专利名称：输电线路弧垂在线监测系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电力领域，具体而言，涉及一种输电线路弧垂在线 监测系统。
背景技术：
导线弧垂是输电线路设计和运行的重要指标，关系到输电线路 的运行安全。弧垂过大不但限制线路的输送能力，还容易造成接地 短路事故，因此对输电线路弧垂进行实时测量并且预警具有重大的 意义。
现有纟支术4是供了 一种弧垂在线监测方法，通过电阻应变计式称 重系统测量导线悬挂点的张力，进而获得导线弧垂。
在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中测量弧垂的称重 系统采用电阻应变〗义测量的导线张力，电阻应变4义的电桥平衡-專交 难，难以持久地对导线弧垂进行准确测量。
发明内容
本发明旨在提供一种输电线路弧垂在线监测系统，能够解决现
有4支术中测量卩瓜垂的称重系统采用电阻应变^义测量的导线张力，电 阻应变仪的电桥平衡较难，难以持久地对导线弧垂进行准确测量的 问题。在本发明的实施例中，提供了 一种用于输电线路的监测系统，
包括光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、解调才莫块、传输模块和计算模块，其中
光纤光4册应变传感器，固定在输电线^各的导线表面，用于测量输电线路的导线应变量，得到反映导线应变量的第一光信号；
光纤光栅温度传感器，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的温度，得到反映上述温度的第二光信号；
解调才莫块，用于对上述第一光信号和上述第二光信号进行解
调；
传输模块，用于将解调后的导线应变量和温度传输到计算模
块；
计算模块，用于根据解调后的导线应变量和温度计算得到输电线^各的导线弧垂。
在上述实施例中，通过采用光纤光4册应变传感器和光纤光4册温度传感器测量^T电线^各的导线应变量和温度进4于测量，并进而才艮才居导线应变量和温度计算得到输电线路的导线弧垂，由于采用光纤光栅传感测量，性能较稳定，可以长期对输电线路的导线弧垂进行准确地测量，克服了现有技术中测量弧垂的称重系统采用电阻应变仪测量的导线张力，电阻应变仪的电桥平衡较难，难以持久地对导线弧垂进行准确测量的问题。
此处所说明的附图用来^是供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并
不构成对本发明的不当限定。在附图中
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于输电线路的监测系统模块图2示出了根据本发明一个实施例的用于输电线路的监测系统安装示意图。
具体实施例方式
下面将参考附图并结合实施例，来详细i兌明本发明。
图1示出了根据本发明的一个实施例的用于输电线路的监测系统，包括光纤光4册应变传感器10、光纤光4册温度传感器20、解调模块30、传输模块40和计算模块50，其中
光纤光栅应变传感器IO,固定在输电线^各的导线表面，用于测量输电线路的导线应变量，得到反映导线应变量的第 一光信号；
光纤光栅温度传感器20，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的温度，得到反映温度的第二光信号；
解调模块30，用于对第一光信号和第二光信号进行解调；
传输模块40,用于将解调后的导线应变量和温度传输到计算模
块；计算模块50，用于根据解调后的导线应变量和温度计算得到输电线^各的导线弧垂。
在本实施例中，通过采用光纤光4册应变传感器和光纤光4册温度传感器测量输电线路的导线应变量和温度进行测量，并进而根据导线应变量和温度计算得到输电线路的导线弧垂，由于采用光纤光栅传感测量，性能较稳定，可以长期对输电线^各的导线弧垂进行准确地测量，克服了现有技术中测量弧垂的称重系统采用电阻应变仪测量的导线张力，电阻应变仪的电桥平纟軒较难，难以持久地对导线弧垂进行准确测量的问题。
优选地，在上述监测系统中，光纤光4册应变传感器包括光纤光才册单元和应变传递单元，其中，光纤光才册单元以固定连4妄方式固定在应变传递单元之上；应变传递单元紧固在llr电线路的导线表面。在本实施例中，将光纤光4册单元固定在应变传递单元上，应变传递单元紧密的紧固在输电线路导体表面，通过这种方式，导线的应变可以准确的传递到光纤光4册上，结合光纤光4册测温传感器，应变传感器克服了温度的影响，温度对应变测量不会造成影响。
优选地，在上述监测系统中，固定连接方式为胶水粘贴或焊接，通过4吏用4元空力交水粘贴或电焊的方式将光纤光4册固定在应变传递单元上。
优选地，在上述监测系统中，解调4莫块具体包括光纤光4册解
反射波长的变化，得到输电线路的导线应变量和温度的数字信号。光纤光栅解调仪与光纤光栅传感器连接，同时做好EMC屏蔽设备，防止输电线路的工频交流电磁场影响光纤光栅解调仪。优选地，在上述监测系统中，传输才莫块采用GPRS/CDMADTU系统将解调后的所述导线应变和所述温度发送到中心监控站。
