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    重庆时时彩300注大底: 多点串联光纤点式测温系统.pdf

    关 键 词:
    多点 串联 光纤 测温 系统
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    摘要
    申请专利号:

    CN201210058544.4

    申请日:

    2012.03.06

    公开号:

    CN103308210A

    公开日:

    2013.09.18

    当前法律状态:

    撤回

    有效性:

    无权

    法律详情: 发明专利申请公布后的视为撤回IPC(主分类):G01K 11/32申请公布日:20130918|||实质审查的生效IPC(主分类):G01K 11/32申请日:20120306|||公开
    IPC分类号: G01K11/32 主分类号: G01K11/32
    申请人: 上?;汗庀舜屑际跤邢薰?
    发明人: 张大成; 陈超
    地址: 201700 上海市青浦区白鹤镇赵中路31弄2号云峰大楼701室B
    优先权:
    专利代理机构: 代理人:
    PDF完整版下载: PDF下载
    法律状态
    申请(专利)号:

    CN201210058544.4

    授权公告号:

    ||||||

    法律状态公告日:

    2015.07.22|||2013.11.06|||2013.09.18

    法律状态类型:

    发明专利申请公布后的视为撤回|||实质审查的生效|||公开

    摘要

    本发明公开了一种多点串联光纤点式测温系统,具有多个结构相同的采集端和一个解调端,其中所述每一个采集端具有:滤波片、第一、第二及第三空间光路、光纤取电???,所述解调端具有:滤波片、第四、第五及第六空间光路;所述每一个采集端以光纤跳线与相对应的耦合器连接,多个耦合器串联后与解调端空间光路连接。采用本发明所述的技术方案优点在于:在采集端和解调端两部分之间以空间光路连接取代实体光缆连接,可以明显缩小探头体积,实现探头小型化;采集端内采用低功耗处理器与低功耗传感器,以间歇方式工作,可以实现超低功耗,平均功耗小于0.1mW;采集端将采集到的数据以脉冲位置调制的方式在光纤跳线中传回解调端,使得系统抗干扰能力强。

    权利要求书

    权利要求书
    1.   一种多点串联光纤点式测温系统,包括多个结构相同的采集端和一个解调端,其中所述每一个采集端包括:测定物理量的传感器;将传感器测到并输入的数据信息使用脉冲位置调制方法编码的处理器;将从处理器输入的电信号转换为光信号的调制激光器,所述解调端包括受外部设备控制发射激光的激光器、分频器及与所述分频器多个输出端连接的多个光解调器,其特征在于:
    所述光纤点式测温系统还包括:光纤跳线,其两端分别连接所述采集端和耦合器;
    光纤取电???,位于采集端内,其一端连接处理器,处理器的两端分别连接所述传感器及所述调制激光器;所述光纤取电??槲龃砥?、传感器及调制激光器供电;
    第一滤波片,位于所述采集端内,所述第一滤波片与所述调制激光器之间为第一空间光路;所述第一滤波片与所述光纤取电??橹湮诙占涔饴?;所述第一滤波片与所述光纤跳线之间为第三空间光路;
    第二滤波片,位于所述解调端内,所述第二滤波片与所述激光器之间为第五空间光路,所述第二滤波片与所述分频器之间为第六空间光路;
    所述耦合器有多个,每一耦合器的一端分别对应连接光纤跳线;
    所述多个耦合器以串联方式连接;
    所述多个耦合器中的第一个耦合器与第二滤波片之间为第四空间光路。

