专利名称：高压电力能源设备元件状态的多点监控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及高压电力能源设备元件状况的监控，该电力能源设备多处于高压状态且可能用于建造远程信息一监测综合体。
背景技术：
与电力设备监控相关的一个重要问题是传递来自传感器的物理参数信息信号。 这些发生在高压电力能源设备元件中的物理参数包括设备各元件温度参数、局部放电、声学信号及高势能和梯度条件下设备各元件的电场和磁场参数。现存在利用正常的无线电波道通过自身的电磁辐射的方式携带高压电力能源设备元件中的状态参数的信息的方式。还有可以利用特制的无线电波道探测并传递来自设备上的高压电力能源设备元件中的状态参数的信息。但这些无线电波道的抗干扰能力不足。当前在各个技术领域传感器信息光纤传递方式正得到积极运用。对于电力设备诊断任务来说，该技术方向很具吸引力，因为光导纤维由高电介质特性的材料做成，具有很好的抗干扰能力，对工作电磁场不产生任何实际改变。现有设备是可以沿某一波道传递多个传感器的信号。光纤具有较高的传输率，但光纤这一特性在实际中的运用，也成了光纤模拟器的缺点。众所周知，光导纤维的物理参数取决于外在因素——温度和机械变形(例如震动)。因此，光导纤维不仅作为信息传递渠道使用，而且同时是物理过程传感器不可分割的元件。现有设备是连接传感器三个集中的微机电系统(MEMS)接口——温度、震荡和噪声，并按照光纤线路传递数字处理器研发数据，其中数字处理器安装有设备保护及数据监测功能。首先，正如上面所指出的，光导纤维线路具有较高的信息传输率，信息总共通过三个传感器采集，光导纤维线路可能潜在的信息未被充分利用。其次，要想提高电力设备结构上的传感器安装点数，必须增铺管道光导纤维线路。 同时必须考虑，额外的线路铺设造成了电力设备运行中额外的施工难度。第三，光导纤维线路在外部因素影响下会改变自身参数。综上所述，现有的采用传感器采集信号的设备增加安装点时，其传输线路需要重新铺设，并且采用传感器采集信号的设备在传输的过程中光导纤维在外部因素影响下会改变自身参数，而此参数的改变通过计算同样能够体现测量数据。但光导纤维传输还存在着传输过快而引起的信息未被充分利用的问题。

实用新型内容本实用新型为了解决现有的采用传感器采集信号的设备增加安装点时，其传输线路需要重新铺设，并且采用传感器采集信号的设备在传输的过程中光导纤维在外部因素影响下会改变自身参数，而此参数的改变通过计算同样能够体现测量数据。但光导纤维传输还存在着传输过快而引起的信息未被充分利用的问题，而提出了一种高压电力能源设备元件状态的多点监控装置。高压电力能源设备元件状态的多点监控装置包括宽频辐射激光源、反射信号耦合器、光导纤维线路、光纤布拉格光栅元件、电子数字反射信号转换器和信息制定及决定设备；宽频辐射激光源的输出端与反射信号耦合器的输入端连接，反射信号耦合器的光纤线路入射光学信号输出端与光导纤维线路的输入端连接，被监控的高压电力能源设备上设置有N个监测点，光导纤维线路沿线路方向依次设置有N个光纤布拉格光栅元件，每个光纤布拉格光栅元件设置不同的辐射波长，每个光纤布拉格光栅元件安装在被监控的高压电力能源设备的每个监测点上，反射信号耦合器的光纤线路反射光学信号输出端与电子数字反射信号转换器的输入端连接，电子数字反射信号转换器的输出端与信息制定及决定设备的输入端连接，信息制定及决定设备的输出端为监控信息输出端。本实用新型采用光导纤维线路进行信息测量，通过光纤布拉格光栅元件设置不同的辐射波长来标定得到信息的监测点，提高了位置确定的准确性及通讯障碍最小化发展水平，同时，在工作状态下，高压设备运行期间技术状况确定的客观性提高。

图1是本实用新型的结构示意图；图2是被监控的高压电力能源设备4上设置有 N个监测点5的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式
一结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括宽频辐射激光源1、反射信号耦合器2、光导纤维线路3、光纤布拉格光栅元件6、电子数字反射信号转换器7和信息制定及决定设备8 ；宽频辐射激光源1的输出端与反射信号耦合器2的输入端连接，反射信号耦合器2的光纤线路入射光学信号输出端与光导纤维线路3的输入端连接， 被监控的高压电力能源设备4上设置有N个监测点5，光导纤维线路3沿线路方向依次设置有N个光纤布拉格光栅元件6，则光导纤维线路3上设有N个光纤布拉格光栅元件6 ；每个光纤布拉格光栅元件6设置不同的辐射波长，每个光纤布拉格光栅元件6安装在被监控的高压电力能源设备4的每个监测点5上，从而达到光导纤维线路3依次监测被监控的高压电力能源设备4上构造的监测点；反射信号耦合器2的光纤线路反射光学信号输出端与电子数字反射信号转换器7的输入端连接，电子数字反射信号转换器7的输出端与信息制定及决定设备8的输入端连接，信息制定及决定设备8的输出端为监控信息输出端。
具体实施方式
二 结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一不同点在于还包括光学接头10，光学接头10用于连接反射信号耦合器2的光纤线路入射光学信号输出端与光导纤维线路3的输入端。其它组成和连接方式与具体实施方式
一相同。
具体实施方式
三本实施方式与具体实施方式
