[发明专利]高压输电导线振动频率在线监测系统

权利要求书

1.一种高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：包括：数据采集终端和数据监控中心，数据采集终端将采集到的数据信息通过GSM通信网络传递给数据监控中心；

所述的数据采集终端包括有光纤、FBG光纤应变传感器、第一控制器模块、SLED光源模块、光性能检测模块、环形器、电源模块、数据存储模块、温湿度检测模块、第一GSM无线网络通信模块、风速测量模块、实时时钟模块、第一电平转换器；

所述的光纤通过紧固件与高压输电导线连接，所述的FBG光纤应变传感器设置在光纤上；

所述的第一控制器模块分别与FBG光纤应变传感器、SLED光源模块、光性能检测模块、环形器、电源模块、数据存储模块、温湿度检测模块、第一GSM无线网络通信模块、风速测量模块、实时时钟模块、第一电平转换器连接；

所述的FBG光纤应变传感器与环形器连接，所述的环形器分别与SLED光源模块、光性能检测模块(OPM)连接；

所述的第一GSM无线网络通信模块与第一电平转换器连接；

所述的电源模块为数据采集终端的所有模块提供电源；

所述的数据监控中心包括上位机和数据接收单元，所述的上位机通过串口与数据接收单元连接；

所述的数据接收单元包括第二控制器模块、第二GSM无线网络通信模块、第二电平转换器，所述的第二控制器模块分别与第二电平转换器和第二GSM无线网络通信模块连接，所述的第二电平转换器与第二GSM无线网络通信模块连接；

所述的第一控制器模块控制SLED光源发光，光经过环形器后入射到FBG光纤应变传感器，经FBG光纤应变传感器反射后的光经过环形器后到达光性能检测模块；所述的第一控制器模块读取光性能检测模块读出的波长信息；在高压输电导线振动时， FBG光纤应变传感器也随着振动，FBG光纤应变传感器发生形变，从而使经FBG光纤应变传感器反射回来的波长也发生变化，光性能检测模块将变化的波长信号传递给第一控制器模块，第一控制器模块在一帧数据采集完成后，进行快速傅里叶变换，根据变化的波长计算出导线的振动频率，之后读取温湿度检测模块和风速测量模块的数据，再将计算出的导线振动频率通过经第一电平转换器传递给第一GSM无线通信网络模块，第一GSM无线通信网络模块将导线振动频率传输至数据监控中心，同时传输的还有实时时钟模块的时间信息、温湿度检测模块的温湿度、风速测量模块的风速风向，所述的第一控制器模块将导线振动频率、实时时钟模块的时间信息、温湿度检测模块的温湿度、风速测量模块的风速风向的数据写进数据存储模块；数据监控中心的第二GSM无线网络通信模块接收第一GSM无线通信网络模块传来的数据信息，并将数据信息经过第二电平转换器传递给第二控制器模块，第二控制器模块将数据信息传递给上位机。

2.如权利要求1所述的高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：所述的FBG光纤应变传感器和光性能检测模块有多个。

3.如权利要求1或2所述的高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：

所述的光性能检测模块的扫描波长范围在1528nm-1568nm之间,属于扩展C波段；

所述的FBG光纤应变传感器采用金属封装保护。

4.如权利要求1所述的高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：

所述的SLED光源的中心波长的范围在1528nm-1568nm之间,-3dB的光谱范围在35nm；

所述的光纤为单模光纤；

所述的电源模块为充电式磷酸锂铁电池，所述的充电式磷酸锂铁电池的充电方式为太阳能电池板给蓄电池充电和/或用电磁感应线圈从高压输电导线取能给蓄电池充电。

5.如权利要求1所述的高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：

所述的第一GSM无线通信网络模块和第二GSM无线通信网络模块采用MC52i模块；

所述的第一控制器模块和第二控制器模块采用C8051F060低功耗单片机；

所述的第一电平转换器和第二电平转换器采用MAX3232模块；

所述的数据存储模块采用24C256芯片；

所述的温湿度检测模块采用具有DB150法兰连接型温湿度探头的温湿度传感器；

所述的风速测量模块采用数字风速传感器EC-9S(X)。

6.如权利要求1所述的高压输电导线振动频率在线监测系统，其特征在于：所述的数据监控中心还包括有GIS服务器、WEB服务器和浏览器，数据监控中心的数据接收单元将接收到的数据传递给GIS服务器和WEB服务器；GIS服务器使用WebGIS技术，实时动态生成GIS图片，所述的浏览器经网络获得GIS图片和从Web服务器得到导线的位置信息、振动信息、气象信息，根据导线位置信息将导线图标添加到GIS地图上，在数据监控中心的上位机的显示器上显示。