[发明专利]一种电缆敷冰检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种重量检测装置，具体来说是一种电缆敷冰检测装置。

背景技术

光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入光纤纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的（透射或反射）滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长（布拉格波长）将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输。当外界参量变化时，光纤光栅的有效折射率和光栅周期跟着变化，从而使得光纤光栅的布拉格波长发生漂移，将外界参量的变化转化成布拉格波长的漂移，通过检测光栅布拉格波长漂移量即可实现对外界参量的测量。

光纤光栅应力传感器即利用光纤光栅的传感原理，将光纤光栅紧密安装在应变片上，当应力作用到应变片上时，应变片发生形变，同时光纤光栅微小变形，导致光纤光栅的有效折射率和光栅周期发生变化，进而引起布拉格波长漂移，实现对应力的测量。

敷冰荷载是破坏输电线系统的最大因素，输电线覆冰会引起输电线断股、断线、倒塔、导地线间闪络、短路跳闸和覆冰舞动等危害，给社会及生产造成重大损失。在国内外都曾发生过严重的输电线路覆冰灾害，2000年12月，在乌克兰东南地区，覆冰灾害造成30万只水泥杆塔和2万座铁塔损坏；2005年11月，德国西部地区输电网遭遇严重覆冰灾害，造成83座铁塔倒塌，5条输电线路停运；同年12月，暴风雪袭击了美国阿巴拉契亚山脉附近地区，造成70万居民断电，工商业陷入瘫痪；2008年，一场国际罕见的大面积覆冰影响了我国南方十几个省份，由于持续雨雪冰冻天气，导致输电线路大面积覆冰，杆塔不堪重负倒塌断线，供电大范围中断，电力设备遭到前所未有的损坏，直接经济损失超过千亿元。

对架空输电线进行敷冰状态的在线监测，可以准确记录敷冰过程，在严重敷冰灾害发生前调度电网负荷，启动融冰设备，有效避免灾害的发生，具有重要意义。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种电缆敷冰检测装置对电缆的敷冰状态进行实时监控。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种电缆敷冰检测装置，包括光纤光栅波长调解仪、光分路器和光纤光栅称重传感器，所述宽带光源是美国IR公司提供的宽频段、低偏振度的高功率稳定光源，其波段范围非常广阔,可以达到350nm，所述光纤光栅波长调解仪和所述光分路器通过信号传输光缆连接，所述光分路器和所述光纤光栅称重传感器通过信号传输光缆相连，所述光纤光栅称重传感器的上端悬挂在固定高度的物体上，所述光纤光栅称重传感器的下端与被检测的电缆相连，所述光纤光栅称重传感器的一部分为弹性体，所述弹性体上设有光纤光栅传感器，所述弹性体承受有所述被检测的电缆的重力，所述光纤光栅波长调解仪内设有宽带光源，所述宽带光源经信号传输光缆传输给所述光纤光栅传感器，所述光纤光栅传感器用于将所述宽带光源在所述光纤光栅传感器上的反射光的波长信号通过信号传输光缆传递给所述光纤光栅波长调解仪，所述光纤光栅波长调解仪根据接收到的波长信号得出所述光栅称重传感器的弹性体的形变量，进而得出所述被检测的电缆的重量发生了变化。

本发明的有益效果是：将弹性体与光栅称重传感器设计成一体可以防止机械加工或接触不均造成力传递过程中的损失和变向，使用本征无源的光纤作为信号传输介质，有效解决了传统电子式检测装置的电磁兼容性问题，也解决了检测现场的电源供应问题；光纤耐腐蚀性好，化学性能稳定，使用过程中基本不需要重新校正，正常寿命可达25年以上；光纤传输损耗小，通过波分复用和时分复用的方式可实现大范围的检测和预警，可实现异常的准确定位，施工简单，可大大降低工程的整体费用需求。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。