预装式变电站外界入侵光纤检测系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统，该系统包括激光发射模块、第一耦合器、延迟光纤模块、第二耦合器、多路光通道、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜、第五法拉第旋转镜、光电探测模块、A/D采集模块、数据处理模块和上位机。本实用新型专利技术的预装式变电站外界入侵光纤检测系统，通过发出光信号并接受反射光信号，通过反射光信号判断光纤的振动情况，进而实时获悉预装式变电站周围的第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和伸缩门的振动情况，可以对入侵行为进行实时预警，避免人身及财产损失。

Pre-installed Optical Fiber Detection System for External Intrusion in Substation

【技术实现步骤摘要】
预装式变电站外界入侵光纤检测系统
本技术涉及电网监测
，尤其涉及一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统。
技术介绍
随着我国经济的发展和综合国力的增强，电网的规模也在不断扩大，作为电力系统核心的变电站，其安全措施也需要进一步完善，以保护人身、电网和设备安全。然而，变电站通常建设在偏僻区域，安防成本高，不便维护，且面对入侵事件难以及时应对，容易造成人身及财产损失。现有技术通过在变电站的周围设置护栏作为防护屏障对变电站进行保护。护栏具备一定的安全防护作用，但是数字化程度低，工作人员不能及时获知变电站周界的安全状态，无法对入侵行为进行预警，容易造成人身及财产损失。
技术实现思路
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本技术提供了一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统。具体技术方案如下：一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统，所述系统包括：激光发射模块、第一耦合器、延迟光纤模块、第二耦合器、多路光通道、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜、第五法拉第旋转镜、光电探测模块、A/D采集模块、数据处理模块和上位机；所述第一耦合器分别与所述激光发射模块、所述延迟光纤模块、所述第二耦合器和所述光电探测模块连接，所述光电探测模块与所述A/D采集模块连接，所述A/D采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述上位机连接，所述第二耦合器与所述多路光通道连接，所述多路光通道分别与所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤连接，所述第一光纤的末端与所述第一法拉第旋转镜连接，所述第二光纤的末端与所述第二法拉第旋转镜连接，所述第三光纤的末端与所述第三法拉第旋转镜连接，所述第四光纤的末端与所述第四法拉第旋转镜连接，所述第五光纤的末端与所述第五法拉第旋转镜连接，所述第一光纤和所述第一法拉第旋转镜设置在第一护栏上，所述第二光纤和所述第二法拉第旋转镜设置在第二护栏上，所述第三光纤和所述第三法拉第旋转镜设置在第三护栏上，所述第四光纤和所述第四法拉第旋转镜设置在第四护栏上，所述第五光纤和所述第五法拉第旋转镜设置在伸缩门上；所述激光发射器，用于向所述第一耦合器输出初始光信号；所述第一耦合器，用于将所述初始光信号分解为第一光分量和第二光分量，所述第一光分量经所述延迟光纤模块发送至所述第二耦合器，所述第二光分量直接发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，用于将所述第一光分量和所述第二光分量耦合后形成检测光信号发送给所述多路光通道；所述多路光通道，用于将所述检测光信号分别发送给所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤，并分别接收所述第一光纤中的第一反射光信号、所述第二光纤中的第二反射光信号、所述第三光纤中的第三反射光信号、所述第四光纤中的第四反射光信号和所述第五光纤中的第五反射光信号，并将反射光信号发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，还用于将所述反射光信号耦合后分解成第一反射光分量和第二反射光分量，所述第一反射光分量经所述延迟光纤模块发送给所述第一耦合器，所述第二反射光分量直接发送给所述第一耦合器；所述第一耦合器，还用于将所述第一反射光分量和所述第二反射光分量耦合后形成的反馈光信号发送给所述光电探测模块；所述光电探测模块，用于将所述反馈光信号转换为电信号；所述A/D采集模块，用于将所述电信号转换为数字信号；所述数据处理模块，用于对所述数字信号进行调解并传输至上位机；所述上位机，用于显示所述第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和所述伸缩门的振动信息并在振动幅度超过预设值时进行报警。进一步地，所述系统还包括偏振控制器，所述偏振控制器连接在所述激光反射模块和所述第一耦合器之间。进一步地，所述系统还包括信号控制模块和信息处理模块，所述信息处理模块分别与所述信号控制模块、所述多路光通道和所述上位机连接。进一步地，所述第一光纤包括平行设置的至少两个光纤，所述至少两个光纤分布在所述第一护栏的不同高度上，所述第一法拉第旋转镜的数量与所述第一光纤的数量相同；和/或，所述第二光纤包括平行设置的至少两个光纤，所述至少两个光纤分布在所述第二护栏的不同高度上，所述第二法拉第旋转镜的数量与所述第二光纤的数量相同；和/或，所述第三光纤包括平行设置的至少两个光纤，所述至少两个光纤分布在所述第三护栏的不同高度上，所述第三法拉第旋转镜的数量与所述第三光纤的数量相同；和/或，所述第四光纤包括平行设置的至少两个光纤，所述至少两个光纤分布在所述第四护栏的不同高度上，所述第四法拉第旋转镜的数量与所述第四光纤的数量相同。