CN203259266U

CN203259266U - 智能电网塑料光纤温度传感系统

Info

Publication number: CN203259266U
Application number: CN201320156208.3U
Authority: CN
Inventors: 郑强; 王亚辉; 郑徐平
Original assignee: SHENZHEN ZJY PATENT CITY CO Ltd
Current assignee: SHENZHEN ZJY PATENT CITY CO Ltd
Priority date: 2013-04-01
Filing date: 2013-04-01
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2023-04-01

Abstract

本实用新型针对监控智能电网故障隐患的问题，提供了一种智能电网塑料光纤温度传感系统，同时塑料光纤的使用，克服了石英光纤安装接续难度大、成本高的缺陷。本实用新型的技术方案是：一种智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，包括光源、塑料光纤、光信号处理单元和电信号处理单元，所述光源、塑料光纤和光信号处理单元输入端依次连接，所述光信号处理单元输出端和电信号处理单元输入端电性连接，所述塑料光纤包含多个温度传感点，所述光信号处理单元包括波分复用器和光电转换器。

Description

智能电网塑料光纤温度传感系统

技术领域

本实用新型涉及智能电网温度传感领域。

背景技术

为保证智能电网的安全稳定运行，需实时监控其故障隐患。智能电网是当今世界电力系统发展变革的最新动向，并被认为是21世纪世界电力系统的重大科技创新和发展趋势。智能电网就是电网的智能化，它是建立在集成、高速、双向通信网络的基础上，将先进的传感和测量技术、先进的设备和控制方法等有效结合，实现电网的可靠、安全、经济、高效、环境友好和使用安全，并优化电网的运行和管理。但是电力系统网络结构复杂、分布面广，网络上存在着各种各样的隐患，电网设备中的触头和接头等都是电网安全的重要因素。统计结果表明，故障主要由在开关柜中动静触头和电缆接头在大电流作用下长时间发热的老化引起的。因此，如何实时监测升温导致的故障隐患，直接关系到智能电网的生产安全与运行稳定。

石英光纤难安装，成本高的缺陷，限制了光纤传感器的发展。光纤传感器是光纤传感技术、自动测量技术和智能仪表技术相结合的产物，测量信号的载体是光波，对被测环境干扰小；光纤的材质抗电磁干扰且避免电火花，特别是其传感头不带电，适用于恶劣环境的检测；光纤损耗低，可以实现现场与监控中心的远距离隔离，又易于形成网络化管理。光纤传感具有测量精度高、动态范围大、灵敏度高、防爆、抗电磁干扰、耐高压、耐腐蚀、体积小，且其具有快速的响应能力。因此，采用光纤传感器作为电缆、建筑物等温度测量系统具有无可比拟的优越性。现今用于温度传感领域的光纤，主要是石英光纤，但石英光纤质地脆，机械强度差，分路、耦合不灵活，其安装、接续需要专业的工具、设备和技术，这些问题都增加了石英光纤布线的难度和成本。

发明内容

本实用新型针对监控智能电网故障隐患的问题，提供了一种智能电网塑料光纤温度传感系统，同时塑料光纤的使用，克服了石英光纤安装接续难度大、成本高的缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，包括光源、塑料光纤、光信号处理单元和电信号处理单元，所述光源、塑料光纤和光信号处理单元输入端依次连接，所述光信号处理单元输出端和电信号处理单元输入端电性连接，所述塑料光纤包含多个温度传感点，所述光信号处理单元包括波分复用器和光电转换器。

一种智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，包括光源、温度传感塑料光纤、塑料光纤耦合器、通信塑料光纤、光信号处理单元和电信号处理单元，所述光源、温度传感塑料光纤、塑料光纤耦合器、通信塑料光纤和光信号处理单元输入端依次连接，所述光信号处理单元输出端和电信号处理单元输入端电性连接，所述温度传感塑料光纤包含多个温度传感点，所述光信号处理单元包括波分复用器和光电转换器。

本实用新型的有益效果是：

本实用新型所提供的智能电网塑料光纤温度传感系统利用塑料光纤来监测智能电网的温度，既预防了智能电网因温度升高而导致的故障隐患问题，又无需担心传感器对智能电网的信号传输产生电磁干扰，而且温度测量精确度高，还能精确定位测量位置。同时，塑料光纤接续简单，布线容易，无需专业技术或工具，安装成本低廉。

