Opgw光纜的應力與溫度狀態檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型提供的一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，包括用于檢測OPGW光纜的參數的檢測模塊、與所述檢測模塊的輸出端電連接的處理模塊以及與所述處理模塊輸出端電連接的告警模塊；所述檢測模塊至少包括設置于OPGW光纜的應力檢測單元以及設置于OPGW光纜桿塔的溫度檢測單元，所述應力檢測單元和溫度檢測的輸出端與處理模塊的輸入端連接；本實用新型的目的是提供一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，不僅能夠全天候地對OPGW的狀態進行實時監控，而且能夠將引起OPGW光纜故障的因素中的覆冰因素和外力因素進行準確的區分判斷，使工作人員能夠根據區分判斷結果執行相應的預防措施，確保OPGW光纜持續穩定運行的同時，能夠有效減少或者預防同類事故的再次發生。
【專利說明】OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種檢測裝置，尤其涉及一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測
目.ο
【背景技術】
[0002]OPGW光纜是把光纖放置在架空高壓輸電線的地線中，用以構成輸電線路上的光纖通信網，這種結構形式兼具地線與通信雙重功能，OPGW具有較高的可靠性、優越的機械性能、成本也較低等顯著特點，因而在電力網絡中使用極為普遍，而且OPGW的狀態關系到電網工作的穩定性以及供電的穩定性。
[0003]為了使OPGW光纜能夠持續穩定運行，及時發現OPGW光纜的潛在故障并及時排除越來越重要，引起OPGW光纜故障的因素主要有覆冰、外力作用(比如大風天氣)以及雷擊三個主要誘因，目前對于覆冰和外力作用對OPGW光纜的破壞作用主要依靠在線監測或者人工監測，人工監測即人工巡檢，但是人工巡檢存在漏檢、檢測結果不準確、不全面等缺點，更為重要的是不能全天候進行監測，并且浪費人力，而現有的在線監測對于覆冰及外力作用的檢測，主要采用對OPGW光纜的應力進行檢測來判斷OPGW光纜的覆冰狀況或者受力狀況，但是，覆冰和受力狀況之間宄竟誰為主因，或者是否是共同作用等無法準確判斷，因而當檢測結果傳達到監控中心，工作人員也就無法準確判斷故障原因并根據故障對癥下藥，即使在重新更換故障線路段的OPGW光纜后，還是無法采取相應的預防措施預防或者減少同類故障的發生。
[0004]因此，需要提出一種新的OPGW光纜的檢測系統，不僅能夠全天候地對OPGW的狀態進行實時監控，而且能夠將引起OPGW光纜故障的因素中的覆冰因素和外力因素進行準確的區分判斷，使工作人員能夠根據區分判斷結果執行相應的預防措施，確保OPGW光纜持續穩定運行的同時，能夠有效減少或者預防同類事故的再次發生。
實用新型內容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，不僅能夠全天候地對OPGW的狀態進行實時監控，而且能夠將引起OPGW光纜故障的因素中的覆冰因素和外力因素進行準確的區分判斷，使工作人員能夠根據區分判斷結果執行相應的預防措施，確保OPGW光纜持續穩定運行的同時，能夠有效減少或者預防同類事故的再次發生。
[0006]本實用新型提供的一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，包括用于檢測OPGW光纜的參數的檢測模塊、與所述檢測模塊的輸出端電連接的處理模塊以及與所述處理模塊輸出端電連接的告警模塊；
[0007]所述檢測模塊至少包括設置于OPGW光纜的應力檢測單元以及設置于OPGW光纜桿塔的溫度檢測單元，所述應力檢測單元和溫度檢測的輸出端與處理模塊的輸入端連接；
[0008]所述處理模塊包括第一比較電路、第二比較電路、A/D轉換電路、處理電路以及應力差值比較電路，所述第一比較電路和第二比較電路的輸入端與應力檢測單元的輸出端連接，所述第一比較電路和第二比較電路的輸出端與處理電路的輸入端連接，所述A/D轉換電路的輸入端與溫度檢測單元的輸出端連接，所述A/D轉換電路的輸出端與所述處理電路的輸入端連接，所述應力檢測單元的輸出端還與所述處理電路的輸入端連接，所述處理電路與所述應力差值比較電路電連接并進行數據交互，所述處理電路的輸出端與告警模塊的輸入端電連接。
