[實(shí)用新型]基于光纖光柵傳感的電纜隧道多狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201220596396.7
• 申請(qǐng)日: 2012-11-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN202903240U
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-04-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 常曉東;熊巖;印新達(dá)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢理工光科股份有限公司
• 主分類號(hào): G01D21/02
• 分類號(hào): G01D21/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 王丹

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種多狀態(tài)綜合監(jiān)控系統(tǒng)，具體地說(shuō)是基于光纖光柵傳感技術(shù)，針對(duì)電纜隧道電纜本體，環(huán)境監(jiān)測(cè)及隧道安防的多狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)

電纜隧道的使用，是滿足中心城區(qū)高負(fù)荷密度和電纜化的供電要求，有效保障電力通道的輸送容量和提高通道資源利用率的重要措施。伴隨著城市電力電纜隧道的飛速發(fā)展，對(duì)電力電纜隧道的維護(hù)、監(jiān)控和管理要求也逐步提升。集智能化、無(wú)人化于一身的現(xiàn)代監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)逐步取代了原有的傳統(tǒng)管理模式，先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)備將為電力電纜隧道的運(yùn)行維護(hù)提供更多領(lǐng)域的技術(shù)支持和保障。

專利號(hào)為200420000941.7的《一種電纜隧道的防火系統(tǒng)》和專利號(hào)為200810137337.1的《電纜隧道自動(dòng)排水系統(tǒng)》都僅針對(duì)電纜隧道單一環(huán)境因素進(jìn)行監(jiān)測(cè)。專利號(hào)為201010182962.5的《一種電纜隧道綜合控制系統(tǒng)》對(duì)電纜隧道內(nèi)的溫度、液位、照明控制等多種狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，但該技術(shù)所選用的電學(xué)原理傳感器，在惡劣的電纜隧道環(huán)境下的使用壽命、傳感器的現(xiàn)場(chǎng)取電、系統(tǒng)組網(wǎng)等方面都受到極大的限制。

光纖光柵傳感技術(shù)是近年發(fā)展起來(lái)的先進(jìn)傳感技術(shù)，與傳統(tǒng)電學(xué)類傳感技術(shù)相比，其在可靠性、安全性、測(cè)量參量范圍、組網(wǎng)能力等方面均擁有明顯優(yōu)勢(shì)，是非常適合于電力領(lǐng)域的先進(jìn)傳感技術(shù)。光纖光柵傳感技術(shù)可以對(duì)多種不同物理量進(jìn)行監(jiān)測(cè)，包括：溫度、應(yīng)變、壓力、位移、壓強(qiáng)、加速度等。將光纖光柵傳感技術(shù)與電纜隧道的實(shí)際監(jiān)控需求相結(jié)合，對(duì)隧道內(nèi)電纜本體溫度，隧道環(huán)境溫度，隧道井蓋狀態(tài)，隧道積水水位等多種環(huán)境參量，以及隧道的入侵防范等進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，并在此基礎(chǔ)上建立集成化管理平臺(tái)，真正推動(dòng)電力電纜隧道監(jiān)控運(yùn)行管理水平的提升。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有傳感技術(shù)的不足，提供一種基于光纖光柵傳感的電纜隧道多狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理和指揮決策的智能化。

本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案為：一種基于光纖光柵傳感的電纜隧道多狀態(tài)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：它包括鋪設(shè)在電纜隧道中的通信光纜、用于檢測(cè)電纜隧道門禁狀態(tài)的光纖光柵門禁傳感器、用于檢測(cè)井蓋開(kāi)合狀態(tài)的光纖光柵井蓋傳感器、用于檢測(cè)電纜隧道內(nèi)積水液位的光纖光柵液位傳感器和用于測(cè)量電纜接頭溫度及隧道環(huán)境溫度的光纖光柵溫度傳感器，光纖光柵門禁傳感器、光纖光柵井蓋傳感器、光纖光柵液位傳感器和光纖光柵溫度傳感器分別與通信光纜連接，通信光纜通過(guò)光纖光柵解調(diào)器與上位機(jī)連接，上位機(jī)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與中控系統(tǒng)連接。

按上述方案，各傳感器與通信光纜之間采用熔接的方式連接，信號(hào)的傳感和傳輸采用全光纖網(wǎng)絡(luò)。

按上述方案，通信光纜與各傳感器熔接處采用熱縮管固定，熱縮管設(shè)置在光纖接續(xù)盒中。

按上述方案，所述的每2-4個(gè)豎直排放的光纖光柵液位傳感器為一組，還包括能夠隨積水上浮的浮漂和設(shè)置在浮漂上的磁鐵，當(dāng)積水上浮至與光纖光柵液位傳感器等高時(shí)浮漂上的磁鐵與光纖光柵液位傳感器接觸。

按上述方案，所述的光纖光柵溫度傳感器的個(gè)數(shù)為2-40個(gè)，并通過(guò)通信光纜連接為串聯(lián)形式，沿通信電纜本體分布。

按上述方案，所述的光纖光柵井蓋傳感器和光纖光柵門禁傳感器均為光纖光柵應(yīng)變傳感器，分別安裝在井蓋下方和門上方。

本實(shí)用新型的有益效果為：

1、本系統(tǒng)以光纖光柵傳感技術(shù)為支撐，結(jié)合光纖網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將電纜隧道內(nèi)多狀態(tài)參量監(jiān)測(cè)集成于統(tǒng)一的管理平臺(tái)，形成全新的電纜隧道狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和運(yùn)維管理模式，為電纜隧道事故預(yù)防、電纜網(wǎng)的安全可靠供電提供保障，實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)生產(chǎn)運(yùn)行管理和指揮決策的智能化。

2、將光纖光柵傳感器與普通的機(jī)械結(jié)構(gòu)相結(jié)合，當(dāng)浮漂頂端的磁鐵與光纖光柵傳感器接觸時(shí)改變光纖光柵傳感器內(nèi)部受力狀態(tài)，導(dǎo)致光纖光柵的波長(zhǎng)發(fā)生變化，變化后波長(zhǎng)信息經(jīng)傳輸光纜到解調(diào)儀，解調(diào)儀和上位機(jī)，上位機(jī)處理后顯示出當(dāng)前液位信息。

3、利用本系統(tǒng)可提高電力系統(tǒng)的運(yùn)行安全監(jiān)管水平，提高電力系統(tǒng)的工作效率，推進(jìn)了電力行業(yè)的智能化、自動(dòng)化管理，為輸電系統(tǒng)提供了更為安全有效的管理模式。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1、通信光纜，2、光纖光柵解調(diào)器，3、上位機(jī)，4、中控系統(tǒng)，5、光纖光柵門禁傳感器，6、光纖光柵井蓋傳感器，7、光纖光柵液位傳感器，8、光纖光柵溫度傳感器。

具體實(shí)施方式