本發(fā)明屬于電纜檢測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩用智能電纜。

背景技術(shù)：

電纜故障檢測主要是溫度檢測和防盜報(bào)警。溫度檢測中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)有熱電偶測溫以及光纖測溫。熱電偶測溫的原理是熱電偶的電阻會(huì)隨著溫度的變化而變化，以此將溫度的信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，并進(jìn)行測量。熱電偶測溫結(jié)構(gòu)簡單、造價(jià)低廉、技術(shù)成熟，但由于熱電偶只能進(jìn)行點(diǎn)式測溫，無法對整條電纜線路進(jìn)行溫度的在線監(jiān)測，所以具有一定的局限性。光纖具有成本低廉、不受電磁干擾、體積小重量輕、測量精度高、便于敷設(shè)等優(yōu)點(diǎn)，分布式光纖測溫技術(shù)利用一條光纖就可實(shí)現(xiàn)對數(shù)公里的線路進(jìn)行長期監(jiān)測，現(xiàn)階段光纖測溫電纜多停留在實(shí)驗(yàn)室階段，實(shí)際應(yīng)用較少?，F(xiàn)有的光纖測溫電纜主要對電纜的接頭處進(jìn)行檢測，并將光纖敷設(shè)于電纜外部。其主要存在以下問題：

（1）電力電纜溫度升高主要受載流量影響，載流量升高會(huì)導(dǎo)致電纜多處溫度升高，只對電纜接頭部分進(jìn)行測溫存在安全隱患；

（2）電力電纜敷設(shè)環(huán)境復(fù)雜，光纖敷設(shè)在電纜外部易對光纖物理結(jié)構(gòu)造成損壞；

（3）電力電纜敷設(shè)溝槽多有多條電纜，光纖敷設(shè)在電纜外部所測溫度會(huì)受到其他電纜溫升影響；

（4）電力電纜發(fā)生彎曲，則會(huì)導(dǎo)致測量精度下降；

（5）不能實(shí)現(xiàn)測溫、防盜報(bào)警的雙重功能。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提出一種采用內(nèi)置光纖排除了外界干擾，將光纖安裝于三芯電纜中央，提升了測量溫度與受力的均勻程度與準(zhǔn)確性，能實(shí)現(xiàn)三芯電力電纜各點(diǎn)的溫度測定及受力檢測的兩用智能電纜。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種兩用智能電纜，包括三芯電力電纜，其特征在于，還包括光纖、與光纖連接的光電轉(zhuǎn)換裝置；光纖設(shè)置于三芯電力電纜中心。

在上述的兩用智能電纜中，光電轉(zhuǎn)換裝置包括光模塊和電模塊；光模塊與光纖相連，用于發(fā)射光信號(hào)并接收設(shè)定的散射光信號(hào)；電模塊與光模塊相連，用于將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存與報(bào)警；光電轉(zhuǎn)換裝置安裝在三芯電力電纜起始段。

在上述的兩用智能電纜中，光模塊包括依次連接的激光器、光耦合器，以及光耦合器上連接的第一光濾波器、第二光濾波器；第一光濾波器與光纖連接，第二光濾波器與電模塊連接；激光器發(fā)射脈沖光，光耦合器實(shí)現(xiàn)光的分路與合路，第一、第二光濾波器能夠選擇相應(yīng)設(shè)定波長的入射光及散射光。

在上述的兩用智能電纜中，第一、第二光濾波器采用拉曼散射與布里淵散射設(shè)定，用于篩選斯托克斯散射光信號(hào)、反斯托克斯散射光信號(hào)和布里淵散射光信號(hào)。

在上述的兩用智能電纜中，電模塊包括第一光電檢測器依次連接第一放大器、第一A/D采樣模塊和第一SRAM模塊，第二光電檢測器依次連接第二放大器、第二A/D采樣模塊和第二SRAM模塊，第三光電檢測器依次連接第三放大器、第三A/D采樣模塊、比較模塊和報(bào)警器；第一、二、三光電檢測器與第二光濾波器連接；第一、第二光電檢測器用于檢測斯托克斯散射光信號(hào)和反斯托克斯散射光信號(hào)，且將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，第一、二放大器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸出，第一、二A/D采樣模塊將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將輸出儲(chǔ)存于第一、二SRAM模塊中，供進(jìn)一步調(diào)用；第三光電檢測器用于檢測布里淵散射光信號(hào)，且將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，第三放大器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸出，第三A/D采樣模塊將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換且輸出送入比較模塊，比較模塊用于比較輸出電壓值與設(shè)定值的大小關(guān)系，若輸出電壓值大于設(shè)定值，則啟動(dòng)報(bào)警器。

