使用相关联的光纤电缆监控电力线路导线的系统和方法技术方案

所公开的系统可以包括：(1)多个监控设备，其中该多个监控设备中的每一个位于沿着电力线路导线的不同位置，并且可以包括(a)至少一个检测部件，检测部件在沿着电力线路导线的监控设备的位置处检测至少一个物理特性，以及(b)发射器，其无线传输指示至少一个物理特性的数据；以及(2)数据注入设备，其(a)无线接收指示由位于沿着电力线路导线的不同位置处的多个监控设备检测到的至少一个物理特性的数据，(b)将数据变换成光信号，以及(c)将光信号注入到光纤电缆上，用于传输到数据收集子系统。还公开了各种其他系统和方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】使用相关联的光纤电缆监控电力线路导线的系统和方法相关申请的交叉引用本申请要求于2017年10月17日提交的第62/573,470号美国临时申请和于2018年3月28日提交的第15/938,348号美国申请的权益，这两个申请的公开内容通过该引用以其整体并入。背景典型的电力传输和配电系统通常包括某种形式的监控装备，以检测被切断的电力线路和其他异常。典型地，这种装备可以包括在传输空间(例如，在传输空间中，电力线路导线(powerlineconductor)传统上长距离地承载数千伏)和变电站级(例如，在向用户分配之前，较高的电压通常在变电站级处被转换成较低的电压)中的任一个或两者中的首端线路监控装置(head-endlinemonitoringgear)。此外，在某些情况下，安装在用户处所(customerpremise)的“智能”仪表可以收集关于电压电平、功耗等的数据。因此，至少部分地由于监控装置的位置，关于传输和配电系统的大部分的当前操作状态的数据往往是粗粒度的。例如，在电力传输系统中，当前的数据采集与监视控制(SCADA)系统可以检测特定电力线路导线何时发生故障，但是由于导线可以在大范围(expanse)上延伸，所以可能难以查明故障的特定位置。类似地，由于在配电系统中有时涉及潜在的大量分支电路，确定这种系统中的故障的特定位置或原因也可被证明是有问题的，可能导致花大量时间和费用来准确识别。概述如下面将更详细描述的，本公开描述了使用相关联的光纤电缆监控电力线路导线的系统和方法。在一个示例中，系统可以包括：(1)多个监控设备，其中该多个监控设备中的每一个位于沿着电力线路导线的不同位置，并且可以包括(a)至少一个检测部件，检测部件在沿着电力线路导线的监控设备的位置处检测至少一个物理特性，以及(b)发射器，其无线传输指示至少一个物理特性的数据；以及(2)数据注入设备，其(a)无线接收指示由位于沿着电力线路导线的不同位置处的多个监控设备检测到的至少一个物理特性的数据，(b)将数据变换成光信号，以及(c)将光信号注入到光纤电缆上，用于传输到数据收集子系统。在一些示例中，多个监控设备中的至少一个监控设备还可以包括接收器，该接收器从多个监控设备中的另一个监控设备无线接收指示沿着电力线路导线的多个监控设备中的另一个监控设备的位置处的至少一个物理特性的数据，并且多个监控设备中的至少一个监控设备的发射器无线重传从多个监控设备中的另一个监控设备无线接收的数据。在一些示例中，系统还可以包括将光纤电缆夹紧到电力线路导线的多个夹紧设备，其中该多个夹紧设备中的一个或更多个夹紧设备中的每一个包括多个监控设备中的至少一个监控设备。在一些实施例中，至少一个物理特性可以包括电力线路导线上承载的电力的至少一个电特性，例如，电压或电流中的至少一个。此外在一些示例中，至少一个物理特性可以包括包含电力线路导线的环境的至少一个特性，例如，温度、湿度或风速中的至少一个。在一些实施例中，系统还可以包括光纤接头盒(opticalfibersplicecase)，该光纤接头盒包括数据注入设备。此外，在一些示例中，数据注入设备可以包括：(1)将数据变换成光信号的电光信号转换器，以及(2)将光信号注入到光纤电缆的单根光纤的单个波长上的光分插复用器(opticaladd/dropmultiplexer)。此外，在一些示例中，电光信号转换器可以包括：(1)将数据转换成电子接口协议信号的电子接口协议收发器，以及(2)将电子接口协议信号变换成单波长光信号的单光纤单波长光收发器。另外，在一些实施例中，单光纤单波长收发器可以包括小形状因数可插拔收发器。在一些实施例中，多个监控设备中的至少一个监控设备可以包括：(1)检测电路，其检测电力线路导线上承载的电力的特性，以及(2)通信定时电路，其使得至少一个监控设备的发射器根据基于电力线路导线上承载的电力特性的定时，无线传输指示沿着电力线路导线的多个监控设备中的至少一个监控设备中的每一个的位置处的至少一个物理特性的数据。