进一步地，所述系统还包括管状电机，所述管状电机与所述第五光纤连接，用于驱动所述第五光纤伸缩。进一步地，所述系统还包括伸缩保护装置，所述伸缩保护装置设置在所述伸缩门上，所述第五光纤位于所述伸缩保护装置内。进一步地，所述伸缩保护装置包括自外而内可滑移地逐层套接的第一伸缩保护层、第二伸缩保护层、第三伸缩保护层和第四伸缩保护层。进一步地，所述伸缩保护装置还包括主固定装置，所述主固定装置的第一端与所述第一伸缩保护层的端面内壁连接，所述第二伸缩保护层、所述第三伸缩保护层和所述第四伸缩保护层的端部可滑移地套设在所述主固定装置上。进一步地，所述伸缩保护装置还包括第一缓冲件、第二缓冲件、第三缓冲件和第四缓冲件，所述第二伸缩保护层的第一端面设置有第一定滑轮，所述主固定装置的第二端面设置有第二定滑轮，所述第三伸缩保护层的第一端面设置有第三定滑轮，所述第三伸缩保护层的第二端面设置有第四定滑轮，所述第一缓冲件的一端与所述第一伸缩保护层的第二端面连接，另一端绕过所述第一定滑轮与所述第三伸缩保护层的第一端面连接，所述第二缓冲件的一端与所述第一伸缩保护层的第一端面连接，另一端绕过所述第二定滑轮与所述第三伸缩保护层的第一端面连接，所述第三缓冲件的一端与所述第四伸缩保护层的第一端面连接，另一端绕过所述第三定滑轮与所述第四伸缩保护层的第一端面连接，所述第四缓冲件的一端与所述第四缓冲件的第一端面连接，另一端绕过所述第四定滑轮与所述第二伸缩保护层的第一端面连接。进一步地，所述第一耦合器为3*3耦合器，所述第二耦合器为2*1耦合器。本技术技术方案的主要优点如下：本技术的预装式变电站外界入侵光纤检测系统，通过发出光信号并接受反射光信号，通过反射光信号判断光纤的振动情况，进而实时获悉预装式变电站周围的第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和伸缩门的振动情况，可以对入侵行为进行实时预警，避免人身及财产损失。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：图1为本技术一个实施例提供的预装式变电站外界护栏和伸缩门的结构示意图；图2为本技术一个实施例提供的预装式变电站外界入侵光纤检测系统的结构示意图；图3为本技术一个实施例提供的预装式变电站外界入侵光纤检测系统中伸缩保护装置的结构示意图。附图标记说明：1-激光发射模块、2-第一耦合器、3-延迟光纤模块、4-第二耦合器、5-多路光通道、6-第一光纤、7-第二光纤、8-第三本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统，其特征在于，所述系统包括：激光发射模块、第一耦合器、延迟光纤模块、第二耦合器、多路光通道、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜、第五法拉第旋转镜、光电探测模块、A/D采集模块、数据处理模块和上位机；所述第一耦合器分别与所述激光发射模块、所述延迟光纤模块、所述第二耦合器和所述光电探测模块连接，所述光电探测模块与所述A/D采集模块连接，所述A/D采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述上位机连接，所述第二耦合器与所述多路光通道连接，所述多路光通道分别与所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤连接，所述第一光纤的末端与所述第一法拉第旋转镜连接，所述第二光纤的末端与所述第二法拉第旋转镜连接，所述第三光纤的末端与所述第三法拉第旋转镜连接，所述第四光纤的末端与所述第四法拉第旋转镜连接，所述第五光纤的末端与所述第五法拉第旋转镜连接，所述第一光纤和所述第一法拉第旋转镜设置在第一护栏上，所述第二光纤和所述第二法拉第旋转镜设置在第二护栏上，所述第三光纤和所述第三法拉第旋转镜设置在第三护栏上，所述第四光纤和所述第四法拉第旋转镜设置在第四护栏上，所述第五光纤和所述第五法拉第旋转镜设置在伸缩门上；所述激光发射模块，用于向所述第一耦合器输出初始光信号；所述第一耦合器，用于将所述初始光信号分解为第一光分量和第二光分量，所述第一光分量经所述延迟光纤模块发送至所述第二耦合器，所述第二光分量直接发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，用于将所述第一光分量和所述第二光分量耦合后形成检测光信号发送给所述多路光通道；所述多路光通道，用于将所述检测光信号分别发送给所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤，并分别接收所述第一光纤中的第一反射光信号、所述第二光纤中的第二反射光信号、所述第三光纤中的第三反射光信号、所述第四光纤中的第四反射光信号和所述第五光纤中的第五反射光信号，并将反射光信号发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，还用于将所述反射光信号耦合后分解成第一反射光分量和第二反射光分量，所述第一反射光分量经所述延迟光纤模块发送给所述第一耦合器，所述第二反射光分量直接发送给所述第一耦合器；所述第一耦合器，还用于将所述第一反射光分量和所述第二反射光分量耦合后形成的反馈光信号发送给所述光电探测模块；所述光电探测模块，用于将所述反馈光信号转换为电信号；所述A/D采集模块，用于将所述电信号转换为数字信号；所述数据处理模块，用于对所述数字信号进行调解并传输至上位机；所述上位机，用于显示所述第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和所述伸缩门的振动信息并在振动幅度超过预设值时进行报警。...

