输电线路分布式直流融冰监测装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输电线路监测装置技术领域，具体涉及一种输电线路分布式直流融冰监测装置。
【背景技术】
[0002]高压输电线路覆冰是输电线路运维领域最主要的问题之一，当线路覆冰超过设计覆冰厚度后，输电线路可能发生大面积的断线、倒塔等事故，造成重大的经济损失。为了预防覆冰对输电线路造成的影响，需要对输电线路采取必要的融冰措施，最常见的融冰措施是直流融冰。为了保证直流融冰的安全稳定进行，需要实时掌握线路上的准确情况，以便及时控制直流融冰系统以防止因融冰而引起的线路事故。因此有必要对输电线路的融冰情况进行实时的监测，为现场的直流融冰控制系统提供准确的线路信息，以保障直流融冰安全稳定的执行。
[0003]目前，输电线路直流融冰监测装置多采用在输电线路沿线上安装多个温度探头，将融冰期间监测线路的温度信号转换为电信号，并将信号采用有线或者无线传输的方式发送到温度补偿器中进行校准，然后将数据发送到温度显示器与数据传输器中，通过数据传输器将温度信号采用无线传输的方式发送到数据接收与温度显示器中，并连接直流融冰装置进行直流融冰的温度监测和控制。这种方式存在安装施工复杂、在覆冰期间恶劣环境中存在运行稳定性较差、通信信号和GPS (Global Posit1ning System全球定位系统)信号质量依赖相应运营商和天气，施工时间长效率低等问题，如果要实现长距离的融冰监测，线路上需要安装更多的温度探头，从而极大的增加了施工难度，降低了其可行性和有效性。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种可靠的、长距离的输电线路分布式直流融冰监测装置，用于监测输电线路直流融冰的情况。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型公开的一种输电线路分布式直流融冰监测装置，它包括激光光源、光纤环形器、光电探测器、数据采集卡、工控机和光缆，其中，所述激光光源的信号输出端连接光纤环形器的第一通信端，所述光纤环形器的第二通信端连接光缆中的任意一根光纤，光纤环形器的第三通信端连接光电探测器的信号输入端，光电探测器的信号输出端连接数据采集卡的信号输入端，数据采集卡的信号输出端连接工控机的信号输入端。
[0006]所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括光信号调理器，所述激光光源的信号输出端通过光信号调理器连接光纤环形器的第一通信端。
[0007]所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括电信号调理器，所述光电探测器的信号输出端通过电信号调理器连接数据采集卡的信号输入端。
[0008]本实用新型的工作过程为:激光光源发出光纤温度测试激光，该光纤温度测试激光经过光信号调理器处理后，通过光纤环形器进入光纤复合架空地线光缆中的一根光纤，光纤温度测试激光在光纤复合架空地线光缆的光纤内传播，并进行反射，反射回的信号经过光纤环形器后传输到光电探测器，光电探测器将得到反馈光信号转换成电信号，电信号调理器将上述电信号整形滤波后，通过数据采集卡传输给工控机，工控机对上述由反馈光转换的电信号进行运算处理，得到该电信号(由反馈光转换而来)所对应的温度数据以及温度数据中各个温度点所对应的距离。工控机根据上述温度数据以及温度数据中各个温度点所对应的距离即得到输电线路中的各个位置的温度数据。工控机根据采集的数据和算法模型显示输电线路的温度分布情况、融冰情况，如输电线路局部温度上升到最大设计温度上限时，显示温度超限区域并进行报警提示，并根据分布式温度监测情况判断输电线路的融冰效果情况，并实时显示已融冰完成的区段。
[0009]本实用新型的有益效果:
[0010]本实用新型结构简单，输电线路分布式直流融冰监测装置可安装在变电站通信机房，工控机实时采集线路的分布式温度数据，当线路进行直流融冰时，工控机会实时显示线路的分布式温度，显示线路的分布式融冰情况，提示分布式融冰完成情况，并设定温度预警值，当线路直流融冰期间温度超过预警值时进行报警提示。本实用新型可彻底解决传统监测装置施工复杂以及在恶劣气候条件下存在的通信、监测面窄及稳定性差的问题，开辟了电力监测技术的新方向。
【附图说明】
[0011]图1为本实用新型的结构示意图；
[0012]其中，I一激光光源、2—光纤环形器、3—光电探测器、4一数据采集卡、5—工控机、6 一光缆、7 一光彳目号调理器、8 —电彳目号调理器。
【具体实施方式】
