无线无源测温系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种无线无源测温系统，它包括声表面波温度传感器、采集器和主控终端，该声表面波温度传感器分别装设在开关柜中不同腔室的被测点上，该采集器装设在该开关柜的仪表室中，该主控终端安装于变电站的主控室中，该声表面波温度传感器与该采集器通过第一天线与第二天线之间的高频射频通信连接，该采集器与该主控终端通过工业总线通信连接；它具有如下优点：无需供电电源，从而减少了供电电源的维护成本；无需电气连接，从而实现了高压隔离；安装方便、使用方便、测温准确。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无线无源测温系统。
技术介绍
发电厂、变电站的高压开关柜、母线接头、室外刀闸开关等重要设备在长期的运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热，而这些发热部位的温度无法监测，由此最终导致事故发生。近年来，在电厂和变电站已发生多起开关过热事故，造成火灾和大面的停电事故，因而，解决开关过热问题是杜绝此类事故发生的关键，通过温度的在线监测是预防高压设备开关过热的重要手段。以下介绍几种常用测温方式:1、常规采用热电偶、热电阻、半导体温度传感器等测温方式，该方式需要金属导线传输信号、绝缘性能不能保证。2、光纤温度传感器测温是采用光导纤维传输温度信号，光导纤维具有优异的绝缘性能，能够隔离开关柜内的高压，因此光纤温度传感器能够直接安装到开关柜内的高压触点上，准确测量高压触点的运行温度；然而，光纤极易折断、不耐高温，积累灰尘后易导致光纤沿面放电从而使绝缘性能降低，且受开关柜结构影响，在柜内布线难度大，另外光纤测温的成本也相对较高。3、红外测温为非接触式测温，易受环境及周围的电磁场干扰，另外开关柜内的空间非常狭小，无法安装红外测温探头(因为探头必须与被测物体保持一定的安全距离，并需要正对被测物体的表面)，要求被测量点能够在视野内并无遮掩，且表面干净以确保准确性。4、有源的无线温度传感器尺寸通常相对较大并且需经常更换电池，系统维护成本高。同时，电池不适于在高温状态下工作，特别是高于150摄氏度的工作环境。
技术实现思路
本技术提供了一种无线无源测温系统，其克服了
技术介绍
中所述的现有技术的不足。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是:无线无源测温系统，它包括声表面波温度传感器、采集器和主控终端，该声表面波温度传感器分别装设在开关柜中不同腔室的被测点上，该采集器装设在该开关柜的仪表室中，该主控终端安装于变电站的主控室中，该声表面波温度传感器主要由第一天线、反射栅、叉指转换器和压电基片组成，该采集器具有至少一第二天线，该声表面波温度传感器与该采集器通过该第一天线与第二天线之间的高频射频通信连接，该采集器与该主控终端通过工业总线通信连接。一实施例之中:还包括用于放大该采集器获得的温度信号的中继器，该中继器设置于该主控终端与采集器之间并与该主控终端和采集器通信连接。一实施例之中:还包括远程主站，其通过公网或无线专网与主控终端通信连接。一实施例之中:该采集器还具有数字信号处理器、多通道高频射频电路，该多通道高频射频电路连接该第二天线。一实施例之中:该采集器的数量与装设有该声表面波温度传感器的开关柜腔室的数量相匹配。一实施例之中:该声表面波温度传感器通过音叉式结构或卡环式结构装设在开关柜的被测点上。一实施例之中:该主控终端包括数据接收/发送端口、控制器、显示模块、声光报警模块，该主控终端能通过该数据接收/发送端口接收采集器发送的实时温度信号，并进行存储、显示、处理并报警。一实施例之中:该第二天线为角天线。本技术方案与
技术介绍
