專利名稱：一種電纜載流量的在線監測系統的制作方法
技術領域：
本發明屬于電力設備技術領域，特別是涉及一種電纜載流量的在線監測系統。
背景技術：
目前，隨著社會的高速發展，電能作為清潔能源在人類社會中扮演了越來越重要的角色，電纜作為電流傳輸過程中必不可少的載體之一，其性能和特性決定了輸電的質量以及輸電安全性能的每個方面；在電纜的多個性能指標之中，電纜載流量作為電纜運行時的重要參數日益被人們關注；傳統式的電纜載流量監測的方法有熱電偶法、紅外熱像儀法等，這些方法都存在一定的缺陷，不能滿足載流量計算中對于適用性、穩定性、精度性方面的要求。如熱電偶法是將熱電偶置于線路中接地故障高發部位，大多為電纜終端或中間接頭位置，此法的具有·投資小，操作簡單等特點，但是測量的精度較差，而且獲得的只是線路的局部溫度，更不能通過數據完全計算出電纜的實時載流量。紅外熱像儀法是近幾年才提出的非接觸式監測方法，具體方法為通過紅外熱像儀拍攝電纜表面的熱圖像，對電纜表面溫度進行測量，再利用數據對電纜線芯溫度進行推算，從而利用這些溫度數據計算電纜的載流量，實施非接觸式、實時可見的在線診斷。這種方法雖然打破了傳統接觸式測量技術的局限性，但對于如埋設情況較為復雜的長距離電纜線路，此法局限性比較大。

發明內容
本發明的發明目的是針對上述提出現有技術的缺陷，基于光纖光柵溫度傳感器、負荷電流采集器、以及微處理器，提出一種具有實時性強、精度高的電纜載流量的在線監測系統。本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是一種電纜載流量的在線監測系統，包括用于對電纜外表皮及電纜周圍環境溫度進行實時監控的光纖光柵溫度傳感器；用于對電纜負荷電流進行實時監控的負荷電流采集器；以及微處理器，所述微處理器接收所述光纖光柵溫度傳感器監測到的溫度信息、所述負荷電流采集器監測到的電流量信息，同時結合電纜結構參數和排列狀況，獲取電纜的載流量；其中所述負荷電流采集器通過光電轉換器與微處理器連接，所述光纖光柵溫度傳感器與微處理器連接。作為優選方案，本發明還采用了如下技術方案進一步所述光纖光柵溫度傳感器安裝于電纜表面。進一步在所述電纜表面每隔O. 5m-l. 5m安裝一個光纖光柵溫度傳感器。進一步所述負荷電流采集器安裝于電纜進出線開關柜內，與柜內電流互感器二次側連接。
進一步所述光電轉換器上設有信號調制模塊，所述微處理器上設有信號解調模塊。進一步所述負荷電流采集器與所述光電轉換器之間通過導線連接，所述光電轉換器與所述微處理器之間通過光纖連接，所述光纖光柵溫度傳感器與所述微處理器之間通過光纖連接。進一步所述微處理器包括數據分析處理模塊、數據存儲模塊、參數輸入模塊、數據輸出模塊、以及數據顯示模塊。進一步所述微處理器為工控機。本發明具有的優點和積極效果是I.通過采用上述技術方案，本發明實現了電纜電流的實時監控，能夠實時獲取電纜當前剩余承載能力，并且可以根據需求進行任意擴展；因此可以有效避免電纜過載、輕載，進而提高電纜的利用效率，保障線路的穩定運行，在電網的管理及優化方面起到重要作用。2.由于本發明中使用了大量的光纖光柵溫度傳感器和負荷電流采集器，因此本發明首先將負荷電流采集器采集到的電流信號通過光電轉換器轉化為光信號進行傳輸，因此提高了信息傳輸的效率，同時由于光電轉換器具有調制解調模塊，因此降低了信號傳輸的誤碼率，保證了信號傳輸的質量。



圖I是本發明的結構示意圖；圖2是本發明的局部結構示意圖；主要用于顯示微處理器的結構。其中1、負荷電流采集器；2、光電轉換器；3、光纖光柵溫度傳感器；4、微處理器；
4-1、數據分析處理模塊；4-2、數據存儲模塊；4-3、參數輸入模塊；4-4、數據輸出模塊；4_5、數據顯示模塊。
具體實施例方式為能進一步了解本發明的發明內容、特點及功效，茲例舉以下實施例，并配合附圖詳細說明如下請參見圖1，一種電纜載流量的在線監測系統，包括若干個負荷電流采集器I、光電轉換器2、若干個光纖光柵溫度傳感器3、以及微處理器4 ;其中光纖光柵溫度傳感器3用于對電纜外表皮及電纜周圍環境溫度進行實時監控；負荷電流采集器I用于對電纜負荷電流進行實時監控；微處理器4為本監控系統的核心部件,微處理器4 一方面接收光纖光柵溫度傳感器3監測到的溫度信息、負荷電流采集器I監測到的電流量信息，另一方面結合電纜結構參數和排列狀況，通過計算，獲取電纜的載流量信息、剩余載流量信息。并對電纜的負荷狀態做出評判過載、輕載、或者適載。本具體實時例中各部件的連接關系為負荷電流采集器I通過光電轉換器2與微處理器4連接，光纖光柵溫度傳感器3與微處理器4連接；負荷電流采集器I與光電轉換器2之間通過導線連接，光電轉換器2與微處理器4之間通過光纖連接，光纖光柵溫度傳感器3與微處理器4之間通過光纖連接。