附图说明

图1 一种智能电网塑料光纤温度传感系统示意图；

图2 光信号处理单元示意图；

图3 另一种智能电网塑料光纤温度传感系统示意图；

图4 温度传感塑料光纤示意图。

具体实施方式

在电力网络中的应用越来越普及，如何保证电网运行的安全和稳定已经成了刻不容缓的问题。调查表明，电网故障主要由在开关柜中动静触头和电缆接头在大电流作用下长时间发热的老化引起的。因此，为保证智能电网的生产安全与运行稳定，必须实时监测升温导致的故障隐患，同时还要保证监测单元不会对电网的信号传输产生干扰，以免造成信号的失真或丢失。

本实用新型针对上述问题，提供了一种智能电网塑料光纤温度传感系统。如图1所示，该智能电网塑料光纤温度传感系统包括光源1、塑料光纤2、光信号处理单元3和电信号处理单元4，其中光源1、塑料光纤2和光信号处理单元3的输入端依次连接，光信号处理单元3的输出端与电信号处理单元4的输入端电性连接。如图2所示，光信号处理单元3包含波分复用器31和光电转换器32.

该智能电网塑料光纤温度传感系统工作时，光源1发射光信号，耦合到塑料光纤2中，塑料光纤2包含多个温度传感点，且智能电网中每一个需要监测温度的位置（如开关柜中动静触头、电缆接头等）都紧紧依附一个塑料光纤2上的温度传感点。由于塑料光纤对温度敏感，当温度传感点感应到温度变化时，对塑料光纤2中的光信号进行调制，调制光和非调制光相位、波长等均有变化。经过多个温度传感点后，光源3发射的光信号变成复用光，光信号处理单元3的波分复用器31接收复用光，并对其进行解复用，然后由光电转换器32将解复用后的光信号转换成电信号，并传输到电信号处理单元4，电信号处理单元4对接收到的信号进行分析，判断每一温度监测位置的温度。

由于塑料光纤2中传输的是复用光，所以塑料光纤2为GI型塑料光纤，而光源1可以是发光二极管或激光器等。

具体实施时，考虑到塑料光纤2只有依附温度监测位置的一段需要设置温度传感点，可以采用温度传感塑料光纤和通信塑料光纤连接的模式，如图3所示，光源1和光信号处理单元3通过温度传感塑料光纤21和通信塑料光纤23连接，而温度传感塑料光纤21和通信塑料光纤23通过塑料光纤耦合器22连接。

该实施方式中，仅温度传感塑料光纤21上分布有温度传感点211、212～21N，如图4所示。具体工作时，光源1发射光信号，耦合到温度传感塑料光纤21中，温度传感塑料光纤21包含多个温度传感点211、212～21N，且智能电网中每一个需要监测温度的位置（如开关柜中动静触头、电缆接头等）都紧紧依附一个位于温度传感塑料光纤21上的温度传感点。由于塑料光纤对温度敏感，当温度传感点感应到温度变化时，对温度传感塑料光纤21中的光信号进行调制，调制光和非调制光相位、波长等均有变化。经过多个温度传感点后，光源3发射的光信号变成复用光，复用光通过塑料光纤耦合器22耦合到通信塑料光纤23中，被传输到光信号处理单元。光信号处理单元3的波分复用器31接收复用光，并对其进行解复用，然后由光电转换器32将解复用后的光信号转换成电信号，并传输到电信号处理单元4，电信号处理单元4对接收到的信号进行分析，判断每一温度监测位置的温度。

本实施方案中，温度传感塑料光纤21和通信塑料光纤23均为GI型塑料光纤，而光源1可以是发光二极管或激光器等。

本实用新型的有益效果是：

以上内容是结合具体的优选技术方案对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，包括光源、塑料光纤、光信号处理单元和电信号处理单元，所述光源、塑料光纤和光信号处理单元输入端依次连接，所述光信号处理单元输出端和电信号处理单元输入端电性连接，所述塑料光纤包含多个温度传感点，所述光信号处理单元包括波分复用器和光电转换器。

2.一种智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，包括光源、温度传感塑料光纤、塑料光纤耦合器、通信塑料光纤、光信号处理单元和电信号处理单元，所述光源、温度传感塑料光纤、塑料光纤耦合器、通信塑料光纤和光信号处理单元输入端依次连接，所述光信号处理单元输出端和电信号处理单元输入端电性连接，所述温度传感塑料光纤包含多个温度传感点，所述光信号处理单元包括波分复用器和光电转换器。

3.一种如权利要求1或2所述智能电网塑料光纤温度传感系统，其特征在于，所述塑料光纤均为GI型塑料光纤。