本實用新型具體涉及智能高壓電纜監測系統,屬于電力技術領域。
背景技術:
氣溫變化及外部環境造成的拉力或土壤下沉,均可能使高壓電纜產生垂直或水平的形變,嚴重時可能導致高壓電纜鎧裝、鉛(鋁)護套的破裂,甚至折斷,同時,高壓電纜的火災也常常發生。
技術實現要素:
本實用新型要解決的技術問題克服現有的缺陷,提供智能高壓電纜監測系統,只需隨高壓電纜敷設一根光纖就可提供整條電纜的運行溫度和應變信息,具有無干擾、無輻射、施工簡單、安全性高等特點,可為電纜的溫度和應變檢測和安全運行提供科學依據,從而有效地避免高壓電纜安全事故的發生,可以有效解決背景技術中的問題。
為了解決上述技術問題,本實用新型提供了如下的技術方案:
本實用新型提供智能高壓電纜監測系統,包括監控計算機、檢測設備和傳感光纖,傳感光纖與檢測設備連接,檢測設備與監控計算機連接,所述檢測設備包括光源、光脈沖形成單元、光電檢測單元和數據處理單元,所述數據處理單元中的數據采集卡對輸出信號進行存儲和處理,完成一次信息曲線的測量,所述光電檢測單元包括光電檢測器、微波本振源、混頻器、帶通濾波器,所述檢測設備還包括光脈沖形成單元,所述光脈沖形成單元由聲光調制器、放大器以及濾波器組成,光源發出的連續光被定向耦合器分成兩部分,一部分由EOM調制為脈沖光后入射到傳感光纖,另一部分作為本振光與散射光一起入射到光電檢測器進行外差檢測,取出差頻分量,即布里淵頻移信號,對布里淵頻譜進行分析處理,獲得布里淵頻移和強度的測量值,并轉換為光纜各點的溫度和應變信息后輸出。
優選的,布里淵散射光放大濾波后進入所述光電檢測器中與參考光進行外差檢測,輸出布里淵頻移信號,由于得到的信號頻率較高無法進行精確的信號處理,因此需將信號頻率下變頻至較低的頻率,然后進入數據處理單元進行分析處理。
優選的,所述傳感光纖為單模光纖。
優選的,所述EOM為電光調制器。
本實用新型所達到的有益效果是:智能高壓電纜監測系統,只需隨高壓電纜敷設一根光纖就可提供整條電纜的運行溫度和應變信息,具有無干擾、無輻射、施工簡單、安全性高等特點,可為電纜的溫度和應變檢測和安全運行提供科學依據,從而有效地避免高壓電纜安全事故的發生。
附圖說明
附圖用來提供對本實用新型的進一步理解,并且構成說明書的一部分,與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型,并不構成對本實用新型的限制。
在附圖中:
圖1是本實用新型實施例所述的智能高壓電纜監測系統原理框圖;
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的優選實施例進行說明,應當理解,此處所描述的優選實施例僅用于說明和解釋本實用新型,并不用于限定本實用新型。
實施例:請參閱圖1,本實用新型智能高壓電纜監測系統,該系統包括監控計算機、檢測設備和傳感器,所述檢測設備還包括光源、光脈沖形成單元、光電檢測單元和數據處理單元,光源發出的連續光被定向耦合器分成兩部分,一部分由電光調制器(EOM)調制為脈沖光后入射到傳感光纖,另一部分作為本振光與散射光一起入射到光電檢測器進行外差檢測,取出差頻分量,即布里淵頻移信號,對布里淵頻譜進行分析處理,獲得布里淵頻移和強度的測量值,并轉換為光纜各點的溫度和應變信息后輸出。
在本實施例中,光脈沖形成單元由聲光調制器、放大器以及濾波器組成,該單元可實現將連續光調制為脈沖光,光信號的放大和ASE噪聲的濾除等功能,光電檢測單元包括光電檢測器、微波本振源、混頻器、帶通濾波器,布里淵散射光放大濾波后進入光電檢測器中與參考光進行外差檢測,輸出差頻電信號(布里淵頻移信號),由于得到的信號頻率較高無法進行精確的信號處理,因此需將信號頻率下變頻至較低的頻率,然后進入數據處理單元進行分析處理,數據處理單元中的數據采集卡對輸出信號進行存儲和處理,完成一次信息曲線的測量,由于整個檢測系統的損耗和噪聲對測試的影響,需要進行多次測量,對數據進行累加平均以及小波去噪處理,以獲得更能反映高壓電纜線路上真實溫度和應變的曲線,信息處理建立在虛擬儀器LabVIEW8.6基礎平臺上,通過對高壓電纜自身各個部位工作狀態的實時監控,可以有效防止安全事故的發生。
最后應說明的是:以上所述僅為本實用新型的優選實施例而已,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行了詳細的說明,對于本領域的技術人員來說,其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改,或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。