[发明专利]光纤点式测温系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备综合监控领域使用的传感检测系统技术领域，尤其涉及一种光纤点式测温系统。

背景技术

传统的传感变送器是一种将输入的被测量物理量隔离并且按照一定的比例变送为电信号的装置。其输出可直接与系统远程控制装置、记录仪表等设备的输入匹配，组成数据采集与监测系统，是保证变压器、变频器机组、高压开光柜等电力设备安全、经济、稳定运行的重要部件。

在实际应用中，上述现场环境往往极其恶劣，操作人员经常无法到达现场而必须远距离的采集这些模拟信号，距离远至几百米甚至几公里，除了由于工业现场的各种干扰(如天体放电干扰、电晕电火花放电干扰、电气设备频率干扰、感应干扰)会通过不同的耦合方式进入测量系统使信号严重失真外，由于现场测量电路地线和后端采集电路地线之间往往存在着几千伏至上万伏的共模电压，如果用电缆直接相连，会产生很大的接地环路电流，对设备以及操作人员的安全构成极大威胁，因此必须在相互隔离的状态下才能完成高精度的测量。

在这样的背景下，诞生了光纤传感变送器，即使用光纤隔离采集端与设备之间的千万伏级电压并在其间传递数据信号。光纤由于其优异的电气绝缘特性和良好的抗电磁干扰的能力，在电气危险环境中的应用极具吸引力。目前已有的光纤传感变送器主要分为两大类：一为光纤光栅类利用光谱特性测量方式；二为微控制器类数字变送器。

光纤光栅类利用光谱特性测量方式的光纤传感变送器具有完全的电气隔离特性，在采集端没有电气部分，而且是一种无源的变送器，但是光纤光栅类传感变送器由于要使用到成本高昂的S-LED光源和光栅，因此制约了它的推广与发展。考虑到成本，在35KV以下高压开关柜、变压器和高压变频器中使用光纤光栅类传感变送器是不能被生厂商所接受的。

微控制器类数字变送器是在高压设备内部部署嵌入式微控制系统，采集模拟信号，再将其通过光纤传回，同样可以实现光纤隔离。但是由于嵌入式微控制系统需要供电才能正常运行，这些为采集端的微控制系统供电的电气布线会给产品带来一系列的安全性挑战，另外其体积过大的局限性也是导致其在高压电力设备中可行性不高的原因。

发明内容

为了解决现有技术中存在的问题，本发明提供一种光纤点式测温系统，通过光纤取电来支持采集端运行，并且抛弃传统光缆连接方式，采用空间光学结构，以克服现有技术中成本高、安全性低的缺陷，缩减产品体积并降低功耗。

为了达到上述目的，本发明采用一种光纤点式测温系统，包括采集端和解调端，其中所述采集端包括：测定物理量的传感器；将传感器测到并输入的数据信息使用脉冲位置调制方法编码的处理器；将从处理器输入的电信号转换为光信号的调制激光器，所述解调端包括受外部设备控制发射激光的激光器；解调数据并将其输入外部设备的光解调模块，其特征在于：所述光纤点式测温系统还包括：光纤跳线，其两端分别连接采集端和解调端；光纤取电模块，位于采集端内，其一端连接处理器，处理器的两端分别连接传感器及调制激光器；所述光纤取电模块为处理器、传感器及调制激光器供电；第一滤波片，位于采集端内，所述第一滤波片与光纤跳线之间为第三空间光路，所述第一滤波片与光纤取电模块之间为第二空间光路，所述第一滤波片与调制激光器之间为第一空间光路；第二滤波片，位于解调端内，所述第二滤波片与光纤跳线之间为第四空间光路，所述第二滤波片与激光器之间为第五空间光路，所述第二滤波片与光解调模块之间为第六空间光路。

所述处理器采用低功耗处理器，所述传感器采用低功耗传感器，可以实现超低功耗，平均功耗小于0.1mW。

采用本发明所述的技术方案优点在于：在采集端和解调端两部分之间以空间光路连接取代实体光缆连接，可以明显缩小探头体积，实现探头小型化；采集端内采用低功耗处理器与低功耗传感器，以间歇方式工作，可以实现超低功耗，平均功耗小于0.1mW；采集端将采集到的数据以脉冲位置调制的方式在光纤跳线中传回解调端，使得系统抗干扰能力强。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施式

下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤。

如图1所示，在需要检测的环境中配置一个采集端1，在远离被测环境的场所中配置解调端2和外部设备3。