[发明专利]基于光纤光栅的高压电缆弧垂与舞动监测系统及方法

说明书

本发明涉及电缆弧垂检测领域，提供一种基于光纤光栅的高压电缆弧垂与舞动监测系统及方法，包括：机箱箱体、检测控制板、电源单元和光电单元；所述检测控制板包括：解调电路板和通信单元，所述通信单元包括：GPRS模块和NB‑IOT模块；所述解调电路板与所述电源单元、所述光电单元和所述通信单元电性连接，所述通信单元与互联网相互通信；所述机箱箱体由正面板、左侧板、右侧板、背面板、底板和上盖组成；所述机箱箱体包括：上层箱体和下层箱体，所述上层箱体和所述下层箱体之间通过隔板隔开。本发明提供的监测系统能在较强电场以及复杂气候条件下精确测量被测电缆的弧垂与舞动，有效增加了电缆状态检测的准确性与效率。

技术领域

本发明涉及电缆弧垂检测领域，尤其涉及一种基于光纤光栅的高压电缆弧垂与舞动监测系统及方法。

背景技术

输电线路弧垂过大、过小情况容易受到大自然恶劣强风天气的影响，弧垂过大，导线的对地、对树、对建筑物、构筑物等各类跨越物的距离就会相应缩小，造成触电危险，另外弧垂过大也容易引起导线碰线，造成相间闪络；弧垂过小会增加导线受力，当超过导线可承受值时，线路有被崩断的风险。因此，有必要加强输电线路导线弧垂数值检测，以应对弧垂隐患状态，保障供电线路平稳运行架空输电线路覆冰和舞动容易造成导线断线、杆塔倒塌、绝缘子闪络等事故，给社会造成了巨大的经济损失。对架空输电线路进行覆冰状态的在线监测可以实时获得输电线路覆冰状况，提前调度电网负荷，启动融冰设备，有效避免灾害的发生。

现有覆冰在线监测方法主要有气象法、图像监控器法、导线温度倾角法和称重法、以上方法都为间接测量方法，测量误差较大，且由于高压电缆存在较强电场，不宜用一般的电类传感器直接测量。

上述内容仅用于辅助理解本发明的技术方案，并不代表承认上述内容是现有技术。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种基于光纤光栅的高压电缆弧垂与舞动监测系统，包括：机箱箱体、检测控制板、电源单元和光电单元；

所述检测控制板包括：解调电路板和通信单元，所述通信单元包括：GPRS模块和NB-IOT模块；

所述解调电路板与所述电源单元、所述光电单元和所述通信单元电性连接，所述通信单元与互联网相互通信；

所述机箱箱体由正面板、左侧板、右侧板、背面板、底板和上盖组成；

所述机箱箱体包括：上层箱体和下层箱体，所述上层箱体和所述下层箱体之间通过隔板隔开；

所述检测控制板设置在所述上层箱体内。

优选地，所述光电单元包括：激光器、激光器驱动板、光电探测器、光栅光路和环形器；

所述解调电路板与所述激光器和所述光电探测器电性连接，所述激光器与所述激光器驱动板电性连接；

所述激光器通过所述环形器向所述光栅光路发射光信号，所述光栅光路通过所述环形器向所述光电探测器反射光信号；

所述光栅光路包括：应变光栅和温补光栅。

优选地：

所述检测控制板固定设置在所述上层箱体中靠近所述左侧板的一侧；

在所述上层箱体的中部，从所述背面板至所述正面板依次固定设置所述激光器和所述光电探测器，所述光电探测器与所述激光器连接；

所述激光器驱动板固定设置在所述上层箱体中靠近所述右侧板的一侧，并与所述激光器连接；

所述环形器固定设置在所述机箱箱体的外部，并在光栅光路与所述激光器和所述光电探测器之间；

所述光栅光路设置在所述机箱箱体的外部，并与被测电缆通过机械结构刚性连接。