向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法及發(fā)送和接收數據的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法以及使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法。根據本發(fā)明，提出了使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法，該系統(tǒng)包括：輸電線；光學電力發(fā)送設備，安裝在輸電線上，且將在輸電線中獲得的電力轉換成光學信號；輸電塔；光學電力接收設備，安裝在輸電塔上且將光學信號轉換成電學信號以向安裝在輸電塔上的各個設備提供電力；以及光纖，其一端連接到光學電力發(fā)送設備且另一端連接到光學電力接收設備，且向光學電力接收設備傳輸光學電力發(fā)送設備的光學信號，其特征在于，光纖使用絕緣子串絕緣。
【專利說明】向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法及發(fā)送和接收數據的方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法以及發(fā)送和接收數據的方法。
[0002]具體而言，本發(fā)明涉及向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法，其中電力被提供到安裝在輸電塔上的各種設備，其中系統(tǒng)和方法包括:光學電力發(fā)送設備，以非接觸方式安裝在輸電線上；光纜，具有使用絕緣子串(insulator string)形成的套且用于向安裝在輸電塔上的光學電力接收設備發(fā)送從光學電力發(fā)送設備輸出的光學信號；以及光學電力接收設備，從光纜接收光學信號且將接收的光學信號轉換成電力。
【背景技術】
[0003]諸如輸電塔監(jiān)控設備、故障位置診斷設備、閃電監(jiān)控設備等各種監(jiān)控設備以及諸如航空障礙燈、通信設備等各種設備安裝在輸電塔上且用于各種目的。安裝在輸電塔上的上述各種設備在被提供外部電力之后操作。為了向安裝在大多數輸電塔上的設備提供電力，最近使用連接到各種設備的太陽能光伏模塊、可充電電池或電磁感應型自供電設備。當使用太陽能光伏模塊提供電力時，太陽能光伏模塊具有在雨季、霧天氣、季風季節(jié)、雪季等停止產生電力的問題，從而不能向安裝在輸電塔上的各種設備提供電力，且使用從太陽能光伏模塊產生的電力充電的電池也具有相同的問題。另外，安裝在輸電線本身上的輸電線監(jiān)控設備和通信設備可以在從輸電線提供以電磁感應方法產生的電力之后操作。因此，為了從輸電線向其上安裝設備或接地的輸電塔提供以電磁感應方法獲得的電力，電纜必須連接。在這種情況中，由于高架輸電線的超高電場，出現絕緣擊穿或短路，使得其在確?？煽啃院桶踩缘姆矫媸怯袉栴}。
[0004]登記了于2002年5月4日登記的名為“使用源自于輸電線的感應電力的航空障石尋燈裝置(Aviat1n Obstacle Lamp Apparatus Using an Inductive Power from aTransmiss1n Line)” 的韓國專利序列號 10-0337029。
[0005]根據上述專利，公開了包括安裝在輸電線上以檢測感應電力的裝置和向安裝在輸電塔上的航空障礙燈提供檢測的感應電力的絕緣擴展線纜的配置。
[0006]然而，如上所述，用于檢測輸電線的感應電力的裝置和連接到安裝在輸電塔上的航空障礙燈的絕緣擴展線纜具有這樣的問題:由于絕緣擊穿或短路，其不能確?？煽啃院桶踩浴?br>
[0007]因此，需要發(fā)展使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法，其中通過光纜傳輸方法和光纜的絕緣方法，從輸電線中流動的電流以非接觸電磁感應方式獲得的電力被發(fā)送到輸電塔，使得連接線纜的絕緣擊穿或短路被消除且可靠性和安全性高。另外，需要發(fā)展進一步包括使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送通信數據的系統(tǒng)和方法。
[0008]引用的參考文獻
[0009]專利文檔
[0010]專利文檔1:韓國專利N0.10-0337029 (2002年5月4日登記)
【發(fā)明內容】
[0011]本發(fā)明的任務是解決現有技術的缺點，且提供使用安裝在輸電線上以向輸電塔發(fā)送以電磁感應方式獲得的電力的光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)和方法，其中，獲得的電力在被轉換成光學信號之后通過絕緣光纖發(fā)送到輸電塔，且然后安裝在輸電塔上的光學電力接收設備將光學信號轉換成電學信號以向各個設備提供轉換的電力，使得連接線纜的絕緣擊穿或短路被消除。
[0012]另外，本發(fā)明的另一任務是提供使用光學電力發(fā)送設備的通信系統(tǒng)和方法。
