分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的數(shù)據(jù)量有限，影響數(shù)值計算的精確度的問題。包括分布式光纖解調(diào)儀、光纖接入裝置、分布式光纖傳感器、計算機(jī)系統(tǒng)和信息處理單元，光纖解調(diào)儀設(shè)置在高壓輸電線路輸變電站一側(cè)，光纖復(fù)合地線的傳感光纖通過光纖接入裝置與光纖解調(diào)儀連接在一起，在輸電塔架的頂端設(shè)置有光纖復(fù)合地線，光纖復(fù)合地線是作為傳感器隨輸電線路全線布設(shè)的。本發(fā)明受環(huán)境影響小，系統(tǒng)穩(wěn)定性高；可以監(jiān)測全線的覆冰狀態(tài)，系統(tǒng)可靠性強(qiáng)。
【專利說明】分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及高壓輸電線路覆冰監(jiān)測領(lǐng)域，特別是指一種高壓輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]由于導(dǎo)線多為大跨越的柔軟、不抵抗彎矩的柔線，導(dǎo)線本身材料和幾何非線性，使導(dǎo)線處于復(fù)雜的輸電塔線動力耦聯(lián)體系中，任意一根導(dǎo)線線端張力的改變都將引起所在的塔線體系結(jié)構(gòu)受力的變化，導(dǎo)線覆冰是引起導(dǎo)線線端張力改變的重要原因，現(xiàn)行監(jiān)測導(dǎo)線覆冰的技術(shù)，均采用分立式傳感器監(jiān)測覆冰狀態(tài)，數(shù)據(jù)量有限，影響了數(shù)值計算的精確度。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明提供了一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，采用光纖復(fù)合地線作為傳感器，監(jiān)測傳感其沿線的應(yīng)變分布，計算生成光纖復(fù)合地線覆冰狀態(tài)模型，可檢測輸電線路光纖復(fù)合地線全線的覆冰狀態(tài)，解決了現(xiàn)有技術(shù)存在的數(shù)據(jù)量有限，影響數(shù)值計算的精確度的問題。
[0004]一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，包括分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)由分布式光纖解調(diào)儀、光纖接入裝置、分布式光纖傳感器、計算機(jī)系統(tǒng)及信息處理單元組成。光纖解調(diào)儀安裝在高壓輸電線路輸變電站一側(cè)，光纖復(fù)合地線的傳感光纖通過光纖接入裝置接入光纖解調(diào)儀，采用光纖復(fù)合地線作為傳感器，該傳感器被安裝在輸電塔架的頂端，并隨輸電線路全線布設(shè)，傳感距離可達(dá)到50公里。
[0005]所述的分布式光纖傳感器是利用光纖復(fù)合地線的一根單模光纖作為傳感器，監(jiān)測傳感器的應(yīng)變參數(shù)。
[0006]所述的光纖接入裝置由光纖接線盒和高壓絕緣子構(gòu)成，實現(xiàn)傳感光纖與分布式光纖解調(diào)儀鏈接，并實現(xiàn)光纖解調(diào)儀與光纖復(fù)合地線的絕緣隔離。
[0007]所述的分布式光纖解調(diào)儀，向光纖傳感器發(fā)射脈沖激光信號，與光纖傳感器作用，產(chǎn)生后向散射光信號，當(dāng)光纖復(fù)合地線覆冰后，光纖收到的應(yīng)力增大，光纖的結(jié)構(gòu)會發(fā)生變化，后向散射光的中心波長會發(fā)生偏移，經(jīng)過解調(diào)儀運算得到個測量點的應(yīng)變變化參數(shù)。
[0008]所述的計算機(jī)系統(tǒng)，通過USB接口與分布式光纖解調(diào)儀鏈接，接收分布式光纖解調(diào)儀發(fā)送的分布式光纖傳感器各個測量點的應(yīng)變參數(shù)。
[0009]所述的信息管理系統(tǒng)，由數(shù)據(jù)庫、接收模塊、控制模塊、顯示模塊、專家系統(tǒng)、報警模塊等組成，完成存儲、管理、計算、顯示信息，可以實時監(jiān)測輸電線路光纖復(fù)合地線的覆冰狀態(tài)。