    2.   根据权利要求1所述的一种多点串联光纤点式测温系统,其特征在于:所述多个采集端配置在多个位置,而且多个上述采集端由多个耦合器串联与一个所述解调端连接。

    3.   根据权利要求1所述的一种多点串联光纤点式测温系统,其特征在于:所述多个采集端在每个采集周期结束后都进入休眠状态。

    4.   根据权利要求1所述的一种多点串联光纤点式测温系统,其特征在于:所述传感器是温度传感器、湿度传感器、电流互感器。

    5.   根据权利要求1所述的一种多点串联光纤点式测温系统,其特征在于:所述处理器采用低功耗处理器,所述传感器采用低功耗传感器。

    说明书

    说明书多点串联光纤点式测温系统
    技术领域
    本发明涉及电力设备综合监控领域使用的传感检测系统技术领域,尤其涉及一种多点串联光纤点式测温系统。
    背景技术
    传统的传感变送器是一种将输入的被测量物理量隔离并且按照一定的比例变送为电信号的装置。其输出可直接与系统远程控制装置、记录仪表等设备的输入匹配,组成数据采集与监测系统,是保证变压器、变频器机组、高压开光柜等电力设备安全、经济、稳定运行的重要部件。
    在实际应用中,上述现场环境往往极其恶劣,操作人员经常无法到达现场而必须远距离的采集这些模拟信号,距离远至几百米甚至几公里,除了由于工业现场的各种干扰(如天体放电干扰、电晕电火花放电干扰、电气设备频率干扰、感应干扰)会通过不同的耦合方式进入测量系统使信号严重失真外,由于现场测量电路地线和后端采集电路地线之间往往存在着几千伏至上万伏的共模电压,如果用电缆直接相连,会产生很大的接地环路电流,对设备以及操作人员的安全构成极大威胁,因此必须在相互隔离的状态下才能完成高精度的测量。
    在这样的背景下,诞生了光纤传感变送器,即使用光纤隔离采集端与设备之间的千万伏级电压并在其间传递数据信号。光纤由于其优异的电气绝缘特性和良好的抗电磁干扰的能力,在电气危险环境中的应用极具吸引力。目前已有的光纤传感变送器主要分为两大类:一为光纤光栅类利用光谱特性测量方式;二为微控制器类数字变送器。
    光纤光栅类利用光谱特性测量方式的光纤传感变送器具有完全的电气隔离特性,在采集端没有电气部分,而且是一种无源的变送器,但是光纤光栅类传感变送器由于要使用到成本高昂的S?LED光源和光栅,因此制约了它的推广与发展??悸堑匠杀?,在35KV以下高压开关柜、变压器和高压变频器中使用光纤光栅类传感变送器是不能被生厂商所接受的。
    微控制器类数字变送器是在高压设备内部部署嵌入式微控制系统,采集模拟信号,再将其通过光纤传回,同样可以实现光纤隔离。但是由于嵌入式微控制系统需要供电才能正常运行,这些为采集端的微控制系统供电的电气布线会给产品带来一系列的安全性挑战,另外其体积过大的局限性也是导致其在高压电力设备中可行性不高的原因。
    发明内容
    为了解决现有技术中存在的问题,本发明提供一种多点串联光纤点式测温系统,通过光纤取电来支持采集端运行,并且抛弃传统光缆连接方式,采用空间光学结构,以克服现有技术中成本高、安全性低的缺陷,缩减产品体积并降低功耗。
    为了达到上述目的,本发明采用一种多点串联光纤点式测温系统,包括多个结构相同的采集端和一个解调端,其中所述每一个采集端包括:测定物理量的传感器;将传感器测到并输入的数据信息使用脉冲位置调制方法编码的处理器;将从处理器输入的电信号转换为光信号的调制激光器,所述解调端包括受外部设备控制发射激光的激光器、分频器及与所述分频器多个输出端连接的多个光解调器,其特征在于:所述光纤点式测温系统还包括:光纤跳线,其两端分别连接所述采集端和耦合器;光纤取电???,位于采集端内,其一端连接处理器,处理器的两端分别连接所述传感器及所述调制激光器;所述光纤取电??槲龃砥?、传感器及调制激光器供电;第一滤波片,位于所述采集端内,所述第一滤波片与所述调制激光器之间为第一空间光路;所述第一滤波片与所述光纤取电??橹湮诙占涔饴?;所述第一滤波片与所述光纤跳线之间为第三空间光路,第二滤波片,位于所述解调端内,所述第二滤波片与所述激光器之间为第五空间光路,所述第二滤波片与所述分频器之间为第六空间光路。
    所述耦合器有多个,每一耦合器的一端分别对应连接光纤跳线并且多个耦合器以串联方式连接。
