一种基于光纤判断故障的检测系统及其检测方法与流程

本发明涉及带式输送机长距离通讯开关动作保护领域，尤其是一种基于光纤判断故障的检测系统及其检测方法。

背景技术：

1、带式输送机因其强大的输送能力、高稳定性以及不间断连续工作的特点，一直以来在工矿行业广泛应用，但因带式输送机运行中会出现各类故障，并且距离较长，所以能实时判断带式输送机的故障定位很重要。

2、目前市场的检测方法主要有以下两种：

3、第一：用地址编码器对带式输送机两侧的开关进行编码，但系统中沿线需要用电源供电，距离较长时电压压降会很大，影响到编码器的正常使用，并且容易受到沿线桥架内动力电缆的谐波干扰，出现误动作现象，影响使用稳定性。

4、第二：用传统方法的一芯电缆一个开关的方式，在中央处理器内进行程序编码，但此种方式费时费力，耗材成本大，系统复杂，当出现系统故障时，检查麻烦。

5、根据目前的市场需求，本发明提出来一种基于光纤判断故障的检测系统及其检测方法，进行通讯传输，很好实现了电信号的压降及干扰问题，同时解决了传统方法系统复杂的问题。

技术实现思路

1、本发明解决了现有技术容易受到沿线桥架内动力电缆的谐波干扰和出现系统故障时检查麻烦的问题，提供了一种基于光纤判断故障的检测系统及其检测方法。

2、一种基于光纤判断故障的检测系统，包括光纤检测装置、磁光开关、光纤光栅和光纤；光纤检测装置的一端连接有磁光开关，光纤检测装置和磁光开关之间通过光纤相连；

3、所述的磁光开关包含光纤输入机构、光纤输出机构、动作机构、弹簧和机构主体，其中，动作机构固定在机构主体内部，动作机构通过弹簧使其保持弹出状态；在弹簧的作用力下，动作机构一直处于顶出状态，当外部设备动作时，偏心轮围绕偏心轮轴转动，动作机构会跟随外部设备偏心轮同时动作，克服弹簧的作用力，使动作机构向磁光开关内部移动，移动到一定程度，进入磁光开关的输入信号就会衰减，使其输入信号衰减后再输出，通过检测输出信号的高低，从而达到判断故障情况，当磁光开关内部动作机构动作由小变大，输出信号同样会由小变大，当动作机构动作程度大到一定值时，即可将输入输出完全阻断，达到丢失信号的目的，从而实现报警；

4、磁光开关上设有光纤输入机构和光纤输出机构，光纤输入机构和光纤输出机构的一端分别与光纤连接，与光纤输出机构的一端光纤与光纤光栅相连接。

5、所述光纤分为单模光纤及多模光纤，或者单模光缆及多模光缆，用于连接光纤检测装置和磁光开关；

6、所述的光纤光栅是包含一定印记或波长的光纤，光纤检测装置能读取到光纤光栅的波长，此波长在光纤检测装置的某一通道内是唯一的，也就能判断出发生故障的具体位置，实现定位的功能。

7、作为本发明的进一步方案，所述光纤检测装置用于检测光纤状态的装置，在实际使用过程中光纤检测装置一般安装在集控室。

8、作为本发明的进一步方案，所述光纤一端与光纤检测装置之间连接有光纤接头，光纤另一端与磁光开关之间也通过光纤接头连接。

9、作为本发明的进一步方案，所述光纤一端与光纤检测装置之间通过光纤熔接的方式连接，光纤另一端与磁光开关之间也通过光纤熔接的方式连接。

10、作为本发明的进一步方案，所述光纤输入机构、光纤输出机构、动作机构均安装在机构主体内，光纤输入机构和光纤输出机构是将光纤固定在机构主体上，在机构主体内部保证输入光纤和输出光纤完全对中。

11、作为本发明的进一步方案，所述光纤检测装置包括光纤检测模块、光纤通讯模块和光纤接头，光纤检测模块和光纤通讯模块固定在光纤检测装置内部，光纤接头安装在光纤检测装置外壳，能与外部的光纤进行连接；且光纤接头的数量可以根据实际需求设计，一个光纤接头对应是一个通道。

12、一种基于光纤判断故障的检测方法，包括以下步骤：

13、s1、光纤检测装置通过光缆或光纤连接到所要检测的光纤光栅，在沿线保护开关不动作时，光纤检测装置能通过沿线光纤检测磁光开关之后的光纤光栅，此时是正常不报警状态；