[0013]以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0014]本实用新型的输电线路分布式直流融冰监测装置，它包括激光光源1、光纤环形器2、光电探测器3、数据采集卡4、工控机5和光缆6，其中，所述激光光源I的信号输出端连接光纤环形器2的第一通信端，所述光纤环形器2的第二通信端连接光缆6中的任意一根光纤(该光纤作为分布式光纤传感器，用于测量输电线路沿线的温度分布)，光纤环形器2的第三通信端连接光电探测器3的信号输入端，光电探测器3的信号输出端连接数据采集卡4的信号输入端，数据采集卡4的信号输出端连接工控机5的信号输入端(即数据采集卡4安装在有工控机5的总线插槽上)。
[0015]上述技术方案中，所述工控机5采用单端监测的工作方式。
[0016]上述技术方案中，所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括光信号调理器7，所述激光光源I的信号输出端通过光信号调理器7连接光纤环形器2的第一通信端。
[0017]上述技术方案中，所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括电信号调理器8，所述光电探测器3的信号输出端通过电信号调理器8连接数据采集卡4的信号输入端。
[0018]上述技术方案中，所述光信号调理器7的信号输出端通过金属套光纤连接头与光纤环形器2的第一通信端连接。光纤环形器2采用FC单模光纤跳线与变电站里光纤复合架空地线光缆的一根光纤相连，返回的光信号通过光纤环形器2接入到光电探测器3转换为电信号。
[0019]上述技术方案中，所述光缆6为光纤复合架空地线光缆(OPGW，Optical FiberComposite Overhead Ground Wire)。
[0020]本实用新型安装在输电线路一端的变电站通信机房，输电线路监测长度超过60千米以上(光纤复合架空地线光缆的长度与输电线路监测长度一致)，
[0021]本实用新型的工控机5实时采集数据，并根据采集的数据和算法模型显示输电线路的温度分布情况、融冰情况，如输电线路局部温度上升到最大设计温度上限时，显示温度超限区域并进行报警提示，并根据分布式温度监测情况判断输电线路的融冰效果情况，并实时显示已融冰完成的区段。
[0022]本说明书未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
【主权项】
1.一种输电线路分布式直流融冰监测装置，其特征在于:它包括激光光源(1)、光纤环形器(2)、光电探测器(3)、数据采集卡(4)、工控机(5)和光缆￠)，其中，所述激光光源(I)的信号输出端连接光纤环形器(2)的第一通信端，所述光纤环形器(2)的第二通信端连接光缆出)中的任意一根光纤，光纤环形器(2)的第三通信端连接光电探测器(3)的信号输入端，光电探测器(3)的信号输出端连接数据采集卡(4)的信号输入端，数据采集卡(4)的信号输出端连接工控机(5)的信号输入端。2.根据权利要求1所述的输电线路分布式直流融冰监测装置，其特征在于:所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括光信号调理器(7)，所述激光光源(I)的信号输出端通过光信号调理器(7)连接光纤环形器(2)的第一通信端。3.根据权利要求1或2所述的输电线路分布式直流融冰监测装置，其特征在于:所述输电线路分布式直流融冰监测装置还包括电信号调理器(8)，所述光电探测器(3)的信号输出端通过电信号调理器(8)连接数据采集卡(4)的信号输入端。4.根据权利要求2所述的输电线路分布式直流融冰监测装置，其特征在于:所述光信号调理器(7)的信号输出端通过金属套光纤连接头与光纤环形器(2)的第一通信端连接。5.根据权利要求1所述的输电线路分布式直流融冰监测装置，其特征在于:所述光缆(6)为光纤复合架空地线光缆。
【专利摘要】本实用新型涉及一种输电线路分布式直流融冰监测装置，它包括激光光源、光纤环形器、光电探测器、数据采集卡、工控机和光缆，其中，所述激光光源的信号输出端连接光纤环形器的第一通信端，所述光纤环形器的第二通信端连接光缆中的任意一根光纤，光纤环形器的第三通信端连接光电探测器，光电探测器的信号输出端连接数据采集卡的信号输入端，数据采集卡的信号输出端连接工控机的信号输入端。本实用新型可彻底解决传统监测装置施工复杂以及在恶劣气候条件下存在的通信、监测面窄及稳定性差的问题，开辟了电力监测技术的新方向。
【IPC分类】G01R19/00, G01K1/02
【公开号】CN204925222
【申请号】CN201520694890
【发明人】冯万兴, 王海涛, 严碧武, 姜国义, 刘海波, 李文鹏, 王剑, 苏杰, 郑路遥, 章涵, 李哲, 赵倩
【申请人】国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司, 国网内蒙古东部电力有限公司, 国家电网公司
【公开日】2015年12月30日
【申请日】2015年9月9日