CN202066486U - 一种输电铁塔在线应变检测装置 - Google Patents
一种输电铁塔在线应变检测装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202066486U CN202066486U CN2011201339819U CN201120133981U CN202066486U CN 202066486 U CN202066486 U CN 202066486U CN 2011201339819 U CN2011201339819 U CN 2011201339819U CN 201120133981 U CN201120133981 U CN 201120133981U CN 202066486 U CN202066486 U CN 202066486U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- optical sensor
- fibre optical
- optical fiber
- electric power
- power transmission
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 title abstract description 16
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 title abstract description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 title abstract 7
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 62
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims abstract description 49
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 claims abstract description 18
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 claims abstract description 7
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims description 6
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 235000013399 edible fruits Nutrition 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
本实用新型公开了一种输电铁塔在线应变检测装置，解决了现有技术存在的对输电铁塔的应变不能在线预警的问题。包括输电铁塔（1）、光纤传感器（2）、光纤（3）、光纤传感解调系统（5）、太阳能供电系统（4）和远程监控分析系统（6），光纤传感器（2）为光纤光栅传感器，光纤传感器（2）贴附在输电铁塔（1）的关键结构部件上，光纤传感器（2）通过光纤（3）与光纤传感解调系统（5）连接，太阳能供电系统（4）与光纤传感解调系统（5）连接在一起；嵌入式PC处理器（10）与光谱分析模块（9）连接以实现对光纤传感器（2）反射回的光信号进行接受及分析，远程监控分析系统（6）中设置有无线信号接收器。实现了输电铁塔的在线检测和预警。
Description
技术领域
本发明涉及一种应变检测装置，特别涉及一种对输送电力的铁塔的应变进行在线检测的装置。
背景技术
输电铁塔承载着高压电力输送电缆，输电铁塔的塔身由于应变变形导致倒塌，会严重影响电网的安全运行。目前，对输电铁塔的应变检测主要采用人工巡检的方式，存在不能及时发现应变发生和不能达到在线预警的问题。
发明内容
本发明提供了一种输电铁塔在线应变检测装置，解决了现有技术存在的对输电铁塔的应变不能及时发现和不能达到在线预警的问题。
本发明是通过以下方案解决以上问题的：
一种输电铁塔在线应变检测装置，包括输电铁塔、光纤传感器、光纤、光纤传感解调系统、太阳能供电系统和远程监控分析系统，所述的光纤传感器为光纤光栅传感器，光纤传感器通过焊接贴附在输电铁塔的关键结构部件上，光纤传感器通过光纤与光纤传感解调系统连接在一起，太阳能供电系统与光纤传感解调系统连接在一起；所述的光纤传感解调系统由光通道切换模块、光谱分析模块、光源模块、嵌入式PC处理器和无线信号发生器组成，嵌入式PC处理器与光源模块连接控制向光纤传感器发射的光信号，嵌入式PC处理器与光通道切换模块连接以控制光路通道的切换，嵌入式PC处理器与光谱分析模块连接以实现对光纤传感器反射回的光信号进行接受及分析，嵌入式PC处理器与无线信号发生器连接在一起，在所述的远程监控分析系统中设置有无线信号接收器，该无线信号接收器与设置在光纤传感解调系统中的无线信号发生器无线连接在一起。
所述的光通道切换模块中设置的光通道为四路，这四路光通道均分别连有光纤传感器。
本发明利用基于光纤光栅传感器构建的检测系统，可及时获取输电铁塔应变的实时状态，实现了输电铁塔的在线检测和预警。
附图说明
图1是本发明的结构示意图
图2是本发明的光纤传感解调系统5的结构示意图。
具体实施例
一种输电铁塔在线应变检测装置，包括输电铁塔1、光纤传感器2、光纤3、光纤传感解调系统5、太阳能供电系统4和远程监控分析系统6，所述的光纤传感器2为光纤光栅传感器，光纤传感器2通过焊接贴附在输电铁塔1的关键结构部件上，光纤传感器2通过光纤3与光纤传感解调系统5连接在一起，太阳能供电系统4与光纤传感解调系统5连接在一起；所述的光纤传感解调系统5由光通道切换模块8、光谱分析模块9、光源模块7、嵌入式PC处理器10和无线信号发生器11组成，嵌入式PC处理器10与光源模块7连接控制向光纤传感器2发射的光信号，嵌入式PC处理器10与光通道切换模块8连接以控制光路通道的切换，嵌入式PC处理器10与光谱分析模块9连接以实现对光纤传感器2反射回的光信号进行接受及分析，嵌入式PC处理器10与无线信号发生器11连接在一起，在所述的远程监控分析系统6中设置有无线信号接收器，该无线信号接收器与设置在光纤传感解调系统5中的无线信号发生器11无线连接在一起。
