光电传感器在变电站通信控制系统中的应用

摘要：随着变电站通信技术性能和稳定性的不断提高，光电传感器在变电站通信控制系统中得到了广泛的运用。文章分析了光电传感器的原理和技术特性，并论述了它给变电站通信控制系统在结构通信方面带来的影响。

关键词：光电传感器；通信控制；变电站；通信系统

中图分类号：TM451 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）12-0062-02

一、光电传感器概述

（一）光电传感器的涵义

光电传感器首先是一种传感器，它借助各种光电感应的特性来测试物体是否存在，该物体表面状态有否发生变化等状况。从原理上看，光电传感器电效应产生的一种传感器。具有灵活多样的表现形式，这是光电感应具有的特性，在检测或测量中，就可以凭借这种反应速度极快的特性，得到准确的结果。光电传感器的基本原理可以表示为图1：

从构成原理上看，光电传感器的组成部分包括接受光线的主要受光部和发光物体的投光部。不同的检测物体和受光面，会遮掩或反射投射光线，并引起发光部的受光部的不定改变，这种变化被受光部的自主检测测出后，就根据变化的强度转换为相应的电气信号，并输出这个信号。光电传感器一般使用的是红外光和可视光。

（二）光电传感器的性能特点

从性能上来分析，光电传感器有以下特点：

1．检测的距离较长。在光电传感器能投入实际应用以前，原来常用的超声波和磁性等检测手段在检测时，如果要检测距离在10m以上的物体时，就要采用其他检测方法做辅助。在光电传感器技术性能的稳定性达到应用要求并投入使用后，对于较长距离物体的检测所受的限制就大大减少了。光电传感器的折合优越性能来源于其不受检测物体所带来的反射反应和遮光反应的影响，而其它接近传感器就无法做的这一点，它们的应用会受到检测物体性质的限制。光电传感器能检测固体、气体、金属以及其他所用不同性质的物体。

2．相对检查响应的时间短。到目前为止，光速是人类发现的最快速度，因而光电传感器本身就这个特性，再加上其中由集成线路和众多电子零件构成的集成电路，光电传感器在工作时没有任何的机械工作时间,对信号的响应时间极短。

3．分辨率高。随着光电传感器设计技术的不断提高，到目前为止，已经能够保证光电传感器投光的光束一直稳定的集中极小的光点上面。换而言之，光电传感器已经具有了性能特殊的受光系统，确保其识别率和分辨率既精确又强大。光电传感器超强超细的分辨能力能保证对位置进行超精确掌控检测和对微小物体进行最细微检测。

4．能对物体进行非直接接触检测。光电传感器不用通过机械性的接触就能完成对被检测对象的完整检测，由于没有直接接触，因此也不会对传感器自身和被检测物体带来影响或损伤。据此我们也可以看出，光电传感器有着比其他接触式传感器更长的使用寿命。

5．能够判别不同的颜色。不同检测物体对不同光的相对吸收率和相对反射率也有河大的差别，光电传感器能够在分析这些差异的基础上，根据被检测物体的颜色和不同被投光的光线波长短组合形成的差异测定被检测物的性质。利用光电传感器的这一特性，仅仅通过颜色的差异就能识别被检测物性质。

二、光电传感器在变电站通信控制系统中的应用

由于光电传感器具有这些特性，因此在运用到变电站通信控制系统后，会带来许多影响，具体

如下：

（一）改变了变电站通信系统及其结构

在传统的变电器通信系统中，主要是将模拟信号的传输到通信系统中的各个间隔层，这种信号的传输常常伴随着负感器的负荷变大和复杂反复接线等问题。而在应用了光电传感器后，系统中传输的是数字信号，这种信号能在整个通信系统中进行一对一、多对多等高效的点传播方式，能完全取代原有的二次电缆线，不但从真正意义上实现了信息资源的共享，还避免了复接线等复杂问题的出现。

光电传感器在应用到了变电站通信系统后，由于其优越的特性，对变电站通信系统结构产生了根本性的影响。光电传感器应用到变电站通信系统后，其通信方式产生了相应的改变，同时，相应的电子开关装置、数字断路器操作控制智能电子设备得到了大量的配套采用，变电站通信系统的功能得到了大幅提高，变电站通信系统从原来的两层结构转变成了三层结构，即包含了变电站层、间隔层和过程层。随着结构的改变，变电站通信系统的功能性也随之发生了变化。光电传感器的接口设计大大改善了系统的方便程度，在面向其针对的对象时电传感器的接口模块化的简单特质促进了系统中相关软、硬件设计的最高标准化，确保系统能适应各种传输介质、各种样式的通信协议和各种标准中，并平稳运行的。因此，与原来传统的光电传感系统相比，系统的开放新、可扩展性、灵活性和自我适应性等方面有了质的变化。

（二）促进了变电站信息系统的自动化运作

当前，我国各地电力系统的发展还不均衡，变电站信息系统及其的自动化运作水平存在这更大的差异，以多种分散分成为标志的先进自动化系统和以集中化组屏为标志的传统老式自动化系统并存。这种变电站信息系统水平的不平衡化状况亟需改变，光电传感器后应用到了变电站信息系统后，不但能适应先进的分散分成的自动化系统，还能兼容集中组屏的传统老式自动化系统，从而实现了不同发展阶段的自动化信息系统的有机整合。光电传感器能承担这些任务，主要是因为其不但具备强大的数据传输功能，而且还拥有较强的智能电

子功能。

随着计算机网络技术的发展和光电传感器技术性能的持续提高，在不久的将来，我们就可以将变电站信息系统与光电传感器结合起来，通过光电传感器的数据通讯功能改造成为电磁式互感器及其光电效应的转换，完整实现变电站通信系统中间隔层与过程层中各个点之间的一对一、一对多等方式的数据传输。随着光电传感器在变电站信息系统中的广泛应用及其优越性能的全面发挥，不但能节省大量的人力、物力和财力，还能最大限度的节约能源。光电传感器与网络技术相结合的变电站信息系统模式将成为我国电力系统中的主导方式，实现信息无缝化和信息系统化，真正达到变电站信息系统的自动化，实现资源共享的最优化。

参考文献

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[2]黄雅娜. 电子式互感器在智能变电站建设中的选型分析[J]．中国城市经济，2011，（2） ．

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作者简介：耿楠（1966-），女，安徽涡阳人，安徽机电职业技术学院实验师，硕士，研究方向：控制工程及应用。

（责任编辑：周加转）