[发明专利]用于变压器绕组的光纤光栅传感测温方法

说明书

本发明涉及光纤测温技术领域，具体涉及用于变压器绕组的光纤光栅传感测温方法，包括：获取带温度信息反射光信号；对所述带温度信息反射光信号进行分光处理；对参照光信号进行转换处理和放大处理，得到对应的参照电压信号；分别对两束测量光信号进行边缘滤波处理得到对应低温段或高温段的测量光滤波信号，再进行转换处理和放大处理，得到对应的测量电压信号；根据参照电压信号和测量电压信号计算得到标准电压信号，并根据标准电压信号与测量温度的对应关系计算得到监测点的测量温度。本方案中的光纤光栅传感测温方法能够消除信号传输过程中的干扰信号，且能够兼顾测温范围和测温精度的，从而能够提升光纤光栅传感测温的准确性和测温效果。

技术领域

本发明涉及光纤测温技术领域，具体涉及用于变压器绕组的光纤光栅传感测温方法。

背景技术

变压器绝缘老化是影响其寿命的因素之一，而变压器绕组的温度又直接影响了绝缘老化的速度，因此，对变压器绕组的温度进行实时测量和监测，在变压器绕组出现高温时采取合理的降温措施是延长变压器使用寿命的有效措施。对于变压器绕组温度的测量，最常采用光纤光栅传感技术完成，光纤光栅传感技术是近年来的一个研究热点，与传统的传感器相比，光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、灵敏度高、体积小等优点。

公开号为CN106482862A的中国专利公开了一种光纤F-P温度传感器的解调方法及系统，首先光源发出的光经传输光纤和光纤耦合器进入F-P温度传感器，其反射信号经光纤耦合器进入F-P滤波器，此时数字信号处理器控制DA转换器产生周期性的电压信号驱动滤波器，实现对反射信号的扫描，之后反射信号进入光电探测器进行光电转换，再经过放大电路，AD转换器进入数字信号处理器进行处理，然后经无线收发器传输给计算机显示记录，获得温度参量。

上述现有方案中的解调方法也是一种测温方法，其通过宽带光源(光源)发出光信号，发出的光信号经过耦合器(光纤耦合器)进入光栅光纤传感器(F-P温度传感器)并反射；反射的光信号经过(F-P滤波器)滤波处理、光电转换处理和放大处理(放大电路)，得到标准电压信号；根据标准电压信号与测量温度(温度参量)的对应关系计算得到测量温度。

上述现有方案中，通过对反射光进行滤波处理、光电转换处理和放大处理得到用于描述测量温度的标准电压信号。而在实际测温过程中，若将测温范围设置得很大，那么测温量程就大，但相应的测温误差也会增大，导致测温精度降低；而为了保证测温精度，就需减小测温误差，就需要缩减测温量程，这又使得测温范围小，这使得难以兼顾测温精度和测温范围，导致测量温度的效果不好；此外，在实际测温过程中，光源和信号传输线会对信号产生干扰，使得发生光信号中存在干扰信号；而现有的测温方法中，将反射光信号转换为标准电压信号时未考虑这些干扰信号，而干扰信号会严重影响标准电压信号的准确性，也会影响测量温度的准确性，导致测量温度的准确性低。

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是：如何一种能够消除信号传输过程中的干扰信号，且能够兼顾测温范围和测温精度的光纤光栅传感测温方法，以提升光纤光栅传感测温的准确性和测温效果。

为了解决上述技术问题，本发明采用了如下的技术方案：用于变压器绕组的光纤光栅传感测温方法，包括以下步骤：

S1：获取从监测点经光纤光栅传感器反射的带温度信息反射光信号；

S2：对所述带温度信息反射光信号进行分光处理，得到参照光信号和两束测量光信号；

S3：对参照光信号进行转换处理和放大处理，得到对应的参照电压信号；

S4：分别对两束测量光信号进行对应低温段和高温段的边缘滤波处理，得到对应低温段或高温段的测量光滤波信号；然后对测量光滤波信号进行转换处理和放大处理，得到对应的测量电压信号；

S5：根据参照电压信号和测量电压信号计算得到标准电压信号，并根据标准电压信号与测量温度的对应关系计算得到监测点的测量温度；