专利名称：一种电缆载流量的在线监测系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电力设备技术领域，特别是涉及一种电缆载流量的在线监测系统。
背景技术：
目前，随着社会的高速发展，电能作为清洁能源在人类社会中扮演了越来越重要的角色，电缆作为电流传输过程中必不可少的载体之一，其性能和特性决定了输电的质量以及输电安全性能的每个方面；在电缆的多个性能指标之中，电缆载流量作为电缆运行时的重要参数日益被人们关注；传统式的电缆载流量监测的方法有热电偶法、红外热像仪法等，这些方法都存在一定的缺陷，不能满足载流量计算中对于适用性、稳定性、精度性方面的要求。如热电偶法是将热电偶置于线路中接地故障高发部位，大多为电缆终端或中间接头位置，此法的具有·投资小，操作简单等特点，但是测量的精度较差，而且获得的只是线路的局部温度，更不能通过数据完全计算出电缆的实时载流量。红外热像仪法是近几年才提出的非接触式监测方法，具体方法为通过红外热像仪拍摄电缆表面的热图像，对电缆表面温度进行测量，再利用数据对电缆线芯温度进行推算，从而利用这些温度数据计算电缆的载流量，实施非接触式、实时可见的在线诊断。这种方法虽然打破了传统接触式测量技术的局限性，但对于如埋设情况较为复杂的长距离电缆线路，此法局限性比较大。

发明内容
本发明的发明目的是针对上述提出现有技术的缺陷，基于光纤光栅温度传感器、负荷电流采集器、以及微处理器，提出一种具有实时性强、精度高的电缆载流量的在线监测系统。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是一种电缆载流量的在线监测系统，包括用于对电缆外表皮及电缆周围环境温度进行实时监控的光纤光栅温度传感器；用于对电缆负荷电流进行实时监控的负荷电流采集器；以及微处理器，所述微处理器接收所述光纤光栅温度传感器监测到的温度信息、所述负荷电流采集器监测到的电流量信息，同时结合电缆结构参数和排列状况，获取电缆的载流量；其中所述负荷电流采集器通过光电转换器与微处理器连接，所述光纤光栅温度传感器与微处理器连接。作为优选方案，本发明还采用了如下技术方案进一步所述光纤光栅温度传感器安装于电缆表面。进一步在所述电缆表面每隔O. 5m-l. 5m安装一个光纤光栅温度传感器。进一步所述负荷电流采集器安装于电缆进出线开关柜内，与柜内电流互感器二次侧连接。
进一步所述光电转换器上设有信号调制模块，所述微处理器上设有信号解调模块。进一步所述负荷电流采集器与所述光电转换器之间通过导线连接，所述光电转换器与所述微处理器之间通过光纤连接，所述光纤光栅温度传感器与所述微处理器之间通过光纤连接。进一步所述微处理器包括数据分析处理模块、数据存储模块、参数输入模块、数据输出模块、以及数据显示模块。进一步所述微处理器为工控机。本发明具有的优点和积极效果是I.通过采用上述技术方案，本发明实现了电缆电流的实时监控，能够实时获取电缆当前剩余承载能力，并且可以根据需求进行任意扩展；因此可以有效避免电缆过载、轻载，进而提高电缆的利用效率，保障线路的稳定运行，在电网的管理及优化方面起到重要作用。2.由于本发明中使用了大量的光纤光栅温度传感器和负荷电流采集器，因此本发明首先将负荷电流采集器采集到的电流信号通过光电转换器转化为光信号进行传输，因此提高了信息传输的效率，同时由于光电转换器具有调制解调模块，因此降低了信号传输的误码率，保证了信号传输的质量。



图I是本发明的结构示意图；图2是本发明的局部结构示意图；主要用于显示微处理器的结构。其中1、负荷电流采集器；2、光电转换器；3、光纤光栅温度传感器；4、微处理器；
4-1、数据分析处理模块；4-2、数据存储模块；4-3、参数输入模块；4-4、数据输出模块；4_5、数据显示模块。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下请参见图1，一种电缆载流量的在线监测系统，包括若干个负荷电流采集器I、光电转换器2、若干个光纤光栅温度传感器3、以及微处理器4 ;其中光纤光栅温度传感器3用于对电缆外表皮及电缆周围环境温度进行实时监控；负荷电流采集器I用于对电缆负荷电流进行实时监控；微处理器4为本监控系统的核心部件,微处理器4 一方面接收光纤光栅温度传感器3监测到的温度信息、负荷电流采集器I监测到的电流量信息，另一方面结合电缆结构参数和排列状况，通过计算，获取电缆的载流量信息、剩余载流量信息。并对电缆的负荷状态做出评判过载、轻载、或者适载。本具体实时例中各部件的连接关系为负荷电流采集器I通过光电转换器2与微处理器4连接，光纤光栅温度传感器3与微处理器4连接；负荷电流采集器I与光电转换器2之间通过导线连接，光电转换器2与微处理器4之间通过光纤连接，光纤光栅温度传感器3与微处理器4之间通过光纤连接。
