一种光纤测绕组变形的传感控制系统技术方案

本发明专利技术公开了一种光纤测绕组变形的传感控制系统，包括M‑Z干涉仪、分波器、光电探测器、信号处理单元、控制器、无线发射模块和显示器，显示器包括无线接收模块。本发明专利技术将监测到的不同波长的反射波耦合在一起传入M‑Z干涉仪；M‑Z干涉仪通过将光分为两束经过不同光程的两臂后完成干涉，得到干涉光；所述分波器将完成干涉后的光按波长分为不同光分别传入光电探测器，光电探测器将反射的光信号转换为电信号；所述信号处理单元对电信号进行算法处理，得到光波长，继而得知每个传感器的压力值，并传入控制器，控制器对信号进行处理，并将处理后的结果通过无线发射模块发送给显示器的无线接收模块，实现远程监控绕组变形。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤测绕组变形的传感控制系统
本专利技术涉及绕组变形监测领域，尤其涉及一种光纤测绕组变形的传感控制系统。
技术介绍
由于大型电力变压器设计、制造、材料质量和运行等诸多方面的原因，设备的恶性事故和故障时有发生，严重影响了电网的安全稳定运行(全国每年大约发生几十起大型电力变压器事故)。电力变压器是发、输、配电系统中的重要设备，其性能和质量直接关系到电力系统运行的可靠性和运营效益，绕组又是变压器的重要组成部分。变压器绕组载流后会在其所处空间及其周围空间建立起轴向和辐向的漏磁场；处于该磁场中的绕组本身又要受到″洛伦兹力″或者称之为电磁力的作用，电磁力在变压器绕组材料中产生机械应力，并部分地传到变压器其它元件上。如果绕组内部机械结构存在薄弱环节，必然会产生绕组扭曲、鼓包或移位等变形现象，严重时会导致突发性损坏事故。所以，绕组的变形一定要实现远程实时监测，以便于随时了解绕组变形情况，及时避免故障的发生。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种光纤测绕组变形的传感控制系统，解决现有绕组变形不能远程实时监测的问题。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术一种光纤测绕组变形的传感控制系统，包括用于接收不同波长的反射波耦合在一起的信号的M-Z干涉仪，所述M-Z干涉仪包括输入耦合器和输出耦合器，所述输入耦合器和输出耦合器之间并联测量臂和参考臂，所述测量臂和参考臂为光程不同的两臂，用于对光进行相位干涉；所述M-Z干涉仪依次连接有分波器、光电探测器、信号处理单元和控制器；所述控制器将处理后的结果通过无线发射模块发射出去，显示器的无线接收模块接收到该信号后，将其显示在所述显示器上。进一步的，所述分波器具有波分复用功能，将不同波长的光按波长进行分离。再进一步的，所述光电探测器为EOT光电二极管。再进一步的，所述显示器还包括CPU，通过CPU将接收到的信号处理使其呈波形图形式显示在显示器上。与现有技术相比，本专利技术的有益技术效果如下：本专利技术将监测到的不同波长的反射波耦合在一起传入M-Z干涉仪；M-Z干涉仪通过将光分为两束经过不同光程的两臂后完成干涉，得到干涉光；所述分波器将完成干涉后的光按波长分为不同光分别传入光电探测器，光电探测器将反射的光信号转换为电信号；所述信号处理单元对电信号进行算法处理，得到光波长，继而得知每个传感器的压力值，并传入控制器，控制器对信号进行处理，并将处理后的结果通过无线发射模块发送给显示器的无线接收模块，实现远程监控绕组变形；无线接收模块接收到信号后传递给CPU，通过CPU加工处理信号，使其在显示器上以波形图的形式显示，使工作人员能够随时观测到绕组的变化趋势。附图说明下面结合附图说明对本专利技术作进一步说明。图1为本专利技术光纤测绕组变形的传感控制系统结构示意图；图2为本专利技术的M-Z干涉仪结构示意图；附图标记说明：1、M-Z干涉仪；101、输入耦合器；102、输出耦合器；103、测量臂；104、参考臂；2、分波器；3、光电探测器；4、信号处理单元；5、控制器；6、无线发射模块；7、显示器；701、无线接收模块；702、CPU。具体实施方式如图1、2所示，一种光纤测绕组变形的传感控制系统的具体实施例，包括用于接收不同波长的反射波耦合在一起的信号的M-Z干涉仪1，测量绕组变形的光纤上串联有多个光纤光栅应变传感器，所以，M-Z干涉仪1接收到的是多个不同波长的反射波耦合在一起的信号。所述M-Z干涉仪1包括输入耦合器101和输出耦合器102，所述输入耦合器101和输出耦合器102之间并联测量臂103和参考臂104，所述测量臂103和参考臂104为光程不同的两臂，用于对光进行相位干涉，得到干涉光。所述M-Z干涉仪1依次连接有分波器2、光电探测器3、信号处理单元4和控制器5，所述分波器具有波分复用功能，将完成干涉后的光按波长分为不同光分别传入光电探测器，光电探测器的数量与检测绕组变形的光纤光栅应变传感器数量相等。光电探测器为EOT光电二极管，将反射的光信号转换为电信号，所述信号处理单元对电信号进行算法处理，得到光波长，继而得知每个传感器的压力值，所述控制器5将处理后的结果通过无线发射模块6发射出去，显示器7的无线接收模块701接收到该信号后，将其显示在所述显示器7上，使工作人员能够远程观测到绕组的变形值。作为其另一种实施例，其他特征与上述相同，在此不再赘述。所述显示器7还包括CPU702，显示器7的无线接收模块701接收到该信号后传递给CPU702，通过CPU加工处理信号，使其在显示器上以波形图的形式显示，使工作人员能够随时观测到绕组的变化趋势。以上所述的实施例仅是对本专利技术的优选方式进行描述，并非对本专利技术的范围进行限定，在不脱离本专利技术设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本专利技术的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本专利技术权利要求书确定的保护范围内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤测绕组变形的传感控制系统，其特征在于：包括用于接收不同波长的反射波耦合在一起的信号的M-Z干涉仪，所述M-Z干涉仪包括输入耦合器和输出耦合器，所述输入耦合器和输出耦合器之间并联测量臂和参考臂，所述测量臂和参考臂为光程不同的两臂，用于对光进行相位干涉；所述M-Z干涉仪依次连接有分波器、光电探测器、信号处理单元和控制器；所述控制器将处理后的结果通过无线发射模块发射出去，显示器的无线接收模块接收到该信号后，将其显示在所述显示器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种光纤测绕组变形的传感控制系统，其特征在于：包括用于接收不同波长的反射波耦合在一起的信号的M-Z干涉仪，所述M-Z干涉仪包括输入耦合器和输出耦合器，所述输入耦合器和输出耦合器之间并联测量臂和参考臂，所述测量臂和参考臂为光程不同的两臂，用于对光进行相位干涉；所述M-Z干涉仪依次连接有分波器、光电探测器、信号处理单元和控制器；所述控制器将处理后的结果通过无线发射模块发射出去，显示器的无线接收模块接收到该信号后，将其显示在所述显示器上。<...

【专利技术属性】
技术研发人员：高树国，刘云鹏，孙路，孟令明，范晓舟，田源，李欢，
申请(专利权)人：国网河北省电力有限公司电力科学研究院，华北电力大学保定，
类型：发明
国别省市：河北;13