所述的光通道切换模块8中设置的光通道为四路，这四路光通道均分别连有光纤传感器。
本发明中的输电铁塔在线应变检测装置包括4个部分：
光纤传感器：用来感受输电铁塔结构应变的变化，光纤传感器基于光纤光栅制作而成，通过焊接或表面贴装的方式安装在输电铁塔结构的关键部位。
光纤传感解调系统：实现光纤光栅的波长检测和应变反演，并利用无线发送模块实现无线数据远程传送。
结构应变和材料失效分析系统：通过对比光纤传感器检测得到的输电铁塔钢材的应变与数据库中材料的力学性能，分析实际结构失效发生的概率。根据应变量的数值大小判断结构是否发生塑性变形，如果结构的变形量超出材料的屈服点，则发出预警信号。
太阳能供电系统：利用太阳能电池收集太阳能，并将光能转化为电能，在现场提供给光纤传感解调系统电源。
输电铁塔在线应变检测装置的工作过程如下：
利用太阳能电池板给光纤传感解调系统提供电源，光纤传感器安装在输电铁塔结构的关键部位。当输电铁塔受到电缆、覆冰或风力作用时，将引起结构应变变化，引起调制光纤传感器中的光纤光栅反射光信号波长变化，光纤传感器将调制后的反射光返回到解调系统，实地从光信号中提取出应变信息和初步分析，然后通过无线发送模块向远程监控中心发送数据。监控中心接收数据后，输入到结构应变和材料失效分析系统中，判断光纤传感器检测的结构应变数值是否超出设定的应变极限值并给出预警信号。
Claims (2)
1.一种输电铁塔在线应变检测装置，包括输电铁塔（1）、光纤传感器（2）、光纤（3）、光纤传感解调系统（5）、太阳能供电系统（4）和远程监控分析系统（6），其特征在于，所述的光纤传感器（2）为光纤光栅传感器，光纤传感器（2）通过焊接贴附在输电铁塔（1）的关键结构部件上，光纤传感器（2）通过光纤（3）与光纤传感解调系统（5）连接在一起，太阳能供电系统（4）与光纤传感解调系统（5）连接在一起；所述的光纤传感解调系统（5）由光通道切换模块（8）、光谱分析模块（9）、光源模块（7）、嵌入式PC处理器（10）和无线信号发生器（11）组成，嵌入式PC处理器（10）与光源模块（7）连接控制向光纤传感器（2）发射的光信号，嵌入式PC处理器（10）与光通道切换模块（8）连接以控制光路通道的切换，嵌入式PC处理器（10）与光谱分析模块（9）连接以实现对光纤传感器（2）反射回的光信号进行接受及分析，嵌入式PC处理器（10）与无线信号发生器（11）连接在一起，在所述的远程监控分析系统（6）中设置有无线信号接收器，该无线信号接收器与设置在光纤传感解调系统（5）中的无线信号发生器（11）无线连接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种输电铁塔在线应变检测装置，其特征在于，所述的光通道切换模块（8）中设置的光通道为四路，这四路光通道均分别连有光纤传感器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201339819U CN202066486U (zh) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | 一种输电铁塔在线应变检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011201339819U CN202066486U (zh) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | 一种输电铁塔在线应变检测装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202066486U true CN202066486U (zh) | 2011-12-07 |
Family
ID=45060347
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011201339819U Expired - Fee Related CN202066486U (zh) | 2011-04-29 | 2011-04-29 | 一种输电铁塔在线应变检测装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202066486U (zh) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102261893A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-11-30 | 山西省电力公司电力科学研究院 | 一种输电铁塔在线应变检测装置 |
| CN104006981A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 西安工程大学 | 输电线路铁塔破坏机理在线监测系统及监测方法 |
| CN104567707A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-04-29 | 云南电网公司电力科学研究院 | 一种电力铁塔塔身结构受力变形的在线监测系统 |
| CN108007370A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-08 | 重庆建工第三建设有限责任公司 | 一种光纤光栅应变传感器安装监测系统 |
| CN104583747B (zh) * | 2012-08-15 | 2018-09-14 | 西门子能量股份有限公司 | 采用光纤传感技术的机架底脚载荷测量系统 |
| CN110440707A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种基于分布式光纤的软体排服役状态实时监测及评价系统和方法 |
-
2011
- 2011-04-29 CN CN2011201339819U patent/CN202066486U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102261893A (zh) * | 2011-04-29 | 2011-11-30 | 山西省电力公司电力科学研究院 | 一种输电铁塔在线应变检测装置 |
| CN104583747B (zh) * | 2012-08-15 | 2018-09-14 | 西门子能量股份有限公司 | 采用光纤传感技术的机架底脚载荷测量系统 |