在上述的兩用智能電纜中，三芯電力電纜包括導(dǎo)線、填充物質(zhì)、光纖放置溝槽。

在上述的兩用智能電纜中，導(dǎo)線包括：線芯、內(nèi)屏蔽層、絕緣物質(zhì)、外屏蔽層、保護(hù)套和金屬屏蔽層；線芯選用銅線或鋁線，內(nèi)屏蔽層由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于線芯表面，與線芯等電位，防止線芯與絕緣物質(zhì)之間產(chǎn)生局部放電，絕緣物質(zhì)采用交聯(lián)聚乙烯，環(huán)繞于線芯和內(nèi)屏蔽層外部，外屏蔽層由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于絕緣物質(zhì)表面，防止絕緣物質(zhì)與保護(hù)套之間產(chǎn)生局部放電，金屬屏蔽層環(huán)繞于保護(hù)套外部，將泄漏電流接入接地網(wǎng)；填充物質(zhì)選用無紡布；光纖放置溝槽設(shè)置于三芯電力電纜的軸心。

在上述的兩用智能電纜中，光纖放置于光纖放置溝槽中央。

本發(fā)明的有益效果是：實(shí)現(xiàn)了三芯電力電纜各點(diǎn)的溫度測定及受力檢測，采用內(nèi)置光纖排除了外界干擾，將光纖安裝于三芯電纜中央，提升了測量溫度與受力的均勻程度與準(zhǔn)確性。同時(shí)提升了光纖的使用壽命。對電力電纜故障檢測、載流量控制、防盜報(bào)警方面提供實(shí)現(xiàn)依據(jù)。

附圖說明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的外部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的截面圖；

圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

其中，1-三芯電力電纜，2-光纖，3-光電轉(zhuǎn)換裝置，4-光模塊，5-電模塊，6-導(dǎo)線，7-填充物質(zhì)，8-光纖放置溝槽，61-線芯，62-內(nèi)屏蔽層，63-絕緣物質(zhì)，64-外屏蔽層，65-保護(hù)套，66-金屬屏蔽層。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)描述。

所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能解釋為對本發(fā)明的限制。

下文的公開提供了許多不同的實(shí)施例或例子用來實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的不同結(jié)構(gòu)。為了簡化本發(fā)明的公開，下文中對特定例子的部件和設(shè)置進(jìn)行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本發(fā)明。此外，本發(fā)明可以在不同例子中重復(fù)參考數(shù)字和/或字母。這種重復(fù)是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實(shí)施例和/或設(shè)置之間的關(guān)系。此外，本發(fā)明提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到其它工藝的可應(yīng)用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結(jié)構(gòu)可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實(shí)施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實(shí)施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

本發(fā)明的描述中，需要說明的是，除非另有規(guī)定和限定，術(shù)語“相連”“連接"應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機(jī)械連接或電連接，也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于相關(guān)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。

本實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：一種兩用智能電纜，包括三芯電力電纜，其特征在于，還包括光纖、與光纖連接的光電轉(zhuǎn)換裝置；光纖設(shè)置于三芯電力電纜中心。

進(jìn)一步，光電轉(zhuǎn)換裝置包括光模塊和電模塊；光模塊與光纖相連，用于發(fā)射光信號(hào)并接收設(shè)定的散射光信號(hào)；電模塊與光模塊相連，用于將散射光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存與報(bào)警；光電轉(zhuǎn)換裝置安裝在三芯電力電纜起始段。

進(jìn)一步，光模塊包括依次連接的激光器、光耦合器，以及光耦合器上連接的第一光濾波器、第二光濾波器；第一光濾波器與光纖連接，第二光濾波器與電模塊連接；激光器發(fā)射脈沖光，光耦合器實(shí)現(xiàn)光的分路與合路，第一、第二光濾波器能夠選擇相應(yīng)設(shè)定波長的入射光及散射光。

