基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及車輛應(yīng)急救援和電動車移動充電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)。
技術(shù)背景
[0002]絕緣子是電力系統(tǒng)中數(shù)量最多且最為重要的元件之一，高壓輸電線路中在線運行的絕緣子，表面會逐漸沉積一層來自空氣污染和地面灰塵的污穢物，其中含有導(dǎo)電性的鹽類電解質(zhì)，當(dāng)遇有霧霆及冰雪等潮濕天氣時，絕緣子表面污穢物吸收水分，使污層中的電解質(zhì)溶解、電離，導(dǎo)致絕緣子的表面泄漏電流增加。電場強度足夠大時，將產(chǎn)生局部放電，甚至轉(zhuǎn)變?yōu)榫植侩娀?，局部電弧達到臨界狀態(tài)時，電弧貫穿兩極，造成閃絡(luò)。由于常規(guī)巡視不便及時發(fā)現(xiàn)故障，而導(dǎo)致絕緣子放電的現(xiàn)象時有發(fā)生，極易造成電力系統(tǒng)的嚴重故障。
[0003]為了防止污閃事故的發(fā)生，需要對污染絕緣子做出及時準確的判斷，以便在危險來臨之前，采取必要的措施，傳統(tǒng)的絕緣子污穢度監(jiān)測方法需要對絕緣子進行停電，然后對絕緣子的污穢度進行分析研究，這種方式的實施難度大、實時性差、影響電網(wǎng)正常安全運行。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的是針對上述技術(shù)問題，提供一種基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，該系統(tǒng)能夠及時反饋輸電線路絕緣子污穢變化情況，解決了傳統(tǒng)方法需要對絕緣子進行停電檢測、實施難度大、實時性差、影響電網(wǎng)正常安全運行的問題。
[0005]為實現(xiàn)此目的，本實用新型所設(shè)計的基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括現(xiàn)場終端和監(jiān)測中心電腦，所述現(xiàn)場終端包括溫度傳感器、濕度傳感器、激光傳感器、中央處理器、存儲模塊、通訊模塊、電源模塊、光發(fā)生器和石英玻璃棒，所述溫度傳感器、濕度傳感器和激光傳感器的信號輸出端均連接中央處理器的信號輸入端，中央處理器的數(shù)據(jù)通信端連接存儲模塊的第一數(shù)據(jù)通信端，存儲模塊的第二數(shù)據(jù)通信端通過通訊模塊無線連接監(jiān)測中心電腦的通信端，所述電源模塊分別連接中央處理器、存儲模塊和通訊模塊的電源端，所述光發(fā)生器的光信號輸出端連接石英玻璃棒的一端，石英玻璃棒另一端連接激光傳感器的光信號接收端。
[0006]本實用新型的有益效果是:利用數(shù)據(jù)通信技術(shù)實施在線監(jiān)測，使得對絕緣子的污穢檢測不需要停電檢測，能夠?qū)崟r監(jiān)測并對數(shù)據(jù)進行分析，很好的掌握絕緣子的污穢情況，實時性較好，不影響電網(wǎng)正常的安全運行。通過輸電線路在線監(jiān)視技術(shù)的實施減少了大量的停電檢修和帶電檢修工作量，減少了發(fā)生人身事故的機率。原來的巡視，需要人員定時到線路進行，且輸電線路都在地質(zhì)條件比較惡劣的地方，還有在天氣條件比較惡劣的情況，工人很疲勞，在實際工作中，發(fā)生人身事故的險情在系統(tǒng)內(nèi)時有發(fā)生。采用輸電線路在線監(jiān)視技術(shù)減少了人員定時巡視的需要，對確保人身安全和設(shè)備安全十分有利。該系統(tǒng)不受環(huán)境干擾、準確度高，在線實時監(jiān)測穩(wěn)定。
【附圖說明】
[0007]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0008]其中，1 一現(xiàn)場終端、1.1 一溫度傳感器、1.2—濕度傳感器、1.3—激光傳感器、1.4一中央處理器、1.5—存儲模塊、1.6—通訊模塊、1.7—電源模塊、1.8—光發(fā)生器、19—和石英玻璃棒、2—監(jiān)測中心電腦。
【具體實施方式】
[0009]以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
[0010]如圖1所示的基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，它包括現(xiàn)場終端1和監(jiān)測中心電腦2，所述現(xiàn)場終端1包括溫度傳感器1.1、濕度傳感器1.2、激光傳感器1.3、中央處理器1.4、存儲模塊1.5、通訊模塊1.6、電源模塊1.7、光發(fā)生器1.8和石英玻璃棒1.9，所述溫度傳感器1.1、濕度傳感器1.2和激光傳感器1.3的信號輸出端均連接中央處理器1.4的信號輸入端，中央處理器1.4的數(shù)據(jù)通信端連接存儲模塊1.5的第一數(shù)據(jù)通信端，存儲模塊1.5的第二數(shù)據(jù)通信端通過通訊模塊1.6無線連接監(jiān)測中心電腦2的通信端，所述電源模塊1.7分別連接中央處理器1.4、存儲模塊1.5和通訊模塊1.6的電源端，所述光發(fā)生器1.8的光信號輸出端連接石英玻璃棒1.9的一端，石英玻璃棒1.9另一端連接激光傳感器1.3的光信號接收端。
