[发明专利]一种高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置

说明书

本发明公开了一种高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置，检测对象为高压换流站用于传输激光能量的特种传能光纤,检测装置包括光纤连接模块，光源模块，信号采集模块和数据处理模块，高功率激光光源模块产生850nm光脉冲信号，通过光纤连接器传输到光纤链路，光纤链路中的光信号在传输过程产生的瑞利散射光和菲涅尔反射光，被信号采集模块采集，最后传输给数据处理模块进行数据处理整合。此高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置，可以实时监测光纤链路状况，包括光纤的损耗情况、连接情况和断裂情况。

技术领域

本发明涉及特种光纤检测领域，尤其是一种高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置。

背景技术

高压换流站因运行时在空间内将产生强电磁场，会对传统电测量设备产生严重影响，传统测量方式将变得不可靠。所以换流站控制保护系统中大量使用光纤链路系统代替传统的电链路系统。因光纤的电绝缘特性，在高电压、强磁场、电磁脉冲存在的情况下不易受干扰，不仅解决了采用电供能存在的安全问题，也提供了易铺设的能量传输链路。

换流站光纤链路用于传输能量光电子，其与用于传输信息光电子的常规光纤有所不同，因需防止在高能下被烧坏，其材质中常掺杂多种稀有离子，且其结构更为复杂。因在换流站中使用的该类光纤链路较长，环节较多，以致其运行预留容差较小，受温度变化、湿度变化、外应力作用、表面活性介质、放射性辐射等因素影响所造成的接续性损耗(链路中接头部分)和非接续性损耗(光纤本体)的增大较常规光纤更为敏感，光纤链路随外部环境变化导致的损耗增大将造成换流站控制保护系统异常故障。

发明专利内容

本发明的目的在于提供一种高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置，可以实时监测光纤链路状况，包括光纤的损耗情况、弯曲情况和断裂情况。

为实现以上目的，本发明提出了以下的技术方案：

一种高压换流站传能光纤链路状态在线检测装置，串联于传能光纤链路与直流测量屏之间，其包括光纤连接模块、光源模块、信号采集模块与数据处理模块，所述光纤连接模块的第一输入端与所述传能光纤链路的输出端连接，所述光纤连接模块第一输出端与所述直流测量屏的输入端连接，所述光源模块输出端与所述光纤连接模块第二输入端相连，所述光源模块产生的光信号通过光纤连接模块传输到光纤链路，所述光源模块的输入端与所述数据处理模块相连，所述信号采集模块的输入端与所述光纤连接模块的第二输出端相连，用于接受光纤链路返回的瑞利散射光和菲涅尔反射光信号，所述信号采集模块的输出端与所述数据处理模块相连。

所述光纤连接模块包括相互连接的光纤耦合器和环形器，所述光纤耦合器的分光比为50:50，所述光纤耦合器的输入端口为所述光纤连接模块的第一输入端，与所述传能光纤链路的输出端连接，所述光纤耦合器的输出端口为所述光纤连接模块的第一输出端，与所述直流测量屏连接，所述环形器的输入端为所述光纤连接模块的第二输入端，与所述光源模块连接，所述环形器的输出端为所述光纤连接模块的第二输出端，与所述信号采集模块的输入端连接。

所述的传能光纤为传感器模块与直流测量屏之间的特种光纤，其具体参数如下：纤芯直径为200um，包层直径为240um，数值孔径为0.22。

所述光源模块包括脉冲发生器和光源，所述光源接受所述脉冲发射器发射的电脉冲信号，产生光脉冲信号。

所述信号采集模块包括光电探测器和信号放大模块，所述光电探测器接收光纤链路返回的瑞利散射光和菲涅尔反射光信号，所述信号放大模块将所述接收到的瑞利散射光和菲涅尔反射光信号放大。

所述数据处理模块向所述光源模块提供时钟信号，同时对所述信号采集模块采集的数据进行处理分析。

本发明相较于现有技术，具备以下有益效果：