进一步，在一些实施例中，由检测电路检测到的电力线路导线上承载的电力的特性可以包括电力线路导线上承载的电压的过零。在一些实施例中，数据注入设备可以包括：(1)检测电路，其检测电力线路导线上承载的电力的特性，以及(2)通信定时电路，其使得数据注入设备根据基于电力线路导线上承载的电力特性的定时，从至少一个监控设备无线接收指示至少一个物理特性的数据。在一些示例中，多个监控设备中的至少一个监控设备的至少一个检测部件中的一个或更多个检测部件可以在电力线路导线承载的电流或电压的每个周期多次采样至少一个物理特性。在一个示例中，一种方法可以包括：(1)由位于沿着电力线路导线的多个位置中的对应位置的多个监控设备检测与电力线路导线相关联的至少一个物理特性，(2)由多个监控设备无线传输指示与电力线路导线相关联的至少一个物理特性的数据，(3)由数据注入设备无线接收指示与电力线路导线相关联的至少一个物理特性的数据，(4)由数据注入设备将数据变换成光信号，以及(5)由数据注入设备将光信号注入到光纤电缆上，用于传输到数据收集子系统。在一些实施例中，方法还可以包括：(1)由多个监控设备中的至少一个监控设备从多个监控设备中的另一个监控设备无线接收指示在多个监控设备中的另一个监控设备的位置处的与电力线路导线相关联的至少一个物理特性的数据，以及(2)由多个监控设备中的至少一个监控设备无线重传从多个监控设备中的另一个监控设备无线接收的数据。在一些示例中，方法还可以包括由多个监控设备中的至少一个监控设备检测电力线路导线上承载的电力的特性，其中由多个监控设备中的至少一个监控设备无线传输指示与电力线路导线相关联的至少一个物理特性的数据的定时是基于检测电力线路导线上承载的电力的特性。在另一个示例中，一种方法可以包括：(1)在电力线路导线的至少一部分旁边安装光纤电缆，以及(2)在沿着光纤电缆的对应位置处安装多个夹紧设备中的每一个，以将光纤电缆固定到电力线路导线，其中多个夹紧设备中的至少一个夹紧设备可以包括监控设备，该监控设备：(a)在沿着光纤电缆的对应位置处检测与电力线路导线相关联的至少一个物理特性，以及(b)无线传输指示在沿着光纤电缆的对应位置处的与电力线路导线相关联的至少一个物理特性的数据。另外，在一些实施例中，方法可以包括安装数据注入设备，该数据注入设备：(1)无线接收指示至少一个物理特性的数据，(2)将数据变换成光信号，以及(3)将光信号注入到光纤电缆上用于传输到数据收集子系统。根据本文描述的一般原理，来自上面提到的实施例中的任一个的特征可以与彼此组合地被使用。当结合附图和权利要求阅读下面的详细描述时，这些和其他实施例、特征和优点将被更充分地理解。附图简述附图示出了许多示例性实施例，并且是说明书的一部分。连同下面的描述一起，这些附图展示并解释了本公开的各种原理。图1是用于使用相关联的光纤电缆监控电力线路导线的示例性系统的框图。图2是示例性监控环境的图形表示，其中可以利用图1的示例性系统。图3是可用于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种系统，包括：/n多个监控设备，其中，所述多个监控设备中的每一个位于沿着电力线路导线的不同位置，并且包括：/n至少一个检测部件，其在沿着所述电力线路导线的监控设备的位置处检测至少一个物理特性；以及/n发射器，其无线传输指示所述至少一个物理特性的数据；以及/n数据注入设备，其：/n无线接收指示由位于沿着所述电力线路导线的不同位置处的所述多个监控设备检测到的至少一个物理特性的数据；/n将所述数据变换成光信号；以及/n将所述光信号注入到光纤电缆上，用于传输到数据收集子系统。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171017 US 62/573,470;20180328 US 15/938,3481.一种系统，包括：
多个监控设备，其中，所述多个监控设备中的每一个位于沿着电力线路导线的不同位置，并且包括：
至少一个检测部件，其在沿着所述电力线路导线的监控设备的位置处检测至少一个物理特性；以及
发射器，其无线传输指示所述至少一个物理特性的数据；以及
数据注入设备，其：
无线接收指示由位于沿着所述电力线路导线的不同位置处的所述多个监控设备检测到的至少一个物理特性的数据；
将所述数据变换成光信号；以及
将所述光信号注入到光纤电缆上，用于传输到数据收集子系统。