[0013]為了解決上述任務,根據本發(fā)明的第一方面，提供一種使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，包括:光學電力發(fā)送設備，以非接觸方式安裝在輸電線上以電磁感應方式產生電力，且然后將電學信號轉換成光學信號；光學電力接收設備，安裝在輸電塔上以將從光學電力發(fā)送設備發(fā)送的光學信號轉換成電學信號；以及確定長度的光纖，用于從光學電力發(fā)送設備向光學電力接收設備發(fā)送光學信號，其特征在于，光纖布置在一端固定到輸電線且另一端固定到輸電塔的確定長度的絕緣體中。
[0014]另外，根據本發(fā)明的第二方面，提供使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，還包括:數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊，被提供以來自光學電力接收設備的電力以將各種收集的監(jiān)控數據轉換成光學信號，且然后發(fā)送轉換的光學信號；數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊，被提供以來自光學電力發(fā)送設備的電力以接收從光學電力接收設備的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送的光學信號，且然后將接收的光學信號轉換成監(jiān)控數據；以及光纖，使用絕緣子串絕緣且安裝在絕緣體上以從光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊接收光學信號，且然后向光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送接收的光學信號。
[0015]再者，根據本發(fā)明的第三方面，提供一種使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法，包括:在以非接觸方式安裝在輸電線上的電磁感應發(fā)電裝置，產生電力；在非接觸電源，接收從電磁感應發(fā)電裝置產生的交流(AC)電力且然后將接收的AC電力轉換成直流(DC)電力；在光學電力發(fā)送器，將DC電力轉換成連續(xù)波激光信號以將轉換的信號耦合到光纖中；且在安裝在輸電塔上的光學電力接收器，接收通過光纖傳輸的連續(xù)波激光信號，且然后將接收的信號在放大之后轉換成電學信號以向電源設備發(fā)送電力。
[0016]此外，根據本發(fā)明的第四方面，提供一種使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法，包括:在安裝在輸電塔上的光學電力接收設備，接收從安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備發(fā)送的電力，且然后向安裝在輸電塔上的各個監(jiān)控系統(tǒng)提供接收的電力；在監(jiān)控系統(tǒng)，向數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送各個監(jiān)控數據；在光學發(fā)送器和接收器模塊，將發(fā)送的監(jiān)控數據耦合到光纖中；在被包括在安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備中的數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊，接收通過光纖傳輸的監(jiān)控數據；以及在光學發(fā)送器和接收器模塊，通過控制器向通信設備發(fā)送接收的監(jiān)控數據。
[0017]根據本發(fā)明，使用光學電力發(fā)送設備(安裝在輸電線上以向輸電塔發(fā)送以電磁感應方式獲得的電力)向輸電塔提供電力的系統(tǒng)具有這樣的效果:獲得的電力被轉換成光學信號，該光學信號將通過使用絕緣體絕緣的光纖傳輸到輸電塔，且然后安裝在輸電塔上的光學電力接收設備將光學信號轉換成電學信號以向各個設備提供轉換的電力，使得電力可以以高度可靠和安全的狀態(tài)發(fā)送到輸電塔，而沒有連接線纜的絕緣擊穿或短路。另外，本發(fā)明具有另一效果:在輸電塔中感測的各種感測數據可以使用光學電力發(fā)送設備高可靠性和安全性地發(fā)送。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0018]圖1以示意圖說明根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的配置。
[0019]圖2以示意圖說明根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的關鍵部分的配置。
[0020]圖3以示意圖說明根據本發(fā)明的另一實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的配置。
[0021 ] 圖4是根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法的流程圖。
