[實用新型]一種輸電線路的覆冰積雪監測系統

有效

• 申請號: 201620128258.4
• 申請日: 2016-02-18
• 公開（公告）號: CN205352467U
• 公開（公告）日: 2016-06-29
• 發明（設計）人: 馮昌斌;刁懷華;于恒偉;馬傳威;徐長征;楊海軍;王輝
• 申請（專利權）人: 國網山東省電力公司鄆城縣供電公司
• 主分類號: G01D21/02
• 分類號: G01D21/02
• 代理公司: 北京華創博為知識產權代理有限公司 11551
• 代理人: 管瑩;張波濤

技術領域

本實用新型涉及輸電線路中的監測裝置，尤其是一種輸電線路的覆冰積雪監測系統。

背景技術

線路覆冰和積雪會導致其機械和電氣性能急劇下降，嚴重威脅電力及通信網絡的安全運行。當架空導線荷載超過設計標準時，會引起導線舞動，可能導致導線，桿塔及連接部件嚴重損壞甚至桿塔傾斜倒塌、導地線斷線等嚴重事故。由于光纖傳感器具有抗電磁干擾、耐高溫、耐腐蝕，能夠適應極端惡劣的環境等一系列優點，現有的輸電線路光纖光柵傳感系統的往往將光纖光柵應變傳感器附著于被測導線表面，難以在帶電的導線上安裝實現，同時由于需要將光信號從導線高壓端引至地電位，光纖光柵的信號引出需要額外的絕緣處理，增加了系統的復雜性。

本實用新型為了克服上述缺陷，進行了有益的改進。

實用新型內容

本實用新型的目的在于解決現有技術中的上述不足，提供了一種基于光纖傳感的輸電線路的覆冰積雪監測系統。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

一種輸電線路的覆冰積雪監測系統，其特殊之處在于：包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵拉力傳感器、耦合器、激光器、掃描器、光纖法布里-珀羅可調濾波器、放大電路、整形電路、輸出電路，所述激光器與耦合器連接，所述光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵拉力傳感器與耦合器并聯，所述激光器發出的脈沖序列經耦合器傳輸到光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵拉力傳感器，反饋后的光波經耦合器傳輸到光纖法布里-珀羅可調濾波器，所述掃描器與光纖法布里-珀羅可調濾波器連接，所述掃描器發出的掃描波在光纖法布里-珀羅可調濾波器與經耦合器的光波比較后經放大器電路、整形電路、輸出電路傳輸到控制器進行數據處理，所述的光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵拉力傳感器采用管式封裝光纖光柵傳感器，固定于直線塔絕緣子串的傳感器金具上，所述傳感器金具中間部位設置有固定光纖光柵傳感器槽口，所述傳感器金具的兩頭設置有方便與絕緣子連接金具兼容的U型環連接器；

進一步地，所述管式封裝光纖光柵傳感器包括光纜、纖芯、光纖光柵、涂覆層、密封膠、帶孔螺栓和外層鋼管，所述纖芯包覆在光纜內，光纜自內而外依次有光纖光柵、涂覆層、密封膠和外層鋼管，外層鋼管外層設置有螺紋用于安裝固定。

本實用新型的有益效果：本實用新型一種輸電線路的覆冰積雪監測系統，與傳統的電阻式拉力傳感器相比，光纖光柵應變傳感器測量精度更高，結構簡單，可靠性高，且不受輸電線路周圍強電磁環境的干擾，能實時監測輸電線路的覆冰積雪情況。

附圖說明

圖1是本實用新型監測系統的總體結構圖；

圖2是本實用新型管式封裝光纖光柵傳感器的結構圖；

具體實施方式

下面結合附圖與實施例對本實用新型作進一步的說明。

本實用新型的實施例整體結構參考圖1所示，一種輸電線路的覆冰積雪監測系統，包括光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵拉力傳感器、耦合器、激光器、掃描器、光纖法布里-珀羅可調濾波器、放大電路、整形電路、輸出電路，所述激光器與耦合器連接，所述光纖光柵溫度傳感器、光纖光柵拉力傳感器與耦合器并聯，所述激光器發出的脈沖序列經耦合器傳輸到光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵拉力傳感器，反饋后的光波經耦合器傳輸到光纖法布里-珀羅可調濾波器，所述掃描器與光纖法布里-珀羅可調濾波器連接，所述掃描器發出的掃描波在光纖法布里-珀羅可調濾波器與經耦合器的光波比較后經放大器電路、整形電路、輸出電路傳輸到控制器進行數據處理，所述的光纖光柵溫度傳感器和光纖光柵拉力傳感器采用管式封裝光纖光柵傳感器，固定于直線塔絕緣子串的傳感器金具上，所述傳感器金具中間部位設置有固定光纖光柵傳感器槽口，所述傳感器金具的兩頭設置有方便與絕緣子連接金具兼容的U型環連接器。由寬帶光源發出的寬帶光信號經過隔離器和3dB耦合器傳輸到串接的傳感光柵上。經過這些光纖光柵的波長選擇后，一組不同波長的窄帶光被反射，反射光再次經過3dB耦合器由波長解調儀接收，經過波長解調儀對這些波長進行識別，得到一組應力傳感信息，當光纖光柵的受力和溫度發生變化時，通過光柵解調器檢測出波長的變化即應力和溫度的變化，之后輸入到計算機進行數據分析處理，根據監測對象內部變化情況。

管式封裝光纖光柵傳感器如圖2所示，包括光纜、纖芯、光纖光柵、涂覆層、密封膠、帶孔螺栓和外層鋼管，所述纖芯包覆在光纜內，光纜自內而外依次有光纖光柵、涂覆層、密封膠和外層鋼管，外層鋼管外層設置有螺紋用于安裝固定。

以上所述實施方式僅表達了本實用新型的一種實施方式，但并不能因此而理解為對本實用新型范圍的限制。應當指出，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。