一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于電力監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展，能源問題日益突出。為了響應(yīng)國家走可持續(xù)發(fā)展道路的號召，國家電網(wǎng)決定大力發(fā)展智能電網(wǎng)。智能電網(wǎng)對可靠性和穩(wěn)定性的要求越來越高，給電網(wǎng)的日常運行維護工作也帶來了新的挑戰(zhàn)和機會。在電力系統(tǒng)中，電力電纜主要是用來進(jìn)行電能的傳遞，電纜常常因長期運行而發(fā)生絕緣老化，由于所處外部環(huán)境惡劣及內(nèi)部高負(fù)荷電流而引起局部高溫甚至火災(zāi)，而傳統(tǒng)的運行維護方法主要靠人工進(jìn)行日常巡視，這需要大量人力和設(shè)備，不能準(zhǔn)確、快速地反映電力電纜的健康狀況，大大影響了電網(wǎng)的安全、可靠運行。因此，很有必要設(shè)計出一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)對電力電纜進(jìn)行實時在線監(jiān)測，從而能夠及時進(jìn)行故障診斷和定位，使事故消除在萌芽狀態(tài)。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的目的在于提供一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，以解決上述【背景技術(shù)】中提出的問題。
[0004]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供如下技術(shù)方案:一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，包括激光器、光脈沖調(diào)制器、光耦合器、恒溫槽、光濾波器、雪崩光電二極管、同步控制裝置、雙通道數(shù)據(jù)采集卡和計算機處理裝置，所述激光器和光脈沖調(diào)制器光電性連接，所述光脈沖調(diào)制器和光耦合器光鏈路連接，所述光耦合器和恒溫槽連接，所述光耦合器與光濾波器光鏈路連接，所述光濾波器與雪崩光電二極管光鏈路連接，所述雪崩光電二極管的電管腳與雙通道數(shù)據(jù)采集卡連接，所述雙通道數(shù)據(jù)采集卡分別與同步控制裝置和計算機處理裝置雙向連接，所述計算機處理裝置與同步控制裝置電性連接，所述同步控制裝置與光脈沖調(diào)制器電性連接。
[0005]優(yōu)選的，所述恒溫槽連接有感光電纜。
[0006]優(yōu)選的，所述感光電纜由二氧化硅制成的光纖電纜。
[0007]本實用新型的技術(shù)效果和優(yōu)點:該分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，與傳統(tǒng)的電纜感溫系統(tǒng)相比，本實用新型以光纖為媒介，光纖的纖芯材料為二氧化硅，耐腐蝕，不受電磁干擾，使用于特殊場合；本實用新型的線性測量，無盲區(qū)，可以準(zhǔn)確地測出光纖沿線任一點的溫度量，靈敏性高，信息量大，數(shù)據(jù)直觀；本實用新型的光纖體積小，重量輕，抗拉伸，同時纖細(xì)柔軟，便于安裝；本實用新型監(jiān)測距離長(可至10km)，一條光纜即可完成控測和信號傳輸，所有設(shè)置都在終端完成，整個系統(tǒng)簡單穩(wěn)定，易于維護操作；本實用新型的溫度達(dá)到報警值，不影響系統(tǒng)的正常使用，可靠性高，使用壽命長。
【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0009]下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├绢I(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0010]本實用新型提供了如圖1所示的一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，包括激光器、光脈沖調(diào)制器、光耦合器、恒溫槽、光濾波器、雪崩光電二極管、同步控制裝置、雙通道數(shù)據(jù)采集卡和計算機處理裝置，所述激光器和光脈沖調(diào)制器光電性連接，所述光脈沖調(diào)制器和光耦合器光鏈路連接，所述光耦合器和恒溫槽連接，所述恒溫槽連接有感光電纜，所述感光電纜由二氧化硅制成的光纖電纜，所述光耦合器與光濾波器光鏈路連接，所述光濾波器與雪崩光電二極管光鏈路連接，所述雪崩光電二極管的電管腳與雙通道數(shù)據(jù)采集卡連接，所述雙通道數(shù)據(jù)采集卡分別與同步控制裝置和計算機處理裝置雙向連接，所述計算機處理裝置與同步控制裝置電性連接，所述同步控制裝置與光脈沖調(diào)制器電性連接。
