[發明專利]一種光電模塊反向測試方法及故障診斷判別方法

在審

• 申請號: 201811594815.1
• 申請日: 2018-12-25
• 公開（公告）號: CN109752684A
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 張志鑫;靳俊杰;王利清;司磊
• 申請（專利權）人: 北京航天時代光電科技有限公司
• 主分類號: G01R35/02
• 分類號: G01R35/02
• 代理公司: 中國航天科技專利中心 11009
• 代理人: 范曉毅

本發明公開了一種光電模塊反向測試方法及故障診斷判別方法。該方法具體步驟包括：外觀檢查、基本光電檢查、故障復現檢查，對于故障復現模塊則繼續進行系統測試、損耗計算和故障定位分析；對于故障未復現模塊采取溫濕度環境模擬試驗檢測，如若故障復現則轉到系統測試步驟，如若仍未能復現則繼續進行Allan方差計算和探測器返回及相位調制信號檢測，利用上述計算結果對比設定的閾值條件進行性能評估，性能較差的模塊作為試驗材料，性能較好的模塊作為備品備件。本發明具有故障診斷和判別全面、準確、可靠的特點。

技術領域

本發明涉及一種光電模塊反向測試方法及故障診斷判別方法，屬于光纖電流互感器領域。

背景技術

隨著數字化變電站智能電網的不斷發展推進，全光纖電流互感器憑借其區別于傳統電磁式互感器的獨特優勢，越來越受到智能化電網建設的青睞。但目前制約全光纖電流互感器進一步大規模應用的主要因素是其長期運行穩定性差、故障率高的問題。

全光纖電流互感器主要由一次敏感環、二次采集器和連接它們之間的保偏光纜組成。其中由光電子元器件組成的光電模塊是二次采集器中的核心部件，主要負責光信號的收發、調制和解調。由于變電站現場高低溫驟變、瞬時機械振動和強電磁干擾等復雜環境影響，光電模塊中的光電子元器件性能會發生劣變，最終導致壽命衰減或失效。經過對現運行的全光纖電流互感器的故障情況統計，光電模塊的故障率一直高居不下，直接影響到全光纖電流互感器整機的長期運行可靠性，所以對光電模塊的故障診斷和識別顯得尤為重要。

目前，國內大多是針對全光纖電流互感器整機的故障診斷方法進行研究，主要包括兩個方面，即基于信號處理和基于硬件改進。基于信號處理包括使用Allan方差、波形反演和小波變換等算法對全光纖電流互感器的輸出數據進行分析，以此甄別其故障情況；基于硬件改進包括在全光纖電流互感器原光路和電路增加探測器和AD(數模轉換)采樣等用來進行狀態監測和故障識別。但是，以上方法都是針對全光纖電流互感器故障發生前或發生時進行狀態監測和診斷，并且大都不能定位具體故障模式和故障器件。

針對故障情況事前預防固然重要，但事后的系統性分析和研究也必不可少。光電模塊包含SLD光源、保偏耦合器、Y波導和探測器等多種光電子器件，每個器件的性能劣化和失效都會在一定程度上導致全光纖電流互感器故障。目前尚缺乏專門針對光電模塊系統性的故障診斷和判別方法，無法建立更加準確的光電子器件失效模型，從而影響到全光纖電流互感器的性能改進和提升。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：克服現有技術的不足，提供了一種光電模塊反向測試方法及故障診斷判別方法，該方法具體步驟包括：外觀檢查、基本光電檢查、故障復現檢查，對于故障復現模塊則繼續進行系統測試、損耗計算和故障定位分析；對于故障未復現模塊采取溫濕度環境模擬試驗檢測，如若故障復現則轉到系統測試步驟，如若仍未能復現則繼續進行Allan方差計算和探測器返回及相位調制信號檢測，利用上述計算結果對比設定的閾值條件進行性能評估，性能較差的模塊作為試驗材料，性能較好的模塊作為備品備件。

本發明目的通過以下技術方案予以實現：

一種光電模塊反向測試方法，所述光電模塊包括光源、耦合器A、Y波導、耦合器B、光纖延遲環、光電探測器；其特征在于：包括如下步驟：

步驟一、測試耦合器A與光電探測器之間的光纖熔點的損耗，當該損耗值大于相應預設值時，對該熔點進行分離測試和故障排查，轉入步驟九；否則轉入步驟二；

步驟二、測試光纖延遲環與外部光纖之間的光纖熔點的損耗，當該損耗值大于相應預設值時，對該熔點進行分離測試和故障排查，轉入步驟九；否則轉入步驟三；