[0011]上述技術(shù)方案中，石英玻璃棒1.9是一個以棒為芯，大氣為包層的多模介質(zhì)光波導(dǎo)。當(dāng)石英玻璃棒1.9上無污穢時，由于石英的折射率nl大于空氣的折射率n2(nl>n2)，其傳輸損耗很小，石英玻璃棒1.9的輸出光基本不變；當(dāng)石英玻璃棒1.9上有污穢時，污穢中的污染粒子導(dǎo)致折射率η增大，光能參數(shù)發(fā)生改變。中央處理器1.4根據(jù)所述光通量數(shù)據(jù)和光損耗數(shù)據(jù)并依照現(xiàn)有的光參數(shù)鹽密參數(shù)精密算法計算出石英玻璃棒1.9上對應(yīng)的實時鹽密和灰密數(shù)據(jù)。
[0012]上述技術(shù)方案中，所述光發(fā)生器1.8的光信號輸出端輸出的光的波長范圍為1500?1600nm。優(yōu)選為1550nm，此波長在介質(zhì)傳輸中的理論損耗最低。有利于鹽密和灰密計算的準確性。
[0013]上述技術(shù)方案中，所述通訊模塊1.6與監(jiān)測中心電腦2之間通過GSM無線通訊協(xié)議或3G(第三代移動通信標準)通信協(xié)議或4G(第四代移動通信標準)通信協(xié)議無線連接。
[0014]上述技術(shù)方案中，光發(fā)生器1.8和激光傳感器1.3建立穩(wěn)定的激光產(chǎn)生和光在石英晶體傳感元件中的傳輸通路，以保證傳感的靈敏度和精確度，通過檢測光能參數(shù)的變化和環(huán)境溫濕度的變化，就可以計算出絕緣子表面附著的鹽密。
[0015]本實用新型能夠?qū)崟r直接地了解輸電線路絕緣子污穢的變化情況，可及時對發(fā)生的事件做出反應(yīng)，防止線路事故的發(fā)生，同時也能夠為提高電網(wǎng)的設(shè)計安全性提供準確的決策依據(jù)。
[0016]本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)。
【主權(quán)項】
1.一種基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:它包括現(xiàn)場終端(1)和監(jiān)測中心電腦(2)，所述現(xiàn)場終端(1)包括溫度傳感器(1.1)、濕度傳感器(1.2)、激光傳感器(1.3)、中央處理器(1.4)、存儲模塊(1.5)、通訊模塊(1.6)、電源模塊(1.7)、光發(fā)生器(1.8)和石英玻璃棒(1.9)，所述溫度傳感器(1.1)、濕度傳感器(1.2)和激光傳感器(1.3)的信號輸出端均連接中央處理器(1.4)的信號輸入端，中央處理器(1.4)的數(shù)據(jù)通信端連接存儲模塊(1.5)的第一數(shù)據(jù)通信端，存儲模塊(1.5)的第二數(shù)據(jù)通信端通過通訊模塊(1.6)無線連接監(jiān)測中心電腦(2)的通信端，所述電源模塊(1.7)分別連接中央處理器(1.4)、存儲模塊(1.5)和通訊模塊(1.6)的電源端，所述光發(fā)生器(1.8)的光信號輸出端連接石英玻璃棒(1.9)的一端，石英玻璃棒(1.9)另一端連接激光傳感器(1.3)的光信號接收端。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述光發(fā)生器(1.8)的光信號輸出端輸出的光的波長范圍為1500?1600nm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模塊(1.6)與監(jiān)測中心電腦(2)之間通過GSM無線通訊協(xié)議或3G通信協(xié)議或4G通信協(xié)議無線連接。
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于晶體鏡面反射率光傳感器的絕緣子污穢度監(jiān)測系統(tǒng)，它的溫度傳感器、濕度傳感器和激光傳感器的信號輸出端均連接中央處理器的信號輸入端，中央處理器的數(shù)據(jù)通信端連接存儲模塊的第一數(shù)據(jù)通信端，存儲模塊的第二數(shù)據(jù)通信端通過通訊模塊無線連接監(jiān)測中心電腦的通信端，電源模塊分別連接中央處理器、存儲模塊和通訊模塊的電源端，光發(fā)生器的光信號輸出端連接石英玻璃棒的一端，石英玻璃棒另一端連接激光傳感器的光信號接收端。本實用新型能夠及時反饋輸電線路絕緣子污穢變化情況，解決了傳統(tǒng)方法需要對絕緣子進行停電檢測、實施難度大、實時性差、影響電網(wǎng)正常安全運行的問題。
【IPC分類】G01N33/00
【公開號】CN204964483
【申請?zhí)枴緾N201520663904
【發(fā)明人】韓玉康, 柯磊, 李三, 錢進, 靈淼福, 覃平, 孫江玉, 鄭曉, 沈楊
【申請人】中國南方電網(wǎng)有限責(zé)任公司超高壓輸電公司, 國網(wǎng)電力科學(xué)研究院武漢南瑞有限責(zé)任公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年8月28日