CN207182384U - 一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，包括地下沟道内的被测电缆，还包括温度采集电子标签、射频收发中继模块、无线通信模块和后台服务器系统；温度采集电子标签包括柔性壳体，柔性壳体内设置有无线无源温度传感器，柔性壳体外端面贴设射频标签，被测电缆上绑扎设置多组温度采集电子标签；射频收发中继模块包括电子标签控制机和射频发射机，多组射频收发中继模块间隔设置在地下沟道的顶壁上；无线通信模块与多组射频收发中继模块连接，无线通讯模块设置在地下沟道上方的地面上；服务器系统外接有无线信号接收天线。本实用新型的无源无线温度感应电子标签基于射频识别技术，实现对电缆在无源、无线环境下的温度监测。

Description

一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统

技术领域

本实用新型属于电力线路监控技术领域，尤其涉及一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统。

背景技术

随着智能电网的建设和电力系统状态检修工作的开展，输电线路在线监测技术得到迅速发展，2010年国家智能电网规划总报告中提出加大对输电线路状态监测装置及其系统的研制开发，全面建成覆盖全网范围的总部和各网省公司输电设备状态监测系统，利用先进的测量、信息、通信和控制等技术为沟道电缆进行集中实时监测，开展状态评估，实现灾害的预警。

温度是电气设备监测与控制的重要参数，高压输电线路的测温难点主要包括：1.高压输电线路，关键点温度不易测量；2.高温环境对测温传感器供电电源有要求，如采用电池供电则电池更换不易，维护工作量大；3.高压环境下，有线影响绝缘要求，不利于设备运行。

现有的沟道电缆温度监测系统主要包括以下几种：1.采用光纤布放测温；2电缆芯内布放温度传感器；3.温度传感器电缆表皮测温。

采用光纤布放测温是指将测温装置紧靠电缆外皮布放光纤，通过光纤感应电缆表皮温度。这种监测方式存在以下问题：布放的光纤中途在新布放电缆过程中很容易损伤，导致整根光纤报废，传输方式采用传统有线光纤网络传输方式；布放复杂，维护成本过高、布放成本过高、受环境因素影响大。通过电缆芯内布放温度传感器则需要在割开电缆表皮，在电缆芯处安放温度传感器，工作状态要在有源环境。其存在的缺陷如下：安装复杂，安放过程必须输电电缆断电状态，有源环境采用有源感应电缆电流方式，对安装实施环境要求高；传输采用有源方式或无线方式，无线传输需要在沟道内架设交流供电传输模块，成本高，对安装环境要求高。温度传感器电缆表皮测温是指在电缆表面布放温度传感器，温度传感器采用有源蓄电池供电方式。它存在的问题如下：温度传感器采用蓄电池或电缆感应电流供电方式，安装复杂，不利于电缆重新布放。

发明内容

本实用新型目的是提供一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，解决现有技术中沟道电缆监测系统安装不便、架设维护成本高、监测结果不稳定等问题。

为了解决上述问题，本实用新型的技术方案为：

一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，包括设置于地下沟道内的被测电缆，还包括温度采集电子标签、射频收发中继模块、无线通信模块和后台服务器系统；所述的温度采集电子标签包括柔性壳体，柔性壳体内设置有无线无源温度传感器，柔性壳体外端面贴设射频标签，柔性壳体的四周设置有绑扎口，所述的被测电缆上绑扎设置多组温度采集电子标签；所述的射频收发中继模块包括电子标签控制机和射频发射机，多组射频收发中继模块间隔设置在地下沟道的顶壁上；所述的无线通信模块与多组射频收发中继模块连接，无线通信模块设置在地下沟道上方的地面上；所述的服务器系统外接有无线信号接收天线。

所述的无线无源温度传感器包括温度检测模块、温度信息存储模块、通信控制模块和电磁感应自取电电源模块。

所述的多组射频收发中继模块相互连接，通过蓄电池或者直流电源供电。

所述的多组射频收发中继模块通过光缆连接，将温度信号汇聚后通过无线通信模块发送至服务器系统。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型的无源无线温度感应电子标签基于射频识别技术，实现对电缆在无源、无线环境下的温度监测，使标签绑扎对象与标签、温度感应对象之间一一对应，实现了真正电缆温度监测点实施性、唯一性的要求。

2.本实用新型的射频收发中继模块实现了射频电磁波的发射、接收、无线传输中继等功能，其供电方式采用蓄电池供电或直流供电，解决了传统监测系统布放交流电源对沟道环境的不安全因素影响。

3.本实用新型的无源无线温度采集电子标签体积小、安装快捷、测温灵敏、成本低廉、无维护费用、不易受环境因素影响。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型温度采集电子标签的结构示意图；

