环网柜无源无线温度在线监测系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种环网柜无源无线温度在线监测系统，包含多个基于声表面波的无源无线温度传感器、多个射频信号收发天线、一台分析器。本系统采用一种新型无源无线温度传感器，将这些无源无线温度传感器安装于环网柜中出线电缆连接处；射频信号收发天线安装于出线电缆室中；分析器可以安装于一组环网柜的任何一个间隔中，也可以安装在DTU单元中。其中射频信号收发天线与新型无源无线温度传感器采用射频无线通讯；射频信号收发天线与分析器之间采用信号传输电缆方式通讯；分析器得到的温度信号通过DTU模块实现数据远传。环网柜无源无线温度在线监测系统，安装简便快捷；安装完成后，无需停电更换电池，无需感应取电，故障点少，无需停电检修。

Passive wireless temperature on-line monitoring system for loop network cabinet

The utility model relates to a passive wireless temperature on-line monitoring system for a ring network cabinet, which comprises a plurality of passive wireless temperature sensors based on surface acoustic wave, a plurality of radio frequency signal receiving and transmitting antennas, and an analyzer. This system uses a novel passive wireless temperature sensor, the passive wireless temperature sensor is installed on the ring network cabinet outlet cable connection; RF signal transceiver antenna installed on the cable outlet chamber; any interval analyzer can be installed in a ring network cabinet, can also be installed in the DTU unit. The RF signal receiving antenna and a novel passive wireless temperature sensor by RF wireless communication; between receiving antenna and RF signal analyzer using communication signal transmission cable; the temperature signal analyzer by DTU module to realize data transmission. The passive wireless temperature on-line monitoring system of the ring network cabinet is simple and fast in installation. After the installation, the battery is not replaced by a power interruption, and the power is not needed to be detected, and the fault point is less, and the power failure maintenance is not needed.

