CN208270102U - 高压线路无源无线测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种高压线路无源无线测温系统，包括：声表面波温度传感器、射频天线、控制器，所述声表面波温度传感器设置在高压线路上的被测试点，所述控制器与所述射频天线连接，用于通过所述射频天线发射激励射频信号到所述声表面波传感器，还用于通过所述射频天线接收所述声表面波温度传感器回馈的带有温度信息的射频信号，并提取所述温度信息，实现了无源无线温度测量，提高了测量准确率以及安全性。

Description

高压线路无源无线测温系统

技术领域

本实用新型属于输电线路技术领域，更具体地说，是涉及一种高压线路无源无线测温系统。

背景技术

高压输电线路的导线接头是线路安全运行的薄弱环节，特别是耐张杆塔上用并沟线夹或用螺栓连接的跳线接头，因为这两种接头都是通过螺栓将导线连接在一起的，这种连接方式若安装时螺栓压的不紧或在正常运行中由于振动、摆动等造成螺栓松动，都会使该接头的电阻增大，从而引起接头温度的升高，导线接头的温度升高导致该接头的电阻进一步增加，并恶性循环，使导线接头的温度急剧升高直至将导线烧断。轻则影响正常输电，重则造成事故。

为了解决这一问题，现有技术多采用电流互感器取电温度传感器，通过电流互感器取电为传感器供电，但由于线路电流不稳定，所以供电也不稳定，而传感器本身消耗能量的方式有限，长期大电流工作可能导致自身发热从而影响测温准确性，同时弱电电路在高压线路连接点上接触运行，存在安全隐患。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压线路无源无线测温系统，旨在解决现有技术中高压线路测温系统温度测量准确率低、存在安全隐患的问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种高压线路无源无线测温系统，包括：声表面波温度传感器、射频天线、控制器；

所述声表面波温度传感器设置在高压线路上的被测试点；

所述控制器与所述射频天线连接，用于通过所述射频天线发射激励射频信号到所述声表面波传感器，还用于通过所述射频天线接收所述声表面波温度传感器根据所述激励射频信号产生的温度射频信号，并处理得到被测试点的温度。

进一步地，所述声表面波温度传感器包括：外壳、声表面波器件、设置在所述外壳内部的螺旋天线、吸波夹层；

所述吸波材料夹层设置在所述外壳侧面的内壁上；

所述声表面波器件外露于所述外壳顶面，由设置在所述顶面上的限位组件固定；

所述螺旋天线与所述声表面波器件连接，用于接收控制器通过所述射频天线发射的激励射频信号并将所述激励射频信号发送到所述声表面波器件，还用于发射所述声表面波根据所述射频激励信号产生的射频信号到所述射频天线。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统，还包括备用声表面波器件、选择器；

所述备用声表面波器件与所述声表面波器件通过所述选择器连接同一个螺旋天线。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：显示器；

所述显示器与所述控制器连接，用于显示所述温度信息。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括存储器；

所述存储器与所述控制器连接，用于存储所述温度信息。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块与所述控制器连接，用于将所述温度信息无线传输到系统管理平台。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：光伏电池板、蓄电池；

所述光伏电池板与所述蓄电池连接，用于为所述蓄电池充电；

所述蓄电池与所述控制器连接，用于为所述控制器提供电源。

本实用新型实施例提供的一种高压线路无源无线测温系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例通过提供一种高压线路无源无线测温系统包括：声表面波温度传感器、射频天线、控制器，所述声表面波温度传感器设置在高压线路上的被测试点，所述控制器与所述射频天线连接，用于通过所述射频天线发射激励射频信号到所述声表面波传感器，还用于通过所述射频天线接收所述声表面波温度传感器根据所述激励射频信号产生的温度射频信号，并处理得到被测试点的温度，实现了无源无线温度测量，提高了测量准确率以及安全性。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的高压线路无源无线测温系统的结构框图；