[0009]進一步，所述溫度檢測單元包括溫度傳感器、與所述溫度傳感器的輸出端電連接的第一放大電路以及與所述第一放大電路輸出端電連接的第一穩壓濾波電路，所述第一穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路的輸入端電連接。
[0010]進一步，所述應力檢測單元包括應力傳感器、與所述應力傳感器的輸出端連接的第二放大電路以及與第二放大電路的輸出端電連接的第二穩壓濾波電路，所述第二穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路和第二比較電路的輸入端電連接。
[0011]進一步，所述告警模塊包括與所述處理電路的輸出端電連接的編碼電路以及與所述編碼電路的輸出端電連接的無線發送電路，所述無線發送電路將處理電路輸出的告警信息傳輸到監控中心的無線信號接收裝置。
[0012]進一步，所述檢測裝置還包括設置于高壓輸電線路的取能互感器、與所述取能互感器的輸出端電連接的電源穩壓濾波電路以及與所述電源穩壓濾波電路的輸出端連接的DC/DC轉換電路，所述DC/DC轉換電路的輸出端分別與檢測模塊、處理模塊以及告警模塊的電源輸入端電連接。
[0013]進一步，所述處理電路為單片機。
[0014]進一步，所述編碼電路為PT2262編碼電路。
[0015]進一步，所述第一比較電路和第二比較電路為LM339電壓比較器。
[0016]本實用新型的有益效果:本實用新型的目的是提供一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，不僅能夠全天候地對OPGW的狀態進行實時監控，而且能夠將引起OPGW光纜故障的因素中的覆冰因素和外力因素進行準確的區分判斷，使工作人員能夠根據區分判斷結果執行相應的預防措施，確保OPGW光纜持續穩定運行的同時，能夠有效減少或者預防同類事故的再次發生。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步描述:
[0018]圖1為本實用新型的原理框圖。
【具體實施方式】
[0019]圖1為本實用新型的原理框圖，如圖所示，本實用新型提供的一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，包括用于檢測OPGW光纜的參數的檢測模塊、與所述檢測模塊的輸出端電連接的處理模塊以及與所述處理模塊輸出端電連接的告警模塊；
[0020]所述檢測模塊至少包括設置于OPGW光纜的應力檢測單元以及設置于OPGW光纜桿塔的溫度檢測單元，所述應力檢測單元和溫度檢測的輸出端與處理模塊的輸入端連接；
[0021]所述處理模塊包括第一比較電路、第二比較電路、A/D轉換電路、處理電路以及應力差值比較電路，所述第一比較電路和第二比較電路的輸入端與應力檢測單元的輸出端連接，所述第一比較電路和第二比較電路的輸出端與處理電路的輸入端連接，所述A/D轉換電路的輸入端與溫度檢測單元的輸出端連接，所述A/D轉換電路的輸出端與所述處理電路的輸入端連接，所述應力檢測單元的輸出端還與所述處理電路的輸入端連接，所述處理電路與所述應力差值比較電路電連接并進行數據交互，所述處理電路的輸出端與告警模塊的輸入端電連接，所述處理電路為單片機，也可以采用其他的具有處理能力的集成芯片，并且處理電路通過搭載現有的軟件實現，再次不加以贅述，所述第一比較電路和第二比較電路為LM339電壓比較器；
[0022]所述溫度檢測單元輸出的溫度信號通過A/D轉換電路的作用，向處理電路輸出數字信號，并且有處理電路進行處理識別，在處理電路中，預存有溫度信號的參考值，即o°c，作為OPGW光纜覆冰的參考溫度點；所述應力檢測單元輸出的應力信號分別輸入到第一比較電路和第二比較電路中，在第一比較電路和第二比較電路中均設置有應力閾值，且第一比較電路中的應力閾值范圍為A < F < B，第二比較器中的應力閾值范圍為B < F，其中，A為初始應力值，可以為0，F表示應力，B表示設定的應力閾值，也可以為大于O的一個值(該值為OPGW光纜的自身重力的作用引起的應力)。
