CN202836823U - 一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统 - Google Patents
一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型公开了一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，包括宽带光源、可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器和现场可编程门阵列系统；所述宽带光源的光路与可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、低通滤波器、DAC和现场可编程门阵列系统依次连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、耦合器、光感应转换装置与现场可编程门阵列系统依次连接，所述光感应转换装置的耦合器上还与光栅光纤连接。本实用新型容易实现长距离大范围多点测量,安装简单,测温精度高,运行可靠，为电力部门控制电缆载流量提供可靠依据，为电缆绝缘在线监测提供了新的技术手段。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统。
背景技术
与一些发达国家相比,我国电网的电缆平均故障率偏高。其中一个重要原因是缺乏对电缆系统有效的在线监测,很重要的一个方面就是温度在线监测。
应用现金的激光（光纤）通讯技术、微处理器技术、数字化温度传感技术（光纤光栅温度传感器）、数据库管理、地理信息系统应用等技术，对运行中的高压电缆进行24小时的不间断监视，自动分析其运行状态，建立电缆运行的历史档案，总结出判断电缆故障的直接或间接判据，动态的研究其故障发生的演变过程，有效的辨识电缆的老化、过热和火灾的发生，在电缆故障之前发出报警及建议。
实用新型内容
本实用新型为解决上述技术问题，提供一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，它具有容易实现长距离大范围多点测量,安装简单,测温精度高,运行可靠等优点。
为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案。
一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，包括宽带光源(BBS)、可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器(FFP-TF)和现场可编程门阵列(FPGA)系统。
宽带光源的光路与可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、低通滤波器、DAC和现场可编程门阵列系统依次连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、耦合器、光感应转换装置与现场可编程门阵列系统依次连接，所述光感应转换装置至少有两组，光感应转换装置包括依次连接的耦合器，光探测器（PIN）、放大电路和ADC；ADC与现场可编程门阵列系统连接，所述光感应转换装置的耦合器上还与光栅光纤（FBG）连接。
所述现场可编程门阵列(FPGA)系统上还与显示报警模块连接。
所述光感应转换装置为十组。
该系统通过将光纤光栅固定在电缆表面实现同时对两条电缆进行监测,窄带光源经BBS发出的光经过FFP-TF滤波后形成。FFP-TF工作在扫描状态,FPGA发出的锯齿波扫描电压加在其中的压电组件上调节FFP-TF的腔长,使其在一定范围内扫描,当窄带光扫过某个Bragg波长时,则有相应传感光栅反射的光信号输出经过光探测模块后转化为电流信号,电信号经过放大、滤波后变为电压信号,然后通过模数转换器(ADC)转换为数字信号送入FPGA系统进行数字信号处理。
保持同步的方法一是数模转换器(DAC)和低通滤波器辅助FPGA产生锯齿波扫描电压,二是同时FPGA还对DAC和ADC进行逻辑控制,使之保持一定的同步。该系统实时解调此中心波长即可显示出当前电缆的温度状态,能在事故之前发出报警，当电缆的温度发生变化时,从光纤光栅反射回来的中心波长也发生改变。FPGA将处理的数据结果送到液晶屏上显示当前温度值并报警。
本实用新型的有益效果：分布式光纤光栅温度传感作为一种新型的综合监测技术,容易实现长距离大范围多点测量,安装简单,测温精度高,运行可靠，为电力部门控制电缆载流量提供可靠依据，为电缆绝缘在线监测提供了新的技术手段。该技术应用于电缆测温必在很大程度上完善目前的测温技术,有效提高我国电网的运行水平。
附图说明
图1是本实用新型的结构原理图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
本实施例的电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，包括宽带光源(BBS)、可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器(FFP-TF)和现场可编程门阵列(FPGA)系统。
宽带光源的光路与可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、低通滤波器、DAC和现场可编程门阵列系统依次连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、耦合器、光感应转换装置与现场可编程门阵列系统依次连接，所述光感应转换装置至少有两组，光感应转换装置包括依次连接的耦合器，光探测器（PIN）、放大电路和ADC；ADC与现场可编程门阵列系统连接，所述光感应转换装置的耦合器上还与光栅光纤（FBG）连接。所述现场可编程门阵列(FPGA)系统上还与显示报警模块连接。
该系统通过将光纤光栅固定在电缆表面实现同时对两条电缆进行监测,窄带光源经BBS发出的光经过FFP-TF滤波后形成。FFP-TF工作在扫描状态,FPGA发出的锯齿波扫描电压加在其中的压电组件上调节FFP-TF的腔长,使其在一定范围内扫描,当窄带光扫过某个Bragg波长时,则有相应传感光栅反射的光信号输出经过光探测模块后转化为电流信号,电信号经过放大、滤波后变为电压信号,然后通过模数转换器(ADC)转换为数字信号送入FPGA系统进行数字信号处理。
保持同步的方法一是数模转换器(DAC)和低通滤波器辅助FPGA产生锯齿波扫描电压,二是同时FPGA还对DAC和ADC进行逻辑控制,使之保持一定的同步。该系统实时解调此中心波长即可显示出当前电缆的温度状态,能在事故之前发出报警，当电缆的温度发生变化时,从光纤光栅反射回来的中心波长也发生改变。FPGA将处理的数据结果送到液晶屏上显示当前温度值并报警。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (3)
1.一种电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，其特征是，包括宽带光源、可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器和现场可编程门阵列系统；所述宽带光源的光路与可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、低通滤波器、DAC和现场可编程门阵列系统依次连接，可调谐光纤法布里-珀罗腔滤波器、耦合器、光感应转换装置与现场可编程门阵列系统依次连接，所述光感应转换装置至少有两组，光感应转换装置包括依次连接的耦合器，光探测器、放大电路和ADC；ADC与现场可编程门阵列系统连接，所述光感应转换装置的耦合器上还与光栅光纤连接。
2.如权利要求1所述的电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，其特征是，所述现场可编程门阵列系统上还与显示报警模块连接。
3.如权利要求1所述的电力电缆隧道在线安全综合监测预警系统，其特征是，所述光感应转换装置为十组。
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|---|---|---|---|
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| CN202836823U true CN202836823U (zh) | 2013-03-27 |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105157589A (zh) * | 2014-06-10 | 2015-12-16 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 变压器绕组变形在线监测系统 |
| CN107688265A (zh) * | 2017-08-29 | 2018-02-13 | 北京航空航天大学 | 一种法布里‑珀罗谐振腔驱动电路的实现方法 |
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2012
- 2012-10-17 CN CN201220529590.3U patent/CN202836823U/zh not_active Expired - Lifetime
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| CN105157589A (zh) * | 2014-06-10 | 2015-12-16 | 国网山西省电力公司电力科学研究院 | 变压器绕组变形在线监测系统 |
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