图2为一种无源无线温度传感器的主视图；

图3为一种无源无线温度传感器的剖视图。

附图标记：外壳1，声表面波器件2，螺旋天线3，吸波夹层4，限位组件5，外壳侧面6，外壳顶面7，声表面波温度传感器8，射频天线9，控制器10。

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

具体实施例：

如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种高压线路无源无线测温系统，包括：声表面波温度传感器8、射频天线9、控制器10；

所述声表面波温度传感器8设置在高压线路上的被测试点；

所述控制器10与所述射频天线9连接，用于通过所述射频天线9发射激励射频信号到所述声表面波传感器，还用于通过所述射频天线9接收所述声表面波温度传感器8根据所述激励射频信号产生的温度射频信号，并处理得到被测试点的温度。

可选地，所述声表面波温度传感器8可以被夹持在所述高压线路上的被测试点。

可选地，所述被测试点包括高压线路上的接点位置，例如跳线连接点。

声表面波是指在物体表面产生并沿着其自由表面或界面传播的一种弹性波，声表面波器件2是通过声表面波来传播和处理信号的一种器件，是声表面波温度传感器8的核心。声表面波器件2主要由压电基片和叉指换能器组成。压电材料是指受到压力作用在其两端面会出现电荷的一大类单晶或多晶的固体材料，它是声表面波器件2进行能量转化和信号传递的重要载体。叉指换能器是声表面波器件2的核心部分，当电信号(所述激励射频信号)输入到输入叉指换能器端时，压电基片可以通过逆压电效应将电能转化为机械能，并以声表面波的形式在基片表面传播；当输出叉指换能器端接收到声表面波信号时，压电基片又可以通过压电效应将声表面波的机械能转变成电信号(所述温度射频信号)输出。

构成谐振型声表面波器件的声表面波谐振器由一个叉指换能器以及在叉指换能器两边对称分布的两组反射栅组成，叉指换能器与反射栅构成一个谐振腔，使得声表面波谐振器只对特定频率的射频信号产生响应，这个特定的频率即为声表面波谐振器的谐振频率。随着外界温度的变化，声表面波谐振器的谐振频率会随之改变，通过测试其谐振频率的变化就可以得到对应的待测温度物理量。因此所述温度射频信号为所述声表面波器件2根据激励信号产生谐振后生成的能够反映温度信息的射频信号。

所述高压线路无源无线测温系统的工作过程为：所述控制器10的信号激励模块通过所述射频天线9发送所述激励射频信号，所述声表面波温度传感器8的声表面波器件2通过螺旋天线3接收所述激励射频信号，所述声表面波温度传感器8的声表面波器件2根据所述激励射频信号谐振产生所述温度射频信号。激励周期结束后，所述温度射频信号通过螺旋天线3被发送，所述控制器10的信号接收模块通过所述射频天线9接收所述温度射频信号，并将所述温度射频信号进行放大、下变频、滤波、模数转换得到数字信号。通过发射强度相同、频率不同的所述激励射频信号，寻找产生的所述温度射频信号中最强的频率点，利用谐振频率与温度的线性关系，计算出当前温度。

本实用新型实施例提供的一种高压线路无源无线测温系统的有益效果在于：与现有技术相比，本实用新型实施例通过提供一种高压线路无源无线测温系统包括：声表面波温度传感器8、射频天线9、控制器10，所述声表面波温度传感器8设置在高压线路上的被测试点，所述控制器10与所述射频天线9连接，用于通过所述射频天线9发射激励射频信号到所述声表面波传感器，还用于通过所述射频天线9接收所述声表面波温度传感器8根据所述激励射频信号产生的温度射频信号，并处理得到被测试点的温度，实现了无源无线温度测量，提高了测量准确率以及安全性。

进一步地，所述声表面波温度传感器8包括：外壳1、声表面波器件2、设置在所述外壳1内部的螺旋天线3、吸波夹层4；

所述吸波材料夹层设置在所述外壳侧面6的内壁上，通过设置所述吸波夹层4可以避免因信号散射造成的信号强度减弱；

所述声表面波器件2外露于所述外壳顶面7，由设置在所述顶面上的限位组件5固定，所述声表面波器件2的外露面用于与被测试点接触，以保证声表面波器件2与被测试点具有相同温度，提高温度测量的准确率；

