專利名稱：一種用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
GIS(氣體絕緣金屬封閉開關(guān))是將斷路器、隔離開關(guān)、接地開關(guān)、母線、互感器、避雷器等除變壓器以外的一切主要物件裝入密封的金屬殼體內(nèi)，內(nèi)部充以SF6氣體作為絕緣及滅弧介質(zhì)，具有占地面積少、不受外界環(huán)境影響、運行安全可靠、維護簡單和檢修周期長等優(yōu)點，被廣泛應(yīng)用于各類變電站。
GIS是運行可靠性高、維護工作量少、檢修周期長的高壓電氣設(shè)備，其故障率只有常規(guī)設(shè)備的20% 40%，但GIS也有其固有的缺點，由于SF6氣體的泄漏、外部水分的滲入、 導(dǎo)電雜質(zhì)的存在、絕緣子老化等因素影響，都可能導(dǎo)致GIS內(nèi)部閃絡(luò)故障。GIS的全密封結(jié)構(gòu)使故障的定位及檢修比較困難，檢修工作繁雜，事故后平均停電檢修時間比常規(guī)設(shè)備長， 其停電范圍大，常涉及非故障元件。
為保證GIS的密閉性，防止SF6氣體密度降低到不安全的值，要對GIS的箱體內(nèi)壓力進行監(jiān)測。就測壓而言，目前各種傳感器(壓電式、應(yīng)變電阻式、電容式、電感式)有一個共同的特點都采用電信號的變化來測量。但電器設(shè)備如GIS、斷路器等往往帶有很高的電位，甚至高達幾十萬伏。在這種高電位、強磁場環(huán)境下，電方法測量的干擾嚴重，不僅測量裝置本身工作難度較大，信號的傳輸、檢測和處理也有很大的問題。為此，利用光纖布拉格光柵(FBG)設(shè)ii 全光的傳感器。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種通過檢測各傳感器壓強的變化，及時發(fā)出警報，并能報告出具體位置，及漏氣情況等信息，得到的結(jié)果精確，反應(yīng)迅速快捷，及時解決故障提供寶貴的時間的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)。
本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來是實現(xiàn)的包括光開關(guān)和多路耦合器，所述光開關(guān)輸出端連接有耦合器一，所述多路耦合器輸出端連接有耦合器二，所述耦合器一和耦合器二組合在一起且外部連接有傳感器，所述光開關(guān)連接有一寬譜光源，所述光開關(guān)和多路耦合器輸入端上連接有計算機，所述光開關(guān)和計算機連接處設(shè)置有PC機控制信號系統(tǒng)，所述多路耦合器和計算機連接處串聯(lián)有光探測器和放電電路。
進一步地,所述傳感器內(nèi)部設(shè)置有殼體、上光纖布拉格光柵(FBG)、下光纖布拉格光柵(FBG)、懸梁臂、密封圈、金屬圓筒和支點,所述上光纖布拉格光柵(FBG)和下光纖布拉格光柵(FBG)設(shè)置在支點上下面,所述上光纖布拉格光柵(FBG)、下光纖布拉格光柵(FBG) 和支點設(shè)置在懸梁臂內(nèi)，所述懸梁臂設(shè)置在金屬圓筒內(nèi)，所述金屬圓筒設(shè)置在殼體內(nèi)，所述密封圈設(shè)置在金屬圓筒的一端，所述殼體上還設(shè)置有一進氣口。
進一步地，所述光開關(guān)和多路耦合器可連接多組耦合器和多個傳感器。
進一步地,所述金屬圓筒為自由彈性體。
進一步地,所述計算機設(shè)置有GIS系統(tǒng)。
進一步地，所述放大電路一端還設(shè)有穩(wěn)壓電路。
本發(fā)明用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)的有益效果是本設(shè)計的項目系統(tǒng)中，由于設(shè)有的多個傳感器，通過計算機能準時的報告各傳感器的壓強。通過檢測各傳感器壓強的變化，如有漏氣或者壓強過大的情況，能及時發(fā)出警報，并能報告出具體位置，檢測漏氣情況等信息顯示在計算機上。由于本裝置是全光系統(tǒng)，易于在此種高電壓，高磁場情況下，得到精確的結(jié)果，反應(yīng)迅速快捷，為及時解決故障提供寶貴的時間。
圖I為本發(fā)明的光纖布拉格光柵的傳感原理圖；圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)原理圖。
具體實施方式
本實施例中，參照圖I和圖2所示，本發(fā)明用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，包括光開關(guān)I和多路耦合器2，所述光開關(guān)I輸出端連接有耦合器一 3，所述多路耦合器2輸出端連接有耦合器二 4，所述耦合器一 3和耦合器二 4組合在一起且外部連接有傳感器5，所述光開關(guān)I連接有一寬譜光源6，所述光開關(guān)I和多路耦合器2輸入端上連接有計算機7，所述光開關(guān)I和計算機7連接處設(shè)置有PC機控制信號系統(tǒng)8，所述多路耦合器2 和計算機7連接處串聯(lián)有光探測器9和放電電路10。
