[实用新型]一种输电线路的覆冰积雪监测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及输电线路中的监测装置，尤其是一种输电线路的覆冰积雪监测系统。

背景技术

线路覆冰和积雪会导致其机械和电气性能急剧下降，严重威胁电力及通信网络的安全运行。当架空导线荷载超过设计标准时，会引起导线舞动，可能导致导线，杆塔及连接部件严重损坏甚至杆塔倾斜倒塌、导地线断线等严重事故。由于光纤传感器具有抗电磁干扰、耐高温、耐腐蚀，能够适应极端恶劣的环境等一系列优点，现有的输电线路光纤光栅传感系统的往往将光纤光栅应变传感器附着于被测导线表面，难以在带电的导线上安装实现，同时由于需要将光信号从导线高压端引至地电位，光纤光栅的信号引出需要额外的绝缘处理，增加了系统的复杂性。

本实用新型为了克服上述缺陷，进行了有益的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于解决现有技术中的上述不足，提供了一种基于光纤传感的输电线路的覆冰积雪监测系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种输电线路的覆冰积雪监测系统，其特殊之处在于：包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅拉力传感器、耦合器、激光器、扫描器、光纤法布里-珀罗可调滤波器、放大电路、整形电路、输出电路，所述激光器与耦合器连接，所述光纤光栅温度传感器、光纤光栅拉力传感器与耦合器并联，所述激光器发出的脉冲序列经耦合器传输到光纤光栅温度传感器和光纤光栅拉力传感器，反馈后的光波经耦合器传输到光纤法布里-珀罗可调滤波器，所述扫描器与光纤法布里-珀罗可调滤波器连接，所述扫描器发出的扫描波在光纤法布里-珀罗可调滤波器与经耦合器的光波比较后经放大器电路、整形电路、输出电路传输到控制器进行数据处理，所述的光纤光栅温度传感器和光纤光栅拉力传感器采用管式封装光纤光栅传感器，固定于直线塔绝缘子串的传感器金具上，所述传感器金具中间部位设置有固定光纤光栅传感器槽口，所述传感器金具的两头设置有方便与绝缘子连接金具兼容的U型环连接器；

进一步地，所述管式封装光纤光栅传感器包括光缆、纤芯、光纤光栅、涂覆层、密封胶、带孔螺栓和外层钢管，所述纤芯包覆在光缆内，光缆自内而外依次有光纤光栅、涂覆层、密封胶和外层钢管，外层钢管外层设置有螺纹用于安装固定。

本实用新型的有益效果：本实用新型一种输电线路的覆冰积雪监测系统，与传统的电阻式拉力传感器相比，光纤光栅应变传感器测量精度更高，结构简单，可靠性高，且不受输电线路周围强电磁环境的干扰，能实时监测输电线路的覆冰积雪情况。

附图说明

图1是本实用新型监测系统的总体结构图；

图2是本实用新型管式封装光纤光栅传感器的结构图；

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的实施例整体结构参考图1所示，一种输电线路的覆冰积雪监测系统，包括光纤光栅温度传感器、光纤光栅拉力传感器、耦合器、激光器、扫描器、光纤法布里-珀罗可调滤波器、放大电路、整形电路、输出电路，所述激光器与耦合器连接，所述光纤光栅温度传感器、光纤光栅拉力传感器与耦合器并联，所述激光器发出的脉冲序列经耦合器传输到光纤光栅温度传感器和光纤光栅拉力传感器，反馈后的光波经耦合器传输到光纤法布里-珀罗可调滤波器，所述扫描器与光纤法布里-珀罗可调滤波器连接，所述扫描器发出的扫描波在光纤法布里-珀罗可调滤波器与经耦合器的光波比较后经放大器电路、整形电路、输出电路传输到控制器进行数据处理，所述的光纤光栅温度传感器和光纤光栅拉力传感器采用管式封装光纤光栅传感器，固定于直线塔绝缘子串的传感器金具上，所述传感器金具中间部位设置有固定光纤光栅传感器槽口，所述传感器金具的两头设置有方便与绝缘子连接金具兼容的U型环连接器。由宽带光源发出的宽带光信号经过隔离器和3dB耦合器传输到串接的传感光栅上。经过这些光纤光栅的波长选择后，一组不同波长的窄带光被反射，反射光再次经过3dB耦合器由波长解调仪接收，经过波长解调仪对这些波长进行识别，得到一组应力传感信息，当光纤光栅的受力和温度发生变化时，通过光栅解调器检测出波长的变化即应力和温度的变化，之后输入到计算机进行数据分析处理，根据监测对象内部变化情况。

管式封装光纤光栅传感器如图2所示，包括光缆、纤芯、光纤光栅、涂覆层、密封胶、带孔螺栓和外层钢管，所述纤芯包覆在光缆内，光缆自内而外依次有光纤光栅、涂覆层、密封胶和外层钢管，外层钢管外层设置有螺纹用于安装固定。

以上所述实施方式仅表达了本实用新型的一种实施方式，但并不能因此而理解为对本实用新型范围的限制。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。