电缆温度监测系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种电缆温度监测系统，属于电缆温度监测技术领域，系统包括光纤、光纤传感器、接收单元、处理器和警报器，电缆线安装的过程中绑定光纤，光纤传感器等距离安装在光纤上用来检测电缆的温度，电缆中设置的电缆接头处必须安装光纤传感器，光纤的一端设有光源，光纤的另一端连接接收单元输送光信号到接收单元中，接收单元的输出端连接处理器用来发送接收到的温度信号到处理器中，处理器的输出端连接警报器。本实用新型解决了电缆线的温度监测问题，具有有效减少电缆线故障的优点，利用光纤传感器监测电缆的实时温度，形成电缆线的温度数据图，并在温度超过安全值的时候发出警报提醒工作人员及时查看。
【专利说明】
电缆温度监测系统
技术领域
[0001]本实用新型属于电缆温度监测技术领域，涉及智能检测、信号传递发送方向，具体涉及一种电缆温度监测系统。【背景技术】
[0002]为确保电缆系统最佳的和最安全的载流能力，须对所安装电缆及其环境进行实时的温度监测。防止电缆火灾是保证电力系统安全运行的重要方面。如能在事故发生早期通过温度测量进行预警并迅速采取措施，就能有效避免此类事故。
[0003]电缆由于温度过高引起的故障中大部分是由电缆接头引起，电缆接头由两根电缆拼接而成，容易发热乃至爆炸，电缆发热是电力生产运行中的一种常见故障，不但会造成大量的电能损失，而且会严重影响电气设备的正常工作，轻则线路中工作电流增大，电气设备寿命缩短，重则会使绝缘击穿，形成短路，产生爆炸，会引起火灾，导致设备损坏，中断正在进行中的生产、科研、医疗手术和其它活动，造成难以估量的损失。电缆温度过高导致的故障占有很大比例，及时解决温度问题，电缆的温度监控以及及时提醒工作人员做好防范措施都能够减少电缆故障，是减少电缆故障的有益改进。
【发明内容】
[0004]根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种电缆温度监测系统，通过在电缆线绑定光纤，安装光纤传感器检测电缆线的温度，精度高，安全准备， 解决了电缆线的温度监测问题，具有有效减少电缆线故障的优点，利用光纤传感器监测电缆的实时温度，形成电缆线的温度数据图，并在温度超过安全值的时候发出警报提醒工作人员及时查看。
[0005]为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为:一种电缆温度监测系统， 所述电缆温度监测系统包括光纤、光纤传感器、接收单元、处理器和警报器，电缆线安装的过程中绑定光纤，光纤传感器等距离安装在光纤上用来检测电缆的温度，电缆中设置的电缆接头处必须安装光纤传感器，光纤的一端设有光源，光纤的另一端连接接收单元输送光信号到接收单元中，接收单元的输出端连接处理器用来发送接收到的温度信号到处理器中，处理器的输出端连接警报器。
[0006]所述电缆温度监测系统还包括发送单元和显示屏，处理器的输出端连接发送单元用来发送处理后的数据到发送单元，发送单元连接显示屏用来在显示屏上显示处理器的处理结果。所述电缆温度监测系统还包括远程信号接收端，远程信号接收端连接在发送单元的输出端，远程信号接收端通过发送单元接收处理器的指令。所述光纤传感器包括调制器和滤光器，调制器连接滤光器，光纤中的光信号经过调制器和滤光器输入到接收单元。所述接收单元中设有模数转换单元，接收单元的光信号输送到模数转换单元中进行信号初步处理，模数转换单元的输出端连接处理器。所述处理器包括数据处理单元、数据统计单元和图像绘制单元，数据处理单元、数据统计单元和图像绘制单元连接处理器并对输入到处理器中的数据信号进行处理。所述处理器还包括阈值判断单元，阈值判断单元连接在处理器上，阈值判断单元设有温度安全阈值，处理器接收到的电缆温度数据经过阈值判断单元进行安全判断。所述警报器无线连接处理器，警报器内部设有根据报警指令发出震动的振动器。
[0007]本实用新型有益效果是:本实用新型提供一种电缆温度监测系统，在电缆的制造安装过程中，电缆中携带光纤或者电缆施工过程中安装光纤，在安装的过程在电缆的隔段距离安装光纤传感器连接固定在光纤上，利用光纤传感器监测电缆的实时温度，形成电缆线的温度数据图，监测的数据发送到处理器进行信息转换和处理，形成电缆温度变化图显示在显示屏上，并在温度超过安全值的时候发出警报提醒工作人员及时查看。
【附图说明】
