(19)国家知识产权局 (12)实用新型专利 (10)授权公告 号 (45)授权公告日 (21)申请 号 202123293851.4 (22)申请日 2021.12.26 (73)专利权人 大连博瑞鑫科技有限公司 地址 116024 辽宁省大连市甘井 子区清恬 园34号3单元4层2号 (72)发明人 何建平　王晓雪　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) (ESM)同样的发明创造已同日申请发明 专利 (54)实用新型名称 基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤 监测系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于光纤光栅传感的输 电导线间隔棒损伤监测系统， 多个光纤光栅应变 传感器和光纤光栅温度传感器安装在间隔棒上 监测支臂和框架的连接状态， 光纤光栅解调模块 测量光纤光栅中心波长并计算应变， 数据分析模 块通过应变增量判断支臂和框体是否松动并将 损伤和应变信息传输到远程终端。 本发明采用光 纤光栅传感器， 测量信号不受输电导线电磁场干 扰且信号传输距离长、 防雷击， 有效解决巡检耗 时耗力的缺 点。 权利要求书1页 说明书2页 附图1页 CN 216524106 U 2022.05.13 CN 216524106 U 1.基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 包括光纤光栅应变传感器(1)、 光纤光栅 温度传感器(2)、 传输光纤(3)、 光纤光栅解调模块(4)和数据分析模块(5)， 其特征 在于： 多个光纤光栅应变传感器(1)和光纤光栅温度传感器(2)安装固定在间隔棒上， 并通 过传输光纤(3)串联形成一条光通路， 光纤光栅解调模块(4)与光通路连接， 数据分析模块 (5)读取光纤光栅解调模块(4)采集的各个传感器的中心波长识别间隔棒损伤和 应变并传 输到远程终端。 2.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于光纤光栅应变传感器(1)由光纤光栅(1 ‑1)和片式橡胶(1 ‑2)， 光纤光栅(1 ‑1)在片式橡 胶(1‑2)成型过程埋入， 采用环氧树脂胶固定在间隔棒的支 臂和框体连接位置 。 3.根据权利要求1所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于光纤光栅温度传感器(2)为毛细管封装光纤光栅温度传感器， 采用环氧树脂胶粘帖固 定在间隔棒的框体上。 4.根据权利要求2或3所述的基于光纤光栅传感的输电导线 间隔棒损伤监测系统， 其特 征在于多个光纤光栅应变传感器(1)的数量等于间隔棒的支臂数量， 光纤光栅应变传感器 (1)和光纤光栅温度传感器(2)通过传输光纤(3)在框体上串联形成一条光通路， 各传感器 初始中心波长相差 5nm。 5.根据权利要求4所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于光纤光 栅解调模块(4)通过传输光纤(3)与光 通路相连。 6.根据权利要求5所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于， 数据分析模块(5)采用屏蔽网线与光纤光栅解调模块(4)连接并读取光纤光栅解调模 块(4)采集的传感器中心波长数据。 7.根据权利要求6所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于， 数据分析模块(5)内置数据无线传输模块， 间隔损伤信息和应变通过数据无线传输模 块传输到远程终端。 8.根据权利要求7所述的基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统， 其特征 在于， 间隔棒损伤是基于光纤光栅应变传感器(1)测量应变与其初始应变的差值判定间隔 棒的支臂和框体是否发生松动损伤。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 216524106 U 2基于光纤光 栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统 技术领域 [0001]本发明属于智能电网监测领域， 具体涉及 一种基于光纤光栅传感的输电导线间隔 棒损伤监测系统。 背景技术 [0002]输电导线中的间隔棒是输电导线间的支撑装置， 是获得导线弧垂、 舞动等状态参 数的可靠参照物。 因冻雨、 降雪和大风等气候因素影响， 输电导线会面临着发生导线 舞动危 险， 容易引起间隔棒疲劳损伤， 进而导致导线相间短路， 严重危害电网安全运行。 因此实现 输电导线间隔棒在线监测具有重要的意 义。 [0003]间隔棒随着导线运动， 其支臂处于振动状态， 间隔棒的支臂和框体容易松动， 构件 之间容易出现滑动间隙， 导致磨损失效。 目前对于间隔棒监测主要集中在视频定位以及通 过人工巡检 或无人机等方法对间隔棒的工作状态进行巡检， 巡检不仅检测周期 长而且劳动 强度大， 而对于间隔棒的在线损伤或受力监测缺乏有效的监测方法。 发明内容 [0004]针对现有技术中所存在的不足， 本发明的目的在于提供一种基于光纤光栅传感的 输电导线间隔棒损伤监测系统。 [0005]本发明的技术方案为： 基于光纤光栅传感的输电导线间隔棒损伤监测系统包括光 纤光栅应变传感器(1)、 光纤光栅温度传感器(2)、 传输光纤(3)、 光纤光栅解调模块(4)  和 数据分析模块(5)， 其特征在于多个光纤光栅应变传感器(1)和光纤光栅温度传感器(2)安 装在间隔棒上并通过传输光纤(3)连接形成一条光通路， 光通路通过传输光纤连接到光纤 光栅解调模块(4)， 光纤光栅解调模块(4)采集各个光纤光栅传感器的光纤光栅中心波长并 传输到数据分析模块(5)， 数据分析模块(5)识别间隔棒损伤或应变并通过内置数据无线传 输模块传输 到远程终端。 [0006]光纤光栅应变传感器(1)为片式结构， 由光纤光栅(1 ‑1)和片式橡胶(1 ‑2)组成， 光 纤光栅(1‑1)在片式橡胶(1 ‑2)成型片材 过程中埋入。 [0007]所述的光纤光栅应变传感器(1)采用环氧树脂胶粘帖固定在间隔棒的支臂和框体 的连接位置， 光纤光 栅应变传感器(1)数量 等于间隔棒的支 臂数量。 [0008]光纤光栅温度传感器(2)为毛细管封装光纤光栅温度传感器， 采用环氧树脂胶粘 帖固定在间隔棒的框体上。 [0009]所述的光纤光栅应变传感器(1)和光纤光栅温度传感器(2)的各个光纤光栅初始 中心波长相差 5nm， 并通过传输光纤(3)在框体上 形成一条光 通路。 [0010]光纤光栅解调模块(4)与上述光通路相连， 采集光纤光栅应变传感器(1)和光纤光 栅温度传感器(2)的中心波长并传输 到数据分析模块(5)。 [0011]所述的数据分析模块(5)内置数据无线传输模块， 间隔棒损伤信息通过数据无线 传输模块传输 到远程终端。说　明　书 1/2 页 3 CN 216524106 U 3