请参见图2，微处理器4包括数据分析处理模块4-1、数据存储模块4-2、参数输入模块4-3、数据输出模块4-4、以及数据显示模块4-5。本发明通过在电缆外表皮及其周围环境安装光纤光栅温度传感器3,光纤光栅温度传感器3布设点间距为I米，光纤光栅温度传感器3将测量到的实时温度信号以光信号的方式通过光纤传输到微处理器4，负荷电流采集器I安装在电缆进出线开关柜内，与柜内电流互感器二次侧连接，并将采集到的三相负荷电流信号通过导线传输至光电转换器2，光电转换器2对接收信号进行光电转换，并利用自身的调制模块进行调制，输出光信号，利用光纤将光信号传输至微处理器4，微处理器4首先利用自身解调模块对接收到的信号进行解调，然后再进行处理分析。在本发明中，根据现场环境及工况要求，微处理器4选择工控机，其中通过参数输入模块4-3向工控机输入电缆的结构参数和排列状况；工控机将从光纤光栅温度传感器3和光电转换器2接收到的信号集中解调并进行分析比较，将特征值发送给数据分析处理模块4-1，数据分析处理模块4-1进行载流量计算后，将计算结果通过数据输出模块4-4发送给数据显示模块4-5进行显示，同时通过数据存储模块4-2完成数据存储。·以上对本发明的具体实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。
权利要求
1.一种电缆载流量的在线监测系统，其特征在于包括 用于对电缆外表皮及电缆周围环境温度进行实时监控的光纤光栅温度传感器； 用于对电缆负荷电流进行实时监控的负荷电流采集器； 以及微处理器，所述微处理器接收所述光纤光栅温度传感器监测到的温度信息、所述负荷电流采集器监测到的电流量信息，同时结合电缆结构参数和排列状况，获取电缆的载流量； 其中所述负荷电流采集器通过光电转换器与微处理器连接，所述光纤光栅温度传感器与微处理器连接。
2.根据权利要求I所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述光纤光栅温度传感器安装于电缆表面。
3.根据权利要求2所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于在所述电缆表面每隔O. 5m-1. 5m安装一个光纤光栅温度传感器。
4.根据权利要求I所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述负荷电流采集器安装于电缆进出线开关柜内，与柜内电流互感器二次侧连接。
5.根据权利要求I所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述光电转换器上设有信号调制模块，所述微处理器上设有信号解调模块。
6.根据权利要求I所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述负荷电流采集器与所述光电转换器之间通过导线连接，所述光电转换器与所述微处理器之间通过光纤连接，所述光纤光栅温度传感器与所述微处理器之间通过光纤连接。
7.根据权利要求I所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述微处理器包括数据分析处理模块、数据存储模块、参数输入模块、数据输出模块、以及数据显示模块。
8.根据权利要求1-7所述的电缆载流量的在线监测系统，其特征在于所述微处理器为工控机。
全文摘要
本发明公开了一种电缆载流量的在线监测系统，属于电力设备技术领域，包括用于对电缆外表皮及电缆周围环境温度进行实时监控的光纤光栅温度传感器；用于对电缆负荷电流进行实时监控的负荷电流采集器；接收所述光纤光栅温度传感器监测到的温度信息、所述负荷电流采集器监测到的电流量信息，同时结合电缆结构参数和排列状况，获取电缆的载流量的微处理器；其中所述负荷电流采集器通过光电转换器与微处理器连接，所述光纤光栅温度传感器与微处理器连接。本发明实现了电缆电流的实时监控，能够实时获取电缆当前剩余承载能力，并且可以根据需求进行任意扩展；因此可以有效避免电缆过载、轻载，进而提高电缆的利用效率，保障线路的稳定运行。
文档编号G01R31/00GK102944801SQ20121053276
公开日2013年2月27日 申请日期2012年12月10日 优先权日2012年12月10日
发明者胡欣 申请人:天津亿利科能源科技发展股份有限公司