| CN104006981A (zh) * | 2014-05-26 | 2014-08-27 | 西安工程大学 | 输电线路铁塔破坏机理在线监测系统及监测方法 |
| CN104006981B (zh) * | 2014-05-26 | 2016-06-15 | 西安工程大学 | 输电线路铁塔破坏机理在线监测系统及监测方法 |
| CN104567707A (zh) * | 2014-12-29 | 2015-04-29 | 云南电网公司电力科学研究院 | 一种电力铁塔塔身结构受力变形的在线监测系统 |
| CN108007370A (zh) * | 2017-10-24 | 2018-05-08 | 重庆建工第三建设有限责任公司 | 一种光纤光栅应变传感器安装监测系统 |
| CN110440707A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-12 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种基于分布式光纤的软体排服役状态实时监测及评价系统和方法 |
| WO2021036231A1 (zh) * | 2019-08-28 | 2021-03-04 | 水利部交通运输部国家能源局南京水利科学研究院 | 一种基于分布式光纤的软体排服役状态实时监测及评价系统和方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN202066486U (zh) | 一种输电铁塔在线应变检测装置 | |
| CN103323157B (zh) | 铁路道岔转辙机锁闭杆应力增敏的光纤光栅动态监测方法及装置 | |
| CN201885824U (zh) | 分布式电缆温度在线监测装置 | |
| CN105788179A (zh) | 一种智能化危岩崩塌落石灾害监测系统及方法 | |
| CN203163769U (zh) | 一种基于分布式光纤传感器的架空线路安全监测系统 | |
| CN103986087B (zh) | 一种基于光传输的输电线路巡线系统及巡线方法 | |
| CN103323760A (zh) | 一种基于光纤复合绝缘子的输电状态评估系统 | |
| CN102261893A (zh) | 一种输电铁塔在线应变检测装置 | |
| CN105258728A (zh) | 一种铁塔在线监测方法及系统 | |
| CN102539901A (zh) | 零值绝缘子串监测装置及其监测方法 | |
| CN106441618B (zh) | 一种高压隔离开关异常发热接触式无源无线监测装置 | |
| CN103776904A (zh) | 一种基于声发射技术的桥梁健康监测系统 | |
| CN205028125U (zh) | 铁塔远程安全智能监控系统 | |
| CN203822543U (zh) | 一种新型的风力发电机组的监控系统 | |
| CN105825649A (zh) | 一种输电线路弧垂监测装置 | |
| CN203894890U (zh) | 一种变电站u型周界入侵检测系统 | |
| CN105068493A (zh) | 铁塔远程安全智能监控系统 | |
| CN203012039U (zh) | 用于串补电容器中限压器的在线监测装置 | |
| CN203881628U (zh) | 一种导地线安全检测系统 | |
| CN204632065U (zh) | 基于无人飞行器中继的wifi的山体滑坡灾害预警系统 | |
| CN208155501U (zh) | 接触网张力补偿装置在线监测装置 | |
| CN202938802U (zh) | 智能电网输电线路导线弧垂在线监测系统 | |
| CN202485830U (zh) | 用于配变电系统的温度监测报警装置 | |
| CN106655061B (zh) | 一种架空地线的智能耐张线夹 | |
| CN203796505U (zh) | 一种风力发电机组的温度和应变监控系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: STATE ELECTRIC NET CROP. Free format text: FORMER OWNER: ELECTRIC POWER SCIENCE INST., SHANXI PROV. POWER CO. Effective date: 20121101 Owner name: ELECTRIC POWER SCIENCE INST., SHANXI PROV. POWER C Effective date: 20121101 |
|
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| COR | Change of bibliographic data |
Free format text: CORRECT: ADDRESS; FROM: 030001 TAIYUAN, SHAANXI PROVINCE TO: 100031 DONGCHENG, BEIJING |
|
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20121101 Address after: 100031 West Chang'an Avenue, Beijing, No. 86 Patentee after: State Grid Corporation of China Patentee after: Electric Power Research Institute of Shanxi Electric Power Company Address before: 030001 Qingnian Road, Shanxi, No. 6, Patentee before: Electric Power Research Institute of Shanxi Electric Power Company |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20111207 Termination date: 20200429 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |