CN107589343A - 一种光传感线路外破的监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种光传感线路外破的监测装置。所述监测装置包括：供电装置、分布式光纤传感系统、光信号采集系统、数据采集和处理系统、可视化监控装置和室内监控设备；所述分布式光纤传感系统由脉冲激光光源、光隔离器、耦合器、延迟光纤和传感光纤组成；所述光信号采集系统由光电探测器和光电转换器组成；所述数据采集和处理系统由高速数据采集卡、数据存储设备和计算机组成。本发明利用光纤作为传感器，实现线路外破异常振动监控，可触发监控终端进行实时拍照取证；本发明的线路外破监控装置，可极大降低线路外破巡检的工作强度，提升工作质量，是线路外破防治领域技术水平和管理水平的一次较大提升。

Description

一种光传感线路外破的监测装置

技术领域

本发明属于输电线路状态监测设备技术领域，特别涉及一种光传感线路外破的监测装置。

背景技术

近年来，随着用户对供电可靠性要求越来越高，输电线路维护日益成为供电部门主流工作内容之一。但外力破坏作为影响输电线路安全的最大隐患，由于输电线路自身存在面广、点多、线长、长期暴露野外等特点较易受到破坏，加之近年来城镇化建设、基础设施建设、采石挖矿伐木修路等人类活动日益频繁，导致由外力破坏引起的输电线路遭到破坏现象屡发不止，且破坏频率呈现多发趋势、破坏动机呈现恶性趋势，越来越成为供电部门及政府和社会必须共同关注、亟待解决的一个问题。

当前，各电网公司关于防外破跳闸采取的主要措施是人工巡线，对施工业主和施工人员说明线路的电压等级、保护区范围、悬挂安全警告标示牌、发出隐患通知书等措施。但是这种方式存在巡线周期长、人员劳动强度大、不易及时发现隐患等缺点。

在这一背景下，视频类在线监测技术自2007年以来在全国各电网中陆续得到应用，视频监控虽是成熟技术，但也普遍存在以下问题：(1)需要值班人员不间断的值班，监看电脑屏幕，以发现传回的视频或照片中是否能看出可能的外力破坏因素，在实际工作中参看的频次极低，这样就造成无法及时发现外力破坏行为，等到发现时外力破坏已经造成线路故障，对线路防外破跳闸工作指导意义有限。(2)传统视频监控装置，仅配备一个摄像头，大多只能拍摄一个方向的现场影像，有些配备有旋转云台的摄像头则受制于电源和运行可靠性等问题，实际使用效果不佳。(3)单台设备造价过高，而需要监测的线路区段又很多，导致存在很多监测的盲区。

光纤传感是20世纪70年代伴随着光纤通信技术的发展而迅速发展起来的，以光波为载体，光纤为媒质，感知和传输外界被测量信号的新型传感技术。近年来，分布式光纤传感技术由于系统相对简单，因而在许多大型工程方面具有迫切的应用需求。在实时监控方面，基于光纤传感的大范围长距离监控系统，通过实时监控重点区域，在突发事件发生时能够准确及时的得到通知并确认事件发生位置，以将损失降到最低限度。

发明内容

为了解决现有技术存在的问题，本发明提供了一种光传感线路外破的监测装置，可以实现对输电线路的远程视频监控工作，可极大降低线路外破巡检的工作强度，提升工作质量，是线路外破防治领域技术水平和管理水平的一次较大提升。

为了实现上述目的，本发明是通过如下的技术方案来实现：一种光传感线路外破的监测装置，所述监测装置包括：供电装置、分布式光纤传感系统、光信号采集系统、数据采集和处理系统、可视化监控装置和室内监控设备；

所述分布式光纤传感系统由脉冲激光光源、光隔离器、耦合器、延迟光纤和传感光纤组成；

所述光信号采集系统由光电探测器和光电转换器组成；

所述数据采集和处理系统由高速数据采集卡、数据存储设备和计算机组成；

所述室内监控设备包含图像处理单元和警报装置；

所述可视化监控装置分别于与分布式光纤传感系统和室内监控设备相连接。

所述分布式光纤传感系统与光信号采集系统相连接。

所述光信号采集系统与数据采集和处理系统相连接。

所述数据采集和处理系统与室内监控设备相连接。

作为本发明的一种优选方式，所述供电装置为光传感线路外破的监测装置进行提供电能。

作为本发明的一种优选方式，所述光信号采集系统是用于将光信号转换为电信号，并进行滤波降噪的预处理。

作为本发明的一种优选方式，所述数据采集和处理系统用于对数据进行后期处理及计算。

作为本发明的一种优选方式，所述可视化监控装置是塔上监测终端，用于对现场进行拍照和摄像。

作为本发明的一种优选方式，所述图像处理单元可自动分析定时获取的现场影像照片，当发现外破隐患时，推送信息至警报装置。

本发明的有益效果为：

1、本发明利用线路既有光纤作为传感器，实现单条线路或多条串联线路外破异常振动监控，可触发监控终端进行实时拍照取证,解决了无法采集证据的问题。

2、本发明的线路外破监控装置，可以实现对输电线路的远程视频监控工作，可极大降低线路外破巡检的工作强度，提升工作质量降低输电线路外破跳闸率。

3、本发明提升了线路外破管理工作水平，能够快速做出反应，提高了输电线路的安全，是线路外破防治领域技术水平和管理水平的一次较大提升。

附图说明

图1为一种光传感线路外破的监测装置结构示意图；

图2为一种光传感线路外破的监测装置结构详图；

图中：1-供电装置、2-分布式光纤传感系统、3-光信号采集系统、4-数据采集和处理系统、5-可视化监控装置、6-室内监控设备、7-脉冲激光光源、8-光隔离器、9-耦合器、10-延迟光纤、11-传感光纤、12-光电探测器、13-光电转换器、14-高速数据采集卡、15-数据存储设备、16-计算机、17-图像处理单元、18-警报装置。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

请参阅图1和图2，本发明提供一种技术方案：一种光传感线路外破的监测装置，所述监测装置包括：供电装置1、分布式光纤传感系统2、光信号采集系统3、数据采集和处理系统4、可视化监控装置5和室内监控设备6；

所述分布式光纤传感系统2由脉冲激光光源7、光隔离器8、耦合器9、延迟光纤10和传感光纤11组成；

所述光信号采集系统3由光电探测器12和光电转换器13组成；

所述数据采集和处理系统4由高速数据采集卡14、数据存储设备15和计算机16组成；

所述室内监控设备6包含图像处理单元17和警报装置18；

所述可视化监控装置5分别于与分布式光纤传感系统2和室内监控设备6相连接。

所述分布式光纤传感系统2与光信号采集系统3相连接。

所述光信号采集系统3与数据采集和处理系统4相连接。

所述数据采集和处理系统4与室内监控设备6相连接。

作为本发明的一种优选方式，所述供电装置1为光传感线路外破的监测装置进行提供电能。

作为本发明的一种优选方式，所述光信号采集系统3是用于将光信号转换为电信号，并进行滤波降噪的预处理。

作为本发明的一种优选方式，所述数据采集和处理系统4用于对数据进行后期处理及计算。

作为本发明的一种优选方式，所述可视化监控装置5是塔上监测终端，用于对现场进行拍照和摄像。

作为本发明的一种优选方式，所述图像处理单元17可自动分析定时获取的现场影像照片，当发现外破隐患时，推送信息至警报装置18。

工作原理：本发明所述的一种光传感线路外破的监测装置，在实际使用时，由供电装置1为光传感线路外破的监测装置进行提供电能，分布式光纤传感系统2对沿光纤传输路径上的信息进行监控，并将信息传递给光信号采集系统3；光信号采集系统3是用于将光信号转换为电信号，并进行滤波降噪的预处理；数据采集和处理系统4对光信号采集系统3的数据进行处理及计算；可视化监控装置5是分布式光纤传感系统2检测到异常后，对现场进行拍照和摄像的设备，可视化监控装置5将影像照片传递给图像处理单元17，图像处理单元17发现外破隐患时，推送信息至警报装置18。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (6)

1.一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述监测装置包括：供电装置(1)、分布式光纤传感系统(2)、光信号采集系统(3)、数据采集和处理系统(4)、可视化监控装置(5)和室内监控设备(6)；

所述分布式光纤传感系统(2)由脉冲激光光源(7)、光隔离器(8)、耦合器(9)、延迟光纤(10)和传感光纤(11)组成；

所述光信号采集系统(3)由光电探测器(12)和光电转换器(13)组成；

所述数据采集和处理系统(4)由高速数据采集卡(14)、数据存储设备(15)和计算机(16)组成；

所述室内监控设备(6)包含图像处理单元(17)和警报装置(18)；

所述可视化监控装置(5)分别于与分布式光纤传感系统(2)和室内监控设备(6)相连接。

所述分布式光纤传感系统(2)与光信号采集系统(3)相连接。

所述光信号采集系统(3)与数据采集和处理系统(4)相连接。

所述数据采集和处理系统(4)与室内监控设备(6)相连接。

2.根据权利要求1所述的一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述供电装置(1)为光传感线路外破的监测装置进行提供电能。

3.根据权利要求1所述的一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述光信号采集系统(3)是用于将光信号转换为电信号，并进行滤波降噪的预处理。

4.根据权利要求1所述的一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述数据采集和处理系统(4)用于对数据进行后期处理及计算。

5.根据权利要求1所述的一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述可视化监控装置(5)是塔上监测终端，用于对现场进行拍照和摄像。

6.根据权利要求1所述的一种光传感线路外破的监测装置，其特征在于，所述图像处理单元(17)可自动分析定时获取的现场影像和照片，当发现外破隐患时，推送信息至警报装置(18)。