[0010]本發(fā)明使用一根單模光纖作為傳感器，解決了現(xiàn)有覆冰監(jiān)測系統(tǒng)需要現(xiàn)場安裝大量傳感器和現(xiàn)場供電的問題；監(jiān)測的數(shù)據(jù)一致性好；數(shù)據(jù)采集的延時小實時性高；受環(huán)境影響小，系統(tǒng)穩(wěn)定性高；可以監(jiān)測全線的覆冰狀態(tài)，系統(tǒng)可靠性強(qiáng)?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0012]如圖1所示，本發(fā)明分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)包括分布式光纖解調(diào)儀、光纖接入裝置、分布式光纖傳感器、計算機(jī)系統(tǒng)及信息處理單元。分布式光纖傳感器通過光纖接入裝置連接到分布式光纖解調(diào)儀，分布式光纖解調(diào)儀通過USB接口實現(xiàn)與計算機(jī)系統(tǒng)的鏈接。分布式光纖解調(diào)儀向分布式光纖傳感器發(fā)射脈沖激光信號，脈沖激光信號在傳感光纖中傳輸時，光纖介質(zhì)中的聲學(xué)聲子引起非彈性光散射，產(chǎn)生后向布里淵散射，當(dāng)光纖復(fù)合地線覆冰時，光纖會產(chǎn)生應(yīng)變，光纖中的彈光效應(yīng)會使其折射率改變，造成布里淵散射的頻移會隨覆冰強(qiáng)度發(fā)生改變，分布式光纖解調(diào)儀，接收到后向散射信號后，解調(diào)出分布式光纖傳感器各個測量點的應(yīng)變數(shù)據(jù)，分布式光纖解調(diào)儀將檢測到的應(yīng)變數(shù)據(jù)傳輸給計算機(jī)系統(tǒng)，由信息管理系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)的存儲、管理、計算、顯示、報警等，可以實時監(jiān)測輸電線路光纖復(fù)合地線的覆冰狀態(tài)。
[0013]分布式光纖傳感系統(tǒng)中的傳感兀件僅為光纖，一次測量就可以獲取整個光纖區(qū)域內(nèi)被測量的一維分布，系統(tǒng)的空間分辨力一般在米的量級，可測量光纖沿線的溫度、應(yīng)力、振動的變化等參數(shù)。通過分布式光纖傳感器測量實時參數(shù)，可以得到更接近實際的監(jiān)測數(shù)據(jù)，可以成百倍的增加數(shù)據(jù)采集量，提高數(shù)值模擬和技術(shù)的精度。
【權(quán)利要求】
1.一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，包括分布式光纖解調(diào)儀、光纖接入裝置、分布式光纖傳感器、計算機(jī)系統(tǒng)和信息處理單元，其特征在于，光纖解調(diào)儀設(shè)置在高壓輸電線路輸變電站一側(cè)，光纖復(fù)合地線的傳感光纖通過光纖接入裝置與光纖解調(diào)儀連接在一起，在輸電塔架的頂端設(shè)置有光纖復(fù)合地線，光纖復(fù)合地線是作為傳感器隨輸電線路全線布設(shè)的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的分布式光纖傳感器是利用光纖復(fù)合地線的一根單模光纖作為傳感器，用來監(jiān)測傳感器的應(yīng)變參數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的光纖接入裝置是由光纖接線盒和高壓絕緣子構(gòu)成的，實現(xiàn)傳感光纖與分布式光纖解調(diào)儀鏈接，并實現(xiàn)光纖解調(diào)儀與光纖復(fù)合地線的絕緣隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式光纖輸電線路光纖復(fù)合地線覆冰監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述的計算機(jī)系統(tǒng)是通過USB接口與分布式光纖解調(diào)儀鏈接在一起的，并接收分布式光纖解調(diào)儀發(fā)送的分布式光纖傳感器各個測量點的應(yīng)變參數(shù)。
【文檔編號】G01L1/24GK103616100SQ201310599372
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月25日
【發(fā)明者】梁飛, 閆廣華, 李濱 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司忻州供電公司, 太原市皓德科技有限公司