专利名称：电磁测量系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及测量领域，具体而言，涉及一种电磁测量系统。
背景技术：
在高压高功率的直流或交流电力传输中，用光学的方法测量高压传输线上的电流受到了广泛的关注，基于光纤技术的各类电磁测量系统的研发和应用已得到了国际间广泛的重视。在现有技术中，电磁测量系统在测量高压高功率的电流时，一般采用单一波长的激光来测量高压传输线周围的测量点，由于单一波长的激光在电磁测量系统中容易产生干涉，因此需要在该系统中设计复杂的光路来避免干涉，这样的测量系统中光纤繁多，而且抗干扰能力仍然不强，导致测量不准确。·针对现有技术中电流测量系统测量不准确的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型提供了一种电磁测量系统，以至少解决现有技术中电流测量系统测量不准确问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种电磁测量系统。根据本实用新型的电磁测量系统包括第一发射器，用于向测量点发射第一激光；第二发射器，用于向测量点发射第二激光，其中，第一激光与第二激光波长不同；接收器，设置在第一激光和第二激光的发射路径上，用于接收第一激光和第二激光穿过测量点后的激光；以及测量器，连接至接收器，用于通过接收器接收到的激光测量测量点的电磁信号。进一步地，该电磁测量系统还包括第一波分复用器，设置在第一发射器的发射端和测量点之间；以及第二波分复用器，设置在第二发射器的发射端和测量点之间。进一步地，该电磁测量系统还包括磁光探头，设置在测量点。进一步地,该电磁测量系统还包括第一分光器，设置在第一发射器和第一波分复用器之间；以及第二分光器，设置在第二发射器和第二波分复用器之间。进一步地，磁光探头为多个，多个磁光探头分别设置在以被测电线为轴心的圆周上的多个测量点。进一步地，该电磁测量系统还包括第一比较器，连接在第一发射器和接收器之间，用于将接收器接收到的激光反馈至第一发射器；以及第二比较器，连接在第二发射器和接收器之间，用于将接收器接收到的激光反馈至第二发射器。进一步地，该电磁测量系统还包括计算单元，连接至测量器，用于通过测量点的电磁信号计算被测电线的电磁信号。进一步地，该电磁测量系统还包括测量装置，包括第一发射器、第二发射器、接收器和测量器。[0015]通过本实用新型，采用不同波长的激光来测量高压传输线周围的测量点，解决了现有技术中电流测量系统测量不准确的问题，进而达到了准确测量的效果。
构成本申请的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中图I是根据本实用新型实施例的电磁测量系统的结构示意图；图2a_2b是根据本实用新型第一优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图3是现有技术中的波分复用器的结构示意图； 图4是根据本实用新型第二优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图5是根据本实用新型第三优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图6是根据本实用新型第四优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图7是根据本实用新型第五优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图8是根据本实用新型第六优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；图9是根据本实用新型第七优选实施例的电磁测量系统的结构示意图；以及图10是根据本实用新型优选实施例的电磁测量系统的使用示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。本实用新型实施例提供了一种电磁测量系统，以下对本实用新型实施例所提供的电磁测量系统进行介绍。图I是根据本实用新型实施例的电磁测量系统的结构示意图。如图I所示，该电磁测量系统包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14。第一发射器11用于向测量点发射第一激光。第二发射器12用于向测量点发射第二激光，其中，第一激光与第二激光波长不同。接收器13用于接收第一激光和第二激光穿过测量点后的激光。测量器14连接至接收器，用于通过接收器13接收到的激光测量测量点的电磁信号。在本系统中，激光可以通过光纤传输。测量器14的测量原理是分别将若干路激光转变为电信号，并根据该电信号在测量器的数据处理设备中进行数据的计算和处理，最终计算得出测量点的电磁信号。通过本实用新型，采用不同波长的激光来测量高压传输线周围的测量点，解决了现有技术中电流测量系统测量不准确的问题，进而达到了准确测量的效果。图2a_2b是根据本实用新型第一优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。