請參見圖2，微處理器4包括數據分析處理模塊4-1、數據存儲模塊4-2、參數輸入模塊4-3、數據輸出模塊4-4、以及數據顯示模塊4-5。本發明通過在電纜外表皮及其周圍環境安裝光纖光柵溫度傳感器3,光纖光柵溫度傳感器3布設點間距為I米，光纖光柵溫度傳感器3將測量到的實時溫度信號以光信號的方式通過光纖傳輸到微處理器4，負荷電流采集器I安裝在電纜進出線開關柜內，與柜內電流互感器二次側連接，并將采集到的三相負荷電流信號通過導線傳輸至光電轉換器2，光電轉換器2對接收信號進行光電轉換，并利用自身的調制模塊進行調制，輸出光信號，利用光纖將光信號傳輸至微處理器4，微處理器4首先利用自身解調模塊對接收到的信號進行解調，然后再進行處理分析。在本發明中，根據現場環境及工況要求，微處理器4選擇工控機，其中通過參數輸入模塊4-3向工控機輸入電纜的結構參數和排列狀況；工控機將從光纖光柵溫度傳感器3和光電轉換器2接收到的信號集中解調并進行分析比較，將特征值發送給數據分析處理模塊4-1，數據分析處理模塊4-1進行載流量計算后，將計算結果通過數據輸出模塊4-4發送給數據顯示模塊4-5進行顯示，同時通過數據存儲模塊4-2完成數據存儲。·以上對本發明的具體實施例進行了詳細說明，但所述內容僅為本發明的較佳實施例，不能被認為用于限定本發明的實施范圍。凡依本發明申請范圍所作的均等變化與改進等，均應仍歸屬于本發明的專利涵蓋范圍之內。
權利要求
1.一種電纜載流量的在線監測系統，其特征在于包括 用于對電纜外表皮及電纜周圍環境溫度進行實時監控的光纖光柵溫度傳感器； 用于對電纜負荷電流進行實時監控的負荷電流采集器； 以及微處理器，所述微處理器接收所述光纖光柵溫度傳感器監測到的溫度信息、所述負荷電流采集器監測到的電流量信息，同時結合電纜結構參數和排列狀況，獲取電纜的載流量； 其中所述負荷電流采集器通過光電轉換器與微處理器連接，所述光纖光柵溫度傳感器與微處理器連接。
2.根據權利要求I所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述光纖光柵溫度傳感器安裝于電纜表面。
3.根據權利要求2所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于在所述電纜表面每隔O. 5m-1. 5m安裝一個光纖光柵溫度傳感器。
4.根據權利要求I所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述負荷電流采集器安裝于電纜進出線開關柜內，與柜內電流互感器二次側連接。
5.根據權利要求I所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述光電轉換器上設有信號調制模塊，所述微處理器上設有信號解調模塊。
6.根據權利要求I所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述負荷電流采集器與所述光電轉換器之間通過導線連接，所述光電轉換器與所述微處理器之間通過光纖連接，所述光纖光柵溫度傳感器與所述微處理器之間通過光纖連接。
7.根據權利要求I所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述微處理器包括數據分析處理模塊、數據存儲模塊、參數輸入模塊、數據輸出模塊、以及數據顯示模塊。
8.根據權利要求1-7所述的電纜載流量的在線監測系統，其特征在于所述微處理器為工控機。
全文摘要
本發明公開了一種電纜載流量的在線監測系統，屬于電力設備技術領域，包括用于對電纜外表皮及電纜周圍環境溫度進行實時監控的光纖光柵溫度傳感器；用于對電纜負荷電流進行實時監控的負荷電流采集器；接收所述光纖光柵溫度傳感器監測到的溫度信息、所述負荷電流采集器監測到的電流量信息，同時結合電纜結構參數和排列狀況，獲取電纜的載流量的微處理器；其中所述負荷電流采集器通過光電轉換器與微處理器連接，所述光纖光柵溫度傳感器與微處理器連接。本發明實現了電纜電流的實時監控，能夠實時獲取電纜當前剩余承載能力，并且可以根據需求進行任意擴展；因此可以有效避免電纜過載、輕載，進而提高電纜的利用效率，保障線路的穩定運行。
文檔編號G01R31/00GK102944801SQ20121053276
公開日2013年2月27日 申請日期2012年12月10日 優先權日2012年12月10日
發明者胡欣 申請人:天津億利科能源科技發展股份有限公司