[發(fā)明專利]一種震動監(jiān)控系統(tǒng)及方法

在審

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• 申請日: 2020-09-08
• 公開（公告）號: CN112013943A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 朱修德;梅沁;張治國;蔣頔;顏哲昊;黃芬;吳裕鋒;祁瑞琳
• 申請（專利權）人: 國網(wǎng)江蘇省電力有限公司無錫供電分公司;北京郵電大學
• 主分類號: G01H9/00
• 分類號: G01H9/00
• 代理公司: 北京睿馳通程知識產權代理事務所(普通合伙) 11604
• 代理人: 張文平

1.一種震動監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括：

光纖光柵式震動傳感器、光調制解調器、信號處理裝置和顯示終端；

所述光纖光柵式震動傳感器置于水平面，用于感測外界條件變化引起的震動、擺動和/或傾斜后產生光感應信號；所述光纖光柵式震動傳感器依次與所述光調制解調器、所述信號處理裝置和所述顯示終端相連；

所述光調制解調器，用于接收并解調所述光纖光柵式震動傳感器輸出的所述光感應信號；

所述信號處理裝置，用于預先設定光纖光柵式震動傳感器原有的方向基準以及基于所述光調制解調器解調出的波長值，對波長變化量進行實時計算；

所述顯示終端，用于對所述信號處理裝置實時計算的監(jiān)控結果進行顯示。

2.根據(jù)權利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖光柵式震動傳感器，包括：重物球、懸臂梁以及底座；

所述懸臂梁，一端與所述重物球連接，另一端與所述底座相連，用于在所述待測表面發(fā)生震動、擺動和/或傾斜時，感測由所述重物球而產生的形變；

所述底座置于所述水平面，用于支撐所述懸臂梁和重物球。

3.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述懸臂梁為具有彈性的空心結構。

4.根據(jù)權利要求3所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述懸臂梁包括：光纖光柵以及連接所述光纖光柵的光纖；所述光纖光柵以及所述光纖位于所述懸臂梁內部且沿所述懸臂梁延伸。

5.根據(jù)權利要求4所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖連接于所述光纖光柵的兩端，用于將所述光纖光柵產生的光感應信號傳輸至所述光調制解調器。

6.根據(jù)權利要求5所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述懸臂梁包括兩條沿所述懸臂梁延伸的光纖光柵和連接所述光纖光柵的光纖。

7.根據(jù)權利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述重物球為鉛球質地的橡膠材質或不銹鋼材質。

8.一種采用如權利要求1-7任一所述震動監(jiān)控系統(tǒng)進行震動監(jiān)控的方法，其特征在于，包括：

將光纖光柵式震動傳感器置于水平面，所述光纖光柵式震動傳感器感測外界條件變化引起的震動、擺動和/或傾斜后產生光感應信號，并將所述光感應信號傳至光調制解調器；

所述光調制解調器對所述光感應信號進行解調，獲得所述光纖光柵式震動傳感器感測震動、擺動和/或傾斜后產生變化后的波長值，并將所述變化后的波長值，以光信號的形式傳至信號處理裝置；

所述信號處理裝置，對接收到的所述光信號進行實時處理，得到所述光纖光柵的波長變化量；基于預先設定光纖光柵式震動傳感器原有的方向基準確定所述光纖光柵式震動傳感器變化后的方向，并將所述光纖光柵的波長變化量和所述光纖光柵式震動傳感器變化后的方向以電信號的形式傳至顯示終端進行實時顯示。

9.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述將光纖光柵式震動傳感器置于水平面，所述光纖光柵式震動傳感器感測外界條件變化引起的震動、擺動和/或傾斜后產生光感應信號，并將所述光感應信號傳至光調制解調器，包括：

當置于水平面的所述光纖光柵式震動傳感器感測到所述外界條件變化引起的震動、擺動和/或傾斜后，光纖光柵會產生相應的軸向上的拉力，且所述光纖光柵中心波長發(fā)生變化；

光纖將所述光纖光柵產生變化后的波長值以光感應信號的形式傳至所述光調制解調器。

10.根據(jù)權利要求8所述的方法，其特征在于，所述信號處理裝置，對接收到的所述光信號進行實時處理，得到所述光纖光柵的波長變化量和所述光纖光柵式震動傳感器變化后的方向，并將所述光纖光柵的波長變化量和所述光纖光柵式震動傳感器變化后的方向以電信號的形式傳至顯示終端進行實時顯示，包括：

所述信號處理裝置，將接收到的所述光纖光柵產生變化后的波長值和變化前的波長值做差，得到波長變化量；

通過預先設定所述光纖光柵式震動傳感器發(fā)生震動或傾斜前的方向基準，確定所述光纖光柵式震動傳感器變化后的方向；

將所述做差結果和所述方向基準以所述電信號的形式傳至顯示終端進行實時監(jiān)測。