[0011]工作原理:光脈沖調(diào)制器在同步控制單元的觸發(fā)下，形成一定周期和持續(xù)時間的短脈沖光，該脈沖驅(qū)動激光器產(chǎn)生大功率的光脈沖，脈沖光通過光耦合器連接到恒溫槽，然后進(jìn)入感溫光纜。其中，恒溫槽用于系統(tǒng)標(biāo)定溫度。同時，光耦合器將散射回來的后向拉曼光親合至光處理系統(tǒng)。通過分光器濾出Stokes光和Ant1-Stokes光，分別進(jìn)入不同的光路進(jìn)行處理。由于散射光中還夾雜著其它散射光和干擾光，所以需要對兩路光進(jìn)行一定的帶通濾波處理。由于后向拉曼散射光的強度非常微弱，拉曼散射光進(jìn)而通過雪崩光電二極管進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換和放大，得到一定范圍的有效電壓值。然后由雙通道數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行高速數(shù)據(jù)采樣并轉(zhuǎn)換為數(shù)字量，最后經(jīng)過信號處理器對信號進(jìn)一步處理，便可將溫度信息實時計算出來。同時根據(jù)光纖中光的傳輸速度和后向光回波的時間對溫度信息定位。
[0012]工作人員根據(jù)實際情況預(yù)先在系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定測溫光纖的始末長度與測溫的距離間隔，以每個點測得的溫度值作為提取對象，在數(shù)據(jù)提取程序下對這些點所在光纖上的刻度值進(jìn)行定義，從而實現(xiàn)對監(jiān)測點的溫度值實時在線監(jiān)測。分布式測溫系統(tǒng)按照設(shè)定的間隔每隔一定時間針對所有監(jiān)測點記錄相關(guān)溫度數(shù)據(jù)，隨著通信網(wǎng)絡(luò)的大力發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)越來越復(fù)雜，線路長度越來越長，產(chǎn)生的數(shù)據(jù)也越來越大，相關(guān)管理和處理也越來越困難，如采用傳統(tǒng)人工的檢查和處理，則工作量非常巨大，且容易遺漏與出錯。分布式測溫系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)編程的方式來進(jìn)行數(shù)據(jù)導(dǎo)入、異常數(shù)據(jù)的檢驗、數(shù)據(jù)處理后的導(dǎo)出等操作，并能夠與常規(guī)溫度計實測溫度進(jìn)行差值比較，按差值大小來進(jìn)行自定義顯示，進(jìn)行修改或者剔除等處理操作，提高了光纖數(shù)據(jù)前處理工作的效率。系統(tǒng)采用統(tǒng)計檢驗方法識別溫度異常值。統(tǒng)計檢驗方法采用統(tǒng)計理論進(jìn)行觀測資料檢驗，因為有一定的數(shù)學(xué)依據(jù)和判斷標(biāo)準(zhǔn)，很大程度上減少了分析人員的主觀性，也不依賴于分析人員的經(jīng)驗和技術(shù)水平。對于異常溫度測值，程序可以根據(jù)識別因子判斷并做出標(biāo)記，如果程序判斷為溫度異常數(shù)據(jù)，將通過操作將異常溫度測值直接剔除。
[0013]最后應(yīng)說明的是:以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，包括激光器、光脈沖調(diào)制器、光耦合器、恒溫槽、光濾波器、雪崩光電二極管、同步控制裝置、雙通道數(shù)據(jù)采集卡和計算機處理裝置，其特征在于:所述激光器和光脈沖調(diào)制器光電性連接，所述光脈沖調(diào)制器和光耦合器光鏈路連接，所述光耦合器和恒溫槽連接，所述光耦合器與光濾波器光鏈路連接，所述光濾波器與雪崩光電二極管光鏈路連接，所述雪崩光電二極管的電管腳與雙通道數(shù)據(jù)采集卡連接，所述雙通道數(shù)據(jù)采集卡分別與同步控制裝置和計算機處理裝置雙向連接，所述計算機處理裝置與同步控制裝置電性連接，所述同步控制裝置與光脈沖調(diào)制器電性連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，其特征在于:所述恒溫槽連接有感光電纜。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，其特征在于:所述感光電纜由二氧化硅制成的光纖電纜。
【專利摘要】本實用新型公開了一種分布式智能電網(wǎng)光纖測溫系統(tǒng)，包括激光器、光脈沖調(diào)制器、光耦合器、恒溫槽、光濾波器、雪崩光電二極管、同步控制裝置、雙通道數(shù)據(jù)采集卡和計算機處理裝置，所述光耦合器與光濾波器光鏈路連接，所述光濾波器與雪崩光電二極管光鏈路連接，所述雪崩光電二極管的電管腳與雙通道數(shù)據(jù)采集卡連接，所述雙通道數(shù)據(jù)采集卡分別與同步控制裝置和計算機處理裝置雙向連接，所述計算機處理裝置與同步控制裝置電性連接，所述同步控制裝置與光脈沖調(diào)制器電性連接。本實用新型監(jiān)測距離長（可至10？km），一條光纜即可完成控測和信號傳輸，所有設(shè)置都在終端完成，整個系統(tǒng)簡單穩(wěn)定，易于維護操作。
【IPC分類】G01K11/32
【公開號】CN204881909
【申請?zhí)枴緾N201520671716
【發(fā)明人】王梓豪
【申請人】淄博聯(lián)能電力設(shè)計研究院
【公開日】2015年12月16日
【申請日】2015年9月2日