趙鵬

【摘要】：伴隨著經(jīng)濟(jì)的高速增長，智能化測控系統(tǒng)逐漸完善，對于傳感器的要求已經(jīng)不局限在感知能力方面，也要求其具備較強(qiáng)的信號處理能力，本文從光纖光感器的綜合分析入手，對其在光纖項(xiàng)目中測溫、側(cè)功率以及監(jiān)測系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了集中闡釋，旨在為技術(shù)人員提供有價(jià)值的建議。

【關(guān)鍵詞】：光纖傳感器；電力新能源；應(yīng)用

引言

光纖傳感器系統(tǒng)作為高科技產(chǎn)物，不僅能實(shí)現(xiàn)電纜載流量的優(yōu)化配置，也能建構(gòu)實(shí)時(shí)監(jiān)控框架，需要相關(guān)技術(shù)人員結(jié)合實(shí)際需求建構(gòu)更加完整的管控措施，提高經(jīng)濟(jì)適配性，進(jìn)一步為我國電力產(chǎn)業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1、光纖傳感器概述

1.1光纖傳感器基本原理

光纖傳感器在運(yùn)行過程中，基本原理主要是由于光源經(jīng)過光纖直接送入調(diào)制區(qū)域，從而在外界被測參數(shù)和調(diào)制機(jī)構(gòu)之間搭建有效光作用，基于兩者的調(diào)制信息，有效對其進(jìn)行無理數(shù)據(jù)解調(diào)，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用。

1.2光纖傳感器優(yōu)勢特征

（1）光纖傳感器具有較強(qiáng)抗電磁干擾能力，在實(shí)際數(shù)據(jù)處理和設(shè)備管控過程中，光纖傳感器實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸和信息處理的主要路徑就是光源，且本質(zhì)上是電絕緣，其自身電磁場對光傳輸信號不會(huì)產(chǎn)生任何影響，能保證運(yùn)行完整度。整體信息采集和傳輸過程不會(huì)受到電磁場干擾，且外界電場的影響也微乎其微。能在高壓強(qiáng)磁等特殊環(huán)境中有效工作，也是光纖傳感器一大優(yōu)勢，正是基于其天然特征，在內(nèi)蒙古地區(qū)一些惡劣的環(huán)境中也能有效使用。（2）光纖傳感器體積小且結(jié)構(gòu)簡單，光纖傳感器不會(huì)出現(xiàn)多余結(jié)構(gòu)，整體調(diào)制解調(diào)效果也較好，光波在遇到光纖傳感器信號裝置后有效返回，整體能耗較低，光纖外徑在運(yùn)行過程中數(shù)量級為幾百微米，并不會(huì)對被測結(jié)構(gòu)產(chǎn)生任何影響。在光纖傳感器使用過程中，能提升傳遞效率，保證傳遞質(zhì)量，從而進(jìn)一步優(yōu)化光纖傳感器對信息的處理效果。（3）光纖傳感器最大優(yōu)勢就是耐腐蝕，本身外層結(jié)構(gòu)是高分子材料，環(huán)境酸堿度對其不會(huì)產(chǎn)生影響，就算是長期浸泡在酸堿環(huán)境中，性能也不會(huì)受到影響，加之設(shè)備本身具有較強(qiáng)耐久性，不會(huì)受到其他因素影響造成退化，整體系統(tǒng)處理模式和運(yùn)維結(jié)構(gòu)較為有效，且設(shè)備整體維護(hù)費(fèi)用較為低廉，設(shè)備使用單位也可以重復(fù)利用，整體經(jīng)濟(jì)效益較好。（4）光纖傳感器具有傳輸寬帶較寬的顯著特征，在我國光通信項(xiàng)目發(fā)展進(jìn)程中，傳統(tǒng)系統(tǒng)調(diào)制寬帶數(shù)量級控制在載波頻率數(shù)值的%（百分之幾），而光纖傳感器在實(shí)際應(yīng)用過程中，傳統(tǒng)射頻和微波頻率都能高出一部分?jǐn)?shù)量級，特別是能實(shí)現(xiàn)有效的時(shí)分和頻分復(fù)用，能實(shí)現(xiàn)大容量檢測系統(tǒng)要求，保證傳輸效果的同時(shí)，進(jìn)一步提高傳輸質(zhì)量。