[0022]圖5是根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法的流程圖。
[0023]圖6是根據本發(fā)明的另一實施方式使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0024]此后，將參考附圖詳細描述本發(fā)明的配置。
[0025]圖1以示意圖說明根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的配置。如圖1所示，使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)包括:光學電力發(fā)送設備100，以非接觸方式安裝在輸電線10上從而以電磁感應方式獲得電力，且然后將電學信號轉換成光學信號；光學電力接收設備300，安裝在輸電塔20上或接地以將從光學電力發(fā)送設備100發(fā)送的光學信號轉換成電學信號；以及確定長度的光纖210，用于將光學信號從光學電力發(fā)送設備100發(fā)送到光學電力接收設備300，其特征在于，光纖210布置在一端固定到輸電線10且另一端固定到輸電塔20的確定長度的絕緣體220中。
[0026]圖2以示意圖說明根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的關鍵部分的配置。如圖2所示，使用本發(fā)明的光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)被配置成包括:光學電力發(fā)送設備100，由以電磁感應方式產生電力的AC發(fā)電器100、被提供從AC發(fā)電器110產生的AC電力且然后將提供的AC電力轉換成DC電力的非接觸電源120、從非接觸電源120提供DC電力且然后將提供的DC電力轉換成連續(xù)波激光信號的光學電力發(fā)送器130和控制在被從非接觸電源120提供DC電力之后操作的光學電力發(fā)送器130的光學電力發(fā)送控制器140組成；光學電力傳輸部分200,由稱合從光學電力發(fā)送器130發(fā)送的連續(xù)波激光信號的確定長度的光纖210和其中容納光纖210的確定長度的絕緣體220組成；以及光學電力接收設備300，由將從光學電力發(fā)送器130耦合的連續(xù)波激光信號轉換成電學信號的光學電力接收器310、接收在光學電力接收器310中轉換的電學信號以向各種監(jiān)控系統(tǒng)提供接收的信號的電源部分320、控制電源部分320的電源的電力控制器330以及從電源部分320提供電力且控制光學電力接收器310以及各種監(jiān)控系統(tǒng)400的光學電力接收控制器340組成。
[0027]AC發(fā)電器110配置成通過電磁感應方式從輸電線產生AC電力，其特征在于，輸出電流保持恒定而不是與輸電線的主電力線的電流成比例增力卩。AC發(fā)電器110在輸電線和磁芯之間插入絕緣體，從而以非接觸方式配置。在AC發(fā)電器110的結構具有160_的外直徑和200mm的寬度的條件下，當50至1，000A的電流在主輸電線中流動時，可以獲得60W的輔助負載電力。
[0028]非接觸電源120通過整流器電路等將從AC發(fā)電器110提供的AC電力轉換成DC電力。為了向輸電塔發(fā)送DC電力，光學電力發(fā)送器130通過高功率二極管將DC電力轉換成850至1550nm的連續(xù)波(CW)激光信號且然后將轉換的信號耦合到光學電力傳輸部分200的光纖210。光學電力接收器310從光纖210接收連續(xù)波激光信號，且然后將接收的光學信號轉換成電學信號。電源部分320接收通過光學電力接收器310轉換的電學信號，且然后向各個監(jiān)控系統(tǒng)400提供電力。
[0029]圖3以示意圖說明根據本發(fā)明的另一實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)的配置。如圖3所示，使用本發(fā)明的光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)配置成包括:光學電力發(fā)送設備100,由AC發(fā)電器110 (以電磁感應方式產生AC電力)、非接觸電源120 (具有用于相對于從AC發(fā)電器110產生的過壓保護非接觸電源的過壓保護電路121和用于將AC電力轉換成DC電力的整流器電路122)、光學電力發(fā)送器130(具有用于從非接觸電源120接收DC電源以將接收的DC電源轉換成連續(xù)波激光信號且然后將轉換的激光信號耦合到光纖的光學電力發(fā)送驅動器模塊131)、控制器140(控制在被從非接觸電源120提供DC電力之后操作的光學電力發(fā)送器130)、條件監(jiān)控傳感器170 (監(jiān)控輸電線和光學電力發(fā)送設備以產生監(jiān)控數據)、數據發(fā)送器和接收器150 (具有用于從條件監(jiān)控傳感器170接收監(jiān)控數據且然后將接收的監(jiān)控數據轉換成光學信號以向光學電力接收設備300發(fā)送監(jiān)控數據或接收從安裝在輸電塔上的監(jiān)控系統(tǒng)400發(fā)送的監(jiān)控數據的光學發(fā)送器和接收器模塊151)、控制器140(處理從光學發(fā)送器和接收器模塊151發(fā)送的監(jiān)控數據或從條件監(jiān)控傳感器170收集的測量數據)以及通信設備160 (向外部高級網絡發(fā)送在控制器140中處理的數據)組成；光學信號傳輸部分200,由確定長度的光纖210 (用于發(fā)送從光學電力發(fā)送設備100的光學電力發(fā)送驅動器模塊131耦合的連續(xù)波激光信號)、光纖230 (用于向光學電力發(fā)送設備100的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊151發(fā)送從安裝在輸電塔上的監(jiān)控系統(tǒng)400發(fā)送的監(jiān)控數據)以及確定長度絕緣體220 (內部容納光纖210和230)組成；以及光學電力接收設備300，由光學電力接收器310 (具有用于將從光學信號傳輸部分200耦合的連續(xù)波激光信號轉換成電學信號的光電信號轉換模塊311)、電源部分320 (接收在光學電力接收器310中轉換的電學信號以向各個監(jiān)控系統(tǒng)400提供接收的信號)、電力控制器330 (控制電源部分的電力提供)、數據發(fā)送器和接收器350 (具有用于將從監(jiān)控系統(tǒng)400發(fā)送的監(jiān)控數據轉換成光學信號以將轉換的光學信號耦合到光纖230中或者將通過光纖230從光學電力發(fā)送設備100發(fā)送的光學信號轉換成監(jiān)控數據以發(fā)送轉換的監(jiān)控數據的光學發(fā)送器和接收器模塊351)以及控制器340 (被從電源部分320提供電力且控制光學電力接收器310以及各個監(jiān)控系統(tǒng)400)組成。
[0030]另外，可以進一步包括用于從監(jiān)控系統(tǒng)400接收監(jiān)控數據且然后發(fā)送接收的監(jiān)控數據的通信設備500。再者，可以進一步包括連接到電源部分320的備用電池360。
[0031]用于向光學電力接收設備300的光學電力接收器310中的光電信號轉換模塊311發(fā)送從光學電力發(fā)送設備100的光學電力發(fā)送驅動器模塊131耦合的光學信號的光纖210可以配置為單向，而用于向光學電力發(fā)送設備100的數據發(fā)送器和接收器150中的光學發(fā)送器和接收器模塊151發(fā)送來自光學電力接收設備300的數據發(fā)送器和接收器350中的光學發(fā)送器和接收器模塊351的監(jiān)控數據的光學信號的另一光纖230可以配置為雙向。光學電力發(fā)送設備100的條件監(jiān)控傳感器170可以包括諸如電流測量傳感器、溫度傳感器、塌陷傳感器和攝像機之類的各種傳感器。而且，通信設備160可以包括無線通信模塊且通過控制器140從無線通信模塊向外部高級網絡發(fā)送條件監(jiān)控傳感器170中的數據以及從光學電力接收設備300發(fā)送的監(jiān)控數據。除此之外，安裝在輸電塔上的監(jiān)控系統(tǒng)400可以包括故障診斷設備、閃電監(jiān)控設備、航空障礙燈設備、輸電塔監(jiān)控設備、其他通信設備等。
[0032]以非接觸方式安裝在輸電線上的AC發(fā)電器110通過電磁感應發(fā)電方法獲得AC電力，且然后在AC電力經過非接觸電源120的過壓保護電路121之后，整流器電路122將AC電力轉換成DC電力。在非接觸電源120中轉換的DC電力被提供到光學電力發(fā)送驅動器模塊131。對于電力傳輸，DC電力通過高功率二極管在光學電力發(fā)送驅動器模塊131中被轉換成850至1550nm的連續(xù)波激光信號且然后耦合到單?；蚨嗄９饫w210。光學電力接收設備300的光電信號轉換模塊311接收通過光纖210發(fā)送的連續(xù)波激光信號，且然后在放大之后將接收的光學激光信號轉換成電學信號。光電信號轉換模塊311中轉換的電學信號被發(fā)送到電源部分320，且電源部分根據電力控制器330的控制向監(jiān)控系統(tǒng)400的各個監(jiān)控設備提供電力。除此之外，電力可以被提供到備用電池360，使得電池被充電。光學電力接收設備300接收的電力例如具有3.3V至5V的DC電壓和I至3A的電流，即達到約10W，使得可以提供大于監(jiān)控系統(tǒng)中需要的最小耗散功率5W的電力。因此，因為光學電力接收設備300必須接收高電力，使用具有高臨界點的光接收元件。另外，對于光學電力傳輸，多模光纖可以配置成使用一個芯作為平行通道，且除此之外，可以使用單模光纖。優(yōu)選地，光纖長于輸電塔線使用的絕緣子串的最小長度，使得超高電壓高架輸電線上的絕緣距離被保證。
[0033]而且，監(jiān)控系統(tǒng)400的各個監(jiān)控設備在被從電源部分320提供電力之后操作，且控制數據發(fā)送器和接收器。另外，在監(jiān)控系統(tǒng)400中獲得的監(jiān)控數據可以通過通信設備500發(fā)送到外部網絡。再者，控制器140處理從光學電力發(fā)送設備100的條件監(jiān)控傳感器170中的各個傳感器獲得的感測數據，且然后向通信設備發(fā)送處理的數據，且通信設備160可以向外部網絡發(fā)送所發(fā)送的數據。