图中，1-温度采集电子标签，2-射频收发中继模块，3-无线通信模块，4-后台服务器系统，5-柔性壳体，6-无线无源温度传感器，7-射频标签，8-绑扎口，9-无线信号接收天线，10-被测电缆。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型基于射频识别(RFID)技术，其基本原理是射频收发中继模块2通过射频无线电磁反向散射耦合方式向温度采集电子标签1提供电磁波能量，温度采集电子标签1接收能量后，转化为测温能量和射频发射能量，将电缆表皮温度信息发射给射频收发中继模块2，多组射频收发中继模块2之间将温度信息汇聚后，通过无线通信模块3将信息以无线4G/GPRS（公有无线网络）传输的方式传输到电网指挥中心的后台服务器系统4。

下面结合附图对本实用新型进行进一步的说明：

参见图1，图2所示的一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，包括设置于地下沟道内的被测电缆10，还包括温度采集电子标签1、射频收发中继模块2、无线通信模块3和后台服务器系统4；所述的温度采集电子标签1包括柔性壳体5，柔性壳体5内设置有无线无源温度传感器6，柔性壳体5外端面贴设射频标签7，柔性壳体5的四周设置有绑扎口8，所述的被测电缆10上绑扎设置多组温度采集电子标签1；所述的射频收发中继模块2包括电子标签控制机和射频发射机，多组射频收发中继模块2间隔设置在地下沟道的顶壁上；所述的无线通信模块3与多组射频收发中继模块2连接，无线通信模块3设置在地下沟道上方的地面上；所述的服务器系统外接有无线信号接收天线9。

所述的无线无源温度传感器6包括温度检测模块、温度信息存储模块、通信控制模块和电磁感应自取电电源模块。

所述的多组射频收发中继模块2相互连接，通过蓄电池或者直流电源供电。

所述的多组射频收发中继模块2通过光缆连接，将温度信号汇聚后通过无线通信模块3发送至服务器系统4。

本实用新型的工作过程如下：

首先，射频收发中继模块2产生一个载波信号并通过其射频发射机发射出去，当温度采集电子标签1进入射频收发中继模块2所发射的电磁波有效覆盖区域内时，温度采集电子标签1被激活，激活的温度采集电子标签1将已经测得并存储在温度信息存储模块中的实时温度信息通过其通信控制模块内置天线发送高频信号至射频收发中继模块2，多组射频收发中继模块2之间将温度信息汇聚后，通过无线4G/GPRS或有线光纤网络传输到电网指挥中心的后台服务器系统4。服务器系统4根据逻辑运算判断该标签的合法性，针对不同的设定作出相应的处理和控制，如发出温度预警信息等。

当温度采集电子标签1绑扎于电缆上，作为一种无线射频识别传感器，每个温度采集电子标签1的射频标签7上都存放有各自的EPC码(Electronic Product Code)，EPC码唯一且在出厂时已固定。根据射频标签7的EPC码设置安装地址，用户在服务器端知道哪些特定的传感器在发送关键数据，从而知道温度关键点的地址问题，达到关键点温度监测的目的。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (4)

1.一种基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，包括设置于地下沟道内的被测电缆（10），其特征在于：还包括温度采集电子标签（1）、射频收发中继模块（2）、无线通信模块（3）和后台服务器系统（4）；所述的温度采集电子标签（1）包括柔性壳体（5），柔性壳体（5）内设置有无线无源温度传感器（6），柔性壳体（5）外端面贴设射频标签（7），柔性壳体（5）的四周设置有绑扎口（8），所述的被测电缆（10）上绑扎设置多组温度采集电子标签（1）；所述的射频收发中继模块（2）包括电子标签控制机和射频发射机，多组射频收发中继模块（2）间隔设置在地下沟道的顶壁上；所述的无线通信模块（3）与多组射频收发中继模块（2）连接，无线通信模块（3）设置在地下沟道上方的地面上；所述的服务器系统外接有无线信号接收天线（9）。

2.根据权利要求1所述的基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，其特征在于：所述的无线无源温度传感器（6）包括温度检测模块、温度信息存储模块、通信控制模块和电磁感应自取电电源模块。

3.根据权利要求1或2所述的基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，其特征在于：所述的多组射频收发中继模块（2）相互连接，通过蓄电池或者直流电源供电。

4.根据权利要求3所述的基于物联传感技术的电缆分布式智能测温系统，其特征在于：所述的多组射频收发中继模块（2）通过光缆连接，将温度信号汇聚后通过无线通信模块（3）发送至服务器系统（4）。