CN210514507U - 故障监测系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种故障监测系统，工作时与待测电缆接头固定连接，所述故障监测系统包括光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和信号处理器。光纤光栅传感器用于发出固定波长范围的光，所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头运行状况的影响后生成反馈光。光纤光栅解调仪与所述光纤光栅传感器通过光纤连接，以根据所述反馈光生成解调结果。信号处理器与所述光纤光栅解调仪信号连接，以根据所述解调结果生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头的运行状况。本申请提供的所述故障监测系统可以解决传统方案中在对电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题。

Description

故障监测系统

技术领域

本申请涉及电缆监测领域，特别是涉及一种故障监测系统。

背景技术

随着国民经济的快速发展，电力成为现代工业文明的标志。电力电缆作为主要的供电线路，经常因为电缆接头的故障而引起电缆的运行故障，从而影响居民用电。

传统的方法一般是利用无线测温传感器监测电缆接头的温度，由于接头故障时，电阻增大，温度随之升高，无线测温传感器就会监测到温度异常。还有一种方法是接地电流检测，接地电流的变化量与击穿绝缘层的电压有很高的相关性,接地电流也可以成为判断绝缘层老化程度的根据。但是，传统方法的传感器和电路板都密封在绝缘体内，在传感器和电路板获取到电缆接头的温度或接地电流后，通常采用无线或者有线收发的方式传输数据。但是，由于电力电缆接头内部的强磁场，数据进行无线或有线传输时易受磁场干扰。

因此，传统方案中在对电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对传统方案中电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题，提供一种故障监测系统。

一种故障监测系统，包括：

光纤光栅传感器，用于发出固定波长范围的光，所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头运行状况的影响后生成反馈光；

光纤光栅解调仪，与所述光纤光栅传感器通过光纤连接，以向所述光纤光栅传感器发射所述固定波长范围的光，并根据所述反馈光生成解调结果；

信号处理器，与所述光纤光栅解调仪信号连接，以根据所述解调结果生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头的运行状况。

本申请提供一种故障监测系统，工作时与待测电缆接头固定连接。所述故障监测系统包括光纤光栅传感器、光纤光栅解调仪和信号处理器。所述光纤光栅解调仪与所述光纤光栅传感器通过光纤连接，以根据所述反馈光生成解调结果。所述信号处理器与所述光纤光栅解调仪信号连接，以根据所述解调结果生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头的运行状况。本申请提供的所述故障监测系统可以解决传统方案中在对电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题。

其中一项实施例中，所述光纤光栅传感器包括一段光纤，

所述光纤用于接收并向所述待测电缆接头发出所述固定波长范围的光，以及接收反馈光，并向所述光纤光栅解调仪发出所述反馈光。

其中一项实施例中，所述光纤光栅解调仪包括：

宽带光源，用于向所述光纤发射固定波长范围的光；

光纤耦合器，与所述宽带光源和所述光纤通过光纤连接，以使所述固定波长范围的光进入所述光纤。

其中一项实施例中，还包括：

固定器，用于将所述光纤光栅传感器固定于所述待测电缆接头上。

其中一项实施例中，所述固定器包括至少两个可拆卸连接的固定板。

其中一项实施例中，所述固定板上设置有至少两个通孔。

其中一项实施例中，所述固定器还包括

固定螺丝，与所述通孔匹配设置；

固定螺母，与所述固定螺丝匹配设置。

其中一项实施例中，所述固定板上覆盖设置有隔热材料。

其中一项实施例中，还包括：

服务器，与所述信号处理器电连接，以向终端设备发送所述分析结果。

其中一项实施例中，还包括：

声光报警器，与所述服务器电连接，并被所述服务器控制进行报警操作。

附图说明

图1为本申请的一个实施例提供的故障监测系统的结构示意图。

图2为本申请的另一个实施例提供的故障监测系统的结构示意图。

图3为本申请的一个实施例提供的固定器的剖面示意图。

图4为本申请的另一个实施例提供的固定器的剖面示意图。

图5为本申请的一个实施例提供的固定器的俯视图。

附图标记说明：

故障监测系统 10

光纤光栅传感器 100

光纤 110

光纤光栅解调仪 200

宽带光源 210

光纤耦合器 220

信号处理器 300

固定器 400

固定板 410

通孔 411

固定螺丝 412

固定螺母 413

服务器 500

声光报警器 600

具体实施方式

传统方案中在对电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题，因此，本申请提供一种故障监测系统，用于监测电缆接头处的运行状况。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下通过实施例，并结合附图，对本申请的故障监测系统进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

请参见图1，本申请提供一种故障监测系统10，工作时与待测电缆接头20固定连接。所述故障监测系统10包括光纤光栅传感器100、光纤光栅解调仪200和信号处理器300。