[0034]如上所述，根據本發(fā)明，以電磁感應發(fā)電方式從輸電線產生的AC電力被轉換成DC電力，且然后轉換的DC電力通過連接在輸電塔和輸電線之間且具有使用絕緣體絕緣的套且沒有絕緣擊穿的光纖發(fā)送，使得發(fā)送的電力可以可靠地且安全地提供到例如安裝在輸電塔上的監(jiān)控系統(tǒng)等。
[0035]圖4是根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法的流程圖。如圖4所示，使用本發(fā)明的光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法配置成包括:在以非接觸方式安裝在輸電線上的電磁感應發(fā)電裝置，產生電力(S100);在非接觸電源，接收從電磁感應發(fā)電裝置產生的交流(AC)電力且將接收的AC電力轉換成DC電力(SlOl);在光學電力發(fā)送器，將DC電力轉換成連續(xù)波激光信號以將轉換的信號耦合到光纖中(S102);以及在安裝在輸電塔上的光學電力接收器，接收通過光纖發(fā)送的連續(xù)波激光信號，且然后在被放大之后將接收的信號轉換成電學信號以向電源部分發(fā)送電力(S103 )。
[0036]另外，該方法還可以包括:在電源部分，根據電力控制器的控制向監(jiān)控系統(tǒng)提供電力(S104);以及通過通信設備向外部設備發(fā)送在監(jiān)控系統(tǒng)的各個監(jiān)控設備中獲得的監(jiān)控數據(S105)。
[0037]圖5是根據本發(fā)明的一個實施方式使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法的流程圖。如圖5所示，使用本發(fā)明的光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法配置成包括:在安裝在輸電塔上的光學電力接收設備，接收從安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備發(fā)送的電力且然后向安裝在輸電塔上的各個監(jiān)控系統(tǒng)提供接收的電力(S200);在安裝在輸電塔上的監(jiān)控系統(tǒng)，向光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送監(jiān)控數據(S201);在光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊，將監(jiān)控數據轉換成光學信號，且然后將轉換的光學信號耦合到使用絕緣體絕緣的光纖中(S202);在安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，接收通過光纖發(fā)送的光學信號(S203);以及在光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，轉換接收的光學信號且通過光學電力發(fā)送設備的控制器向通信設備發(fā)送監(jiān)控數據(S204 )。
[0038]圖6是根據本發(fā)明的另一實施方式使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法的流程圖。如圖6所示，使用本發(fā)明的光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法配置成包括:在安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備的非接觸電源，向光學電力發(fā)送設備的光學電力發(fā)送器、數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊、條件監(jiān)控傳感器以及通信設備提供電力(S300);向光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送在輸電線上的光學電力發(fā)送設備的條件監(jiān)控傳感器中感測的監(jiān)控數據(S301);在光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，將監(jiān)控數據的電學信號轉換成光學信號，且然后將轉換的光學信號耦合到使用絕緣體絕緣的光纖中(S302);在安裝在輸電塔上的光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，通過光纖接收光學信號(S303);以及，在光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器的光學發(fā)送器和接收器模塊，轉換接收的光學信號，且然后向光學電力接收設備的通信設備發(fā)送監(jiān)控數據(S304 )。
