[實用新型]用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統

有效

• 申請號: 201721192429.0
• 申請日: 2017-09-15
• 公開（公告）號: CN207197546U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 黃金國;閆志學;李星
• 申請（專利權）人: 北京為韻科技有限公司
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353;G01D21/02;G08C23/06
• 代理公司: 北京愛普納杰專利代理事務所(特殊普通合伙)11419
• 代理人: 王玉松

技術領域

本實用新型涉及供電設備監測領域，特別涉及一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統。

背景技術

電力設備在運行中經受電、熱、機械的負荷作用，以及自然環境的影響，長期工作會引起老化、疲勞、磨損，以至性能逐漸下降，可靠性逐漸降低。設備的絕緣材料在高電壓、高溫度的長期作用下，成分、結構發生變化，介質損耗增大，絕緣性能下降，最終導致絕緣性能的破壞。設備的導電材料在長期熱負荷作用下，會被氧化、腐蝕，使接觸電阻增大，或機械性能下降，逐漸喪失原有工作性能。設備的機械結構部件受長期負荷作用或操作，引起銹蝕、磨損而造成動作失靈、漏氣漏液或其他結構性破壞。這些劣化的過程一般是緩慢漸變的過程。隨著設備運行期增長，設備故障率逐漸增大，可能危及系統的安全運行，必須對這些設備的運行狀態進行監測。

光纖傳感技術是在上世紀七十年代伴隨著光纖通信的蓬勃發展而提出來的，它與光時域反射技術密切結合而迅速崛起，經過幾十年的發展已經廣泛應用于多個領域。與傳統的傳感器相比，光纖傳感器具有輕質，耐腐蝕，耐高溫，防水防潮，抗電磁干擾、易集成、隱蔽等一系列優點，因此在惡劣及復雜環境中頗具用途。而分布式光纖傳感技術除具備上述特點以外，還具備實時獲取在傳感光纖區域內隨時間和空間變化的被測量分布信息的能力。準確的說，它可以精確測量光纖沿線上任一點的溫度，應力，彎曲，振動等信息，如果把光纖縱橫交錯連接成網狀，則可以構成規模龐大的地毯式動態監測網，實現對目標的實時全方位檢測，或根據具體工況進行特種參量監測。

實用新型內容

為了解決上述技術問題，本實用新型提供了一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統。

本實用新型具體技術方案如下：本實用新型提供了一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統，包括依次電連接的傳感光纜、通訊光纜、光纖傳感分析儀、綜合分析裝置以及選配裝置，所述傳感光纜與所述輸電線纜集成為一體，所述傳感光纜包括振動傳感光纖和溫度傳感光纖；所述振動傳感光纖和所述溫度傳感光纖均通過所述通訊光纜與所述光纖傳感分析儀連接。

進一步地，所述光纖傳感分析儀包括光纖瑞利散射處理單元和光纖拉曼散射處理單元，所述綜合分析裝置包括與所述光纖瑞利散射處理單元連接的振動分析單元，以及與所述光纖拉曼散射處理單元連接的溫度分析單元。

進一步地，所述通訊光纜包括第一通訊光纜和第二通訊光纜，所述振動傳感光纖通過所述第一通訊光纜與所述光纖瑞利散射處理單元連接，所述溫度傳感光纖通過所述第二通訊光纜與所述光纖拉曼散射處理單元連接。

進一步地，所述選配裝置包括地理定位裝置、聯動報警裝置以及打印輸出設備。

進一步地，所述聯動報警裝置包括短信發送裝置、聲光報警裝置以及視頻采集裝置。

進一步地，所述傳感光纜通過固定夾具固定在所述輸電線纜上，所述固定夾具包括上夾體和下夾體，所述上夾體下方設有第一穿線孔，所述下夾體上方設有第二穿線孔，所述第一穿線孔和所述第二穿線孔連通；所述上夾體底部一端與所述下夾體頂部一端通過鉸接片連接，所述上夾體底部遠離所述鉸接片的一端設有呈弧形的擋片，所述下夾體上與所述擋片相對的位置設有呈圓柱形的凸塊，所述凸塊的外徑與所述擋片的內徑相等。

進一步地，所述凸塊通過樞轉連接件固定在所述下夾體端部，所述樞轉連接件包括轉軸和兩根固定桿，所述轉軸沿所述凸塊的軸向插設在所述凸塊中，兩根所述固定桿的一端分別連接所述轉軸的兩端，另一端分別固定在所述下夾體兩端。

進一步地，所述上夾體上還設有第三穿線孔。

本實用新型的有益效果如下：本實用新型提供了一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統，一方面采用基于相干瑞利散射的分布式光纖傳感技術，利用光纖對聲音(振動)敏感的特性，當外界振動作用于傳感光纖上時，由于彈光效應，光纖的折射率、長度將產生微小變化，從而導致光纖內傳輸信號的相位變化，使得光強發生變化；另一方面依據光時域反射(OTDR)原理和拉曼(Raman)散射效應對溫度的敏感，實現溫度監測。該系統通過一根光纜實現了輸電線纜的長距離振動狀態和溫度狀態監測，可以有效地防止輸電線纜損壞，減輕巡檢工作，提高輸電安全，確保正常生產和生活的進行。

附圖說明

圖1為實施例1所述的一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統的結構示意圖；

圖2為實施例2所述的一種用于輸電線纜狀態監測的分布式光纖傳感系統的結構示意圖；