CN204831356U - 输电线路及杆塔状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种输电线路及杆塔状态监测系统，属于输电线路监测技术领域。该系统主要解决目前监测系统大多针对一种监测量，且易受强电磁场干扰、灵敏度不高，易腐蚀，难以在恶劣环境下工作问题。本实用新型由温度监测系统和扰动监测系统组成，包括依次连接的主控模块、激光器、耦合器、调制模块、增益模块、环形器、光电转换模块、数据采集模块和光纤，主控模块分别与激光器、调制模块、增益模块、数据采集模块、光电装换模块连接。本实用新型具有抗电磁干扰、防水、耐高温、抗腐蚀等特点，可在比较恶劣的环境下工作，并且可实现长距离、分布式的安全的监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种输电线路及杆塔状态监测系统，属于输电线路监测技术领域。
背景技术
高压输电线路及杆塔状态监控的主要对象包括导线测温、导线微风振动、杆塔健康状况等，通过对这些量的监测能及时监测预防一些人为因素以及自然灾害对输电线路的破坏。现有的状态监测系统大多针对一种监测量，如杆塔倾角测量、导线微风振动监测、输电线路温度监测等，采用电信号传感器，通过无线网络将数据远传至接收服务器进行处理。但电信号传感器的感应与传输易受强电磁场干扰而影响测量精度、且灵敏度不高，易腐蚀，难以在恶劣环境下工作。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服上述困难，提出了一种抗电磁干扰、耐腐蚀、高灵敏度且可以实现长距离、同时监测多个对象的分布式监测系统，实现对数十公里输电线路及沿途塔杆的监测。
本实用新型由温度监测系统和扰动监测系统组成，包括激光器、耦合器、调制模块、增益模块、环形器、光电转换模块、数据采集模块、主控模块和光纤；
主控模块分别与激光器、调制模块、增益模块、数据采集模块、光电装换模块连接；
激光器连接耦合器输入端，耦合器输出端输出的两光源分别依次连接调制模块、增益模块，增益模块与环形器Ⅰ端口连接，环形器Ⅱ端口连接光纤，环形器Ⅲ端口经过光电转换模块后依次连接数据采集模块、主控模块。
其中，激光器为大功率窄线宽激光器；调制模块可以是声光调制系统或者电光调制系统；光纤可以是单模光纤或保偏光纤；温度监测系统光纤沿输电线路铺设，扰动监测系统沿输电线路铺设的同时，沿途输电线塔杆外表面也要铺设。
本实用新型的有益效果是：
(1)扰动监测系统能够有效监测微风以及自然灾害、人为破坏等引起的线路扰动，并可以通过主控模块进行模式识别分辨扰动原因。
(2)温度监测系统能够获知输电线路实时温度，及时发现温度异常状况，避免发热老化而引起火灾和停电事故。
(3)整个系统的传感器件仅为光纤，具有抗电磁干扰、防水、耐高温、抗腐蚀等特点，可在比较恶劣的环境下工作，并且可实现长距离、分布式的安全的监测。
附图说明
图1是本实用新型结构示意框图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型做进一步说明。
输电线路及杆塔状态监测系统，如图1所示，由温度监测系统和扰动监测系统组成，包括激光器、耦合器、调制模块、增益模块、环形器、光电转换模块、数据采集模块、主控模块和敏感光纤。
激光器连接耦合器第一端，另一侧两端口分别作为温度监测系统和扰动监测系统的光源，以满足两系统不同光功率需求，耦合器Ⅳ端口悬空。
激光器输出的光经过耦合器分成两束不同功率的光，分别进入温度监测系统和扰动检测系统，作为两系统的光源，光源经过调制系统调制为脉冲光，而后再经过增益模块放大后注入环形器Ⅰ端口，环形器Ⅱ端口连接光纤，光纤沿输电线路及沿途杆塔铺设，可连续铺设数十公里。环形器Ⅲ端口经过光电转换模块后依次连接数据采集模块、主控模块。
当铺设的光纤上某一点受到扰动时，该位置光纤的折射率的变化，引起后向瑞利散射光相位的变化，由于干涉作用，后向散射信号光强会随之变化，光电探测器检测从光纤中不同位置反射回来的瑞利散射光的干涉，提取出作用于光纤上的微弱扰动信号。扰动信号提取后，经过后期主控模块的模式识别等工作，鉴别出扰动来源是风动或者人为破坏。
而另一方面，光纤中温度变化发生时，光纤中的声速和光纤的折射率都会随之变化，使布里渊散射频移发生变化，通过检测光纤中不同位置获得的布里渊频移就可获得整条光纤的温度分布，达到监测输电线路温度的目的。
以上实施例仅用于说明本实用新型实施例的技术方案，而非对其进行限制，本实用新型也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本实用新型的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本实用新型的专利涵盖范围内。
Claims (5)
1.一种输电线路及杆塔状态监测系统，由温度监测系统和扰动监测系统组成，其特征在于：包括主控模块、激光器、耦合器、调制模块、增益模块、环形器、光电转换模块、数据采集模块和光纤；
主控模块分别与激光器、调制模块、增益模块、数据采集模块、光电装换模块连接；激光器连接耦合器输入端，耦合器输出端输出的两光源分别依次连接调制模块、增益模块，增益模块与环形器的Ⅰ端口连接，环形器的Ⅱ端口连接光纤，环形器的Ⅲ端口经过光电转换模块后依次连接数据采集模块、主控模块。
2.根据权利要求1所述的输电线路及杆塔状态监测系统，其特征在于：激光器为大功率窄线宽激光器。
3.根据权利要求1所述的输电线路及杆塔状态监测系统，其特征在于：调制模块为声光调制系统或者电光调制系统。
4.根据权利要求1所述的输电线路及杆塔状态监测系统，其特征在于：光纤为单模光纤或保偏光纤。
5.根据权利要求1或4所述的输电线路及杆塔状态监测系统，其特征在于：温度监测系统光纤沿输电线路铺设，扰动监测系统沿输电线路铺设的同时，沿输电线塔杆外表面铺设。
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN109001542A (zh) * | 2018-05-18 | 2018-12-14 | 云南电网有限责任公司电力科学研究院 | 一种输电线路电磁场强监测系统及方法 |
| CN111121873A (zh) * | 2019-12-30 | 2020-05-08 | 武汉奥旭正源电力科技有限公司 | 一种分布式光纤传感装置 |
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