CN204964483U - 基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，它的温度传感器、湿度传感器和激光传感器的信号输出端均连接中央处理器的信号输入端，中央处理器的数据通信端连接存储模块的第一数据通信端，存储模块的第二数据通信端通过通讯模块无线连接监测中心电脑的通信端，电源模块分别连接中央处理器、存储模块和通讯模块的电源端，光发生器的光信号输出端连接石英玻璃棒的一端，石英玻璃棒另一端连接激光传感器的光信号接收端。本实用新型能够及时反馈输电线路绝缘子污秽变化情况，解决了传统方法需要对绝缘子进行停电检测、实施难度大、实时性差、影响电网正常安全运行的问题。

Description

基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统

技术领域

本实用新型涉及车辆应急救援和电动车移动充电技术领域，具体涉及一种基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统。

技术背景

绝缘子是电力系统中数量最多且最为重要的元件之一，高压输电线路中在线运行的绝缘子，表面会逐渐沉积一层来自空气污染和地面灰尘的污秽物，其中含有导电性的盐类电解质，当遇有雾霆及冰雪等潮湿天气时，绝缘子表面污秽物吸收水分，使污层中的电解质溶解、电离，导致绝缘子的表面泄漏电流增加。电场强度足够大时，将产生局部放电，甚至转变为局部电弧，局部电弧达到临界状态时，电弧贯穿两极，造成闪络。由于常规巡视不便及时发现故障，而导致绝缘子放电的现象时有发生，极易造成电力系统的严重故障。

为了防止污闪事故的发生，需要对污染绝缘子做出及时准确的判断，以便在危险来临之前，采取必要的措施，传统的绝缘子污秽度监测方法需要对绝缘子进行停电，然后对绝缘子的污秽度进行分析研究，这种方式的实施难度大、实时性差、影响电网正常安全运行。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，该系统能够及时反馈输电线路绝缘子污秽变化情况，解决了传统方法需要对绝缘子进行停电检测、实施难度大、实时性差、影响电网正常安全运行的问题。

为实现此目的，本实用新型所设计的基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，其特征在于：它包括现场终端和监测中心电脑，所述现场终端包括温度传感器、湿度传感器、激光传感器、中央处理器、存储模块、通讯模块、电源模块、光发生器和石英玻璃棒，所述温度传感器、湿度传感器和激光传感器的信号输出端均连接中央处理器的信号输入端，中央处理器的数据通信端连接存储模块的第一数据通信端，存储模块的第二数据通信端通过通讯模块无线连接监测中心电脑的通信端，所述电源模块分别连接中央处理器、存储模块和通讯模块的电源端，所述光发生器的光信号输出端连接石英玻璃棒的一端，石英玻璃棒另一端连接激光传感器的光信号接收端。

本实用新型的有益效果是：利用数据通信技术实施在线监测，使得对绝缘子的污秽检测不需要停电检测，能够实时监测并对数据进行分析，很好的掌握绝缘子的污秽情况，实时性较好，不影响电网正常的安全运行。通过输电线路在线监视技术的实施减少了大量的停电检修和带电检修工作量，减少了发生人身事故的机率。原来的巡视，需要人员定时到线路进行，且输电线路都在地质条件比较恶劣的地方，还有在天气条件比较恶劣的情况，工人很疲劳，在实际工作中，发生人身事故的险情在系统内时有发生。采用输电线路在线监视技术减少了人员定时巡视的需要，对确保人身安全和设备安全十分有利。该系统不受环境干扰、准确度高，在线实时监测稳定。

附图说明

图1为本实用新型的结构框图；

其中，1—现场终端、1.1—温度传感器、1.2—湿度传感器、1.3—激光传感器、1.4—中央处理器、1.5—存储模块、1.6—通讯模块、1.7—电源模块、1.8—光发生器、19—和石英玻璃棒、2—监测中心电脑。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明：

