[实用新型]一种分布式光纤光栅的直流电缆状态监测装置

说明书

本实用新型提供一种分布式光纤光栅的直流电缆状态监测装置，包括数据采集模块、电子组板件和云端服务器，数据采集模块包括设于待测温直流电缆中间接头处通过多段光栅测量直流电缆温度的光纤光栅传感器及设于直流电缆外表皮处测量电缆运行处环境数据的温湿度传感器、震动传感器和可燃气体浓度传感器，电子组板件包括板件壳体、微处理器和电源模块，电源模块与设于板件壳体内的微处理器连接供电，微处理器输入端与数据采集模块中的各传感器连接用于对采集数据进行模数转换采样，输出端将采样后的数据通过无线传输模块上传至云端服务器后发送到PC端。本装置光纤光栅不受强电磁干扰影响，抗干扰强，测量数值精准。

技术领域

本实用新型涉及光学通信技术领域，具体涉及一种分布式光纤光栅的直流电缆状态监测装置。

背景技术

近些年来随着城市经济的发展，地下电缆的规模在不断扩大，特高压技术运用广泛，相对于交流，直流输电损耗小、稳定性高、可靠性好等优点，在输电工程上受到一定的重视和青睐。直流电缆的寿命一般为30年左右，我国第一批投入运行的直流XLPE电缆也即将迎来寿命结束期，因此如何准确评估现有直流电缆的运行状态，以在维持可靠性的前提下达到最大经济利用效率成为如今的研究重点。另外，直流电缆在实际安装运行期间可能由于生产质量、安装敷设工艺、外力作用、物理化学环境腐蚀等因素出现绝缘性能或者机械性能下降，导致电缆实际寿命下降的情况，而如何在故障潜伏期就检测出可能的缺陷，提前更换故障电缆以保障电网安全运行可靠性也成为一项热点课题。局部放电是在绝缘部分区域产生的无固定放电通道的放电现象，作为判断电力设备状态的一项重要指标已被国际电工委员会IEC等权威机构列入检测标准。利用局部放电及其他运行状态参数来对直流电缆进行综合状态评估，判断故障类型以及故障严重程度，准确评估直流电缆健康状态和使用寿命，对加强智能电网的建设具有重要的意义。

目前对于直流电缆运行状态的检测，通过采用SHT30温湿度传感器、DHT11温湿度传感器等常规温度传感器对直流电缆表皮温度检测来实现。但是本申请的发明人经过研究发现，常规温度传感器受直流电缆运行时的强电磁干扰影响大，进而导致检测的温度数值不太精准，同时由于直流电缆相对于交流电缆没有相位角所以不能照搬交流电缆局部放电模式来判断直流电线局部放电。

实用新型内容

针对现有对于直流电缆运行状态检测，通过采用常规温度传感器对直流电缆表皮温度检测来实现，而常规温度传感器受直流电缆运行时的强电磁干扰影响大，导致检测的温度数值不太精准，同时由于直流电缆相对于交流电缆没有相位角所以不能照搬交流电缆局部放电模式来判断直流电线局部放电的技术问题，本实用新型提供一种分布式光纤光栅的直流电缆状态监测装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用了如下的技术方案：

一种分布式光纤光栅的直流电缆状态监测装置，包括数据采集模块、电子组板件和云端服务器，所述数据采集模块包括光纤光栅传感器、温湿度传感器、震动传感器和可燃气体浓度传感器，所述光纤光栅传感器设置于待测温直流电缆中间接头处通过多段光栅测量直流电缆温度，所述温湿度传感器、震动传感器和可燃气体浓度传感器设置于直流电缆外表皮处测量电缆运行处环境数据，所述电子组板件包括板件壳体、微处理器和电源模块，所述电源模块与设置于板件壳体内的微处理器连接以提供电源，所述微处理器的输入端与光纤光栅传感器、温湿度传感器、震动传感器和可燃气体浓度传感器连接，用于对直流电缆温度和电缆运行处环境数据进行模数转换采样，所述微处理器的输出端将采样后的数据通过无线传输模块上传至云端服务器后发送到PC端。