所述螺旋天线3与所述声表面波器件2连接，用于接收控制器10通过所述射频天线9发射的激励射频信号并将所述激励射频信号发送到所述声表面波器件2，还用于发射所述声表面波根据所述射频激励信号产生的射频信号到所述射频天线9。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统，还包括备用声表面波器件、选择器；

所述备用声表面波器件与所述声表面波器件2通过所述选择器连接同一个螺旋天线3。

可选地，所述声表面波器件2与所述备用声表面波器件可以根据所述控制器10发送的占空比为1:1的脉冲选择信号，交替使用，还可以在所述控制器10检测到所述声表面波器件2无响应时，发送相应的选择信号，启动所述备用声表面波器件，相应地，所述控制器10还包括所述声表面波器件2检测模块，通过比较所述温度射频信号的强度与强度预设阈值实现。

通过设置所述备用声表面波器件，避免了在现场操作中出现的所述声表面波器件2无响应时需要人工更换造成的不便与人力浪费、工作效率低。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：显示器；

所述显示器与所述控制器10连接，用于显示所述温度信息，便于工作人员实时查看开关柜温度情况。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括存储器；

所述存储器与所述控制器10连接，用于存储所述温度信息，便于工作人员查询历史温度信息，对出现过故障的测试点提高重视，增加检修次数。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块与所述控制器10连接，用于将所述温度信息无线传输到系统管理平台。可选地，所述无线通信模块10可以为GPRS模块(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)，信号不易丢失，安全可靠。

进一步地，所述的高压线路无源无线测温系统还包括：光伏电池板、蓄电池；

所述光伏电池板与所述蓄电池连接，用于为所述蓄电池充电，便于节能环保；

所述蓄电池与所述控制器10连接，用于为所述控制器10提供电源，保证在夜晚等光伏电池板不能为所述蓄电池充电的时候，所述蓄电池能够持续供电。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种高压线路无源无线测温系统，其特征在于，包括：声表面波温度传感器、射频天线、控制器；

所述声表面波温度传感器设置在高压线路上的被测试点；

所述控制器与所述射频天线连接，用于通过所述射频天线发射激励射频信号到所述声表面波温度传感器，还用于通过所述射频天线接收所述声表面波温度传感器根据所述激励射频信号产生的温度射频信号，并处理得到被测试点的温度信息。

2.根据权利要求1所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，所述声表面波温度传感器包括：外壳、声表面波器件、设置在所述外壳内部的螺旋天线、吸波夹层；

所述吸波夹层设置在所述外壳侧面的内壁上；

所述声表面波器件外露于所述外壳顶面，由设置在所述顶面上的限位组件固定；

所述螺旋天线与所述声表面波器件连接，用于接收控制器通过所述射频天线发射的激励射频信号并将所述激励射频信号发送到所述声表面波器件，还用于发射所述声表面波根据所述射频激励信号产生的射频信号到所述射频天线。

3.根据权利要求2所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，还包括备用声表面波器件、选择器；

所述备用声表面波器件与所述声表面波器件通过所述选择器连接同一个螺旋天线。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，还包括：显示器；

所述显示器与所述控制器连接，用于显示所述温度信息。

5.根据权利要求1-3任一项所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，还包括存储器；

所述存储器与所述控制器连接，用于存储所述温度信息。

6.根据权利要求1-3任一项所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，还包括：无线通信模块；

所述无线通信模块与所述控制器连接，用于将所述温度信息无线传输到系统管理平台。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高压线路无源无线测温系统，其特征在于，还包括：光伏电池板、蓄电池；

所述光伏电池板与所述蓄电池连接，用于为所述蓄电池充电；

所述蓄电池与所述控制器连接，用于为所述控制器提供电源。