2.根据权利要求1所述的系统，其中：
所述多个监控设备中的至少一个监控设备还包括接收器，所述接收器从所述多个监控设备中的另一个监控设备无线接收指示沿着所述电力线路导线的所述多个监控设备中的所述另一个监控设备的位置处的至少一个物理特性的数据；并且
所述多个监控设备中的所述至少一个监控设备的发射器无线重传从所述多个监控设备中的所述另一个监控设备无线接收的数据。


3.根据权利要求1所述的系统，还包括将所述光纤电缆夹紧到所述电力线路导线的多个夹紧设备，其中，所述多个夹紧设备中一个或更多个夹紧设备中的每一个包括所述多个监控设备中的至少一个监控设备。


4.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个物理特性包括所述电力线路导线上承载的电力的至少一个电特性。


5.根据权利要求4所述的系统，其中，所述电力线路导线上承载的电力的至少一个电特性包括以下至少一个：
电压；或者
电流。


6.根据权利要求1所述的系统，其中，所述至少一个物理特性包括包含所述电力线路导线的环境的至少一个特性。


7.根据权利要求6所述的系统，其中，包含所述电力线路导线的环境的至少一个特性包括以下至少一个：
温度；
湿度；或者
风速。


8.根据权利要求1所述的系统，还包括光纤接头盒，所述光纤接头盒包括所述数据注入设备。


9.根据权利要求1所述的系统，其中，所述数据注入设备包括：
电光信号转换器，其将所述数据变换成光信号；以及
光分插复用器，其将所述光信号注入到所述光纤电缆的单根光纤的单个波长上。


10.根据权利要求9所述的系统，其中，所述电光信号转换器包括：
电子接口协议收发器，其将所述数据转换成电子接口协议信号；以及
单光纤单波长光收发器，其将所述电子接口协议信号变换成单波长光信号。


11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述单光纤单波长收发器包括小形状因数可插拔收发器。


12.根据权利要求1所述的系统，其中，所述多个监控设备中的至少一个监控设备包括：
检测电路，其检测所述电力线路导线上承载的电力的特性；以及
通信定时电路，其使得所述监控设备中的所述至少一个监控设...

【专利技术属性】
技术研发人员：卡西克·尤格斯瓦兰，
申请(专利权)人：脸谱公司，
类型：发明
国别省市：美国;US