(shù)(光纖光柵溫度傳感器)、數(shù)據(jù)庫管理、地理信息系統(tǒng)應(yīng)用等技術(shù)，對運行中的高壓電纜進行24小時的不間斷監(jiān)視，自動分析其運行狀態(tài)，建立電纜運行的歷史檔案，總結(jié)出判斷電纜故障的直接或間接判據(jù)，動態(tài)的研究其故障發(fā)生的演變過程，有效的辨識電纜的老化、過熱和火災(zāi)的發(fā)生，在電纜故障之前發(fā)出報警及建議。

實用新型內(nèi)容本實用新型為解決上述技術(shù)問題，提供一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，它具有容易實現(xiàn)長距離大范圍多點測量，安裝簡單，測溫精度高，運行可靠等優(yōu)點。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用如下技術(shù)方案。一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括寬帶光源(BBS)、可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器(FFP-TF)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)。寬帶光源的光路與可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、低通濾波器、DAC和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、耦合器、光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置至少有兩組，光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置包括依次連接的耦合器，光探測器(PIN)、放大電路和ADC ；ADC與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置的耦合器上還與光柵光纖(FBG)連接。所述現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)上還與顯示報警模塊連接。所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置為十組。該系統(tǒng)通過將光纖光柵固定在電纜表面實現(xiàn)同時對兩條電纜進行監(jiān)測，窄帶光源經(jīng)BBS發(fā)出的光經(jīng)過FFP-TF濾波后形成。FFP-TF工作在掃描狀態(tài)，F(xiàn)PGA發(fā)出的鋸齒波掃描電壓加在其中的壓電組件上調(diào)節(jié)FFP-TF的腔長，使其在一定范圍內(nèi)掃描，當窄帶光掃過某個Bragg波長時，則有相應(yīng)傳感光柵反射的光信號輸出經(jīng)過光探測模塊后轉(zhuǎn)化為電流信號，電信號經(jīng)過放大、濾波后變?yōu)殡妷盒盘?，然后通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入FPGA系統(tǒng)進行數(shù)字信號處理。保持同步的方法一是數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和低通濾波器輔助FPGA產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓，二是同時FPGA還對DAC和ADC進行邏輯控制，使之保持一定的同步。該系統(tǒng)實時解調(diào)此中心波長即可顯示出當前電纜的溫度狀態(tài)，能在事故之前發(fā)出報警，當電纜的溫度發(fā)生變化時，從光纖光柵反射回來的中心波長也發(fā)生改變。FPGA將處理的數(shù)據(jù)結(jié)果送到液晶屏上顯示當前溫度值并報警。本實用新型的有益效果分布式光纖光柵溫度傳感作為一種新型的綜合監(jiān)測技術(shù)，容易實現(xiàn)長距離大范圍多點測量，安裝簡單，測溫精度高，運行可靠，為電力部門控制電纜載流量提供可靠依據(jù)，為電纜絕緣在線監(jiān)測提供了新的技術(shù)手段。該技術(shù)應(yīng)用于電纜測溫必在很大程度上完善目前的測溫技術(shù)，有效提高我國電網(wǎng)的運行水平。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖與實施例對本實用新型作進一步說明。本實施例的電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括寬帶光源(BBS)、可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器(FFP-TF)和現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)。寬帶光源的光路與可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、低通濾波器、DAC和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、耦合器、光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置至少有兩組，光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置包括依次連接的耦合器，光探測器(PIN)、放大電路和ADC ；ADC與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置的耦合器上還與光柵光纖(FBG)連接。所述現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)系統(tǒng)上還與顯示報警模塊連接。該系統(tǒng)通過將光纖光柵固定在電纜表面實現(xiàn)同時對兩條電纜進行監(jiān)測，窄帶光源經(jīng)BBS發(fā)出的光經(jīng)過FFP-TF濾波后形成。FFP-TF工作在掃描狀態(tài)，F(xiàn)PGA發(fā)出的鋸齒波掃描電壓加在其中的壓電組件上調(diào)節(jié)FFP-TF的腔長，使其在一定范圍內(nèi)掃描，當窄帶光掃過某個Bragg波長時，則有相應(yīng)傳感光柵反射的光信號輸出經(jīng)過光探測模塊后轉(zhuǎn)化為電流信號，電信號經(jīng)過放大、濾波后變?yōu)殡妷盒盘枺缓笸ㄟ^模數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADC)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號送入FPGA系統(tǒng)進行數(shù)字信號處理。保持同步的方法一是數(shù)模轉(zhuǎn)換器(DAC)和低通濾波器輔助FPGA產(chǎn)生鋸齒波掃描電壓，二是同時FPGA還對DAC和ADC進行邏輯控制，使之保持一定的同步。該系統(tǒng)實時解調(diào)此中心波長即可顯示出當前電纜的溫度狀態(tài)，能在事故之前發(fā)出報警，當電纜的溫度發(fā)生變化時，從光纖光柵反射回來的中心波長也發(fā)生改變。FPGA將處理的數(shù)據(jù)結(jié)果送到液晶屏上顯示當前溫度值并報警。上述雖然結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式
進行了描述，但并非對本實用新型保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本實用新型的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本實用新型的保護范圍以內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，包括寬帶光源、可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)；所述寬帶光源的光路與可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、低通濾波器、DAC和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、耦合器、光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置至少有兩組，光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置包括依次連接的耦合器，光探測器、放大電路和ADC ；ADC與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置的耦合器上還與光柵光纖連接。
2.如權(quán)利要求1所述的電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)上還與顯示報警模塊連接。
3.如權(quán)利要求1所述的電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，其特征是，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置為十組。
專利摘要本實用新型公開了一種電力電纜隧道在線安全綜合監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng)，包括寬帶光源、可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)；所述寬帶光源的光路與可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、低通濾波器、DAC和現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，可調(diào)諧光纖法布里-珀羅腔濾波器、耦合器、光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置與現(xiàn)場可編程門陣列系統(tǒng)依次連接，所述光感應(yīng)轉(zhuǎn)換裝置的耦合器上還與光柵光纖連接。本實用新型容易實現(xiàn)長距離大范圍多點測量,安裝簡單,測溫精度高,運行可靠，為電力部門控制電纜載流量提供可靠依據(jù)，為電纜絕緣在線監(jiān)測提供了新的技術(shù)手段。
文檔編號G01K11/32GK202836823SQ201220529590
公開日2013年3月27日 申請日期2012年10月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月17日
發(fā)明者李強, 徐一銘, 李佰國, 薛欣科, 朱文 申請人:山東科華電力技術(shù)有限公司