[发明专利]一种换流阀温度监测传感器

说明书

本发明提供的一种换流阀温度监测传感器，换流阀温度监测传感器安装于换流阀散热片表面，换流阀温度监测传感器包括：供电单元及传感单元，其中，传感单元用于采集换流阀运行温度，并将运行温度发送至后台上位机；供电单元用于采用温差取能和/或磁场取能方式为传感单元供电。在本发明实施例中，通过采用温差取能和/或磁场取能方式为换流阀温度监测传感器供电，可实现换流阀温度监测传感器节点的自供电，极大改善传感节点对电池的依赖，大幅增加传感节点应用的灵活性和免维护性。

技术领域

本发明涉及智能传感及物联网领域，具体涉及一种换流阀温度监测传感器。

背景技术

特高压直流输电骨干网架以及组网的建设是实现能源发展转变战略，推动以清洁和绿色方式满足全球电力需求的重要基础。随着众多高压直流输电线路的相继投入运营，对高压直流换流站核心设备的安全可靠运行提出了更高的要求。换流阀是特高压直流换流站中的核心设备，价格昂贵，作用重要。换流阀设备一旦出现故障，不仅会导致直流输电的停运，严重情况下，可能会导致换流阀或阀厅的起火，从而引发重大的安全事故。针对这一挑战，可以采用嵌入式微型智能传感器对换流阀半导体开关器件进行温度监测。然而，由于换流阀是一个高电压大电流环境，在高电位取能为传感节点供电非常具有挑战性，同时定期更换大量电池极大增加了换流阀设备的运维费用。因此如何安全可靠地解决传感器供电、延长运维周期，甚至做到免维护，是实现对换流阀半导体开关器件温度进行长期监测的关键。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中难以解决换流阀温度监测用传感器长期供电问题的缺陷，从而提供一种换流阀温度监测传感器。

为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

本发明实施例提供一种换流阀温度监测传感器，所述换流阀温度监测传感器安装于所述换流阀散热片表面，所述换流阀温度监测传感器包括：供电单元及传感单元，其中，所述传感单元用于采集换流阀运行温度，并将所述运行温度发送至后台上位机；所述供电单元用于采用温差取能和/或磁场取能方式为所述传感单元供电。

可选地，所述供电单元，包括：温差取能装置、磁场取能装置及电池，其中，所述温差取能装置与所述传感单元连接，用于将换流阀表面与周围环境热交换产生的热能转化为电能，为所述传感单元供电；所述磁场取能装置与所述传感单元连接，用于耦合换流阀周围磁场能，将所述磁场能转化为电能，为所述传感单元供电；所述电池与所述传感单元连接，用于为所述传感单元供电。

可选地，所述传感单元，包括：温度传感头、数模转换模块、处理器、能量管理模块及无线数据传输模块，其中，所述温度传感头与所述数模转换模块连接，用于采集换流阀运行温度，并将所述运行温度发送至所述数模转换模块；所述数模转换模块与所述处理器连接，用于将所述运行温度转换为数字量信号后发送至所述处理器；所述处理器与所述无线数据传输模块连接，用于将接收的数字量运行温度发送至所述无线数据传输模块；所述无线数据传输模块与后台上位机连接，用于将所述运行温度发送至后台上位机；所述能量管理模块分别与所述处理器、所述数模转换模块及所述无线数据传输模块连接，用于为所述处理器、所述数模转换模块及所述无线数据传输模块供电。

可选地，所述能量管理模块，包括：温差取能管理模块、磁场取能管理模块及储能模块，其中，所述温差取能管理模块的输入端与所述温差取能装置连接，所述温差取能管理模块的输出端与所述储能模块的第一输入端连接，用于将所述温差取能装置输送的电能进行升压处理，并将升压处理后的直流电输送至所述储能模块进行存储；所述磁场取能管理模块的输入端与所述磁场取能装置连接，所述磁场取能管理模块的输出端与所述储能模块的第二输入端连接，用于将所述磁场取能装置输送的交流电转换为直流电，并将直流电输送至所述储能模块进行存储；所述储能模块的输出端分别与所述处理器、所述数模转换模块及所述无线数据传输模块连接，用于为所述处理器、所述数模转换模块及所述无线数据传输模块供电。