[0038]如图2a所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外，还包括第一波分复用器15和第二波分复用器16。第一波分复用器15设置在第一发射器11的发射端和测量点之间。第二波分复用器16设置在第二发射器12的发射端和测量点之间。以上波分复用器用于激光的传输和分离，是实现同一个磁光探头正反同时测量的关键性器件。由于不同波分复用器具有不同的结构，因此，在本实施例中，我们也可以通过其他结构的波分复用器实现对被测电线的测量。如图2b所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外，还可以包括波分复用器15’。波分复用器15’设置在第一发射器11的发射端、第二发射器12的发射端和测量点之间。·图3是现有技术中的一种波分复用器的结构示意图。如图3所示，波分复用器具有特定的波长，具有六个端口，IP、2P端口输入/输出特定波长的光信号，1C、2C端口输入/输出述特定波长的光信号，1R、2R端口输入/输出非述特定波长的光信号。符合波分复用器特定波长的光从1P、2P端口输入到波分复用器，光将从1C、2C端口输出，光路可逆；同时不符合波分复用器特定波长的光从1C、2C端口输入到波分复用器，不合符该波长的光将从1R、2R端口输出，光路可逆。在该实施例中，通过波分复用器，将来自发射器的激光传输到磁光探头，将来自磁光探头的激光传输到接收器。图4是根据本实用新型第二优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图4所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外，还包括磁光探头17。磁光探头17设置在测量点。磁光探头17中有磁光晶体，在磁场中设置磁光探头17可以使经过它的激光在电磁场作用下的发生更加明显的光强变化，发生变化后的激光被分别传输回接收器13。在该实施例中，在激光传输过程中，通过设置磁光探头，使检测点上电磁信号更加明显的表现出来，从而提高了测量精度。图5是根据本实用新型第三优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图5所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外,还包括第一分光器18和第二分光器19第一分光器18设置在第一发射器11和第一波分复用器15之间。第二分光器19设置在第二发射器12和第二波分复用器16之间。分光器可以将每种波长的激光分成至少两路，然后经过对应波长的波分复用器。在本实施例中以分成两路作为示意性举例，但是分成几路进行测量没有实质区别。在该实施例中，通过分光，可以得到多个测量结果，取多次测量的平均值，可以减小测量误差。图6是根据本实用新型第四优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图6所示，该电磁测量系统包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14其中，磁光探头为多个，多个磁光探头分别设置在以被测电线为轴心的圆周上的多个测量点。分出多路光路时，可以设置多个测量点，进行多点测量可以抬高测量的准确性。在该实施例中，通过在不同点进行测量，避免了单个点所处位置的特定影响因素，从而减小了测量误差。图7是根据本实用新型第五优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图7所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外，还包括第一比较器20和第二比较器21。第一比较器20连接在第一发射器11和接收器13之间，用于将接收器接收到的激光反馈至第一发射器11。第二比较器21连接在第二发射器12和接收器13之间，用于将接收器接收到的激光反馈至第二发射器12。本实施例可以通过Tap H)对光源进行监控，减少外界干扰，用例如5%或10%的少量比例的光作为参考和监控发送到tap PD，形成一个反馈回路。图8是根据本实用新型第六优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图8所示，该电磁测量系统除了包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14之外，还包括计算单元22。计算单元22连接至测量器14，用于通过测量点的电磁信号计算被测电线的电磁信号。在该实施例中，通过测量点的电磁信号测量被测电线的电磁信号，提高了测量被测电线的安全性，同时，也避免了各元器件与高压的电线接触，提高了元器件的寿命。图9是根据本实用新型第七优选实施例的电磁测量系统的结构示意图。该实施例可以作为上述实施例的优选实施方式。如图9所示，该电磁测量系统包括第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14，其中，第一发射器11、第二发射器12、接收器13和测量器14集成于测量装置23上。在该实施例中，将发射器，接收器和测量器集成于同一装置，简化了电磁测量系统的结构，使该系统便于运输和安装。