【技术实现步骤摘要】
环网柜无源无线温度在线监测系统
本专利技术涉及一种环网柜无源无线温度在线监测系统。
技术介绍
环网柜的原始定义是在环网上每个配电支路所设的出线开关柜。也就是说，环形干线是由每台出线柜的母线连接起来共同组成，每台出线柜就叫环网柜。实际上单独拿出一台环网柜看不出“环网”的含义。这些环网柜的额定电流都不大，因而环网柜的高压开关一般不采用结构复杂的断路器而采取结构简单的带高压熔断器的高压负荷开关。环网柜用负荷开关操作正常电流，二用熔断器切除短路电流，这二者结合取代断路器。这种开关柜完全可以用到非环网结构的配电系统中，于是随着这种开关柜的广泛使用，环网柜已经跳出环网配电的范畴而泛指以负荷开关为主开关的高压开关柜。全绝缘环网柜凭借其优越的环境适应性，可以在高原、潮湿、强风沙等恶劣环境下正常运行，具有很大的使用优势。该设备不会出现绝缘、灭弧性能下降或者短路等状况，使得整体结构处于全封装的状态中，在其外部没有设计传动部件，从而保障在恶劣环境如强风沙等下的使用安全性。如果是在高寒潮湿地区使用，它具有优秀的耐腐蚀性能，不会出现生锈等状况，产品的使用性能以及质量都不会产生影响。环网柜在实际使用过程中，电缆附件接头处故障率高。典型故障为接触不良导致触电温度升高，如若不及时处理，可能导致电缆接头烧毁，甚至导致环网柜爆炸。因此需要加强对环网柜电缆附件接头处加强温度在线监测，发现故障，及早处理，避免因为发热导致事故进一步扩大。
技术实现思路
针对现有技术中存在的问题，本专利技术目的是提供一种应用于环网柜的无源无线温度在线监测系统。该系统采用一种基于声表面波(SAW：SurfaceAcousticWave)技术的新型无源无线温度传感器，该传感器利用安装在其中的晶体的物理特性，无需工作电路，不需要供电，并且采用射频无线方式实现与信号收发天线的通信，真正实现高低压电路分离运行。该系统具有温度传感器安装简便快捷，高压设备停电时间短；安装完成后，无需停电更换电池；无需感应取电，故障点少，无需停电检修等特点。本专利技术是通过如下技术方案实现的：环网柜无源无线温度在线监测系统包含多个基于声表面波的新型无源无线温度传感器、多个射频信号收发天线、一台分析器。新型无源无线温度传感器可以直接安装在三相电缆接头上。射频信号收发天线安装于电缆室中。一台分析器安装于一组环网柜的任何一个间隔中，也可以安装在DTU单元中。分析器中的信号处理模块控制信号发射模块通过射频信号收发天线向新型无源无线温度传感器发送其特征射频频率信号，该传感器通过自身携带的螺旋天线接收射频信号后，将其转化为传感器中晶体表面的声表面波，这种声表面波的传播速度与晶体的温度有一定的特性关系。通过在传感器晶体上设置反射栅，使传感器晶体上产生谐振，谐振产生的射频信号被新型无源无线温度传感器上的螺旋天线发射。在回传射频信号产生时，通过分析器信号处理模块控制的信号接收模块处于工作中。接收的回传射频信号被分析器分析后得到新型无源无线温度传感器上的晶体温度。分析器得到所有的电缆接头温度数据通过环网柜中原有的DTU模块实现数据上传。有益效果：本专利技术的环网柜无源无线温度在线监测系统中的新型无源无线温度传感器采用接触式测温，因此其中的晶体温度与接触点温度相同。该新型无源无线温度传感器利用其中包含的晶体的物理特性，无需低电压工作电路，无需电源，实现了环网柜中高低压侧完全分离，使用安全，并且减少了日常维护工作。新型无源无线温度传感器与射频信号收发天线采用433MHz免申请频段，且整个射频通讯在金属封闭式环网柜中进行，不会对周围其余通信设备产生影响。一台分析器可以连接六个天线，每个天线可以控制三个温度传感器。该系统中使用的新型无源无线温度传感器利用材料的物理特性，不需要电源，且与射频信号收发天线采用无线方式通讯，真正实现环网柜中电缆接头的无源无线测温。附图说明图1为环网柜无源无线温度在线监测系统简图。图中，1、监测终端；2、DTU；3、分析器；4、射频信号收发天线；5、新型无源无线温度传感器。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行进一步说明。在环网柜中各电缆出线连接处的发热可能导致烧毁设备、起火甚至爆炸。虽然在环网柜安装时可以加强安装管理，停电时可以对连接点进行检查，但是对于环网柜，一般情况下停电频率不高，在长时间使用后，可能出现设备老化和绝缘老化，以及小动物对环网柜的破坏，导致高压连接点温度升高。如果在连接点温度升高之初不能有效处理，危害将进一步扩大。因此能够实现环网柜内电气连接点的温度在线测量，并且提出相应的预警和报警机制，可以在危险发生之前将故障排除，避免损失的进一步扩大。如图1所示。本实施例的环网柜无源无线温度在线监测系统包含监测终端1、DTU2、分析器3、两台射频信号收发天线4、新型无源无线温度传感器5。其中监测终端1和DTU2在大部分环网柜中为标准配置，因此，环网柜加装无源无线温度在线监测系统并不需要再单独加装这两个模块。分析器3可以安装在环网柜的任何一个间隔中，也可以安装在DTU模块中。射频信号收发天线4安装在出线电缆室中。新型无源无线温度传感器安装在电缆接头上。分析器3通过同轴电缆与射频信号收发天线4相连。分析器3通过射频信号收发天线4发送和接收射频信号。射频信号收发天线4通过射频信号的方式实现与新型无源无线温度传感器5的无线通讯。具体的工作方式为：分析器3通过射频信号收发天线4向新型无源无线温度传感器5发送一定频率的射频信号，新型无源无线温度传感器5将带有其安装点温度信息的射频信号发送回射频信号收发天线4，分析器3分析射频信号收发天线4接收的射频信号，得到新型无源无线温度传感器5的温度。分析器3得到的所有温度通过DTU模块将数据远传到监控终端。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术精神和原则之内的，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
环网柜无源无线温度在线监测系统，包含多个基于声表面波的无源无线温度传感器、多个射频信号收发天线、分析器，其特征在于：所述无源无线温度传感器安装环网柜中电缆接头上；所述射频信号收发天线安装在出现电缆室中；分析器安装于一组环网柜的任何一个间隔中，或者安装在DTU单元中；所述射频信号收发天线与无源无线温度传感器采用射频无线通讯，所述射频信号收发天线与分析器之间采用信号传输电缆方式通讯；通过所述分析器连接多个射频天线，实现无源无线温度传感器在线接触式测温。

【技术特征摘要】
1.环网柜无源无线温度在线监测系统，包含多个基于声表面波的无源无线温度传感器、多个射频信号收发天线、分析器，其特征在于：所述无源无线温度传感器安装环网柜中电缆接头上；所述射频信号收发天线安装在出现电缆室中；分析器安装于一组环网柜的任何一个间隔中，或者安装在DTU单元中；所述射频信号收发天线与无源无线温度传感器采用射频无线通讯，所述射频信号收发天线与分析器之间采用信号传输电缆方式通讯；通过所述分析器连接多个射频天线，实现无源无线温度传感器在线接触式测温。2.根据权利要求1中所述的环网柜无源无线温度在线监测系统，其特征在于：所述分析器包括信号处理模块、信号发射模块和信号接收模块，所述信号处理模块控制所述信号发射模块通过射频信号收发天线向所述无源无线温度传感...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴俊，徐爱国，李安民，
申请(专利权)人：南京科睿博电气科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32