    所述多个耦合器中的第一个耦合器与第二滤波片之间为第四空间光路。
    所述处理器采用低功耗处理器,所述传感器采用低功耗传感器,可以实现超低功耗,平均功耗小于0.1mW。
    采用本发明所述的技术方案优点在于:在多个采集端和解调端两部分之间以空间光路连接取代实体光缆连接,可以明显缩小探头体积,实现探头小型化;采集端内采用低功耗处理器与低功耗传感器,以间歇方式工作,可以实现超低功耗,平均功耗小于0.1mW;采集端将采集到的数据以脉冲位置调制的方式在光纤跳线中传回解调端,使得系统抗干扰能力强。
    附图说明
    图1为本发明结构示意图。
    具体实施式
    下面结合附图进一步说明本发明的具体实施步骤。
    实施例一:本实施方式是对通过多个采集端1x1、1x2、......、1xn测量温度信号的多点串联光纤点式测温系统结构的说明。
    在此实施方式中,系统以一个解调端2处理多个采集端1x1、1x2、......、1xn的数据信号。
    如图1所示,采集端1x1、1x2、......、1xn配置在多个待检测环境中,解调端2和外部设备3配置在远离被测环境的场所。
    在多个采集端1x1、1x2、......、1xn的每一个中,光纤取电???x1、6x2、......、6xn对采集端1x1、1x2、......、1xn供电,传感器8x1、8x2、......、8xn开始采集温度数据并将数据输入处理器7x1、7x2、......、7xn,处理器7x1、7x2、......、7xn将传感器8x1、8x2、......、8xn输入的数据信息以脉冲位置调制的方法编码后输入调制激光器9x1、9x2、......、9xn,调制激光器9x1、9x2、......、9xn将光发射进空间光路13x1、13x2、......、13xn,再经滤波片5x1、5x2、......、5xn、空间光路15x1、15x2、......、15xn、光纤跳线4x1、4x2、......、4xn,所述每一个光纤跳线4x1、4x2、......、4xn各分别对应连接一个耦合器x1、x2、......、xn,光经耦合器x1、x2、......、xn耦合至空间光路16,再至解调端2内的滤波片10,滤波片10将波长分别为λ1、λ2、......、λn的光分离出来,输入分频器19,分频器19有多个输出端分别连接多个光解调器11x1、11x2、......、11xn,每个光解调器11x1、11x2、......、11xn的输出端分别连接外部设备3并把解调后的温度数据输出到外部设备3,供外部应用设备使用。
    在解调端2内,经外部设备3控制的激光器12发射波长为λp的激光,所述波长为λp的激光沿着空间光路17的方向依次经过滤波片10、空间光路16分至各串联的耦合器x1、x2、......、xn,再分别进入光纤跳线4x1、4x2、......、4xn、空间光路15x1、15x2、......、15xn至滤波片5x1、5x2、......、5xn,滤波片5x1、5x2、......、5xn分别将波长为λp的光经空间光路14x1、14x2、......、14xn输入光纤取电???x1、6x2、......、6xn,光纤取电???x1、6x2、......、6xn分别与处理器7x1、7x2、......、7xn、传感器8x1、8x2、......、8xn和调制激光器9x1、9x2、......、9xn连接,当波长为λp的光在光纤取电???x1、6x2、......、6xn中积蓄到一定程度时就可以对处理器7x1、7x2、......、7xn、传感器8x1、8x2、......、8xn和调制激光器9x1、9x2、......、9xn供电,以驱动系统运作,传感器8x1、8x2、......、8xn开始测量温度数据。
    所述处理器采用低功耗处理器,所述传感器采用低功耗传感器,可以实现超低功耗,平均功耗小于0.1mW。
    根据不同的检测需求,传感器8x1、8x2、......、8xn可以选择温度传感器、湿度传感器、电流互感器等的模拟或数字传感器,以组成不同检测效果的多点串联光纤点式温度系统?!  ∧谌堇醋宰ɡ鴚ww.www.4mum.com.cn转载请标明出处

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