CN105509908A - 变电站一次设备关键点无源温度测试系统 - Google Patents

变电站一次设备关键点无源温度测试系统 Download PDF

Info

Publication number
CN105509908A
CN105509908A CN201510835151.3A CN201510835151A CN105509908A CN 105509908 A CN105509908 A CN 105509908A CN 201510835151 A CN201510835151 A CN 201510835151A CN 105509908 A CN105509908 A CN 105509908A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature
module
write line
read write
uhf
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201510835151.3A
Other languages
English (en)
Inventor
陈宏�
沈龙
高学明
徐云水
余海宽
孙成龙
陈鹏
宁宇
双思
李锐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yunnan Richuang Technology Co ltd
Zhaotong Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
Original Assignee
Yunnan Richuang Technology Co ltd
Zhaotong Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Yunnan Richuang Technology Co ltd, Zhaotong Power Supply Bureau of Yunnan Power Grid Co Ltd filed Critical Yunnan Richuang Technology Co ltd
Priority to CN201510835151.3A priority Critical patent/CN105509908A/zh
Publication of CN105509908A publication Critical patent/CN105509908A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G01K1/024—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers for remote indication
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

Abstract

本发明公开了一种变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签、读写器和后台管理分析系统，将无源电子标签附着于设备温度检测点，工作人员携带手持式读写器可以方便地读取该设备温度检测点的实际温度；手持式读写器通过串口通信将温度信息传输到后台服务器；后台系统软件结合网络通信、数据库管理等技术，实现电子标签的温度信息分析，并自动给出设备当前状态信息。