【技术特征摘要】
1.一种预装式变电站外界入侵光纤检测系统，其特征在于，所述系统包括：激光发射模块、第一耦合器、延迟光纤模块、第二耦合器、多路光通道、第一光纤、第二光纤、第三光纤、第四光纤、第五光纤、第一法拉第旋转镜、第二法拉第旋转镜、第三法拉第旋转镜、第四法拉第旋转镜、第五法拉第旋转镜、光电探测模块、A/D采集模块、数据处理模块和上位机；所述第一耦合器分别与所述激光发射模块、所述延迟光纤模块、所述第二耦合器和所述光电探测模块连接，所述光电探测模块与所述A/D采集模块连接，所述A/D采集模块与所述数据处理模块连接，所述数据处理模块与所述上位机连接，所述第二耦合器与所述多路光通道连接，所述多路光通道分别与所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤连接，所述第一光纤的末端与所述第一法拉第旋转镜连接，所述第二光纤的末端与所述第二法拉第旋转镜连接，所述第三光纤的末端与所述第三法拉第旋转镜连接，所述第四光纤的末端与所述第四法拉第旋转镜连接，所述第五光纤的末端与所述第五法拉第旋转镜连接，所述第一光纤和所述第一法拉第旋转镜设置在第一护栏上，所述第二光纤和所述第二法拉第旋转镜设置在第二护栏上，所述第三光纤和所述第三法拉第旋转镜设置在第三护栏上，所述第四光纤和所述第四法拉第旋转镜设置在第四护栏上，所述第五光纤和所述第五法拉第旋转镜设置在伸缩门上；所述激光发射模块，用于向所述第一耦合器输出初始光信号；所述第一耦合器，用于将所述初始光信号分解为第一光分量和第二光分量，所述第一光分量经所述延迟光纤模块发送至所述第二耦合器，所述第二光分量直接发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，用于将所述第一光分量和所述第二光分量耦合后形成检测光信号发送给所述多路光通道；所述多路光通道，用于将所述检测光信号分别发送给所述第一光纤、所述第二光纤、所述第三光纤、所述第四光纤和所述第五光纤，并分别接收所述第一光纤中的第一反射光信号、所述第二光纤中的第二反射光信号、所述第三光纤中的第三反射光信号、所述第四光纤中的第四反射光信号和所述第五光纤中的第五反射光信号，并将反射光信号发送给所述第二耦合器；所述第二耦合器，还用于将所述反射光信号耦合后分解成第一反射光分量和第二反射光分量，所述第一反射光分量经所述延迟光纤模块发送给所述第一耦合器，所述第二反射光分量直接发送给所述第一耦合器；所述第一耦合器，还用于将所述第一反射光分量和所述第二反射光分量耦合后形成的反馈光信号发送给所述光电探测模块；所述光电探测模块，用于将所述反馈光信号转换为电信号；所述A/D采集模块，用于将所述电信号转换为数字信号；所述数据处理模块，用于对所述数字信号进行调解并传输至上位机；所述上位机，用于显示所述第一护栏、第二护栏、第三护栏、第四护栏和所述伸缩门的振动信息并在振动幅度超过预设值时进行报警。2.根据权利要求1所述的系...

【专利技术属性】
技术研发人员：马建勇，冯泽荣，田林云，裴国英，宋新玲，赵华，靳宝全，
申请(专利权)人：南自晋能自动化有限公司，
类型：新型
国别省市：山西,14