一或二不同点在于光纤布拉格光栅元件5是涂设在光导纤维线路3上。其它组成和连接方式与具体实施方式
一或二相同。
具体实施方式
四本实施方式与具体实施方式
三不同点在于光导纤维线路3中的光导纤维为探伤激光脉冲光导纤维。其它组成和连接方式与具体实施方式
三相同。
具体实施方式
五结合图1说明本实施方式，本实施方式与具体实施方式
一、二或
4四不同点在于还包括支架9，宽频辐射激光源1、反射信号耦合器2、电子数字反射信号转换器7和信息制定及决定设备8安装于支架9内。其它组成和连接方式与具体实施方式
一、 二或四相同。本实用新型内容不仅限于上述各实施方式的内容，其中一个或几个具体实施方式
的组合同样也可以实现实用新型的目的。原理以及设备运作宽频辐射激光源1中的激光进入光导纤维线路3中，带有光纤布拉格光栅元件6 的光导纤维线路3位于高压设备物理状态参数监测点上。如果测量线路包含N个布拉格光栅及相应N个监测点5，那么他们将设置不同的辐射波长，对应入^…，入^…，入义每一个都有光谱范围Δ X1,... Δ Xi,... Δ λΝ，，而且这些区域不应交叉。在辐射由波段Δ λ > (An-A1)宽频光源进入配置的该辐射测量线路时，反射信号将由N频率分量组成，各分量波长应在划分波段范围内。这样，反射光学信号各频率应与相应的布拉格光栅，以及，相应的设备监测点相符合。与各种监测点对应的反射信号沿这条光导纤维返回，并沿耦合器2进入电子数字反射信号转换器7。信息由电子数字反射信号转换器7出口传递到信息制定及决定设备8 中。静态下高压设备元件非工作(断开)状态下，反射信号大小(数值)将记录在信息制定及决定设备8中。设备元件工作时，监测点温度将发生改变，整个光导纤维温度也会改变。鉴于此， 沿探伤激光脉冲光导纤维进行的物理状态发生改变。同时反射信号相位和(或)大小也发生改变。这些信号由电子数字反射信号转换器7记录，并在信息制定及决定设备8内进行信息的加工，是作出关于设备元件温度配置决定的基础。除此之外，设备元件工作时伴随有震动，这就构成了对布拉格光栅的形变影响。当形变较小时，反射信号频率的微小的调频应在工作波段范围内进行。调频测量也在电子数字反射信号转换器7进行；并在信息制定及决定设备8进行信息加工，是针对设备元件的震动影响作出调整决定的基础。
权利要求1.高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，其特征在于它包括宽频辐射激光源 (1)、反射信号耦合器O)、光导纤维线路(3)、光纤布拉格光栅元件(6)、电子数字反射信号转换器(7)和信息制定及决定设备(8)；宽频辐射激光源(1)的输出端与反射信号耦合器O)的输入端连接，反射信号耦合器O)的光纤线路入射光学信号输出端与光导纤维线路(3)的输入端连接，被监控的高压电力能源设备(4)上设置有N个监测点(5)，光导纤维线路C3)沿线路方向依次设置有N个光纤布拉格光栅元件(6)，每个光纤布拉格光栅元件(6)设置不同的辐射波长，每个光纤布拉格光栅元件(6)安装在被监控的高压电力能源设备的每个监测点(5)上，反射信号耦合器O)的光纤线路反射光学信号输出端与电子数字反射信号转换器(7)的输入端连接，电子数字反射信号转换器(7)的输出端与信息制定及决定设备(8)的输入端连接，信息制定及决定设备(8)的输出端为监控信息输出端。
2.根据权利要求1所述的高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，其特征在于还包括光学接头(10)，光学接头(10)用于连接反射信号耦合器( 的光纤线路入射光学信号输出端与光导纤维线路(3)的输入端。
3.根据权利要求1或2所述的高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，其特征在于光纤布拉格光栅元件(6)是涂设在光导纤维线路( 上。
4.根据权利要求3所述的高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，其特征在于光导纤维线路(3)中的光导纤维为探伤激光脉冲光导纤维。
5.根据权利要求1、2或4所述的高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，其特征在于还包括支架(9)，宽频辐射激光源(1)、反射信号耦合器O)、电子数字反射信号转换器(7)和信息制定及决定设备(8)安装于支架(9)内。
专利摘要高压电力能源设备元件状态的多点监控装置，涉及高压电力能源设备元件状况的远程监控，解决了现有的采用传感器采集信号的设备增加安装点需重新铺设传输线路，并该设备在传输的过程中外部影响下会改变自身参数，还存在着传输过快而引起的信息未被充分利用的问题。宽频辐射激光源通过反射信号耦合器光纤线路入射光学信号输出端连光导纤维线路，被监控设备上设有N个监测点，光导纤维线路沿线路方向依次设有N个光纤布拉格光栅元件，每个元件设置不同的辐射波长，并安在被监控的高压电力能源设备每个监测点上，反射信号耦合器光纤线路反射光学信号输出端通过电子数字反射信号转换器连信息制定及决定设备，信息制定及决定设备输出端为监控信息输出端。
文档编号G01H9/00GK202209956SQ20112037929
公开日2012年5月2日 申请日期2011年9月28日 优先权日2011年9月28日
发明者库利钦·尤里·尼古拉耶维奇, 金施特·尼古拉·弗拉基米罗维奇 申请人:金施特·尼古拉·弗拉基米罗维奇