專利名稱：輸電線路弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力領(lǐng)域，具體而言，涉及一種輸電線路弧垂在線 監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
導(dǎo)線弧垂是輸電線路設(shè)計(jì)和運(yùn)行的重要指標(biāo)，關(guān)系到輸電線路 的運(yùn)行安全?；〈惯^大不但限制線路的輸送能力，還容易造成接地 短路事故，因此對輸電線路弧垂進(jìn)行實(shí)時(shí)測量并且預(yù)警具有重大的 意義。
現(xiàn)有纟支術(shù)4是供了 一種弧垂在線監(jiān)測方法，通過電阻應(yīng)變計(jì)式稱 重系統(tǒng)測量導(dǎo)線懸掛點(diǎn)的張力，進(jìn)而獲得導(dǎo)線弧垂。
在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明過程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中測量弧垂的稱重 系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變〗義測量的導(dǎo)線張力，電阻應(yīng)變4義的電橋平衡-專交 難，難以持久地對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確測量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種輸電線路弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)，能夠解決現(xiàn)
有4支術(shù)中測量卩瓜垂的稱重系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變^義測量的導(dǎo)線張力，電 阻應(yīng)變儀的電橋平衡較難，難以持久地對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確測量的 問題。在本發(fā)明的實(shí)施例中，提供了 一種用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)，
包括光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、解調(diào)才莫塊、傳輸模塊和計(jì)算模塊，其中
光纖光4冊應(yīng)變傳感器，固定在輸電線^各的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量，得到反映導(dǎo)線應(yīng)變量的第一光信號(hào)；
光纖光柵溫度傳感器，固定在輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的溫度，得到反映上述溫度的第二光信號(hào)；
解調(diào)才莫塊，用于對上述第一光信號(hào)和上述第二光信號(hào)進(jìn)行解
調(diào)；
傳輸模塊，用于將解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度傳輸?shù)接?jì)算模
塊；
計(jì)算模塊，用于根據(jù)解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度計(jì)算得到輸電線^各的導(dǎo)線弧垂。
在上述實(shí)施例中，通過采用光纖光4冊應(yīng)變傳感器和光纖光4冊溫度傳感器測量^T電線^各的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度進(jìn)4于測量，并進(jìn)而才艮才居導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度計(jì)算得到輸電線路的導(dǎo)線弧垂，由于采用光纖光柵傳感測量，性能較穩(wěn)定，可以長期對輸電線路的導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確地測量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中測量弧垂的稱重系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變儀測量的導(dǎo)線張力，電阻應(yīng)變儀的電橋平衡較難，難以持久地對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確測量的問題。


此處所說明的附圖用來^是供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并
不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)模塊圖2示出了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)安裝示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例，來詳細(xì)i兌明本發(fā)明。
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)，包括光纖光4冊應(yīng)變傳感器10、光纖光4冊溫度傳感器20、解調(diào)模塊30、傳輸模塊40和計(jì)算模塊50，其中
光纖光柵應(yīng)變傳感器IO,固定在輸電線^各的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量，得到反映導(dǎo)線應(yīng)變量的第 一光信號(hào)；
光纖光柵溫度傳感器20，固定在輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的溫度，得到反映溫度的第二光信號(hào)；
