[发明专利]一种畸变电场的无线测量的方法及系统

说明书

本发明公开了一种畸变电场的无线测量的方法及系统，包括：通过保偏光纤连接调理系统与集成光波导电场传感器；调整系统发出线偏振光经过保偏光纤以45°与集成光波导电场传感器对轴耦合，此时线偏振光正交分解为两束等光功率不同偏振模式的线偏振光；通过集成光波导电场传感器将两束等光功率不同偏振模式的线偏振光的光信号发送至调整系统；通过调整系统接收并补偿光信号，并将光信号转换为模拟电信号，并将模拟电信号发送至无线发射端；无线发射端接收模拟信号，将模拟信号转换为数字量，并通过无线发射端将数字量发送至无线接收端；无线接收端接收数字量，并将数字量发送至上位机；通过上位机实现测量结果的显示以及数据的存储。

技术领域

本发明涉及电场测量技术领域，更具体地，涉及一种畸变电场的无线测量的方法及系统。

背景技术

随着国民经济的发展，城市规模的扩大，较低电压等级的输电系统已经不能满足日益增加的用电需求；其次，虽然我国地大物博，但是资源分布并不平衡，不同地区能源结构差异很大。因此我国能源资源和负荷分布特点以及实际的用电需要决定了我国建设远距离、大容量的超特高压输变电系统。而随着特高压架空输电线路的大规模建设，输电线路途经人口密集区域的情况时有发生，而且输电线路电压等级高、输送容量大，特别是特高压输电线路，其在周围空间中引起的电磁场环境问题越来越受到关注。其中交流畸变电场强度就是评价特高压交流输电线路下电磁环境干扰的重要指标之一。

特高压输电线路附近存在建筑物时，由于建筑物近似为理想导体，其电位为零，导致建筑物周围离绝大部分位置的工频电场强度降低。而在建筑物上方电场强度会明显变大，尤其是在朝向导线的两边棱角处，为两相互垂直墙面，相当于-90°的突起，其曲率半径很小，此处的工频电场会发生严重畸变，比建筑物不存在时的数值要大几倍以上，我们把存在建筑物时的电场分布称为交流畸变电场。

传统的电场传感器(球型电场传感器，场磨旋转式电场传感器)无法测量交流畸变电场，因为这种电场传感器一般基于电荷感应原理，并且采用金属材料制成，会显著影响待测点电场，使测量结果无法反映实际情况；另外传统电场传感器的体积比较大，不适合测量空间范围狭窄的畸变电场。公开号为CN103616570A的中国专利公开了一种自校正光电集成电场传感器系统，它包括激光源，起偏器，偏振分束器，Y波导调制器，探测器，处理器，可调直流电源模块。该系统采用集成光波导电场传感器，几乎不含金属材料，对源场干扰小，频带宽，体积小，可以实现交流畸变电场的测量。在测量前要进行传递函数各参数的现场标定，从而实现电场信号的精确测量；再通过Y波导调制器，将光电集成电场传感器系统的静态工作点校正至π/2，使得传感器在最佳状态下工作，该测量系统的结构可简化为如图1所示。然而现有技术存在的问题是当电磁环境复杂，需要将信号感知端与信号显示端隔离开以保证安全时，需要较长的光纤进行传输，一方面，过长的光纤会使得其受振动、温度、湿度等环境因素影响程度变大，导致测量结果不稳定、误差变大；另一方面，过长的光纤的布局布线受现场试验条件限制，给测量带来不必要的麻烦。

因此，需要一种技术，以实现畸变电场的无线测量。

发明内容

本发明技术方案提供一种畸变电场的无线测量的方法及系统，以解决如何对畸变电场进行无线测量的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种畸变电场的无线测量的方法，所述方法包括：

通过保偏光纤连接调理系统与集成光波导电场传感器；所述调整系统发出线偏振光经过所述保偏光纤以45°与所述集成光波导电场传感器对轴耦合；

通过所述集成光波导电场传感器两束等光功率不同偏振模式的线偏振光在所述集成光波导电场传感器的光波导中传播；