進(jìn)一步，第一、第二光濾波器采用拉曼散射與布里淵散射設(shè)定，用于篩選斯托克斯散射光信號(hào)、反斯托克斯散射光信號(hào)和布里淵散射光信號(hào)。

進(jìn)一步，電模塊包括第一光電檢測器依次連接第一放大器、第一A/D采樣模塊和第一SRAM模塊，第二光電檢測器依次連接第二放大器、第二A/D采樣模塊和第二SRAM模塊，第三光電檢測器依次連接第三放大器、第三A/D采樣模塊、比較模塊和報(bào)警器；第一、二、三光電檢測器與第二光濾波器連接；第一、第二光電檢測器用于檢測斯托克斯散射光信號(hào)和反斯托克斯散射光信號(hào)，且將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，第一、二放大器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸出，第一、二A/D采樣模塊將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將輸出儲(chǔ)存于第一、二SRAM模塊中，供進(jìn)一步調(diào)用；第三光電檢測器用于檢測布里淵散射光信號(hào)，且將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，第三放大器將接收到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸出，第三A/D采樣模塊將信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換且輸出送入比較模塊，比較模塊用于比較輸出電壓值與設(shè)定值的大小關(guān)系，若輸出電壓值大于設(shè)定值，則啟動(dòng)報(bào)警器。

進(jìn)一步，三芯電力電纜包括導(dǎo)線、填充物質(zhì)、光纖放置溝槽。

進(jìn)一步，導(dǎo)線包括：線芯、內(nèi)屏蔽層、絕緣物質(zhì)、外屏蔽層、保護(hù)套和金屬屏蔽層；線芯選用銅線或鋁線，內(nèi)屏蔽層由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于線芯表面，與線芯等電位，防止線芯與絕緣物質(zhì)之間產(chǎn)生局部放電，絕緣物質(zhì)采用交聯(lián)聚乙烯，環(huán)繞于線芯和內(nèi)屏蔽層外部，外屏蔽層由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于絕緣物質(zhì)表面，防止絕緣物質(zhì)與保護(hù)套之間產(chǎn)生局部放電，金屬屏蔽層環(huán)繞于保護(hù)套外部，將泄漏電流接入接地網(wǎng)；填充物質(zhì)選用無紡布；光纖放置溝槽設(shè)置于三芯電力電纜的軸心。

更進(jìn)一步，光纖放置于光纖放置溝槽中央。

在具體實(shí)施時(shí)，如圖1所示，一種兩用智能電纜，包括三芯電力電纜1、光纖2、光電轉(zhuǎn)換裝置3，光纖2安置于三芯電力電纜1中心。

作為優(yōu)選，三芯電力電纜1包括導(dǎo)線6、填充物質(zhì)7、光纖放置溝槽8；導(dǎo)線6包括線芯61、內(nèi)屏蔽層62、絕緣物質(zhì)63、外屏蔽層64、保護(hù)套65、金屬屏蔽層66。

作為優(yōu)選，線芯61材質(zhì)為銅。

作為優(yōu)選，絕緣物質(zhì)63為交聯(lián)聚乙烯。

作為優(yōu)選，填充物質(zhì)7為無紡布。

作為優(yōu)選，光電轉(zhuǎn)換裝置3安裝于三芯電力電纜1起始段，光電轉(zhuǎn)換裝置3包括光模塊4和電模塊5。

作為優(yōu)選，光模塊4包括：激光器、光耦合器、第一、第二光濾波器；激光器能夠產(chǎn)生入射光。

作為優(yōu)選，第一、第二光濾波器采用的是拉曼散射與布里淵散射設(shè)定，可篩選出斯托克斯散射光信號(hào)、反斯托克斯散射光信號(hào)和布里淵散射光信號(hào)。

作為優(yōu)選，電模塊5包括第一、第二、第三光電檢測器、第一、第二、第三放大器、第一、第二、第三A/D采樣模塊、第一、第二SRAM模塊、比較模塊和報(bào)警器。

作為優(yōu)選，第一、第二光電檢測器可檢測斯托克斯散射光信號(hào)和反斯托克斯散射光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。第三光電檢測器可檢測布里淵散射光信號(hào)，并將光信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)。