解調(diào)模塊30，用于對第一光信號(hào)和第二光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；
傳輸模塊40,用于將解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度傳輸?shù)接?jì)算模
塊；計(jì)算模塊50，用于根據(jù)解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度計(jì)算得到輸電線^各的導(dǎo)線弧垂。
在本實(shí)施例中，通過采用光纖光4冊應(yīng)變傳感器和光纖光4冊溫度傳感器測量輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度進(jìn)行測量，并進(jìn)而根據(jù)導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度計(jì)算得到輸電線路的導(dǎo)線弧垂，由于采用光纖光柵傳感測量，性能較穩(wěn)定，可以長期對輸電線^各的導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確地測量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中測量弧垂的稱重系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變儀測量的導(dǎo)線張力，電阻應(yīng)變儀的電橋平纟軒較難，難以持久地對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確測量的問題。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，光纖光4冊應(yīng)變傳感器包括光纖光才冊單元和應(yīng)變傳遞單元，其中，光纖光才冊單元以固定連4妄方式固定在應(yīng)變傳遞單元之上；應(yīng)變傳遞單元緊固在llr電線路的導(dǎo)線表面。在本實(shí)施例中，將光纖光4冊單元固定在應(yīng)變傳遞單元上，應(yīng)變傳遞單元緊密的緊固在輸電線路導(dǎo)體表面，通過這種方式，導(dǎo)線的應(yīng)變可以準(zhǔn)確的傳遞到光纖光4冊上，結(jié)合光纖光4冊測溫傳感器，應(yīng)變傳感器克服了溫度的影響，溫度對應(yīng)變測量不會(huì)造成影響。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，固定連接方式為膠水粘貼或焊接，通過4吏用4元空力交水粘貼或電焊的方式將光纖光4冊固定在應(yīng)變傳遞單元上。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，解調(diào)4莫塊具體包括光纖光4冊解
反射波長的變化，得到輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度的數(shù)字信號(hào)。光纖光柵解調(diào)儀與光纖光柵傳感器連接，同時(shí)做好EMC屏蔽設(shè)備，防止輸電線路的工頻交流電磁場影響光纖光柵解調(diào)儀。優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，傳輸才莫塊采用GPRS/CDMADTU系統(tǒng)將解調(diào)后的所述導(dǎo)線應(yīng)變和所述溫度發(fā)送到中心監(jiān)控站。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，計(jì)算才莫塊具體包括計(jì)算單元，用于采用溫度補(bǔ)償算法對解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變進(jìn)行處理，得到所述輸電線路的導(dǎo)線張力，并根據(jù)所述導(dǎo)線張力計(jì)算所述輸電線路的導(dǎo)線弧垂。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，還包括報(bào)警模塊，用于當(dāng)無線接收模塊接收到的導(dǎo)線弧垂大于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)。同時(shí)，在中心監(jiān)控站，設(shè)置好存儲(chǔ)時(shí)間周期，以1更后期的數(shù)據(jù)處理。
優(yōu)選地，在上述監(jiān)測系統(tǒng)中，l!r電線^各為鋼芯鋁絞線。在安裝檢測系統(tǒng)使，首先清潔鋼芯鋁絞線表面，除去鋼芯鋁絞線表面的氧化層，然后分別將光線光柵應(yīng)變傳感器和光線光柵溫度傳感器緊密安裝在鋼芯鋁絞線上。圖2示出了^4居本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的用于輸電線3各的監(jiān)測系統(tǒng)安裝示意圖。
從以上的描述中，可以看出，本發(fā)明上述的實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果(1)輸電線路弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)適合與各種氣候測量，抗電磁干擾，利于長期監(jiān)測；(2)采用光纖光柵技術(shù)，突破了電阻應(yīng)變稱重系統(tǒng)不能實(shí)J見多點(diǎn)測量的在夾陷，而且實(shí)玉見簡-使，能進(jìn)4亍實(shí)時(shí)對比測量；(3)在動(dòng)態(tài)測量中，l俞電線^各弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)測量精度較高、速度較快、頻率響應(yīng)較好、長期性能穩(wěn)定，(4)測量得到的應(yīng)變通過波長編碼實(shí)現(xiàn)，光豸#電線^各弧垂在線監(jiān)測系統(tǒng)不受光源的光強(qiáng)波動(dòng)、光纖連4妄及耦合損4毛、以及光波偏4展態(tài)的變化等因素的影響；(5)測量靈敏度較好、分辨率較高。