14、s2、当保护开关动作时，开关内部偏心轮就会转动，随着偏心轮的转动，偏心轮会逐渐碰到磁光开关上的动作机构，随着偏心轮转动角度增大，磁光开关上的动作机构会克服弹簧的作用力，不断往里进，当磁光开关上的动作机构进到一定程度后，动作机构会逐渐挡住光纤输入机构和光纤输出机构的传输，使光纤输出机构收到的信号逐渐减弱，直到光纤输出机构收到的信号为零，光纤检测装置此时已经检测不到磁光开关输出的信号，也就检测不到光纤光栅的波长，达到丢失波长信号的情况，此时光纤检测装置即可报警，从而实现通过光纤达到判断故障的目的。

15、采用上述技术方案后，本发明的优点：

16、第一、本发明利用光纤的长距离传输特性，沿线不需要供电电缆，不受距离约束，能实现长达几十公里长距离信号传输，只要普通光纤能达到的距离，本发明即可实现检测。

17、第二、本发明不需要供电，完全解决电信号通讯的干扰问题，能稳定接收长距离沿线各个点位的信号。

18、第三、本发明解决了光纤应变传感器波长进行检测不稳定的缺点，光纤应变传感器在沿线安装时要求非常严格，另外光纤应变传感器是通过检测波长变化量进行判断是否故障，如果安装不准确，可能实际检测开关已经动作出现故障，而波长变化并未到达故障报警数值，就不会报警，从而影响实际使用；而本发明是通过检测此波长是否存在即可判断是否故障，原理更加简单，不容易出现误动作。

19、第四、本发明由于是通过检测波长是否存在实现判断故障的，沿线点位的波长在某一通道内均是唯一的，所以能准确判断发生故障的具体点位，实现定位功能，减少现场故障点的排查工作量。

技术特征：

1.一种基于光纤判断故障的检测系统，包括光纤检测装置（1）、磁光开关（2）、光纤光栅（3）和光纤（4）；其特征在于，光纤检测装置（1）的一端连接有磁光开关（2），光纤检测装置（1）和磁光开关（2）之间通过光纤（4）相连；

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤判断故障的检测系统，其特征在于，所述光纤检测装置（1）用于检测光纤状态的装置，在实际使用过程中光纤检测装置（1）一般安装在集控室。

3.根据权利要求1所述的一种基于光纤判断故障的检测系统，其特征在于，所述光纤（4）一端与光纤检测装置（1）之间连接有光纤接头（12），光纤（4）另一端与磁光开关（2）之间也通过光纤接头（12）连接。

4.根据权利要求1所述的一种基于光纤判断故障的检测系统，其特征在于，所述光纤（4）一端与光纤检测装置（1）之间通过光纤熔接的方式连接，光纤（4）另一端与磁光开关（2）之间也通过光纤熔接的方式连接。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤判断故障的检测系统，其特征在于，所述光纤输入机构（20）、光纤输出机构（21）、动作机构（22）均安装在机构主体（24）内，光纤输入机构（20）和光纤输出机构（21）是将光纤（4）固定在机构主体（24）上，在机构主体（24）内部保证输入光纤和输出光纤完全对中。

6.根据权利要求1所述的一种基于光纤判断故障的检测系统，其特征在于，其特征在于，所述光纤检测装置（1）包括光纤检测模块（10）、光纤通讯模块（11）和光纤接头（12），光纤检测模块（10）和光纤通讯模块（11）固定在光纤检测装置（1）内部，光纤接头（12）安装在光纤检测装置（1）外壳，能与外部的光纤（4）进行连接；且光纤接头（12）的数量可以根据实际需求设计，一个光纤接头（12）对应是一个通道。

7.如权利要求1-6任一所述的一种基于光纤判断故障的检测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

技术总结
本发明提供了一种基于光纤判断故障的检测系统及其检测方法，其检测系统包括光纤检测装置、磁光开关、光纤光栅和光纤；光纤检测装置的一端连接有磁光开关，光纤检测装置和磁光开关之间通过光纤相连。本发明利用光纤的长距离传输特性，沿线不需要供电电缆，不受距离约束，能实现长达几十公里长距离信号传输，只要普通光纤能达到的距离，本发明即可实现检测，而且本发明是通过检测波长是否存在实现判断故障的，沿线点位的波长在某一通道内均是唯一的，所以能准确判断发生故障的具体点位，实现定位功能，减少现场故障点的排查工作量。

技术研发人员：武凤美,韩佳林,张慧
受保护的技术使用者：山东奥森电气有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/17