第4章 基于光纤光栅传感器电力变压器振动无损在线监测系统设计
电力变压器作为电力系统中的关键设备，在电力安全运行过程中起着无可比拟的作用。有资料显示每年都会有不同计量的变压器出现故障，造成了一定的经济损失。变压器故障无损监测显得尤为重要，而较能体现变压器运行状态的一个重要指标就是变压器的振动情况，所以对变压器的振动进行实时在线监测，同时不耽误变压器正常运转，使变压器安全运行得到相应保障。电力变压器工作在强电磁场的环境下，由于传统的电子传感器的测量方法会受到电磁场的强力干扰，造成对变压器的测量不准确，所以选择合适传感器测量法替代传统测量法是变压器安全运行的保障。在充分调研大量文献和工程资料的基础上，选择以光纤光栅加速度传感器来替代电子传感器，实现对变压器的振动状态实时监测的目标。
光纤光栅传感器具有一系列的优点：测量容量大，体积小巧，易于携带安装，不受电磁干扰，另外可以全数据点采集。基于以上优点，光纤光栅传感器具有广阔的应用领域，包括目前研究较多的智能家居、物联网、生物医学、交通运输等领域。光纤光栅传感器解调方案层出不穷，基于不同解调技术的解调仪器也推向了市场。但是由于这些设备价格较高，所以并没有得到较好的应用普及。作者经过深入研究光纤光栅加速度传感器解调技术方案，设计出了用于电力变压器振动在线监测系统的解调方案。基于光纤光栅电力变压器实时无损检测系统研究工作如下：
(1)分析了光纤光栅加速度传感器及其基本的解调原理，然后研究分析和对比几种常用的光纤光栅传感器解调方法的优缺点及其适用范围。
(2)根据书中对于监测系统的功能需求研究分析，设计了基于DSP最小系统和PC机结合的振动测量系统。(https://www.daowen.com)
(3)编程实现各模块驱动程序的设计，无线通信协议的实现，以及初步信号处理操作。进行网络通信部分以及数据处理传输软件设计。
(4)在完成系统各模块组装的基础上，对系统整体进行测试，包括电路模块测试、解调效果、稳定性测试分析。最后进行总结，分析成果的不足之处，并对今后的工作做出展望。
实验结果表明作者所设计并实现的光纤光栅解调系统在100～500Hz解调频率时，具有较高的精度，验证了该以DSP为平台的变压器振动监测用光纤光栅解调方案的可行性和实用性。