相比，它具有如下优点:1、无线无源测温系统采用声表面波温度传感器，无需电源驱动，减少了电池更换带来的维护成本，不会对生态环境造成影响；其次，声表面波温度传感器可对任何工作温度范围内的温度进行调试，不会受季节因素影响，传感器只在安装后调试一次即可保持多年无需再校正，同时灰尘堆积等环境因素不会对该声表面波温度传感器的测温产生影响2、该声表面波温度传感器与该采集器通过该第一天线与第二天线之间的高频射频通信连接，无需在被测点或相关支撑结构上连线，无电气连接从而实现了高压隔离，保障设备安全运行，且声表面波温度传感器的体积小，安装方便灵活，不受开关柜结构和空间的影响。3.该采集器的数量与装设有该声表面波温度传感器的开关柜腔室的数量相匹配，以方便形成采集器与开关柜腔室中的温度传感器的对应分组关系，能够有针对性地对被测点进行采集，方便对系统的管理。【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。图1绘示了本技术所述的无线无源测温系统的系统图。图2绘示了本技术所述的声表面波温度传感器的结构示意图。图3绘示了本技术所述的主控终端的软件架构图。【具体实施方式】请查阅图1至图3，无线无源测温系统，它包括声表面波温度传感器10、采集器20、主控终端30和远程主站40。该声表面波温度传感器10分别装设在开关柜中不同腔室的被测点上，该采集器20装设在该开关柜的仪表室中，该主控终端30安装于变电站的主控室中。该声表面波温度传感器10可以通过音叉式结构或卡环式结构装设在开关柜的被测点上，例如装设在开关柜母排接头上、线缆上、手车上等。该声表面波温度传感器10主要由第一天线11、反射栅12、叉指转换器13和压电基片14组成。该采集器20具有数字信号处理器、多通道高频射频电路和至少一第二天线21，该多通道高频射频电路连接该第二天线21，本实施例中，该第二天线21为角天线。该声表面波温度传感器10与该采集器20通过该第一天线11与第二天线21之间的高频射频通信连接，该采集器20与该主控终端30通过工业总线通信连接，该远程主站40通过公网或无线专网与主控终端30通信连接。最好，该采集器20的数量与装设有该声表面波温度传感器10的开关柜腔室的数量相匹配，以方便形成采集器20与开关柜腔室中的声表面波温度传感器10的对应分组关系，能够有针对性地对被测点进行采集，方便对系统的管理。一较佳实施例中，在该主控终端30与采集器20之间设置中继器，该中继器与该主控终端30和采集器20通信连接，用于放大该采集器20获得的温度信号。该主控终端30包括数据接收/发送端口、控制器、显示模块、声光报警模块，该主控终端能通过该数据接收/发送端口接收采集器发送的实时温度信号，并进行存储、显示、处理并报警，该显示模块可以是彩色触摸人机界面，用于实现温度列表显示、温升列表显示、时段温度曲线显示、时段温升曲线显示、传感器状态显示、历史温度查询及显示、分组设置、开关设置、系统设置、输入输出开关量控制、语音提示及声光报警等。该无源无线测温系统的测温原理为:该采集器20通过其第二天线21发送高频轮询信号，然后切换为接收状态，发出的轮询信号被接收范围内的声表面波温度传感器10上的第一天线11接收，并将此信号转换成同频的电信号；此时，声表面波温度传感器10上的叉指换能器13又将该电信号转换成在石英晶体表面传播的声表面波信号，声表面波信号在通过一些列位于晶体表面紧密排列编码的反射栅12路径反射后，部分能量再次通过所述叉指换能器13将声表面波信号转换成电信号，然后由第一天线11发送出去；由于外界温度变化回事反射栅12的间距改变，所以会造成第一天线12发送出去的激励信号与接收信号在时间上产生延迟或相位上发生变化；采集器20在接收到声表面波温度传感器10反馈回来的信号后，滤波、放大、采样和数据处理，提取回波信号的特征，通过对频率或相位变化的分析和对比得到被测点的温度参量值；该采集器20将温度参量值通过工业总线发送至该主控终端30，主控终端30再进行相关信息处理，远程主站40可以通过设定时间区间，指定监控对象进行历史温度信息查询。以上所述，仅为本技术较佳实施例而已，故不能依此限定本技术实施的范围，即依本本文档来自技高网...

【技术保护点】
无线无源测温系统，其特征在于：包括声表面波温度传感器、采集器和主控终端，该声表面波温度传感器分别装设在开关柜中不同腔室的被测点上，该采集器装设在该开关柜的仪表室中，该主控终端安装于变电站的主控室中，该声表面波温度传感器主要由第一天线、反射栅、叉指转换器和压电基片组成，该采集器具有至少一第二天线，该声表面波温度传感器与该采集器通过该第一天线与第二天线之间的高频射频通信连接，该采集器与该主控终端通过工业总线通信连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桑仲庆，刘杰，周海丰，
申请(专利权)人：厦门华电开关有限公司，
类型：新型
国别省市：福建;35