[发明专利]一种智能电网监控系统

说明书

本发明公开了一种智能电网监控系统，包括：智能电网监控模块，用于通过无线发送接收单元向声表面波测温标签发射高频脉冲询问信号；对接收到的射频回波信号进行解调和译码处理，获得被识别物体的被测点温度；无线发送接收单元，用于将高频脉冲询问信号发射至表面波测温标签；将射频回波信号回传至智能电网监控模块；声表面波测温标签，用于接收高频脉冲询问信号，响应高频脉冲询问信号，向无线发送接收单元回传射频回波信号。本发明通过声表面波和射频识别技术制作的测温标签，可获得被测点射频回波信号，并由智能电网监控模块采集，在模块中进行相应的后续处理得到被测点温度。

技术领域

本发明属于智能电网监控技术领域，尤其涉及一种智能电网监控系统。

背景技术

电力设备是电网的基本单元，电力设备智能化是智能电网的重要组成部分，也是区别传统电网的主要标志之一。利用传感技术对关键设备的运行状况及环境参数进行实时监控，进而实现电网设备可观测、可控制和自动化是智能设备的核心任务和目标。

其中，温度是最重要的监控参数，高温过热直接导致电气材料的机械强度、物理性能下降，接触电阻值增加，持续通流状态下将会加速设备连接点氧化，氧化又促使接触电阻值继续增加，发热加剧，温度持续上升，导致高温过热。而高温过热问题又是一个不断发展的过程，如果不加以控制，过热程度会不断加剧，每次温度变化所增加的接触电阻值，将会使下一次循环的热量增加，所增加的温度又使接头的工作状况进一步变坏，因而形成恶性循环，严重影响电气设备的使用寿命。故，实现温度在线监测是保证电力设备安全运行的重要手段。

目前，常用的电力在线监测的技术主要红外热成像技术、红外信号接触式测温技术、光纤传感器测温及无线测温技术：红外成像技术是通过观测红外图谱判断开关柜内部温度，不能直观显示内部温度数值，且测量结果受到环境影响，准确度低，尤其对于开关柜内被其他元件遮挡的节点，无法得到该处的红外图谱；红外信号接触式测温是通过集成电路传感器等传统测温设备采集开关柜内温度信号，再将所测得的信号利用红外传输技术传输至接收器，进行进一步数据的分析、处理等，但传感器通过感应线圈从高压母线取能，存在高低电位隔离问题，且会受到强电磁干扰；光纤传感器测温是将光纤传感器安装在测温节点处测温，但采用有线方式完成数据传输，安装复杂，光纤质地脆，易断裂，成本高；无线测温技术集先进传感技术、数字识别技术、无线通信技术、低功耗技术、抗干扰技术以及自动化控制技术为一体，可对多种恶劣环境条件下的设备温度变化情况实现现场、远程同时在线监测预警。

其中，基于声表面波的无线温度传感器是目前较热门的无线测温方式，相较于其他测温方式有明显优势。其最大的特点就是传感器本身不需要电源。传感器由测温芯片和天线构成，体积比较小。传感器平时休眠，只有在收到无线供电信号时才自行唤醒进行测温和回传，95％以上的时间处于不供电的休眠状态，使用寿命远比持续供电的传感器来的长。其测温的原理是，由温度采集器发射一定频率的电磁波信号，经由声表波温度传感器的叉指换能器转换成声表面波，再由反射器反射回叉指换能器，并重新转换为电磁波信号传回采集器。当声表面波在传感器表面传导时，传输速度会因为接温度不同而改变，从而造成反射频率偏移。温度采集器就利用这些微的频率偏移，据以推算传感器接触面的温度。

声表面波传感器体积小，不需要电源，传感器成本低是其主要的优势。但正由于无源，传感器需要接收采集器发出的激励信号，这种激励信号的有效无线传输距离较短；同时，由于被测设备的震动产生位移，导致声表面波的相位等发生变化，测温的精度严重降低；如果量测环境有接近频段干扰产生，采集器就会误以为是传感器回传信号，造成温度跳变，甚至产生误告警；另一方面，传感器没有识别码，如果附近有相同频率的传感器，采集器将无法分辨究竟是哪个传感器的温度，造成误判。

以上所述无线测温方式都存在一定缺陷；同时，微机保护装置、环境监测相关设备已较为成熟，但是，并没有专门针对电力设备运行状态及运行环境研制的系统或产品。

发明内容