如图1所示的基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，它包括现场终端1和监测中心电脑2，所述现场终端1包括温度传感器1.1、湿度传感器1.2、激光传感器1.3、中央处理器1.4、存储模块1.5、通讯模块1.6、电源模块1.7、光发生器1.8和石英玻璃棒1.9，所述温度传感器1.1、湿度传感器1.2和激光传感器1.3的信号输出端均连接中央处理器1.4的信号输入端，中央处理器1.4的数据通信端连接存储模块1.5的第一数据通信端，存储模块1.5的第二数据通信端通过通讯模块1.6无线连接监测中心电脑2的通信端，所述电源模块1.7分别连接中央处理器1.4、存储模块1.5和通讯模块1.6的电源端，所述光发生器1.8的光信号输出端连接石英玻璃棒1.9的一端，石英玻璃棒1.9另一端连接激光传感器1.3的光信号接收端。

上述技术方案中，石英玻璃棒1.9是一个以棒为芯，大气为包层的多模介质光波导。当石英玻璃棒1.9上无污秽时，由于石英的折射率n1大于空气的折射率n2(n1>n2)，其传输损耗很小，石英玻璃棒1.9的输出光基本不变；当石英玻璃棒1.9上有污秽时，污秽中的污染粒子导致折射率n增大，光能参数发生改变。中央处理器1.4根据所述光通量数据和光损耗数据并依照现有的光参数盐密参数精密算法计算出石英玻璃棒1.9上对应的实时盐密和灰密数据。

上述技术方案中，所述光发生器1.8的光信号输出端输出的光的波长范围为1500～1600nm。优选为1550nm，此波长在介质传输中的理论损耗最低。有利于盐密和灰密计算的准确性。

上述技术方案中，所述通讯模块1.6与监测中心电脑2之间通过GSM无线通讯协议或3G(第三代移动通信标准)通信协议或4G(第四代移动通信标准)通信协议无线连接。

上述技术方案中，光发生器1.8和激光传感器1.3建立稳定的激光产生和光在石英晶体传感元件中的传输通路，以保证传感的灵敏度和精确度，通过检测光能参数的变化和环境温湿度的变化，就可以计算出绝缘子表面附着的盐密。

本实用新型能够实时直接地了解输电线路绝缘子污秽的变化情况，可及时对发生的事件做出反应，防止线路事故的发生，同时也能够为提高电网的设计安全性提供准确的决策依据。

本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (3)

1.一种基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，其特征在于：它包括现场终端(1)和监测中心电脑(2)，所述现场终端(1)包括温度传感器(1.1)、湿度传感器(1.2)、激光传感器(1.3)、中央处理器(1.4)、存储模块(1.5)、通讯模块(1.6)、电源模块(1.7)、光发生器(1.8)和石英玻璃棒(1.9)，所述温度传感器(1.1)、湿度传感器(1.2)和激光传感器(1.3)的信号输出端均连接中央处理器(1.4)的信号输入端，中央处理器(1.4)的数据通信端连接存储模块(1.5)的第一数据通信端，存储模块(1.5)的第二数据通信端通过通讯模块(1.6)无线连接监测中心电脑(2)的通信端，所述电源模块(1.7)分别连接中央处理器(1.4)、存储模块(1.5)和通讯模块(1.6)的电源端，所述光发生器(1.8)的光信号输出端连接石英玻璃棒(1.9)的一端，石英玻璃棒(1.9)另一端连接激光传感器(1.3)的光信号接收端。

2.根据权利要求1所述的基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，其特征在于：所述光发生器(1.8)的光信号输出端输出的光的波长范围为1500～1600nm。

3.根据权利要求1所述的基于晶体镜面反射率光传感器的绝缘子污秽度监测系统，其特征在于：所述通讯模块(1.6)与监测中心电脑(2)之间通过GSM无线通讯协议或3G通信协议或4G通信协议无线连接。