一种电力埋地管道人井水位的监控装置的制作方法

本发明涉及电力输电技术领域，具体涉及一种电力埋地管道人井水位的监控装置。

背景技术：

随着电力安全的需要输电网络逐渐实现埋地管道铺放，而管道的人井广泛分布于城市的各个街道，人井积水直接影响输电线路安全运行。 因此，人井水位的管理已经成为当前我国电力输电领域急需攻克的一个难题，其中设计适用于人井水位的监控装置尤为关键。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种电力埋地管道人井水位的监控装置，用以解决现有采用电子式传感器进行人井水位监控，需要现场供电或者电池供电，同时由于工作环境长期处于易燃易爆、高温、高湿等恶劣环境，长期稳定性和可靠性不好，造成误报率高同时维护成本高的问题。采用方法主要是利用光纤网络结合光纤传感器直接实现远距离人井水位的监控，无需再增加其它成本，其使用寿命长，可靠性高，可以大大降低人井水位监测监控的综合成本。

为实现以上目的，本发明采用如下技术方案: 一种电力埋地管道人井水位的监控装置，所述装置包括远端探头、局端设备、光纤网络；所述远端探头由活动杆、左端尾纤、右端尾纤、盒体组成；所述局端设备由局端ODF、局端光发射模块、局端光接收模块、局端监控模块、局端电源模块、显示报警模块；所述光纤网络由光缆、光缆接续器组成。

所述远端探头的盒体为直径3厘米，高10厘米的圆形空心罐体，左端尾纤和右端尾纤水平相对采用环氧树脂胶固定在盒体底部向上7厘米高度的左右两边位置。

所述远端探头的活动杆由杆体、弹簧装置组成，采用机械结构装配在一起；所述活动杆的弹簧装置的下端通过螺栓装配在盒体底部的中心点位置，活动杆上端露出盒体顶部；所述活动杆的杆体是圆形金属棒，杆体直径为1厘米，长度为10厘米，杆体垂直中间点到杆体底部有垂直等距排列的10个圆孔，圆孔直径为2毫米，圆孔中心点与圆孔中心点的间距为4毫米；所述活动杆在外力作用下在盒体内可以上下垂直运动。

所述远端探头的左端尾纤和右端尾纤与光纤网络连接；所述的光纤网络与局端设备的局端光发射模块和局端光接收模块连接；所述局端光接收模块的输出端与局端监控模块连接；所述的局端监控模块与显示报警模块连接；所述局端电源模块为局端设备中的各个模块提供电源；所述局端电源模块有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备提供稳定供电。

本发明中，所述的局端光发射模块和局端光接收模块分别与局端ODF连接，局端ODF与光纤网络连接，光纤网络的另一端与远端探头连接；所述的局端光接收模块与局端监控模块连接；所述的局端监控模块与显示报警模块连接。所述局端电源模块有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备中的各个模块提供稳定供电；所述的局端光发射模块，用于输出波长为1550nm，发射功率为17dBm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号；所述的局端光接收模块，用于接收波长为1550nm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号，根据接收光信号的幅度转换成输出电平；所述的局端监控模块用于对来自局端光接收模块的输出电平变化进行状态判断，将判断结果输出到显示报警模块；所述的显示报警模块用于对来自局端监控模块的判断结果进行状态显示及声光提示。

工作时，所述局端电源模块有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备中的各个模块提供稳定供电；所述局端光发射模块与局端ODF、光纤网络、右端尾纤串联形成发送端的光信号通道；所述左端尾纤与局端ODF、光纤网络、局端光接收模块串联形成接收端光信号通道；所述的局端光发射模块，用于输出波长为1550nm，发射功率为17dBm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号；所述的局端光接收模块，用于接收波长为1550nm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号，根据接收光信号的幅度转换成输出电平；所述活动杆顶端与活动杠杆的一端使用螺丝紧固，人井水位高度不到达水位空气浮球位置时，活动杆在向上移动，在弹簧装置的作用力下，保持在稳定位置，人井水位高度到达水位空气浮球位置时，水位空气浮球向上移动，活动杠杆在杠杆支点作用下使活动杆向下移动；所述杆体的圆孔在活动杆向下向上移动时，对右端尾纤与左端尾纤之间的光通道大小产生影响；所述局端光接收模块接收到的光信号，因人井水位位置的变动会产生光信号的幅度变化，局端光接收模块将光信号幅度变化转换成输出电平大小的变化；所述的局端监控模块用于对来自局端光接收模块的输出电平变化进行状态判断，人井水位盖上时局端监控模块的输入电平处于稳定数值，局端监控模块输出为低电平，当局端监控模块的输入电平变化时，可判断为人井水位物理位置产生变化，局端监控模块输出一个高电平信号；所述的显示报警模块接收到局端监控模块的输出高电平时，进行状态显示及声光提示，实现光纤网络人井水位的监控。

本发明的有益效果，提供一种电力埋地管道人井水位的监控装置，用以解决现有采用电子式传感器进行人井水位监控，需要现场供电或者电池供电，同时由于工作环境长期处于易燃易爆、高温、高湿等恶劣环境，长期稳定性和可靠性不好，造成误报率高同时维护成本高的问题。采用方法主要是利用光纤网络结合光纤传感器直接实现远距离人井水位的监控，无需再增加其它成本，其使用寿命长，可靠性高，可以大大降低人井水位监测监控的综合成本，该发明具有良好的研究和应用发展前景。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1 一种电力埋地管道人井水位的监控装置结构图