在本实施例中，仅以两套发射器及相应的波分复用器、分光器和比较器等作为示例性说明，只要使用若干波分复用器和偶数套发射器及相应分光器和比较器等器件，均能进行本实施例所进行的电磁测量。图10是根据本实用新型优选实施例的电磁测量系统的使用示意图。如图所示，本实施例包括测量装置I发送两种波长的激光Ia和lb。分光器将两种波长的激光各分成两路，2a和2b分别为两种波长的50:50分路器，激光经过对应波长的波分复用器3a和3b，将每种波长的两路激光分别发送至两个磁光探头4a和4b的两端；磁光探头接收两种波长的激光，在导电杆5的电磁信号作用下，改变这两种波长激光的强弱，将转变后的两种波长的激光上发送到不对应的波分复用器输出。激光经过不对应波分复用器的输出口回到测量装置I的接收器中。测量装置I接收来自磁光探头的激光，并分别将激光的光信号转变为电信号，对电信号进行处理，得到各测量点的自身磁场信息和电流信息。进一步对实施例中光路走向进行详细描述。测量装置I发送两种波长的激光Ia和lb。Ia为1490nm的激光，经过1490nm的50:50分路器2a被分成两路光，这两路光分别从1490nm波分复用器3a的IP和2P端口输入，并分别从IC和2C端口输出，输出的激光分别输入磁光探头4a和4b的一端，并分别从两个磁光探头的另一端输出，然后分别输入到1550nm波分复用器Ib的IC和2C端口，并分别从1550nm波分复用器Ib的IR和2R端口输出，从IR和2R输出的激光13和14被发送至测量装置I。测量装置I接收来自磁光探头的激光，并分别将激光中的光信号转变为电信号，对电信号进行处理，得到测量点的电磁信号，进而得到被测电线的电磁信号。在本实施例中，测量装置I发出的1490nm激光Ia通过90:10分路器6a，将10%的光作为参考和监控发送到tap PD 61。测量装置I发送的另一种波长1550nm的激光Ib的走向与上面同理，在这里不再赘述。通过本实施例可以使用多种波长的激光对被测电线进行测量，同时解决了直流电场的测量问题，而且极大程度的减少光纤数，简化光路，提高了电磁测量系统的抗干扰能力，从而提高了电磁测量系统的测量精度。以上实施例仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1.一种电磁测量系统，其特征在于，包括 第一发射器，用于向测量点发射第一激光； 第二发射器，用于向所述测量点发射第二激光，其中，所述第一激光与所述第二激光波长不同； 接收器，设置在所述第一激光和所述第二激光的发射路径上，用于接收所述第一激光和所述第二激光穿过所述测量点后的激光；以及 测量器，连接至所述接收器，用于通过所述接收器接收到的激光测量所述测量点的电磁信号。
2.根据权利要求I所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 第一波分复用器，设置在所述第一发射器的发射端和所述测量点之间；以及 第二波分复用器，设置在所述第二发射器的发射端和所述测量点之间。
3.根据权利要求2所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 磁光探头，设置在所述测量点。
4.根据权利要求3所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 第一分光器，设置在所述第一发射器和所述第一波分复用器之间；以及 第二分光器，设置在所述第二发射器和所述第二波分复用器之间。
5.根据权利要求4所述的电磁测量系统，其特征在于，所述磁光探头为多个，所述多个磁光探头分别设置在以被测电线为轴心的圆周上的多个测量点。
6.根据权利要求5所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 第一比较器，连接在所述第一发射器和所述接收器之间，用于将所述接收器接收到的激光反馈至所述第一发射器；以及 第二比较器，连接在所述第二发射器和所述接收器之间，用于将所述接收器接收到的所述激光反馈至所述第二发射器。
7.根据权利要求6所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 计算单元，连接至所述测量器，用于通过所述测量点的电磁信号计算被测电线的电磁信号。
8.根据权利要求I至7任一项所述的电磁测量系统，其特征在于，还包括 测量装置，包括所述第一发射器、所述第二发射器、所述接收器和所述测量器。
专利摘要本实用新型公开了一种电磁测量系统，该电磁测量系统包括第一发射器，用于向测量点发射第一激光；第二发射器，用于向测量点发射第二激光，其中，第一激光与第二激光波长不同；接收器，设置在第一激光和第二激光的发射路径上，用于接收第一激光和第二激光穿过测量点后的激光；以及测量器，连接至接收器，用于通过接收器接收到的激光测量测量点的电磁信号。通过本实用新型，达到了准确测量的效果。
文档编号G01R33/032GK202583440SQ201220163638
公开日2012年12月5日 申请日期2012年4月17日 优先权日2012年4月17日
发明者袁海骏, 付美玲, 杨德志, 张韦, 韩小逸 申请人:上海舜宇海逸光电技术有限公司