[實用新型]一種實現溫度測量以及微紫外光探測的多功能光纖傳感器

有效

• 申請號: 201520859557.0
• 申請日: 2015-10-30
• 公開（公告）號: CN205079779U
• 公開（公告）日: 2016-03-09
• 發明（設計）人: 陳建林
• 申請（專利權）人: 陳建林
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01D21/02
• 代理公司: 武漢楚天專利事務所 42113
• 代理人: 孔敏

技術領域

本實用新型涉及電力系統配網設備故障隱患監測技術領域，具體是一種實現溫度測量以及微紫外光探測的多功能光纖傳感器。

背景技術

電力系統設備的安全隱患一直以來都是必須高度重視的問題，諸如設備老化、接頭溫度異常升高、柜內壓力增大，負載電流突變、設備表面局部放電閃絡甚至產生電弧等等，通常情況下子這些故障的發生早起都會有些異常征兆，準確的捕捉這些異常征兆并提前預警，及時對設備進行維護和保養，就有可能有效地避免事故的發生。

目前，對電網設備表面和觸點溫度的監測，有人工用紅外檢測儀進行現場觀察記錄的方法和用無線測溫的方法，但是人工測溫無法做到實時，紅外測溫精度也滿足不了要求，而比較流行的無線測溫方法，與光纖測溫比較，除了抗干擾能力差以外，還需要考慮電池更換問題，或者用小電流互感器取能給測溫模塊供電，再將測溫得到的信號通過無線芯片無線傳輸給接收器，這種方案雖然實現了溫度信號的無線傳輸，但是由于電池供電需要定時更換電池，而且電池在夏季抗高溫能力較差，給電力部門的運營帶來影響；而采用電流互感器取能，傳感頭體積較大，而且布放的位置對取電是否方便影響很大，缺乏普遍適應性。還有一種采用聲表面波技術設計，根據溫度變化引起的聲表面波器件震蕩頻率變化來測量溫度。聲表面波器件的核心部件是聲表面波振蕩器，其無源的工作原理免除了供電問題，克服了有源無線測溫方法的問題。但該技術還處于早期發展階段，目前還存在著在強電場環境下抗干擾能力不強、穩定性較差等問題，難以實現大規模的推廣應用。

電力行業檢測局部放電的方法很多。目前比較流行的有紫外成像法、超聲波法和超高頻法等。這些檢測方法在不同的方面都有各自優點，在實踐中也都得到了一定程度的應用，但同時也都存在著各自的問題。采用紫外成像法對局部放電進行測量是目前比較先進的方法，原理上也是采用紫外光探測，但價格居高不下，給推廣帶來了相當難度；采用超高頻法來檢測局部放電是通過檢測設備內部產生的超高頻(300～3000MHz)電信號，來實現局部放電的檢測和定位，其傳感器實際上是接收超高頻信號的天線。超高頻檢測法的優點是能夠探測設備內部絕緣的局部放電，但致命的弱點是高頻抗干擾能力差；采用超聲波法來檢測局部放電是通過檢測氣體放電中產生的超聲波，來實現局部放電的檢測和定位，此方法精度可靠性都達不到要求。

發明內容

本實用新型提供一種實現溫度測量以及微紫外光探測的多功能光纖傳感器，其結構優化、成本大幅減小、不易受到環境因素的干擾、檢測精度可靠性高。

一種實現溫度測量以及微紫外光探測的多功能光纖傳感器，包括依次連接的熒光傳感頭、多模光纖及檢測裝置，所述檢測裝置包括LED發射組件、中央處理器、光電探測器、光接收放大電路、觸發告警電路、RS485接口及為各個模塊供電的電源，光電探測器的光輸入端與多模光纖連接，光電轉換輸出端與光接收放大電路連接，LED發射組件、光接收放大電路、觸發告警電路、RS485接口分別與中央處理器連接，LED發射組件用于對準多模光纖的入射口發射紫外光。

進一步的，所述LED發射組件包括分布在多模光纖的上下兩側的第一LED、第二LED及與第一LED、第二LED連接的LED發射驅動電路。

進一步的，第一LED、第二LED對準多模光纖發射紫外光的入射角<60度。

進一步的，中央處理器用于控制LED發射驅動電路驅動第一LED、第二LED的發光時間和強度，根據光接收放大電路傳送的電信號計算溫度值，通過Modbus協議經RS485接口與中央控制室通信。

本實用新型將紫外光監測與熒光溫度傳感器合二為一，采用了有源和無源相結合的技術手段，在同一傳感器內實現了紫外光與溫度的不同探測功能，同時通過發出自檢光脈沖，可達到光纖自檢(自測試)的目的，與現有通過價格昂貴的紫外成像儀以及溫度傳感器相比，結構緊湊，同時成本大幅減小，低成本高性價比使得大規模推廣電網在線局放監測應用成為可能。

附圖說明

圖1是本實用新型實現溫度測量以及微紫外光探測的多功能光纖傳感器的結構示意圖。

圖中：10—熒光傳感頭，20—多模光纖，30—檢測裝置，31—第一LED，32—第二LED，33—LED發射驅動電路，34—中央處理器，35—光電探測器，36—光接收放大電路，37—觸發告警電路，38—RS485接口，39—電源，40—中央控制室。

具體實施方式

下面將結合本實用新型中的附圖，對本實用新型中的技術方案進行清楚、完整地描述。