[0039]本發(fā)明的上述實施方式僅是本發(fā)明的各種實施方式的一部分。很明顯，被包括在本發(fā)明的技術思想中的各個實施方式處于本發(fā)明的保護范圍內，其中，在安裝在本發(fā)明的輸電線上的AC發(fā)電器中通過電磁感應發(fā)電方法獲得的AC電力被轉換成DC電力，光學電力發(fā)送器將DC電力轉換成光學激光信號以通過使用絕緣體絕緣的確定長度的光纖向光學電力接收器發(fā)送轉換的光學激光信號，且光學電力接收器將光學激光信號轉換成電學信號以向電源部分發(fā)送轉換的電學信號。
[0040]附圖中參考數字的描述
[0041]100:光學電力發(fā)送設備
[0042]110:AC 發(fā)電器
[0043]120:非接觸電源
[0044]121:過壓保護電路
[0045]122:整流器電路
[0046]130:光學電力發(fā)送器
[0047]131:光學電力發(fā)送驅動器模塊
[0048]140，340:控制器
[0049]150，350:數據發(fā)送器和接收器
[0050]151,351:光學發(fā)送器和接收器模塊
[0051]160:通信設備
[0052]170:條件監(jiān)控傳感器
[0053]200:光學信號傳輸部分
[0054]210，230:光纖
[0055]220:絕緣子串
[0056]221，222:光纖固定器
[0057]300:光學電力接收設備
[0058]310:光學電力接收器
[0059]311:光電信號轉換模塊
[0060]320:電源部分
[0061]330:電力控制器
[0062]360:電池
[0063]400:監(jiān)控系統(tǒng)
[0064]500:通信設備
【權利要求】
1.一種使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括: 輸電線； 光學電力發(fā)送設備，其安裝在所述輸電線上且將在所述輸電線中獲得的電力轉換成光學信號； 輸電塔； 光學電力接收設備，其安裝在所述輸電塔上且將所述光學信號轉換成電學信號以向安裝在所述輸電塔上的各個設備提供電力；以及 光纖，其一端連接到所述光學電力發(fā)送設備且另一端連接到所述光學電力接收設備，且向所述光學電力接收設備傳輸所述光學電力發(fā)送設備的所述光學信號， 其特征在于，所述光纖使用絕緣子串絕緣。
2.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力發(fā)送設備包括:AC發(fā)電器,該AC發(fā)電器以電磁感應發(fā)電方式從所述輸電線產生AC電力；非接觸電源，該非接觸電源從所述AC發(fā)電器接收所述AC電力，且然后將接收的AC電力轉換成DC電力；以及光學電力發(fā)送器，該光學電力發(fā)送器從所述非接觸電源接收所述DC電力，且然后將接收的DC電力轉換成光學信號以向所述光學電力接收設備發(fā)送轉換的光學信號。
3.根據權利要求2所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述非接觸電源包括針對接收的AC電力過壓的情況執(zhí)行保護的過壓保護電路以及將所述AC電力轉換成DC電力的整流器電路。
4.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力接收設備包括將光學信號轉換成電學信號的光學電力接收器以及從所述光學電力接收器接收所述電學信號以向各個設備提供電力的電源部分。
5.根據權利要求4所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力接收器包括將光學信號轉換成電學信號的光電信號轉換部分。
6.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，光學電力傳輸部分的所述光纖是單?；蚨嗄９饫w。
7.根據權利要求4所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述各個設備是輸電塔監(jiān)控設備、故障位置診斷設備、閃電監(jiān)控設備以及航空障礙燈設備。
8.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力接收設備還包括電池。
9.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力發(fā)送設備包括電流測量傳感器、溫度傳感器、塌陷傳感器、風向傳感器、風速傳感器和攝像機。
10.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力發(fā)送設備和所述光學電力接收設備分別包括通過無線通信向外部設備發(fā)送監(jiān)控數據或感測數據的通信設備。
11.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括在所述光學電力發(fā)送設備和所述光學電力接收設備之間發(fā)送和接收各種數據的光學發(fā)送器和接收器模塊以及用于在所述光學發(fā)送器和接收器模塊之間傳輸數據且具有使用絕緣體形成的套的光纖。