优选地，在上述监测系统中，计算才莫块具体包括计算单元，用于采用温度补偿算法对解调后的导线应变进行处理，得到所述输电线路的导线张力，并根据所述导线张力计算所述输电线路的导线弧垂。
优选地，在上述监测系统中，还包括报警模块，用于当无线接收模块接收到的导线弧垂大于预先设定的阈值时，发出警报。同时，在中心监控站，设置好存储时间周期，以1更后期的数据处理。
优选地，在上述监测系统中，l!r电线^各为钢芯铝绞线。在安装检测系统使，首先清洁钢芯铝绞线表面，除去钢芯铝绞线表面的氧化层，然后分别将光线光栅应变传感器和光线光栅温度传感器紧密安装在钢芯铝绞线上。图2示出了^4居本发明一个实施例的用于输电线3各的监测系统安装示意图。
从以上的描述中，可以看出，本发明上述的实施例实现了如下技术效果(1)输电线路弧垂在线监测系统适合与各种气候测量，抗电磁干扰，利于长期监测；(2)采用光纤光栅技术，突破了电阻应变称重系统不能实J见多点测量的在夹陷，而且实玉见简-使，能进4亍实时对比测量；(3)在动态测量中，l俞电线^各弧垂在线监测系统测量精度较高、速度较快、频率响应较好、长期性能稳定，(4)测量得到的应变通过波长编码实现，光豸#电线^各弧垂在线监测系统不受光源的光强波动、光纤连4妄及耦合损4毛、以及光波偏4展态的变化等因素的影响；(5)测量灵敏度较好、分辨率较高。
以上所述4又为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.一种用于输电线路的监测系统，其特征在于，包括光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、解调模块、传输模块和计算模块，其中所述光纤光栅应变传感器，固定在所述输电线路的导线表面，用于测量所述输电线路的导线应变量，得到反映所述导线应变量的第一光信号；所述光纤光栅温度传感器，固定在所述输电线路的导线表面，用于测量所述输电线路的温度，得到反映所述温度的第二光信号；所述解调模块，用于对所述第一光信号和所述第二光信号进行解调；所述传输模块，用于将解调后的所述导线应变量和所述温度传输到所述计算模块；所述计算模块，用于根据所述导线应变量和所述温度计算得到所述输电线路的导线弧垂。
2. 4艮据4又利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述光纤光才册 应变传感器包括光纤光对册单元和应变传递单元，其中所述光纤光栅单元以固定连接方式固定在所述应变传递 单元之上；所述应变传递单元紧固在所述输电线路的导线表面。
3. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，还包括电源， 其中，所述电源由线圈通过高压导线感应取电方式获得。
4. 根据权利要求2所述的监测系统，其特征在于，所述固定连接 方式为胶水粘贴或焊4妄。
5. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述解调模块 具体包括光纤光一册解调4义，用于解调来自所述光纤光4册应变传感 器和所述光纤光栅温度传感器的反射波长的变化，得到所述输 电线^各的导线应变量和温度的^:字信号。
6. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述传输模块 采用GPRS/CDMADTU系统将解调后的所述导线应变和所述 温度发送到中心监控站。
7. 根据权利要求1所述的监测系统，其特征在于，所述计算模块 具体包4舌计算单元，用于采用温度补偿算法对解调后的所述导线 应变进行处理，得到所述输电线路的导线张力，并根据所述导 线张力计算所述输电线路的导线弧垂。
8. 根据权利要求7所述的监测系统，其特征在于，还包括报警模块，用于当所述无线接收模块接收到的所述导线 弧垂大于预先设定的阈值时，发出警报。
9. 根据权利要求l-8任一项所述的监测系统，其特征在于，所述 输电线3各为钢芯铝绞线。
全文摘要
本发明提供了一种用于输电线路的监测系统，包括光纤光栅应变传感器、光纤光栅温度传感器、解调模块、传输模块和计算模块，其中，光纤光栅应变传感器，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的导线应变量，得到反映导线应变量的第一光信号；光纤光栅温度传感器，固定在输电线路的导线表面，用于测量输电线路的温度，得到反映上述温度的第二光信号；解调模块，用于对上述第一光信号和上述第二光信号进行解调；传输模块，用于将解调后的导线应变量和温度传输到计算模块；计算模块，用于根据解调后的导线应变量和温度计算得到输电线路的导线弧垂。本发明克服了现有技术中测量弧垂的称重系统采用电阻应变仪测量的导线张力，电阻应变仪的电桥平衡较难，难以持久地对导线弧垂进行准确测量的问题。
文档编号G01D21/00GK101650200SQ20091016619
公开日2010年2月17日 申请日期2009年8月20日 优先权日2009年7月17日
发明者李成榕, 程养春, 建 蒋, 马国明 申请人:华北电力大学;国家电网公司