所述傳感器5內(nèi)部設(shè)置有殼體11、上光纖布拉格光柵(FBG)12、下光纖布拉格光柵 (FBG)13、懸梁臂14、密封圈15、金屬圓筒16和支點17，所述上光纖布拉格光柵(FBG) 12和下光纖布拉格光柵(FBG) 13設(shè)置在支點17上下面,所述上光纖布拉格光柵(FBG) 12、下光纖布拉格光柵(FBG) 13和支點17設(shè)置在懸梁臂14內(nèi)，所述懸梁臂14設(shè)置在金屬圓筒16 內(nèi)，所述金屬圓筒16設(shè)置在殼體11內(nèi)，所述密封圈15設(shè)置在金屬圓筒16的一端，所述殼體11上還設(shè)置有一進氣口 19 ；所述光開關(guān)I和多路耦合器2可連接多組耦合器和多個傳感器5，本實施例中，兩組耦合器和兩個傳感器5 ；所述金屬圓筒16為自由彈性體；所述計算機7設(shè)置有GIS系統(tǒng)18。
所述放大電路一端還設(shè)有穩(wěn)壓電路。
由于光纖布拉格光柵(FBG)是一種波長選擇性反射器,利用光柵對溫度和應(yīng)變的效應(yīng)，通過一些輔助的機敏結(jié)構(gòu)，還可以實現(xiàn)其他多種參數(shù)的檢測，光纖光柵的反射波長受到被測量的調(diào)制產(chǎn)生偏移，解調(diào)出波長變化就可以得到被測量。寬譜光源發(fā)出的光經(jīng)過光纖布拉格光柵，會得到反射光，當所處的環(huán)境溫度改變或者所受到的應(yīng)力改變時，得到的反射光的中心波長會漂移。
寬譜光源先經(jīng)耦合器一到圖2中的“下光纖布拉格光柵(FBG)”，其反射光經(jīng)耦合器一后再經(jīng)耦合器二通入圖2中的“上光纖布拉格光柵(FBG)光柵”，上“光纖布拉格光柵(FBG)”反射光經(jīng)耦合器二通向多路耦合器，經(jīng)光探測器和放大電路。由計算機采集處理并顯不O
由于壓力的作用使得自由彈性體徑向發(fā)生變形，導(dǎo)致彈性體內(nèi)懸臂梁自由端撓度的改變，從而使得兩只光纖光柵分別受到拉應(yīng)變和壓應(yīng)變的作用，而且拉應(yīng)變(正應(yīng)變)和壓應(yīng)變(負應(yīng)變)的大小相等，符號相反。由于圖2所示的結(jié)構(gòu)使得在壓力的作用下，兩參數(shù)相同的光柵的反射波長分別向長、短波長方向有相同的移動量。兩者之差與被測壓力間的關(guān)系可表示為
權(quán)利要求
1.一種用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于包括光開關(guān)和多路耦合器，所述光開關(guān)輸出端連接有耦合器一，所述多路耦合器輸出端連接有耦合器ニ，所述耦合器一和耦合器ニ組合在一起且外部連接有傳感器，所述光開關(guān)連接有ー寬譜光源，所述光開關(guān)和多路耦合器輸入端上連接有計算機，所述光開關(guān)和計算機連接處設(shè)置有PC機控制信號系統(tǒng)，所述多路耦合器和計算機連接處串聯(lián)有光探測器和放電電路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于所述傳感器內(nèi)部設(shè)置有殼體、上光纖布拉格光柵(FBG)、下光纖布拉格光柵(FBG)、懸梁臂、密封圈、金屬圓筒和支點，所述上光纖布拉格光柵(FBG)和下光纖布拉格光柵(FBG)設(shè)置在支點上下面，所述上光纖布拉格光柵(FBG)、下光纖布拉格光柵(FBG)和支點設(shè)置在懸梁臂內(nèi)，所述懸梁臂設(shè)置在金屬圓筒內(nèi)，所述金屬圓筒設(shè)置在殼體內(nèi)，所述密封圈設(shè)置在金屬圓筒的一端，所述殼體上還設(shè)置有ー進氣ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于所述光開關(guān)和多路耦合器可連接多組耦合器和多個傳感器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于所述金屬圓筒為自由弾性體。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于所述計算機設(shè)置有GIS系統(tǒng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，其特征在于所述放大電路一端還設(shè)有穩(wěn)壓電路。
全文摘要
一種用于變電站的分布式全光壓強傳感器檢測系統(tǒng)，包括光開關(guān)和多路耦合器，所述光開關(guān)輸出端連接有耦合器一，所述多路耦合器輸出端連接有耦合器二，所述耦合器一和耦合器二組合在一起且外部連接有傳感器，所述光開關(guān)連接有一寬譜光源，所述光開關(guān)和多路耦合器輸入端上連接有計算機，本設(shè)計的項目系統(tǒng)中，由于設(shè)有的多個傳感器，通過計算機能準時的報告各傳感器的壓強。通過檢測各傳感器壓強的變化,如有漏氣或者壓強過大的情況，能及時發(fā)出警報，并能報告出具體位置，檢測漏氣情況等信息顯示在計算機上。由于本裝置是全光系統(tǒng)，易于在此種高電壓，高磁場情況下，得到精確的結(jié)果，反應(yīng)迅速快捷，為及時解決故障提供寶貴的時間。
文檔編號G01L11/02GK102980716SQ20121043286
公開日2013年3月20日 申請日期2012年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月3日
發(fā)明者王俊 申請人:河南銳騎文化傳播有限公司