[0008]下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0009]图1是本实用新型的【具体实施方式】的电缆温度监测系统的工作原理框图。
[0010]图2是本实用新型的【具体实施方式】的处理器的工作原理框图。
【具体实施方式】
[0011]下面对照附图，通过对实施例的描述，本实用新型的【具体实施方式】如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理、制造工艺及操作使用方法等，作进一步详细的说明，以帮助本领域技术人员对本实用新型的发明构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解。
[0012]本实用新型提供一种电缆温度监测系统，在电缆的制造安装过程中，电缆中携带光纤或者电缆施工过程中安装光纤，在安装的过程在电缆的隔段距离安装光纤传感器连接固定在光纤上，利用光纤传感器监测电缆的实时温度，形成电缆线的温度数据图，监测的数据发送到处理器进行信息转换和处理，形成电缆温度变化图显示在显示屏上，并在温度超过安全值的时候发出警报提醒工作人员及时查看。
[0013]一种电缆温度监测系统，其工作原理框图如图1所示，系统包括光纤、光纤传感器、接收单元、处理器、发送单元、显示屏、警报器，电缆线安装的过程中绑定一根或多根光纤，光纤传感器每隔一段距离连接光纤形成温度监测网，在电缆接头的时候必须安装一个光纤传感器，因为电缆接头是故障易发点，必须实时检测电缆接头的温度，在光纤的两端连接有光源和接收单元，接收单元经过模数转换转化成数字信号，接收到光纤中的信号发送到处理器进行数据预处理，处理器绘制各个监测点的温度趋势图以及分析评估出电缆线的温度趋势图，处理器连接发送单元和警报器，发送单元连接显示屏，处理器的结果通过发送单元发送远程信号给显示屏，如果需要发送远程数据，可以增设远程信号接收端，发送单元无线连接远程信号接收端，处理器在检测到温度在超过系统设定的安全值时，处理器发送警报信号给警报器，警报器发出警报，提醒工作人员注意电缆线的高温点，及时准备。
[0014]电缆温度监测系统是一个整体，主要是采用光纤传感器来检测电缆线的温度，电缆线在安装的过程中携带安装一根和电缆线固定在一起的光纤，光纤可以位于电缆线内部也可以是电缆线的外部，电缆线上每隔一段距离安装一个光纤传感器，光纤传感器连接光纤，光纤的一端设有光源。光纤传感器将来自光源的光经过光纤送入调制器，使待测参数与进入调制区的光相互作用后，导致光的光学性质(如光的强度、波长、频率、相位、偏振态等)发生变化，称为被调制的信号光，利用被测量对光的传输特性施加的影响，完成温度测量，电缆线上安装了多个传感器可以实现电缆线上的多点测量从而估算出整体电缆线的温度。本实用新型中的每隔一段距离，如果在碰到电缆接头不属于安装光纤传感器的点，则电缆接头处也必须安装光纤传感器。电缆接头处是由电缆线拼接而成，由于施工和运行维护不当等原因，造成终端头凝结水结聚在电缆头内，最终导致绝缘受潮击穿，引起爆炸，所以电缆接头是电缆线的故障高发点，必须安装一个光纤传感器进行温度监测。
[0015]光纤传感器中设有调制器用调制光纤中的光信号，光纤传感器中还设有滤光器，滤光器连接调制器用来能滤掉复合光中其他波长的光，提供光谱纯度，减少杂质。光纤的一端头连接光源输入光，在光纤中传导，遇到光纤传感器，光纤传感器对来自光源的光送入调制器，经过滤光器输出被调制的信号光，光纤的另一端连接了接收单元。接收单元接收光纤中的被光施加传输特性的光，接收单元中设有模数转换单元进行光信号初步处理，将光信号根据其携带的信息分析出电缆温度信号，接收单元将初步处理后的温度信号发送到处理器。
[0016]处理器中设有数据处理单元、数据统计单元、图像绘制单元和阈值判断单元，如图2所示，数据处理单元、数据统计单元、图像绘制单元和阈值判断单元都连接在处理器上，数据处理单元用来对接收单元发送来的数据进行数据处理，将数据转换为格式统一的数字信号，数据统计单元将处理后的数据进行分类和统计，每个监测点的数据都是分开的，并根据每点的温度值估算出电缆线的温度值，并将数据输送到图像绘制单元绘制每个监测点的温度趋势图，以及由估算数据构成的电缆线的温度图，趋势图显示在显示屏上，方便工作人员随时查看。阈值判断单元连接在处理器上，对数据处理单元处理后的数据进行安全性判断，判断实时监测的温度值是否在系统设定的安全范围内，温度安全阈值是系统设定的，处理器一旦检测到温度高于安全阈值的时候就会发出警报信号给警报器。
