基于新型光纤温度传感器的电缆温度监测系统研究

论文摘要

电力系统的热事故是造成经济损失的重要原因,其中以电缆和开关部件发生次数最多。为保障电力系统可靠运行,业内人士已经研制了各种各样的温度传感器及温度监测系统,其中以光纤作为敏感元件的温度传感器已经成为电力温度监测系统的主流模式。但目前还没有非常适用电缆温度监测的光纤温度监测系统。本论文对光纤温度传感器从原理、组成、分类到特性做了较为概括的论述,分析了几种比较典型的光纤温度监测系统。归纳总结了现有传统光纤温度传感器及其监测系统的原理及特性,并阐述了传统光纤温度传感器的局限性,为了能适应电力电缆接头监测的实地需要,特提出并采用了一种新的方法即透射式光纤温度传感器为测量核心,有线与无线监测传输方式相结合,由硬件及软件组合共同实现的电缆温度监测系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 研究背景和意义
• 1.2 电缆温度监测系统研究现状
• 1.2.1 温度传感器研究现状
• 1.2.2 温度监测系统研究现状
• 1.3 论文的主要工作
• 2 传统光纤温度传感器
• 2.1 光纤温度传感器原理
• 2.2 光纤温度传感器组成
• 2.3 光纤温度传感器分类
• 2.3.1 全光纤温度传感器
• 2.3.2 混合型光纤温度传感器
• 2.4 本章小结
• 3 传统光纤温度监测系统
• 3.1 分布式光纤温度监测系统
• 3.1.1 光纤Raman散射温度传感原理
• 3.1.2 分布式Raman温度监测系统功能与结构
• 3.1.3 系统的主要特点及主要技术指标
• 3.1.4 系统的实际应用
• 3.1.5 系统的功能的实现
• 3.2 光纤光栅温度监测系统
• 3.2.1 光纤光栅温度信号的解调
• 3.2.2 光源的选择与设计
• 3.2.3 光纤FP滤波器选择
• 3.2.4 系统光电探测器选择
• 3.3 本章小结
• 4 新型光纤温度传感器
• 4.1 透射式光纤温度传感器原理
• 4.2 透射式光纤温度传感器组成
• 4.3 透射式光纤温度传感器分类
• 4.4 透射式光纤温度传感器特性
• 4.5 透射式光纤温度传感器制作工艺
• 4.6 本章小结
• 5 基于新型光纤温度传感器的电缆温度监测系统
• 5.1 系统硬件
• 5.1.1 系统硬件结构
• 5.1.2 控制器选型及配置
• 5.1.3 主机电源
• 5.1.4 透射式光纤温度传感器在系统中的使用
• 5.1.5 数据存储模块
• 5.1.6 数据传输模块
• 5.2 系统软件
• 5.2.1 主机系统软件
• 5.2.2 从机系统软件
• 5.2.3 数据存储软件
• 5.2.4 数据传输
• 1) 主机与从机通信
• 2) 主机与上位机通信
• 5.2.5 通信协议
• 1) 有线通信协议
• 2) 无线通信协议
• 5.3 实验分析
• 5.4 本章小结
• 结论
• 致谢
• 参考文献
• 作者简介