Description

变电站一次设备关键点无源温度测试系统
技术领域
本发明涉及电力系统领域，具体涉及变电站一次设备关键点无源温度测试系统。
背景技术
对电力系统进行及时的设备巡检，直接影响到输变电系统正常运行，关系到配电、用电系统正常运作，乃至影响到整个电力系统。各大运营供电公司都拥有多座变电站，每座变电站一次设备监测点高达几百上千个，人工巡检量及记录数据量十分巨大。对变电站一次设备监测点的巡检主要是收集设备关键点的温度数据，通过分析汇集带有识别信息的变电设备温度等状态信息，实现提前预警，根据相关检修规程，实现设备的正常、异常、严重状态评判，提出检修周期及检修策略建议。
现有温度测量的方法主要采用两种方式，其一，在易发热的关键部位放置试温蜡片的方法，该方法落后，劳动强度大；其二，应用红外测温技术进行温度检测，发生在细节部位易错过，且设备价格昂贵，测试精度主要受操作人员的影响；受时间限制，白天测量容易受阳光的影响，有时必须晚上进行测量。
近年来，RFID标签因具有非接触自动识别、不受环境影响、适用范围广等诸多优点，RFID标签技术得到长足发展。RFID标签能够标识目标对象，但不能得知其所处的环境，而传感器可以测得目标对象所处的温度、压力、磁场或其他化学特性等环境量，如果将RFID标签与传感器相结合，将能够更好地扩展RFID系统的功能，服务于电力系统领域。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，提供一种变电站一次设备关键点无源温度测试系统，可方便地安装到设备的相应部位收集设备关键点的温度，通过分析实现提前预警，对设备的状态进行评判，提出检修策略。
为了解决以上所述技术问题，本发明所述变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签、读写器和后台管理分析系统，所述UHF-RFID电子标签内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议传输给所述读写器；所述读写器包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统，所述读写器在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。
进一步，要发明所述UHF-RFID电子标签的测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取采用2.45GHz、芯片通信采用915MHz两个频段分别进行。
本发明所述无源温度检测试系统，将无源电子标签附着于设备温度检测点，工作人员携带手持式读写器可以方便地读取该设备温度检测点的实际温度。手持式读写器通过串口通信将温度信息传输到后台服务器。后台系统软件结合网络通信、数据库管理等技术，实现电子标签的温度信息分析，并自动给出设备当前状态信息。
本发明的有益效果：
（1）无源电子标签使用非接触自动识别技术，避免因接触而产生的故障；
（2）阅读距离远（最远可达20m以上）；
（3）无源电子标签不需要供电电源，无需保养和维护，使用寿命可长达10年，价格低廉；
（4）无源电子标签完全密封，因而具有良好的防水、防尘、防污损、防电磁干扰等性能；
（5）读写器实现现场作业电子化、信息化、智能化，从而最大程度提高工作效率。
本发明符合电力公司的实际现场作业需求，可极大地提高相关专业工作的管理水平，节省大量的人力、物力，有效地提高工作效率和检修质量，降低检修成本，具有良好的社会效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的系统结构示意图；
图2为本发明所述UHF-RFID电子标签工作原理的示意图；
图3为本发明所述手持式读写器主要硬件组成示意框图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明所述变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签1、读写器2和后台管理分析系统，所述UHF-RFID电子标签1内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议传输给所述读写器2；所述读写器2包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统，所述读写器2在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。
进一步，要发明所述UHF-RFID电子标签1的测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取采用2.45GHz、芯片通信采用915MHz两个频段分别进行。
实施例：
(1)研制无源无线温度传感器
温度传感器是利用感温材料、电子元件的物理参数随温度变化的特性，将非电学的温度参数转换为电学量，从而可以进行温度精确测量与自动控制。将温度传感器集成于RFID标签芯片中，在实现自动识别的同时还可以检测周围环境的温度，极大的扩展了RFID技术的应用。
本发明将传统UHF-RFID电子标签加入温度传感模块，同时附加一个A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议，传输到在线式读写器上。将温度传感模块、标签芯片、天线和支持电容器封装起来，形成小型化、抗金属的新型电子标签（无源无线温度传感器）。UHF-RFID测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取与芯片通信采用2个频段分别进行，解决了单频段能量供应不足的问题，提高通信距离。
电子标签又称为射频标签，电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。
本发明所述无源RFID标签芯片符合国际标准ISO18000及EPCClassGen2，采用双频段工作方式(915MHz和2.45GHz)，即芯片能量获取与芯片通信采用2个频段分别进行，解决了单频段能量供应不足的问题，提高通信距离。
能量获取是RFID标签芯片中的关键部分，它将天线上感应到的磁场能量或电磁能转化为内部可以应用的电能，同时，这也是一个交流到直流的转换。转换效率的高低直接影响着标签芯片的工作距离和通信的准确性。下表为典型RFID在各种频段下的读取距离对比(无源标签)：
表1：典型RFID在各种频段下的读取距离对比(无源标签)
无源标签通过来自手持式读写器命令信号中的电磁场能量进行驱动，这种技术大大降低了标签的成本，但由于读写器命令信号为瞬时信号，提供的能量有限，因此限制了读取距离。结合电力温度巡检工作，本发明对UHF-RFID标签能量获取方式进行改进，UHF-RFID测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取与芯片通信采用2.45GHz和915MHz两个频段分别进行。当巡检人员来到变电站现场时，手持式读写器不断向半径30m左右区域辐射2.45GHz电磁波，在较长的时间段内UHF-RFID标签模拟前端不断地采集存储这些能量，这些能量远大于传统方式下读写器命令信号提供的瞬时能量，当手持式读写器通过915MHz发射温度读取命令时，温度数据通过915MHz频率信道返回。故通过这种工作方式解决了单频段能量供应不足的问题，提高通信距离。
(2)研制手持式读写器
手持式读写器主要由主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统等组成，其硬件组成结构图如图3所示。巡检人员在某一区域内完成对射频标签温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于读写器的存储器中，待与计算机连接后通过串行通信接口传送到后台服务器。
(3)变电站一次设备关键点温度测试软件系统
软件系统采用B/S（Browser/Server，浏览器/服务）结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件。软件所实现的功能为：
系统建模功能；
温度采集：完成与温度读写器的通讯；
数据查询功能：可以显示最新的数据，也可按小时、天查询历史数据；
系统维护功能：设置不同的用户权限，数据库管理以及查询系统事项等；WEB浏览功能（WEB查询功能采用B/S结构实现）；远程维护功能。
本发明所述无源温度测试系统的基本工作流程是：阅读器通过发射天线发送一定频率的射频信号，当射频卡进入发射天线工作区域时产生感应电流，射频卡获得能量被激活；射频卡将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去；系统接收天线接收到从射频卡发送来的载波信号，经天线调节器传送到阅读器，阅读器对接收的信号进行解调和解码然后送到后台主系统进行相关处理；后台主系统根据逻辑运算判断该卡的合法性，针对不同的设定做出相应的处理和控制，发出指令信号控制执行机构动作。

Claims (2)

1.变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签（1）、读写器（2）和后台管理分析系统，其特征在于，所述UHF-RFID电子标签（1）内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议传输给所述读写器（2）；所述读写器（2）包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统；所述读写器在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签（1）温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器（2）传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。
2.根据权利要求1所述变电站一次设备关键点无源温度测试系统，其特征在于，所述UHF-RFID电子标签的测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取采用2.45GHz、芯片通信采用915MHz两个频段分别进行。
CN201510835151.3A 2015-11-26 2015-11-26 变电站一次设备关键点无源温度测试系统 Pending CN105509908A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510835151.3A CN105509908A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 变电站一次设备关键点无源温度测试系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201510835151.3A CN105509908A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 变电站一次设备关键点无源温度测试系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN105509908A true CN105509908A (zh) 2016-04-20

