[实用新型]一种准分布式高压输电线路光纤监测网络

说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传输技术领域，具体涉及一种准分布式高压输电线路光纤监测网络。 

技术背景

高压输电线路运行状态监控的主要对象包括导线测温、导线微风振动、绝缘子状态、杆塔倾斜角度等，通过对这些量的监测能预防一些对输电线路产生重大灾害的因素。现有的状态监测系统通常只针对一种或几种监测量，如杆塔测量倾斜装置、导线微风振动装置等，采用电信号传感器，通过无线网络将数据远传至接收服务器进行处理。但电信号传感器的感应与传输不可避免地存在易受强电磁场干扰而影响测量精度及绝缘性能的问题。特别对于高压端的传感器，将系统全部挂在高压端，万一发生故障，基本上不可能进行维修操作。 

实际应用中，对需要精确定位的监测如导线微风振动、导线测温、杆塔倾斜等的测量通常使用光纤光栅传感器。每一个光栅在测量的范围内占用一定的频带，通常使用的光源带宽只有40nm，这样总共使用的光栅数量就受到限制，即在监测导线以及杆塔状态时使用的传感器数量受到限制。为了建立多基重点杆塔及线路的监测，所需传感器数量超过光源范围能允许的光栅数量，就要考虑采用光开关切换的方式，分多路来巡回检测光栅值。由于上述限制，现有的光传感系统通常都是以一个基杆塔为基础，进行某一单项或几项传感量的监测，得到的信息通过无线方式发送到服务器上。上述一个基杆塔为基础的检测方式明显会带来检测成本高，检测效率低的问题。同时高压电会对无线传输的信号参数干扰，降低了整体的检 测精度。 

实用新型内容

本实用新型的目的是针对上述技术问题，提供一种准分布式高压输电线路光纤监测网络，该检测网络能提高高压输电线路导线微风振动、导线温度、杆塔倾斜角度的检测精度，提高上述参数检测的效率。 

为实现此目的，本实用新型所设计的准分布式高压输电线路光纤监测网络，其特征在于：它包括变电站控制单元、第一波分多路复用器、第二波分多路复用器、第三波分多路复用器和两个基杆塔监测子系统，其中，所述变电站控制单元包括通信控制模块、光信号解调模块和第四波分多路复用器，所述每个基杆塔监测子系统包括第一光路选择开关、第二光路选择开关、第三光路选择开关、光电转换模块、控制器、第一电光转换模块、第二电光转换模块和杆塔状态传感器组，其中，第一光路选择开关通过光电转换模块连接控制器，控制器通过第一电光转换模块连接第二光路选择开关，控制器通过第二电光转换模块连接第三光路选择开关，第一光路选择开关还直接与第二光路选择开关连接，杆塔状态传感器组的信号输出端连接第三光路选择开关；所述通信控制模块和光信号解调模块通过第四波分多路复用器连接第一波分多路复用器，所述第一波分多路复用器分别连接第一个基杆塔监测子系统的第一光路选择开关和第三光路选择开关，所述第一个基杆塔监测子系统的第二光路选择开关和第三光路选择开关通过第二波分多路复用器连接第三波分多路复用器，所述第三波分多路复用器分别连接第二个基杆塔监测子系统的第一光路选择开关和第三光路选择开关。 

所述通信控制模块包括变电站控制器和第三电光转换模块，所述光信号解调模块包括宽带光源、光解调仪和环行器，其中，所述变电站控制器通过第三电光转换模块接入第四波分多路复用器，宽带光源和光解调仪均通过环行器接入第四波分多路复用器。 

所述杆塔状态传感器组包括光纤复合绝缘子机械性能测量传感 器、光纤倾斜角度传感器、杆塔应变光纤测量传感器、导线振动光纤测量传感器、导线光纤温度测量传感器和电力金具光纤温度测量传感器。 

所述第四波分多路复用器通过OPGW（Optical Fiber Composite Overhead Ground Wire，光纤复合架空地线）光缆连接第一波分多路复用器；所述第二波分多路复用器通过OPGW光缆连接第三波分多路复用器。 

所述光纤复合绝缘子机械性能测量传感器设置在杆塔绝缘子内，所述光纤倾斜角度传感器有两个，一个光纤倾斜角度传感器设置在杆塔塔头，另一个光纤倾斜角度传感器设置在杆塔中部。 

本实用新型的有益效果为： 

1）本实用新型中所有的监测设备多为无源，解决了传统线路监测技术中难以解决的电源问题；光纤传感器以光为媒介，是完全无源的传感方式，不会受到电磁环境的影响；光纤本身绝缘，相比传统电传感器不会影响线路的绝缘水平。因此使用光纤传感器可以大大提高监测系统的稳定性和线路运行的可靠性。