图2 局端电源模块结构图

附图标记说明

图1中：11. 活动杆，12. 远端探头，13. 右端尾纤，14. 弹簧装置，15. 左端尾纤，16. 杆体，17.盒体，21. 光纤网络，31. 局端ODF，32. 局端光发射模块，33. 局端设备，34. 局端电源模块，35. 局端光接收模块，36. 局端监控模块，37. 显示报警模块，41. 水位空气浮球，42. 杠杆支点，43. 活动杠杆

具体实施方式

下面给出本发明的具体实施方式并结合附图加以说明。

如图1所示，本发明中，一种电力埋地管道人井水位的监控装置，所述装置包括远端探头12、局端设备33、光纤网络21；所述远端探头12由活动杆11、左端尾纤15、右端尾纤13、盒体17组成；所述局端设备33由局端ODF 31、局端光发射模块32、局端光接收模块35、局端监控模块36、局端电源模块34、显示报警模块37；所述光纤网络21由光缆、光缆接续器组成。

所述远端探头12的盒体17为直径3厘米，高10厘米的圆形空心罐体，左端尾纤15和右端尾纤13水平相对采用环氧树脂胶固定在盒体17底部向上7厘米高度的左右两边位置。

所述远端探头12的活动杆11由杆体16、弹簧装置14组成，采用机械结构装配在一起；所述活动杆11的弹簧装置14的下端通过螺栓装配在盒体17底部的中心点位置，活动杆11上端露出盒体17顶部；所述活动杆11的杆体16是圆形金属棒，杆体16直径为1厘米，长度为10厘米，杆体16垂直中间点到杆体16底部有垂直等距排列的10个圆孔，圆孔直径为2毫米，圆孔中心点与圆孔中心点的间距为4毫米；所述活动杆11在外力作用下在盒体17内可以上下垂直运动。

所述远端探头12的左端尾纤15和右端尾纤13与光纤网络21连接；所述的光纤网络21与局端设备33的局端光发射模块32和局端光接收模块35连接；所述局端光接收模块35的输出端与局端监控模块36连接；所述的局端监控模块36与显示报警模块37连接；所述局端电源模块34为局端设备33中的各个模块提供电源；所述局端电源模块34有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备33提供稳定供电。

本发明中，所述的局端光发射模块32和局端光接收模块35分别与局端ODF 31连接，局端ODF 31与光纤网络21连接，光纤网络21的另一端与远端探头12连接；所述的局端光接收模块35与局端监控模块36连接；所述的局端监控模块36与显示报警模块37连接。所述局端电源模块34有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备33中的各个模块提供稳定供电；所述的局端光发射模块32，用于输出波长为1550nm，发射功率为17dBm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号；所述的局端光接收模块35，用于接收波长为1550nm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号，根据接收光信号的幅度转换成输出电平；所述的局端监控模块36用于对来自局端光接收模块35的输出电平变化进行状态判断，将判断结果输出到显示报警模块37；所述的显示报警模块37用于对来自局端监控模块36的判断结果进行状态显示及声光提示。

具体实施例

工作时，所述局端电源模块34有三级电磁滤波器，第一级电磁滤波器、第二级电磁滤波器和第三级电磁滤波器串联连接，对输入电流中高频谐波进行过滤，减小电源电磁干扰对电路的影响，并向局端设备33中的各个模块提供稳定供电；所述局端光发射模块32与局端ODF 31、光纤网络21、右端尾纤13串联形成发送端的光信号通道；所述左端尾纤15与局端ODF 31、光纤网络21、局端光接收模块35串联形成接收端光信号通道；所述的局端光发射模块32，用于输出波长为1550nm，发射功率为17dBm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号；所述的局端光接收模块35，用于接收波长为1550nm，信号载波频率为20KHz等幅调制的光信号，根据接收光信号的幅度转换成输出电平；所述活动杆11顶端与活动杠杆43的一端使用螺丝紧固，人井水位高度不到达水位空气浮球41位置时，活动杆11在向上移动，在弹簧装置14的作用力下，保持在稳定位置，人井水位高度到达水位空气浮球41位置时，水位空气浮球41向上移动，活动杠杆43在杠杆支点42作用下使活动杆11向下移动；所述杆体16的圆孔在活动杆11向下向上移动时，对右端尾纤13与左端尾纤15之间的光通道大小产生影响；所述局端光接收模块35接收到的光信号，因人井水位位置的变动会产生光信号的幅度变化，局端光接收模块35将光信号幅度变化转换成输出电平大小的变化；所述的局端监控模块36用于对来自局端光接收模块35的输出电平变化进行状态判断，人井水位稳定时局端监控模块36的输入电平处于稳定数值，局端监控模块36输出为低电平，当局端监控模块36的输入电平变化时，可判断为人井水位位置产生变化，局端监控模块36输出一个高电平信号；所述的显示报警模块37接收到局端监控模块36的输出高电平时，进行状态显示及声光提示，实现光纤网络人井水位的监控。

试验表明：本发明解决了现有采用电子式传感器进行人井水位监控，需要现场供电或者电池供电，同时由于工作环境长期处于易燃易爆、高温、高湿等恶劣环境，长期稳定性和可靠性不好，造成误报率高同时维护成本高的问题。采用方法主要是利用光纤网络结合光纤传感器直接实现远距离人井水位的监控，无需再增加其它成本，其使用寿命长，可靠性高，可以大大降低人井水位监测监控的综合成本，该发明具有良好的研究和应用发展前景。