[0023]當應力檢測單元輸出的應力信號輸入到第一比較電路以及第二比較電路，當A < F < B時，第一比較電路輸出高電平，第二比較電路輸出低電平，且應力檢測單元輸出的應力信號在同一時間輸入到處理電路中，由處理電路計算當前應力值，并且計算當前應力值與前一次測得的應力值的應力差值，處理電路將應力差值傳輸到應力差值比較電路中，所述應力差值比較電路中預存有應力差值閾值并與應力差值進行比較，并將比較結果傳輸到處理電路中，此時處理電路還將溫度信號作為參考信號進行如下告警判斷:
[0024]I)如當前應力值與前一次測得的應力值的應力差值小于預存的差值閾值，且當前溫度小于零，則處理電路將告警信息通過告警電路傳輸到監控中心，該告警信息應當為當前OPGW光纜的應力變化主要為覆冰，監控中心應當注意隨時進行除冰準備，其原因是線路覆冰引起的OPGW的應力變化應該是一個連續且緩慢的過程，不會出現應力跳變；
[0025]2)如當前應力值與前一次測得的應力值的應力差值大于預存的差值閾值，且當前溫度小于零，則處理電路將告警信息通過告警電路傳輸到監控中心，該告警信息應當為當前OPGW光纜的應力變化為覆冰與外力的共同作用，監控中心應當立即進行外力因素查找，排出外力干擾，并做好除冰準備，由于處理電路采用單片機，可以通過現有的程序進行實踐記錄，如果OPGW光纜長時間處于該狀態，監控中心的工作人員應當采取相應的預防措施(該預防措施包括除冰裝置意外的措施，比如增加防風裝置等)；
[0026]3)如當前溫度大于零，則當前應力值與前一次測得的應力值的應力差值無論大于或者是小于預存的差值閾值，且則處理電路將告警信息通過告警電路傳輸到監控中心，該告警信息應當為當前OPGW光纜的應力變化為外力的作用，監控中心應當立即進行外力因素查找，排出外力干擾。
[0027]當B < F時，第一比較電路輸出電平，第二比較電路輸出高電平，此時處理電路還將溫度信號作為參考信號進行如下告警判斷:
[0028]I)如當前溫度小于零，處理電路不再做應力差值處理，而直接向告警模塊輸出告警命令，該告警命令為OPGW當前的荷冰嚴重，處于緊急狀態，應當立即處理；
[0029]2)如當前溫度大于零，處理電路不再做應力差值處理，而直接向告警模塊輸出告警命令，該告警命令為OPGW當前受外力干擾嚴重，處于經濟狀態，應當立即處理，排出干擾。
[0030]上述中的應力閾值B并非是OPGW光纜的斷線的臨界閾值，而是小于該臨界閾值，能夠為OPGW光纜的故障排出爭取時間。
[0031]本實施例中，所述溫度檢測單元包括溫度傳感器、與所述溫度傳感器的輸出端電連接的第一放大電路以及與所述第一放大電路輸出端電連接的第一穩壓濾波電路，所述第一穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路的輸入端電連接，通過這種結構，能夠為處理電路提供穩定的工作信號，穩壓濾波電路并不改變溫度傳感器輸出的電壓，只使溫度傳感器輸出的電壓信號更加穩定。
[0032]本實施例中，所述應力檢測單元包括應力傳感器、與所述應力傳感器的輸出端連接的第二放大電路以及與第二放大電路的輸出端電連接的第二穩壓濾波電路，所述第二穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路和第二比較電路的輸入端電連接，通過這種結構，能夠為第一比較電路和第二比較電路提供穩定的工作信號，穩壓濾波電路并不改變應力傳感器輸出的電壓，只使應力傳感器輸出的電壓信號更加穩定。
[0033]本實施例中，所述告警模塊包括與所述處理電路的輸出端電連接的編碼電路以及與所述編碼電路的輸出端電連接的無線發送電路，所述無線發送電路將處理電路輸出的告警信息傳輸到監控中心的無線信號接收裝置，通過告警模塊的作用，能夠將告警信息傳遞到遠程的監控中心，尤其是OPGW光纜在偏僻區域，所述無線發送電路可以采用3G無線電路，也可以采用以太網的無線路，均可以實現本實用新型的目的，所述編碼電路的作用為告警信息進行預設性的編碼，即是說:不同的告警信息都需要通過編碼電路進行編碼，且該編碼電路的碼元信息是預設定的，并且該碼元信息應當標示該告警模塊所在區域，所處的線路段的段號等，便于維護檢修人員進行準確定位，并及時到達事故現場，所述編碼電路為PT2262編碼電路。
[0034]本實施例中，所述檢測裝置還包括設置于高壓輸電線路的取能互感器、與所述取能互感器的輸出端電連接的電源穩壓濾波電路以及與所述電源穩壓濾波電路的輸出端連接的DC/DC轉換電路，所述DC/DC轉換電路的輸出端分別與檢測模塊、處理模塊以及告警模塊的電源輸入端電連接，通過這種結構，能夠保證本實用新型能夠全天候進行監控，無需外部電源供電，保證本實用新型能夠持續穩定地運行，取能互感器可以采用電流互感器或者電壓互感器，電流互感器輸出的電流需要轉換成電壓，本實施例中采用電壓互感器，電路結構簡單。