所述光纤光栅传感器100用于发出固定波长范围的光，所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头20运行状况的影响后生成反馈光。所述光纤光栅传感器100安装于所述待测电缆接头20处，具体的，安装于所述待测电缆接头20的外绝缘层表面。所述待测电缆接头20的运行状况指的是所述待测电缆接头20接头处的温度状况和振动状况。所述光纤光栅传感器100发出的光具有固定波长，当所述固定波长范围的光受外界影响改变波长后生成所述反馈光。所述光纤光栅解调仪200和所述信号处理器300对所述反馈光进行分析，即对波长的改变量进行分析，进而得到所述待测电缆接头20的运行状况。所述光纤光栅传感器100固定在所述待测电缆接头20处，因此，所述光纤光栅传感器100可以测得所述待测电缆接头20处的温度和振动信息，且测量结果较为准确。

所述光纤光栅解调仪200与所述光纤光栅传感器100通过光纤连接，以向所述光纤光栅传感器100发射所述固定波长范围的光，并根据所述反馈光生成解调结果。所述光纤光栅解调仪200可以发射所述固定波长范围的光，进而所述固定波长范围的光通过光纤传输至所述光纤光栅传感器100，由所述光纤光栅传感器100将所述固定波长范围的光发射至所述待测电缆接头20处。所述光纤光栅解调仪200还可以接收所述反馈光，并对所述反馈光进行波长解调，进而得到所述反馈光的光谱信息，即所述解调结果。

所述信号处理器300与所述光纤光栅解调仪200信号连接，以根据所述解调结果生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头20的运行状况。所述信号处理器300可以对所述反馈光的光谱信息进行分析，进而得到所述反馈光波长信息，所述波长信息包括波段，以及波段对应的波长，以及其他可以反映波长变化信息的数据。所述信号处理器300可以对将所述反馈光的波长信息与所述固定波长范围的光的波长信息进行对比分析，进而得到所述待测电缆接头20处的温度数据和振动数据。所述温度数据和所述振动数据可以显示所述待测电缆接头20处的温度状况和振动状况。

本实施例提供的所述故障监测系统10，工作时与所述待测电缆接头20固定连接。所述故障监测系统10包括所述光纤光栅传感器100、所述光纤光栅解调仪200和所述信号处理器300。所述光纤光栅传感器100安装于所述待测电缆接头20处，所述光纤光栅解调仪200向所述光纤光栅传感器100发射所述固定波长范围的光。进而，所述光纤光栅传感器100向所述待测电缆接头20处发出所述固定波长范围的光，所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头20处温度和振动的影响后，改变光的波长，并生成所述反馈光。所述反馈光通过光纤传输至所述光纤光栅解调仪200，由所述光纤光栅解调仪200对所述反馈光进行波谱分析，并生成解调结果。所述信号处理器300可以对波谱图像，即所述解调结果进行分析，进而生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头20的运行状况。本实施例提供的所述故障监测系统10可以解决传统方案中在对电缆接头进行测量时存在测量误差大的问题。

在本申请的一个实施例中，所述光纤光栅传感器100包括一段光纤110，所述光纤110用于接收并向所述待测电缆接头20发出所述固定波长范围的光，以及接收所述反馈光，并向所述光纤光栅解调仪200发出所述反馈光。所述光纤110与所述光纤光栅解调仪200通过光纤连接，以接收所述光纤光栅解调仪200发出的所述固定波长范围的光。当所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头20的影响后改变光的波长，即生成反馈光，此时所述光纤110首先接收到所述反馈光。进而，所述光纤将所述反馈光发送至所述光纤光栅解调仪200，供所述光纤光栅解调仪200进行解调分析。

请参见图2，在本申请的一个实施例中，所述光纤光栅解调仪200包括宽带光源210和光纤耦合器220。所述宽带光源210用于生成所述固定范围波长的光。所述光纤耦合器220是用于连接不同光纤的可拆卸活动连接的器件。可以理解的是，所述光纤光栅传感器100和所述光纤光栅解调仪200通过光纤连接。所述光纤耦合器220可以把光纤的两个端面精密对接起来，以使所述固定范围波长的光最大限度从所述宽带光源210进入所述光纤光栅传感器100。所述光纤耦合器220的种类可以根据实际需要选择，本申请不做限定。