[0017]警报器在接收到处理器的警报信号后就会发出警报提醒工作人员，警报器可以选用常规的声光报警，也可以选用随声携带的振动报警，警报器无线连接处理器，通过设定的信号频道通信，根据接收的报警指令发出振动警报。警报器无线连接，能够实现随身携带功能，警报器中设有微型控制器、通信单元和振动器，通信单元连接微型控制器，微型控制器连接振动器，警报器使用通信单元接收报警信号，微型控制器发出振动指令到振动器，振动器振动提醒携带者及时查看。警报器中设置了微型控制器，还可以进行功能扩充，可以设置一个麦克风及其相关调制电路，构成简单的语音对讲机，可以短距离内直接进行语音询问，相互告知状况，就不会出现员工同时去往同一现场的事件，节省了员工的时间。
[0018]处理器还连接了发送单元，通过发送单元连接显示屏，处理器的警报结果和趋势图显示在显示屏上。如果数据需要远程传送，也可以增设远程信号接收端，远程信号接收端无线连接发送单元，通过发送单元发送远程信号到远程信号接收端。
[0019]上面结合附图对本实用新型进行了示例性描述，显然本实用新型具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本实用新型的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本实用新型的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本实用新型的保护范围之内。本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
【主权项】
1.一种电缆温度监测系统，其特征在于，所述电缆温度监测系统包括光纤、光纤传感器、接收单元、处理器和警报器，电缆线安装的过程中绑定光纤，光纤传感器等距离安装在光纤上用来检测电缆的温度，电缆中设置的电缆接头处必须安装光纤传感器，光纤的一端设有光源，光纤的另一端连接接收单元输送光信号到接收单元中，接收单元的输出端连接处理器用来发送接收到的温度信号到处理器中，处理器的输出端连接警报器。2.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述电缆温度监测系统还包括发送单元和显示屏，处理器的输出端连接发送单元用来发送处理后的数据到发送单元，发送单元连接显示屏用来在显示屏上显示处理器的处理结果。3.根据权利要求2所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述电缆温度监测系统还包括远程信号接收端，远程信号接收端连接在发送单元的输出端，远程信号接收端通过发送单元接收处理器的指令。4.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述光纤传感器包括调制器和滤光器，调制器连接滤光器，光纤中的光信号经过调制器和滤光器输入到接收单元。5.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述接收单元中设有模数转换单元，接收单元的光信号输送到模数转换单元中进行信号初步处理，模数转换单元的输出端连接处理器。6.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述处理器包括数据处理单元、数据统计单元和图像绘制单元，数据处理单元、数据统计单元和图像绘制单元连接处理器并对输入到处理器中的数据信号进行处理。7.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述处理器还包括阈值判断单元，阈值判断单元连接在处理器上，阈值判断单元设有温度安全阈值，处理器接收到的电缆温度数据经过阈值判断单元进行安全判断。8.根据权利要求1所述的电缆温度监测系统，其特征在于，所述警报器无线连接处理器，警报器内部设有根据报警指令发出震动的振动器。
【文档编号】G01K11/32GK205620045SQ201620345588
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月22日
【发明人】凤志民, 田丽, 吴道林
【申请人】安徽工程大学