[實用新型]一種基于FBG與GPRS的高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320201358.1
• 申請日: 2013-04-18
• 公開（公告）號: CN203259291U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 盧東祁;張玉琢;劉婧;李芳漪;王超;吳梓川;張又中
• 申請（專利權(quán)）人: 盧東祁;張玉琢
• 主分類號: G01L5/04
• 分類號: G01L5/04
• 代理公司: 沈陽晨創(chuàng)科技專利代理有限責(zé)任公司 21001
• 代理人: 任玉龍

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)，特別涉及了一種基于FBG與GPRS的高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)裝置，F(xiàn)BG為光纖布拉格光柵。

背景技術(shù)

電力工業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，是服務(wù)于千家萬戶的公用事業(yè)。其中遠(yuǎn)距離高壓電網(wǎng)的鋪架和建設(shè)在大容量傳輸電能中起著很大的作用。目前輸電的華中、華東、華北、東北和南方電網(wǎng)，都是以500千伏為主的高壓電網(wǎng)架。現(xiàn)有的長距離輸電線長期以來抗風(fēng)險能力一直備受關(guān)注，現(xiàn)有輸電線的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)在一定程度上不受自然等因素的制約，在一定的工作溫度范圍和負(fù)荷承重限度之間是可以正常工作的。但是高壓輸電線若發(fā)生故障，比如由于雨雪冰凍災(zāi)害等，冰凍掛在高壓線上時會增加輸電線的荷載，履冰面積越大，電線承重越來越大，輸電線斷裂以及耐張塔倒塌的可能性越來越大。現(xiàn)階段為了預(yù)防這種災(zāi)害，必須由線路工人進(jìn)行安全巡查。線路工人的工作是十分辛苦，尤其是在地形復(fù)雜的山區(qū)，均要每月到位一次進(jìn)行巡線檢查。一條線路往往幾百公里，全靠人走，還要上塔工作，工作勞動強(qiáng)度很大，經(jīng)濟(jì)成本較高。并且人工查找故障點往往需要較長時間。因此在山區(qū)等復(fù)雜的地形下，及時發(fā)現(xiàn)故障和及時維修是很不容易實現(xiàn)的。及時檢測維修輸電網(wǎng)絡(luò)成為一大難題，尤其考慮到高壓電線的力學(xué)復(fù)雜性。現(xiàn)有測量辦法精確性低，時效性低，并且維修成本高，不僅耗費人力物力，還不能保證故障的準(zhǔn)時準(zhǔn)確預(yù)警。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是為了提高工作效率，特提供了一種基于FBG與GPRS的高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)裝置。

本實用新型提供了一種基于FBG與GPRS的高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)裝置，其特征在于：所述的基于FBG與GPRS的高壓線張力監(jiān)控與預(yù)警系統(tǒng)裝置，包括傳感器模塊1，單片機(jī)2，外圍電路及GPRS模塊3，電源模塊4，電路板5，外殼6；

其中：傳感器模塊1，單片機(jī)2，外圍電路及GPRS模塊3和電源模塊4通過電路連接，集成于一塊電路板5上，GPRS模塊3通過GPRS網(wǎng)絡(luò)接入互聯(lián)網(wǎng)，與主機(jī)上的數(shù)據(jù)接收和處理程序模塊相連；電路板5安裝于外殼6中，傳感器1的光纖光柵11部分伸出外殼6，粘附于高壓電線纜上；外殼6安裝于高壓電線纜上。

傳感器模塊1包括第一光纖布拉格光柵11，波分耦合器12，雪崩光電二極管13，A/D模塊14，第二光纖布拉格光柵15，LED燈16，運算電路17；

第一光纖布拉格光柵11和第二光纖布拉格光柵15分別受LED燈16照射，波分耦合器12與雪崩光電二極管13連接，運算電路17分別與雪崩光電二極管13和A/D模塊14連接。

第一光纖布拉格光柵11粘貼在高壓線上用來測量力的應(yīng)變，第二光纖布拉格光柵15固定在一個裝置中，形狀不隨高壓線力的大小變化，僅測量溫度信號。運用LED燈16燈光照射到布拉格光纖光柵，反射光連接到波分耦合器12的輸入端，第一光纖布拉格光柵11的功能是完成應(yīng)變信號到光波長信號的轉(zhuǎn)變過程，應(yīng)變信號具體為力或溫度，波分耦合器12有一個輸入端，兩個輸出端，功能是將光波長信號轉(zhuǎn)變?yōu)楣夤β市盘枴Ｆ鋬蓚€輸出端分別與兩個雪崩光電二極管13的輸入端相連，其功能是將光功率信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枴?!-- SIPO -->

所述的電源模塊4由導(dǎo)線41和電流調(diào)理器42構(gòu)成；導(dǎo)線41繞制在高壓線上，利用傳輸?shù)碾娔芡ㄟ^電磁感應(yīng)現(xiàn)象在導(dǎo)線41中產(chǎn)生出交流電，電流調(diào)理器42完成整流、濾波過程將導(dǎo)線中不穩(wěn)定的交流轉(zhuǎn)變成穩(wěn)定的直流，為整個系統(tǒng)提供電源。

所述的外殼6為長方體結(jié)構(gòu)或圓柱體結(jié)構(gòu)。

所述的單片機(jī)2采用的是AT89S51/52單片機(jī)。包含中央處理器、程序存儲器(ROM)、數(shù)據(jù)存儲器(RAM)、定時/計數(shù)器、并行接口、串行接口和中斷系統(tǒng)幾大單元及數(shù)據(jù)總線、地址總線和控制總線的三大總線。單片機(jī)2的一組輸入輸出接口與A/D轉(zhuǎn)換器14的八個輸出端口對于連接，功能是通過單片機(jī)編程實現(xiàn)對GPRS系統(tǒng)的控制，包括數(shù)據(jù)的無線傳輸、接收和顯示，對于整個硬件電路起到控制和樞紐的作用。

本實用新型的優(yōu)點：