请参见图2至图5，在本申请的一个实施例中，所述故障监测系统10还包括固定器400，用于将所述光纤光栅传感器100固定于所述待测电缆接头20上。在一个实施例中，所述固定器400包括至少两个可拆卸连接的固定板410。所述光纤光栅传感器100放置于所述待测电缆接头20的外绝缘层表面之后，由至少两个可拆卸连接的固定板410相互连接组成中空管。此时所述光纤光栅传感器100置于所述中空管中，所述中空管的内径可以使所述光纤光栅传感器100紧密贴合于电缆的外绝缘层。至少两个所述固定板410之间的可拆卸连接方式可以为螺接、铆接或这链接，只要能将所述光纤光栅传感器100紧密固定于所述待测电缆接头20处即可。至少两个所述固定板410之间的可拆卸连接方式可以根据实际需要选择，本申请不做限定。

在本申请的一个实施例中，所述固定板410上设置有至少两个通孔411。所述固定器400还包括固定螺丝412和固定螺母413。所述固定螺丝412与所述通孔411匹配设置，所述固定螺母413与所述固定螺丝412匹配设置。在安装连接所述固定板410时，所述固定螺丝412穿过所述通孔411与所述固定螺母413安装，以使不同的所述固定板410连接在一起。所述固定螺丝412和所述固定螺母413的规格可以根据实际需要选择，本申请不做限定。

在本申请的一个实施例中，所述固定板410上覆盖设置有隔热材料。所述隔热材料可以为石棉、岩棉、硅酸盐、气凝胶毡、真空板等。所述隔热材料用于防止周围环境对所述待测电缆接头20处运行温度的影响，以免所述故障监测系统10对所述电缆接头20处的运行温度产生较大的测量误差。若将所述固定板410与所述光纤光栅传感器100的接触面定义为内表面，则所述固定板410与外界空气的接触面定义为外表面。可以理解的是，所述隔热材料覆盖在所述固定板410的外表面。

在本申请的一个实施例中，所述故障监测系统10还包括服务器500，与所述信号处理器300电连接，以向终端设备发送所述分析结果。所述服务器500的规格和型号可以根据实际需要选择，本申请不做限定。所述故障监测系统10还包括声光报警器600，与所述服务器500电连接，并被所述服务器500控制进行报警操作。所述声光报警器600包括声报警器和光报警器。当所述待测电缆接头20处的温度或者振动程度超过预警值时，所述服务器500可以控制所述声光报警器600进行报警，以提醒现场工作人员及时发现所述待测电缆接头20处的异常。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种故障监测系统，工作时与待测电缆接头(20)固定连接，其特征在于，包括：

光纤光栅传感器(100)，用于发出固定波长范围的光，所述固定波长范围的光受所述待测电缆接头(20)运行状况的影响后生成反馈光；

光纤光栅解调仪(200)，与所述光纤光栅传感器(100)通过光纤连接，以向所述光纤光栅传感器(100)发射所述固定波长范围的光，并根据所述反馈光生成解调结果；

信号处理器(300)，与所述光纤光栅解调仪(200)信号连接，以根据所述解调结果生成分析结果，所述分析结果用于指示所述待测电缆接头(20)的运行状况。

2.如权利要求1所述的故障监测系统，其特征在于，所述光纤光栅传感器(100)包括一段光纤(110)，

所述光纤(110)用于接收并向所述待测电缆接头(20)发出所述固定波长范围的光，以及接收反馈光，并向所述光纤光栅解调仪(200)发出所述反馈光。

3.如权利要求2所述的故障监测系统，其特征在于，所述光纤光栅解调仪(200)包括：

宽带光源(210)，用于向所述光纤(110)发射固定波长范围的光；

光纤耦合器(220)，与所述宽带光源(210)和所述光纤(110)通过光纤连接，以使所述固定波长范围的光进入所述光纤(110)。

4.如权利要求1所述的故障监测系统，其特征在于，还包括：

固定器(400)，用于将所述光纤光栅传感器(100)固定于所述待测电缆接头(20)上。

5.如权利要求4所述的故障监测系统，其特征在于，所述固定器(400)包括至少两个可拆卸连接的固定板(410)。

6.如权利要求5所述的故障监测系统，其特征在于，所述固定板(410)上设置有至少两个通孔(411)。

7.如权利要求6所述的故障监测系统，其特征在于，所述固定器(400)还包括

固定螺丝(412)，与所述通孔(411)匹配设置；

固定螺母(413)，与所述固定螺丝(412)匹配设置。

8.如权利要求7所述的故障监测系统，其特征在于，所述固定板(410)上覆盖设置有隔热材料。

9.如权利要求1所述的故障监测系统，其特征在于，还包括：

服务器(500)，与所述信号处理器(300)电连接，以向终端设备发送所述分析结果。

10.如权利要求9所述的故障监测系统，其特征在于，还包括：

声光报警器(600)，与所述服务器(500)电连接，并被所述服务器(500)控制进行报警操作。

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