[发明专利]一种输电线路塔线体系状态监测装置

摘要

本发明公开了一种输电线路塔线体系状态监测装置，充分利用光纤传感器耐腐蚀、工作温度范围大、抗电磁干扰、无源、测量距离长、工作可靠、寿命长等优点，将光纤传感器以准分布式结构配置在输电导线和塔杆上，用于检测输电导线温度、应变、加速度以及杆塔上的多点应力变化并传输到光调制解调仪解调后，送入计算机分析处理系统进行计算，得到输电导线覆冰质量、舞动幅度、微风振动幅度和频率、弧垂以及塔杆倾斜角度，从而实现对输电线路覆冰、舞动、微风振动、弧垂以及杆塔倾斜状态的同时监测，并能够满足现场恶劣环境条件、长时间可靠地工作。

主权项

一种输电线路塔线体系状态监测装置，其特征在于，包括：一个或多个测量覆冰质量的光纤应变、温度传感器对，光纤应变、温度传感器对中光纤温度传感器布置在光纤应变传感器的附近，光纤应变、温度传感器对安装在输电导线上，用于测量安装处输电导线的应力和温度；一小型气象站，安装在杆塔上，用于测量杆塔及附近的风速风向；一个或多个测量弧垂的光纤应变、温度传感器对，安装在输电导线上，用于测量安装处输电导线的应力和温度；一个或多个测量舞动的光纤加速度传感器，安装在输电导线上，用于测量安装处输电导线的加速度；一个或多个测量微风振动的光纤加速度传感器，安装在输电导线与线夹最后接触点外约89mm处，用于测量该处输电导线的加速度；多个测量杆塔倾斜的光纤应变传感器，分别安装在杆塔的不同位置，用于测量杆塔上多点的应力变化；一光缆，与各光纤传感器以及小型气象站连接，将不同位置的各光纤传感器检测的输电导线温度、应变、加速度、杆塔上的多点应力变化以及小型气象站检测的杆塔及附近的风速风向传输到光调制解调仪；一光调制解调仪，用于通过光缆向各光纤传感器提供检测光源，并对反射回来的光信号进行处理，从而得到不同位置的各光纤传感器检测的输电导线温度、应变、加速度、杆塔上的多点应力变化，并连同接收的小型气象站检测的杆塔及附近的风速风向传送给计算机分析处理系统；一计算机分析处理系统，用于根据测量覆冰质量的光纤应变、温度传感器对检测得到的输电导线温度、应变以及小型气象站检测的杆塔及附近的风速风向，计算出输电导线覆冰的质量；根据测量弧垂的光纤应变、温度传感器对检测得到的输电导线应力和温度计算出输电导线的最大弧垂；根据测量舞动的光纤加速度传感器检测得到的输电导线的加速度，计算得到输电导线舞动的幅值和频率；根据测量微风振动的光纤加速度传感器检测得到的加速度值计算得到输电导线相对于线夹的弯曲振幅值及振动频率；根据杆塔上的多点应力变化，计算得到杆塔倾斜角度。