[0035]本實施例中，上述中的各電路均可以采用現有的電路或者集成電路實現，在此不再一一對其電路結構及工作原理進行贅述。
[0036]最后說明的是，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本實用新型的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本實用新型技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本實用新型的權利要求范圍當中。
【權利要求】
1.一種OPGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:包括用于檢測0PGW光纜的參數的檢測模塊、與所述檢測模塊的輸出端電連接的處理模塊以及與所述處理模塊輸出端電連接的告警模塊； 所述檢測模塊至少包括設置于0PGW光纜的應力檢測單元以及設置于0PGW光纜桿塔的溫度檢測單元，所述應力檢測單元和溫度檢測單元的輸出端與處理模塊的輸入端連接； 所述處理模塊包括第一比較電路、第二比較電路、A/D轉換電路、處理電路以及應力差值比較電路，所述第一比較電路和第二比較電路的輸入端與應力檢測單元的輸出端連接，所述第一比較電路和第二比較電路的輸出端與處理電路的輸入端連接，所述A/D轉換電路的輸入端與溫度檢測單元的輸出端連接，所述A/D轉換電路的輸出端與所述處理電路的輸入端連接，所述應力檢測單元的輸出端還與所述處理電路的輸入端連接，所述處理電路與所述應力差值比較電路電連接并進行數據交互，所述處理電路的輸出端與告警模塊的輸入端電連接。
2.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述溫度檢測單元包括溫度傳感器、與所述溫度傳感器的輸出端電連接的第一放大電路以及與所述第一放大電路輸出端電連接的第一穩壓濾波電路，所述第一穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路的輸入端電連接。
3.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述應力檢測單元包括應力傳感器、與所述應力傳感器的輸出端連接的第二放大電路以及與第二放大電路的輸出端電連接的第二穩壓濾波電路，所述第二穩壓濾波電路的輸出端與第一比較電路和第二比較電路的輸入端電連接。
4.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述告警模塊包括與所述處理電路的輸出端電連接的編碼電路以及與所述編碼電路的輸出端電連接的無線發送電路，所述無線發送電路將處理電路輸出的告警信息傳輸到監控中心的無線信號接收裝置。
5.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述檢測裝置還包括設置于高壓輸電線路的取能互感器、與所述取能互感器的輸出端電連接的電源穩壓濾波電路以及與所述電源穩壓濾波電路的輸出端連接的DC/DC轉換電路，所述DC/DC轉換電路的輸出端分別與檢測模塊、處理模塊以及告警模塊的電源輸入端電連接。
6.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述處理電路為單片機。
7.根據權利要求4所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述編碼電路為PT2262編碼電路。
8.根據權利要求1所述0PGW光纜的應力與溫度狀態檢測裝置，其特征在于:所述第一比較電路和第二比較電路為LM339電壓比較器。
【文檔編號】G01L5/00GK204228314SQ201420596518
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年10月15日 優先權日:2014年10月15日
【發明者】劉孝先, 聶靜, 唐夲, 杜海波 申請人:國家電網公司, 國網重慶市電力公司信息通信分公司