作為優(yōu)選，第一、第二SRAM模塊，能將采集的電信號(hào)進(jìn)行存儲(chǔ)。

作為優(yōu)選，比較模塊，能夠比較轉(zhuǎn)換后的電信號(hào)與設(shè)定值的大小，并啟動(dòng)報(bào)警器。

以下對實(shí)施例作詳細(xì)說明，如圖1所示，一種兩用智能電纜，包括三芯電力電纜1、光纖2、光電轉(zhuǎn)換裝置3。光電轉(zhuǎn)換裝置3安裝于三芯電力電纜1的起始段，包括：光模塊4和電模塊5，光模塊4與光纖2連接，能夠發(fā)射光信號(hào)并接收設(shè)定的散射光信號(hào)，電模塊5與光模塊4相連，能夠?qū)⑸⑸涔庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)并實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)存與報(bào)警。

如圖2所示，三芯電力電纜1包括導(dǎo)線6、填充物質(zhì)7、光纖放置溝槽8。導(dǎo)線6包括：線芯61、內(nèi)屏蔽層62、絕緣物質(zhì)63、外屏蔽層64、保護(hù)套65、金屬屏蔽層66。線芯61材質(zhì)為銅線或鋁線，導(dǎo)電性能良好絕緣物質(zhì)63材質(zhì)為交聯(lián)聚乙烯，絕緣性能良好，環(huán)繞于線芯61和內(nèi)屏蔽層62外部。內(nèi)屏蔽層62由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于線芯61表面，與線芯61等電位，防止線芯61與絕緣物質(zhì)63之間發(fā)生局部放電。外屏蔽層64由半導(dǎo)體材料構(gòu)成，環(huán)繞于絕緣物質(zhì)63表面，防止絕緣物質(zhì)63與保護(hù)套65之間產(chǎn)生局部放電。金屬屏蔽層66環(huán)繞于保護(hù)套65外部，可將泄漏電流接入接地網(wǎng)。填充物質(zhì)7材質(zhì)為無紡布。光纖放置溝槽8安裝于三芯電力電纜1的軸心，光纖2放置于光纖放置溝槽8中央，能夠均勻測量電纜溫度。

如圖3所示，光模塊4包括激光器、光耦合器、第一、第二光濾波器。激光器能發(fā)射脈沖光，光耦合器能夠?qū)崿F(xiàn)光的分路與合路。第一、第二光濾波器能夠選擇相應(yīng)設(shè)定波長的入射光及散射光。電模塊5包括：第一、第二、第三電檢測器、第一、第二、第三放大器、第一、第二、第三A/D采樣模塊、第一、第二SRAM模塊、比較模塊、報(bào)警器。第一、第二光電檢測器能夠檢測到斯托克斯散射光信號(hào)和反斯托克斯散射光信號(hào)，第三光電檢測器能夠檢測到布里淵散射光信號(hào)，第一光電檢測器和第二光電檢測器能夠?qū)⒐庑盘?hào)轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)輸出，第一、第二、第三放大器分別與第一、第二、第三光電檢測器連接，將收到的電壓信號(hào)進(jìn)行放大后輸出，第一、第二、第三A/D采樣模塊能夠?qū)⑿盘?hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將第一、第二A/D轉(zhuǎn)換輸出儲(chǔ)存于第一、第二SRAM模塊中，供進(jìn)一步調(diào)用。第三A/D轉(zhuǎn)換輸出送往比較模塊，比較模塊能夠比較輸出電壓值與設(shè)定值的大小關(guān)系，若輸出電壓值大于設(shè)定值，則會(huì)啟動(dòng)報(bào)警器，提醒工作人員電纜有被盜隱患。

本實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了三芯電力電纜各點(diǎn)的溫度測定及受力檢測，采用內(nèi)置光纖排除了外界干擾，將光纖安裝于三芯電纜中央，提升了測量溫度與受力的均勻程度與準(zhǔn)確性。同時(shí)提升了光纖的使用壽命。對電力電纜故障檢測、載流量控制、防盜報(bào)警方面提供實(shí)現(xiàn)依據(jù)。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書未詳細(xì)闡述的部分均屬于現(xiàn)有技術(shù)。

雖然以上結(jié)合附圖描述了本發(fā)明的具體實(shí)施方式，但是本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，可以對這些實(shí)施方式做出多種變形或修改，而不背離本發(fā)明的原理和實(shí)質(zhì)。本發(fā)明的范圍僅由所附權(quán)利要求書限定。