1.3光纖傳感器分類

在電力新能源中應(yīng)用光纖傳感器，主要由于設(shè)備本身電力傳輸速率以及能耗系數(shù)能得到有效降低，具有較好實(shí)用價(jià)值和市場優(yōu)勢。在對其進(jìn)行分類時(shí)，關(guān)鍵依據(jù)傳感器的傳感原理。第一類，傳感器屬于傳感型，在實(shí)際運(yùn)行過程中，要對外界信息進(jìn)行處理，并具有較高敏感能力和監(jiān)測功能，能借助有效信息傳遞路徑對數(shù)據(jù)進(jìn)行綜合處理，最大優(yōu)勢就在于保證監(jiān)測項(xiàng)目完整度和可靠性，且整體運(yùn)輸過程較為穩(wěn)定。第二類，傳感器屬于傳光型，在數(shù)據(jù)和信息傳遞過程中，基本傳遞媒介時(shí)光纖，但卻是利用其它元件對外界信息進(jìn)行感知，整體技術(shù)運(yùn)行模型較為特殊，且各個(gè)元件間相互獨(dú)立。較為主流的傳感技術(shù)中，主要包扣以下三點(diǎn)，第一點(diǎn)，利用布里淵散射技術(shù)進(jìn)行信息傳感。第二點(diǎn)，利用喇曼散射技術(shù)進(jìn)行信息傳感。第三點(diǎn)，利用背向瑞利散射技術(shù)進(jìn)行傳感。三種技術(shù)運(yùn)行模型和運(yùn)行原理存在一定差異，在選用過程中，要結(jié)合實(shí)際情況建構(gòu)完整的需求框架，從而實(shí)現(xiàn)針對性技術(shù)操作。

2、光纖傳感器在電力新能源中的應(yīng)用

2.1光纖傳感器在電力新能源測溫中的應(yīng)用

在電力新能源測溫過程中應(yīng)用光纖傳感器，主要是基于其寬帶高以及抗干擾能力強(qiáng)等特征，無論條件多么惡劣，都能第一時(shí)間對問題進(jìn)行檢測并及時(shí)維修。借助光纖傳感器對電力電纜表面溫度以及電纜密集區(qū)域溫度進(jìn)行監(jiān)測，在運(yùn)行監(jiān)控系統(tǒng)過程中，要對發(fā)電廠以及變電站等區(qū)域的電纜夾層和電纜隧道溫度進(jìn)行測量和集中監(jiān)控。要想有效地對電纜進(jìn)行集中監(jiān)控，要將溫度測量光纖和電纜表面貼合，讀取有效電纜表面溫度系數(shù)，并利用曲線形式表達(dá)電纜負(fù)荷電流，從電流具體數(shù)值對導(dǎo)體溫度系數(shù)進(jìn)行有效估算，特別要注意表面溫度變化以及導(dǎo)體溫度變化之間的差值，強(qiáng)化對系統(tǒng)運(yùn)行安全性的維護(hù)和管控。

2.2光纖傳感器在電力新能源測功率中的應(yīng)用

將光纖傳感器應(yīng)用在電功率傳感器中，也具有一定的社會(huì)價(jià)值。電功率設(shè)備主要是為了有效實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)中能量轉(zhuǎn)換以及基本電量傳導(dǎo)，而電功率測量則是電力計(jì)量結(jié)構(gòu)中一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，基于其自身規(guī)格和能耗較小，且具備較好的抗干擾和組網(wǎng)能力，不僅整體頻道較寬，測量中也能實(shí)行有效遙測。內(nèi)蒙古地區(qū)多將其應(yīng)用在測溫元件改造項(xiàng)目以及智能變電站建設(shè)項(xiàng)目中，能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和系統(tǒng)監(jiān)控，提升檢測數(shù)據(jù)穩(wěn)定性的同時(shí)，確保數(shù)據(jù)安全可靠。正是基于其技術(shù)應(yīng)用的廣泛度和可靠性，這一技術(shù)在美國、日本等國家應(yīng)用也較為廣泛，對實(shí)際應(yīng)用具有非常重要的參考價(jià)值，進(jìn)一步提高內(nèi)蒙古地區(qū)供電項(xiàng)目穩(wěn)定性。

2.3光纖傳感器在電力新能源監(jiān)測中的應(yīng)用

電力系統(tǒng)光纜種類較為繁雜，加之內(nèi)蒙古地區(qū)氣候條件較為多變，對光纜檢測要求較高，在監(jiān)測過程中，不僅要保障檢測數(shù)據(jù)和信息實(shí)時(shí)有效，也要集中處理檢測設(shè)備安全難度和具體要求，地方電力系統(tǒng)運(yùn)行項(xiàng)目中通常采用光時(shí)域反射進(jìn)行集中監(jiān)測，能一定程度上取代人工監(jiān)測中的成本負(fù)擔(dān)，并有效優(yōu)化光纜監(jiān)測效率。值得一提的是，在應(yīng)用光纖傳感器進(jìn)行新能源監(jiān)測過程中，要集中處理瑞利散射光問題，保證其運(yùn)行條件，才能有效提高項(xiàng)目運(yùn)行效果。

結(jié)語

一個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展離不開穩(wěn)定而有效的電力供應(yīng)。從現(xiàn)代發(fā)達(dá)國家的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)可以看到，光纖傳感器本身對于電力供應(yīng)穩(wěn)定的重要性，其通過對于高壓電纜溫度、電功率等方面的測量使得任何一個(gè)傳輸環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題都能夠切實(shí)而有效的反饋給控制和傳輸中心，從而在第一時(shí)間對現(xiàn)有的電網(wǎng)以及傳輸線纜進(jìn)行維修，從而保證了電力傳輸?shù)目煽啃院桶踩浴?/p>

【參考文獻(xiàn)】：

[1]江軍.基于側(cè)邊拋磨光纖布拉格光柵的高靈敏度變壓器油中溶解氫氣傳感器[C].2015：1-6.