Family

ID=55718055

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201510835151.3A Pending CN105509908A (zh) 2015-11-26 2015-11-26 变电站一次设备关键点无源温度测试系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105509908A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106643904A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 珠海晶通科技有限公司 一种基于超高频rfid的电力系统智能监测装置
CN109359494A (zh) * 2018-11-23 2019-02-19 国网青海省电力公司黄化供电公司 一种电力系统中的rfid电子标签
CN111049933A (zh) * 2019-12-28 2020-04-21 杭州电力设备制造有限公司 一种电力关键节点温度的监测系统
CN111539543A (zh) * 2020-04-22 2020-08-14 国网天津市电力公司 一种变电站智能测温巡视系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101223542A (zh) * 2005-07-19 2008-07-16 思托电子系统电子货价标签公司 具有用于读取和显示rfid芯片内容的装置的电子标签
CN201570054U (zh) * 2010-01-15 2010-09-01 詹宜巨 一种低功耗的rfid温度传感标签
CN201837467U (zh) * 2010-09-10 2011-05-18 王春 应用rfid技术测量电力线接触头温度的装置
CN201983880U (zh) * 2011-01-31 2011-09-21 北京昆仑海岸传感技术有限公司 一种具有rfid功能可存储温度的智能传感器
KR20120113202A (ko) * 2012-09-14 2012-10-12 씨제이 지엘에스 주식회사 Ｒｆｉｄ 및 센싱 기술을 활용한 온습도관리 시스템 및 방법
CN103699927A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 电子科技大学 一种具有温度感知功能的无源超高频rfid标签芯片

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101223542A (zh) * 2005-07-19 2008-07-16 思托电子系统电子货价标签公司 具有用于读取和显示rfid芯片内容的装置的电子标签
CN201570054U (zh) * 2010-01-15 2010-09-01 詹宜巨 一种低功耗的rfid温度传感标签
CN201837467U (zh) * 2010-09-10 2011-05-18 王春 应用rfid技术测量电力线接触头温度的装置
CN201983880U (zh) * 2011-01-31 2011-09-21 北京昆仑海岸传感技术有限公司 一种具有rfid功能可存储温度的智能传感器
KR20120113202A (ko) * 2012-09-14 2012-10-12 씨제이 지엘에스 주식회사 Ｒｆｉｄ 및 센싱 기술을 활용한 온습도관리 시스템 및 방법
CN103699927A (zh) * 2013-12-13 2014-04-02 电子科技大学 一种具有温度感知功能的无源超高频rfid标签芯片

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
陈进等: "《图书馆RFID技术及应用》", 31 January 2013 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106643904A (zh) * 2016-12-30 2017-05-10 珠海晶通科技有限公司 一种基于超高频rfid的电力系统智能监测装置
CN109359494A (zh) * 2018-11-23 2019-02-19 国网青海省电力公司黄化供电公司 一种电力系统中的rfid电子标签
CN111049933A (zh) * 2019-12-28 2020-04-21 杭州电力设备制造有限公司 一种电力关键节点温度的监测系统
CN111539543A (zh) * 2020-04-22 2020-08-14 国网天津市电力公司 一种变电站智能测温巡视系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105509908A (zh) 变电站一次设备关键点无源温度测试系统
CN202077045U (zh) 一种用于信息采集的低功耗物联网终端
CN102853941A (zh) 用于基站式开关柜的无线温度在线监测系统
CN105487096A (zh) 电力通信作业现场多模定位的方法
CN104515616A (zh) 变电站一次设备温度监测巡检系统
CN202793627U (zh) 一种母线接头测温wsn节点
CN206877357U (zh) 一种NB‑IoT新型远程资产管理标签
CN105371970A (zh) 一种变电站无线测温报警系统
CN102890856A (zh) 输电设备接点温度传感装置
CN210244400U (zh) 无源自发电仪表自动抄读装置
CN102116768A (zh) 基于rfid的水产品货架期智能预测装置的设计与实现
CN205583842U (zh) 一种基于zigbee的超低功耗输电线路连接点无源无线测温预警系统
CN208421857U (zh) 一种数据中心资产管理系统
CN203893964U (zh) 一种基于无源声表面波的手持式温度接收装置
CN207586675U (zh) 基于物联网nbiot技术的接地线信号监测系统
CN203490000U (zh) 一种变电站一次设备温度监测巡检系统
CN203489999U (zh) 一种变电站一次设备无源温度测量传感器
CN104515617A (zh) 变电站一次设备无源温度测量传感器
CN204858750U (zh) 基于rfid的配电寿命周期管理系统
CN206460485U (zh) 一种电缆电子标签写读设备
CN203930895U (zh) 基于无线射频识别技术的铁水包号自动识别装置
CN203520636U (zh) 以无线射频识别为基础的交通资讯收集装置
CN112367623A (zh) 一种基于北斗rfid高精度位置服务的电网资产管理系统
CN205157073U (zh) 集成于rfid电子标签的叉指状温度传感器
CN205139954U (zh) 一种基于rfid技术的手动航空数据采集系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20160420

RJ01 Rejection of invention patent application after publication