CN212539208U - 输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，包括：分布式光纤声传感解调仪，所述分布式光纤声传感解调仪用于发射光脉冲，并对反射的瑞利散射光进行相位解调；光纤复合地线；分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器用于监测光纤复合地线各个测量点的应变参数；计算机系统，所述计算机系统用于接收分布式光纤声传感解调仪发送的分布式光纤传感器各个测量点的应变参数；输电塔架；本实用新型不存在供电单元，监测设备寿命不受恶劣环境制约，设备稳定性高；以线路架设的OPGW光缆内部光纤作为传感光纤；同时不存在额外通信费用，信息安全性高；以光为传感介质，抗电磁干扰，数据测量准确；监测距离长，且为分布式监测。
Description
技术领域
本实用新型涉及输电线路技术领域，具体为输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统。
背景技术
电力系统是一个复杂的大系统，综合的靠性评估是关键技术、也是可靠性工程的重要组成部分，可靠性评估是根据设备的可靠性结构、寿命模型及试验信息，利用统计方法和手段，对评价系统的可靠性的性能指标给出估计的过程，对复杂大系统的可靠性评估一直是难题，主要原因是由于技术、费用和试验组织等方面的原因，分布式光纤传感系统可以沿传感光纤测量应力、振动好温度等物理参数，为复杂大系统可靠性评价提供了先进的技术手段，通过分布式光纤传感系统，可监测到高压输电线路复合地线动张力的分布状态，分辨率达到1m；覆冰会引起光纤复合地线的张力变化，在气象条件作用下，会发生光纤复合地线覆冰舞动，光纤复合地线会呈现动张力交变变化、通过对动张力的统计分析，实现对输电线路复合地线覆冰状态的监测。
但是，目前国内输电线路覆冰状态监测的主要通过称重/拉力传感器、导线温度/倾角传感器以及图像监测等实现；现有输电线路覆冰状态监测的称重/拉力传感器、导线温度/倾角传感器均为电气测量传感器，存在非线性、零点漂移、蠕变等特性，测量结果欠稳定，使用寿命较短，可靠性欠佳，易受输电线路周围强电磁环境干扰；而采用图像监测的方法，由于图像识别方法计算量巨大，图像数据需要占用大量的电力通信通道；此外在风雪较大的情况下，雪花及覆冰容易遮盖监控器镜头，导致无法准确分辨出导线的覆冰情况，CCD/COMS成像系统在恶劣的环境下的可靠性较差。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，包括：
分布式光纤声传感解调仪，所述分布式光纤声传感解调仪用于发射光脉冲，并对反射的瑞利散射光进行相位解调；
光纤复合地线；
分布式光纤传感器，所述分布式光纤传感器用于监测光纤复合地线各个测量点的应变参数；
计算机系统，所述计算机系统用于接收分布式光纤声传感解调仪发送的分布式光纤传感器各个测量点的应变参数；
输电塔架；
其中，所述分布式光纤声传感解调仪固定安装于输电塔架顶端一侧，所述光纤复合地线固定安装于输电塔架顶端。
优选的，所述分布式光纤传感器是利用光纤复合地线的一根单模光纤作为传感器。
优选的，所述光纤复合地线是作为传感器随输电线路全线布设的。
优选的，还包括：
光纤接入装置；所述光纤接入装置是由光纤接线盒和高压绝缘子构成的；
其中，所述光纤接入装置用于实现传感光纤与分布式光纤声传感解调仪连接，并实现分布式光纤声传感解调仪与光纤复合地线的绝缘隔离。
优选的，所述光纤复合地线的传感光纤通过光纤接入装置与分布式光纤声传感解调仪之间电性连接。
优选的，所述计算机系统通过USB接口与分布式光纤声传感解调仪之间电性连接。
优选的，所述分布式光纤传感器按照一定的间隔固定在所述光纤复合地线上。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1.本实用新型不存在供电单元，监测设备寿命不受恶劣环境制约，设备稳定性高。
2.本实用新型以线路架设的OPGW光缆内部光纤作为传感光纤。
3.本实用新型不存在额外通信费用，信息安全性高。
4.本实用新型以光为传感介质，抗电磁干扰，数据测量准确。
5.本实用新型监测距离长，且为分布式监测。
附图说明
图1为本实用新型的整体结构示意图；
图2为本实用新型的系统结构示意图；
图3为本实用新型的数学分析数据示意图。
图中：1-分布式光纤声传感解调仪；2-光纤复合地线；3-分布式光纤传感器；4-光纤接入装置；5-计算机系统；6-输电塔架。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1：
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，包括：分布式光纤声传感解调仪1、光纤复合地线2、分布式光纤传感器3、计算机系统5和输电塔架6。
进一步地，所述分布式光纤声传感解调仪1用于发射光脉冲，并对反射的瑞利散射光进行相位解调。
进一步地，所述分布式光纤传感器3用于监测光纤复合地线2各个测量点的应变参数。
其中，所述分布式光纤声传感解调仪1固定安装于输电塔架6顶端一侧，所述光纤复合地线2固定安装于输电塔架6顶端。
进一步地，所述计算机系统5用于接收分布式光纤声传感解调仪1发送的分布式光纤传感器3各个测量点的应变参数。
其中，所述分布式光纤传感器3是利用光纤复合地线2的一根单模光纤作为传感器。
其中，所述光纤复合地线2是作为传感器随输电线路全线布设的。
其中，还包括：光纤接入装置4；所述光纤接入装置4是由光纤接线盒和高压绝缘子构成的。
