[实用新型]用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置

说明书

本实用新型公开了一种用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置，该采集装置包括相位敏感型光时域反射仪、A/D采集模块、FPGA模块、USB模块和上位机；其特征在于：相位敏感型光时域反射仪受FPGA模块输出的调制信号控制，向分布式光纤发送脉冲光信号，分布式光纤收到脉冲光后向相位敏感型光时域反射仪发送后向散射光信号，相位敏感型光时域反射仪将后向散射光信号转换成电信号，输出到A/D采集模块；A/D采集模块受FPGA模块输出的采样时钟信号的控制，接收相位敏感型光时域反射仪输出的电信号，并将收到的信号进行模数转换后输出到FPGA模块存储；USB模块读取FPGA模块存储的数据，并进行解调后输出到上位机，可广泛适用于电力等领域。

技术领域

本实用新型涉及变电站监测，特别是涉及一种用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置。

背景技术

近年来，伴随着电网的自动化和信息化建设工作的不断推进，对变电站的安全维护问题提出了更高的要求。而智能化变电站的安全问题主要体现在两个方面：一方面，保证变电站的高压开关柜、变压器、蓄电池等重要的电气设备安全运行问题。另一方面是变电站设备的安全防范问题，保证变电站周界安全，防止盗窃或者恶意破坏电力设备对维护供电可靠性具有重要意义。针对周界安防监控，常规的安防系统一般单一采用红外围栏、电子围栏或视频监控等，系统相对孤立，自成系统，很难融入到现有变电站信息管理平台，造成安防监控平台冗余，不能实现信息的共享。由于分布式光纤传感系统具有抗电磁干扰、电绝缘性好、耐腐蚀、灵敏度高、以及可以实现大范围监测等诸多优点，且传感光纤都埋藏于地下，具有很好的隐蔽性，所以用于监测和保护石油管道设施、煤气运输、变电站、桥梁大坝及军事基地等的分布式光纤传感防入侵系统已经成为目前研究的热点。而分布式光纤振动传感距离与分辨率的提升，将导致光电信号处理面临传感数据量大、处理速度缓慢的问题，并显著影响振动检测的实时性，因此需要一套高速稳定的信号采集与信号解调方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：一种用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置，该采集装置包括相位敏感型光时域反射仪、A/D采集模块、FPGA模块、USB模块和上位机；其特征在于：

所述相位敏感型光时域反射仪受FPGA模块输出的调制信号控制，向分布式光纤发送脉冲光信号，并接收分布式光纤的背向散射光信号，所述相位敏感型光时域反射仪将背向散射光信号进行解调并转换成模拟电信号，输出到A/D采集模块。

所述A/D采集模块受FPGA模块输出的采样时钟信号的控制，接收相位敏感型光时域反射仪输出的模拟电信号，并将收到的信号进行模数转换后将数据输出到FPGA模块。

所述FPGA模块通过USB模块接收上位机输出的数据传输请求信号，输出调制信号到所述相位敏感型光时域反射仪，输出采样时钟信号到所述A/D采集模块；并且所述FPGA模块接收A/D采集模块输出的数据，对USB模块内部缓存器进行访问，以实现高吞吐量的数据传输要求，将数据存储到USB模块的内部缓存器。

所述USB模块将数据高速传输到上位机进行分析和显示。

根据本实用新型所述的用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置的优选方案，所述A/D采集模块包括A/D转换芯片，所述A/D转换芯片的差分模拟正输入端VINA通过电阻R1连接所述相位敏感型光时域反射仪；所述A/D转换芯片的差分模拟输入端VINB通过电阻R2和电容接地。

根据本实用新型所述的用于变电站监测的相位敏感型光时域反射仪信号采集装置的优选方案，所述A/D转换芯片的时钟信号输入端通过电容C7连接所述FPGA模块。