[实用新型]长程声表面波温度传感系统

说明书

技术领域

本实用新型属于智能化网络化温度监测技术领域，涉及一种温度传感系统。

背景技术

变电站中，电力设备的热效应是多种故障和异常现象的重要原因，因此对电力设备的温度进行密切监测，是保障电力设备运行可靠的必备手段。但是变电站中对温度的监控点非常多，断路器、互感器、隔离开关连接点达到数百甚至上千个，为温度监测带来极大的不便。现在变电站内使用红外热像仪定时对各设备扫描巡检，定时跨度长，无法实现实时在线监控，使得变电站各项设备的安全运行还是存在着隐患。

随着传感器技术、信号处理技术、计算机技术、人工智能技术的发展，使得对变电站各设备的温度状态进行在线监测，及时发现故障隐患并对累计性故障做出预测成为可能。它对于保证变电站设备的正常运行，减少维修次数，提高电力系统的运行可靠性和自动化程度具有重要意义。由于高压开关触头处于高电压、高温度、强磁场以及极强的电磁干扰环境中，要实现对触头的测温，必须解决电子测量装置在上述恶劣环境条件下的适应性。在实际应用中，可以采用光纤测温，或者无线测温。但是由于光纤测温存在隐患，容易引起爬电，危害人体安全，因此无线测温方案更受电力部门的青睐。

现有的无线测温方案，采用电池或者小CT取能给测温芯片供电，再将测温芯片得到的信号通过射频芯片无线发出。这种方案虽然实现了温度信号的无线传输，但是变电站中存在的电磁干扰对温度芯片的影响很大。此外，由于该方案属于有源方案，传感头需要电池供电或者小CT取能供电。电池供电存在需要定时更换电池，而且电池在夏季抗高温能力较差，给电力部门的运营带来影响；而小CT取能则存在若接头电流较小，电能无法取出，传感头停止工作，若接头电流较大，则容易烧坏小CT直至烧坏传感头。另外采用CT取能，传感头体积较大，而且布放的位置对取能效率影响很大，缺乏普遍适应性。

实用新型内容

本实用新型针对上述现有技术的不足，设计了一种无源式无线长程温度传感系统，该温度传感系统采用声表面波温度传感技术，克服了采用传统无线温度传感器存在的供能困难、结构复杂、安装不便等问题。

为此，本实用新型采用如下的技术方案：

一种长程声表面波温度传感系统，包括一个或者多个信号读写器，一个信号读写器对应至少一个声表面波温度传感器，所述的声表面波温度传感器为无源被动型，包括压电晶体，设置在压电晶体上的一个或多个谐振器，所述信号读写器包括微处理器，与微处理器分别相连的射频信号发射模块、射频接收模块以及通信模块，其中，声表面波温度传感器的谐振器通过逆压电效应将接收到的射频信号转变成声表面信号，此声表面信号在压电晶体表面形成谐振，该谐振器再将声信号转变成载有温度信息的射频信号发射出去；微处理器通过射频信号发射模块产生和发射射频信号，通过射频接收模块接收从声表面波温度传感器发射出去的载有温度信息的射频信号，射频接收模块对接收到的载有温度信息的射频信号处理成温度数字信号并送入微处理器，由信号读写器的微处理器对从各个声表面波温度传感器获取的温度数字信号处理、成帧后经过通信模块以光纤通信或无线通信方式传送出去，每个信号读写器能够同时通过频率复用或者时分复用的方式对应多个声表面波温度传感器工作，多个信号读写器能够通过时分复用的方式轮流工作，共享同一频段的频率资源.

作为优选实施方式，本实用新型的长程声表面波温度传感系统，所述的信号读写器能够同时发射射频信号和接受射频信号；每一套长程声表面波温度传感系统还包括一个后台监控装置，所述后台监控装置通过光纤通信或无线通信与各个信号读写器相连，各个信号读写器以时分复用的方式轮流工作，并将收集到的温度数字信号传输给后台监控装置；一个长程声表面波温度传感系统可以容纳1～100个信号读写器，每个信号读写器容纳1～20个声表面波温度传感器，整个长程声表面波温度传感系统支持和容纳上千个点的温度探测。

与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：

1.纯无源传感头，免替换，免维护，长期可靠性高；

2.体积小，安装灵活方便；

3.成本低；

4.采用频分复用或者时分复用方式支持多点探测；

5.采用光纤及数字化信号传输数据，实现长距离传感，抗电磁干扰，可以平滑升级与IEC61850兼容，可靠性高。

6.除了光纤传输以外，还可使用无线传输方式，使用安全，无爬电现象，测量精度高，抗电磁干扰，可方便扩展与其它系统互连。

7.具备多个信号读写装置接口，便于信号读写装置即接即用，同时，每个信号读写装置可有多点探测，便于扩大规模与系统升级。