以上所述4又為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、解調(diào)模塊、傳輸模塊和計(jì)算模塊，其中所述光纖光柵應(yīng)變傳感器，固定在所述輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量所述輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量，得到反映所述導(dǎo)線應(yīng)變量的第一光信號(hào)；所述光纖光柵溫度傳感器，固定在所述輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量所述輸電線路的溫度，得到反映所述溫度的第二光信號(hào)；所述解調(diào)模塊，用于對所述第一光信號(hào)和所述第二光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；所述傳輸模塊，用于將解調(diào)后的所述導(dǎo)線應(yīng)變量和所述溫度傳輸?shù)剿鲇?jì)算模塊；所述計(jì)算模塊，用于根據(jù)所述導(dǎo)線應(yīng)變量和所述溫度計(jì)算得到所述輸電線路的導(dǎo)線弧垂。
2. 4艮據(jù)4又利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述光纖光才冊 應(yīng)變傳感器包括光纖光對冊單元和應(yīng)變傳遞單元，其中所述光纖光柵單元以固定連接方式固定在所述應(yīng)變傳遞 單元之上；所述應(yīng)變傳遞單元緊固在所述輸電線路的導(dǎo)線表面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括電源， 其中，所述電源由線圈通過高壓導(dǎo)線感應(yīng)取電方式獲得。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述固定連接 方式為膠水粘貼或焊4妄。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述解調(diào)模塊 具體包括光纖光一冊解調(diào)4義，用于解調(diào)來自所述光纖光4冊應(yīng)變傳感 器和所述光纖光柵溫度傳感器的反射波長的變化，得到所述輸 電線^各的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度的^:字信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸模塊 采用GPRS/CDMADTU系統(tǒng)將解調(diào)后的所述導(dǎo)線應(yīng)變和所述 溫度發(fā)送到中心監(jiān)控站。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述計(jì)算模塊 具體包4舌計(jì)算單元，用于采用溫度補(bǔ)償算法對解調(diào)后的所述導(dǎo)線 應(yīng)變進(jìn)行處理，得到所述輸電線路的導(dǎo)線張力，并根據(jù)所述導(dǎo) 線張力計(jì)算所述輸電線路的導(dǎo)線弧垂。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，還包括報(bào)警模塊，用于當(dāng)所述無線接收模塊接收到的所述導(dǎo)線 弧垂大于預(yù)先設(shè)定的閾值時(shí)，發(fā)出警報(bào)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求l-8任一項(xiàng)所述的監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，所述 輸電線3各為鋼芯鋁絞線。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種用于輸電線路的監(jiān)測系統(tǒng)，包括光纖光柵應(yīng)變傳感器、光纖光柵溫度傳感器、解調(diào)模塊、傳輸模塊和計(jì)算模塊，其中，光纖光柵應(yīng)變傳感器，固定在輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的導(dǎo)線應(yīng)變量，得到反映導(dǎo)線應(yīng)變量的第一光信號(hào)；光纖光柵溫度傳感器，固定在輸電線路的導(dǎo)線表面，用于測量輸電線路的溫度，得到反映上述溫度的第二光信號(hào)；解調(diào)模塊，用于對上述第一光信號(hào)和上述第二光信號(hào)進(jìn)行解調(diào)；傳輸模塊，用于將解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度傳輸?shù)接?jì)算模塊；計(jì)算模塊，用于根據(jù)解調(diào)后的導(dǎo)線應(yīng)變量和溫度計(jì)算得到輸電線路的導(dǎo)線弧垂。本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)中測量弧垂的稱重系統(tǒng)采用電阻應(yīng)變儀測量的導(dǎo)線張力，電阻應(yīng)變儀的電橋平衡較難，難以持久地對導(dǎo)線弧垂進(jìn)行準(zhǔn)確測量的問題。
文檔編號(hào)G01D21/00GK101650200SQ20091016619
公開日2010年2月17日 申請日期2009年8月20日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月17日
發(fā)明者李成榕, 程養(yǎng)春, 建 蔣, 馬國明 申請人:華北電力大學(xué);國家電網(wǎng)公司