12.根據權利要求1所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的系統(tǒng)，其特征在于，所述光學電力發(fā)送設備還包括用于控制電力發(fā)送的控制器，且所述光學電力接收設備還包括用于控制電源的電力控制器。
13.一種使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法，該方法包括以下步驟: 在以非接觸方式安裝在輸電線上的電磁感應發(fā)電裝置，產生AC電力； 在非接觸電源，接收從所述電磁感應發(fā)電裝置產生的AC電力，且然后將接收的AC電力轉換成DC電力； 在光學電力發(fā)送器，將所述DC電力轉換成連續(xù)波激光信號以將轉換的信號耦合到光纖中；以及 在安裝在輸電塔上的光學電力接收器，接收通過所述光纖傳輸的所述連續(xù)波激光信號，且然后將接收的信號在放大之后轉換成電學信號以向電源部分發(fā)送電力。
14.根據權利要求13所述的使用光學電力發(fā)送設備向輸電塔提供電力的方法，其中，該方法還包括以下步驟:在所述電源部分，根據電力控制器的控制向監(jiān)控系統(tǒng)提供電力；以及，通過通信設備向外部設備發(fā)送在所述監(jiān)控系統(tǒng)的各個監(jiān)控設備中獲得的監(jiān)控數據。
15.一種使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法，該方法包括以下步驟: 在從安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備產生的電力被轉換成光學信號且然后通過光纖傳輸之后，在安裝在輸電塔上的光學電力接收設備，接收所述光學信號以將所述光學信號轉換成電力，且然后向安裝在所述輸電塔上的各個監(jiān)控系統(tǒng)提供電力； 在所述輸電塔上的所述監(jiān)控系統(tǒng)，向所述光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送監(jiān)控數據； 在所述光學電力接收設備的所述數據發(fā)送器和接收器中的所述光學發(fā)送器和接收器模塊，將所述監(jiān)控數據轉換成光學信號，且然后將轉換的光學信號耦合到使用絕緣子串絕緣的光纖中； 在安裝在所述輸電線上的所述光學電力發(fā)送設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，接收通過所述光纖傳輸的所述光學信號；以及 在所述光學電力發(fā)送設備的所述數據發(fā)送器和接收器中的所述光學發(fā)送器和接收器模塊，轉換接收的光學信號，且然后向所述光學電力發(fā)送設備的通信設備發(fā)送所述監(jiān)控數據。
16.一種使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法，該方法包括以下步驟: 在安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備的非接觸電源，向所述光學電力發(fā)送設備的光學電力發(fā)送器、數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊、控制器、條件監(jiān)控傳感器和通信設備提供電力； 向在所述輸電線上的所述光學電力發(fā)送設備的所述數據發(fā)送器和接收器中的所述光學發(fā)送器和接收器模塊發(fā)送在所述光學電力發(fā)送設備的所述條件監(jiān)控傳感器中感測的監(jiān)控數據； 在所述光學電力發(fā)送設備的所述數據發(fā)送器和接收器中的所述光學發(fā)送器和接收器模塊，將所述監(jiān)控數據轉換成光學信號，且然后將轉換的光學信號耦合到使用絕緣子串絕緣的光纖中； 在安裝在輸電塔上的光學電力接收設備的數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊，通過所述光纖接收所述光學信號；以及 在所述光學電力接收設備的所述數據發(fā)送器和接收器中的所述光學發(fā)送器和接收器模塊，轉換接收的光學信號，且然后向所述光學電力接收設備的通信設備發(fā)送所述監(jiān)控數據。
17.一種使用光學電力發(fā)送設備發(fā)送和接收數據的方法，該方法包括以下步驟: 在安裝在輸電線上的光學電力發(fā)送設備的非接觸電源，向所述光學電力發(fā)送設備的光學電力發(fā)送器、數據發(fā)送器和接收器中的光學發(fā)送器和接收器模塊、控制器、條件監(jiān)控傳感器和通信設備提供電力； 在位于所述輸電線上的所述光學電力發(fā)送設備的所述條件監(jiān)控傳感器，感測監(jiān)控數據；以及 向所述通信設備發(fā)送感測的監(jiān)控數據。
【文檔編號】H02J17/00GK104135084SQ201310256058
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2013年6月25日 優(yōu)先權日:2013年4月30日
【發(fā)明者】裵乙錄 申請人:株式會社Khvatec