进一步地，所述光纤接入装置4用于实现传感光纤与分布式光纤声传感解调仪1连接，并实现分布式光纤声传感解调仪1与光纤复合地线2的绝缘隔离。
其中，所述光纤复合地线2的传感光纤通过光纤接入装置4与分布式光纤声传感解调仪1之间电性连接。
其中，所述计算机系统5通过USB接口与分布式光纤声传感解调仪1之间电性连接。
其中，所述分布式光纤传感器3按照一定的间隔固定在所述光纤复合地线2上。
实施例2：
请参阅图1-3，本实用新型提供一种技术方案：输电线路光纤复合地线覆冰状态监测技术方案，包括以下步骤：
S1、采集光纤复合地线动张力分布数据；
S2、计算生成各测量点动张力60s的变化值；
S3、聚类分析动张力60s变化值与光纤复合地线覆冰状态的相关性；
S4、建立光纤复合地线覆冰状态回归数学模型，实现光纤复合地线覆冰状态监测。
其中，通过选取光纤复合地线m个测量点60s动张力变化值作为覆冰状态的相关影响因子，进行回归分析，推导覆冰状态回归分析模型，实现对光纤复合地线覆冰状态的监测。
综合以上实施例所述，选取光纤复合地线覆冰条件下动张力随时间变化作为覆冰状态的相关因子，通过多元线性回归分析预测光纤复合地线覆冰状态的监测方法，解决现有分析方法中选取气象、导线拉力、导线风偏角等参数，统计分析导线覆冰状态存在的数据归一性、稳定性和准确性差导致监测覆冰状态准确度不高的问题，通过选取光纤复合地线各测量点60s动张力的变化值作为覆冰状态的相关影响因子，可以减小测量精度引起的误差，提高数学模型的稳定性，减小随机误差。
在本实用新型所提供的几个实施方式中，应该理解到所揭露的装置可以通过其它的方式实现。所显示或讨论的相互之间的焊接或螺纹连接或缠绕连接可以是通过设备进行辅助完成的，如焊枪实现焊接，用扳手实现螺纹连接等，装置组成部件材料多种多样，例如铝合金、钢和铜等金属材料，通过铸造或者采用机械冲压等方式成型。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
以上所述仅为本实用新型的实施方式，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (7)
1.输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于，包括：
分布式光纤声传感解调仪(1)，所述分布式光纤声传感解调仪(1)用于发射光脉冲，并对反射的瑞利散射光进行相位解调；
光纤复合地线(2)；
分布式光纤传感器(3)，所述分布式光纤传感器(3)用于监测光纤复合地线(2)各个测量点的应变参数；
计算机系统(5)，所述计算机系统(5)用于接收分布式光纤声传感解调仪(1)发送的分布式光纤传感器(3)各个测量点的应变参数；
输电塔架(6)；
其中，所述分布式光纤声传感解调仪(1)固定安装于输电塔架(6)顶端一侧，所述光纤复合地线(2)固定安装于输电塔架(6)顶端。
2.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于：所述分布式光纤传感器(3)是利用光纤复合地线(2)的一根单模光纤作为传感器。
3.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于：所述光纤复合地线(2)是作为传感器随输电线路全线布设的。
4.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于，还包括：
光纤接入装置(4)；所述光纤接入装置(4)是由光纤接线盒和高压绝缘子构成的；
其中，所述光纤接入装置(4)用于实现传感光纤与分布式光纤声传感解调仪(1)连接，并实现分布式光纤声传感解调仪(1)与光纤复合地线(2)的绝缘隔离。
5.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于：所述光纤复合地线(2)的传感光纤通过光纤接入装置(4)与分布式光纤声传感解调仪(1)之间电性连接。
6.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于：所述计算机系统(5)通过USB接口与分布式光纤声传感解调仪(1)之间电性连接。
7.根据权利要求1所述的输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统，其特征在于：所述分布式光纤传感器(3)按照一定的间隔固定在所述光纤复合地线(2)上。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| CN202020353528.8U CN212539208U (zh) | 2020-03-19 | 2020-03-19 | 输电线路光纤复合地线覆冰状态监测系统 |
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Publications (1)
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Country Status (1)
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2020
- 2020-03-19 CN CN202020353528.8U patent/CN212539208U/zh active Active
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