CN208887796U - 一种基于uhf技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，包括在线监测终端、站端管理显示屏、测温数据采集器和测温传感器，测温传感器集成有UHF电子标签，UHF电子标签与测温数据采集器连接的天线进行通信，测温数据采集器连接到站端管理显示屏，站端管理显示屏通过交换机连接到在线监测终端。本实用新型实时监测电气接点温升，保证设备运行安全，对于预防开关柜事故发生具有重要作用，采用集成有UHF电子标签的测温传感器，免除了电池和传感器后期的维护成本，节能环保，完全取消供电导线和数据传输的线缆，可以实现高压开关设备的免维护测温，减少电网事故的发生，降低电网跳闸率，大大提高电网的可靠运行。

Description

一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统

技术领域

本实用新型属于变电站无线无源测温系统技术领域，具体涉及一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统。

背景技术

变电站的高压开关柜在长期运行过程中，开关的触点和母线连接等部位因老化或接触电阻过大而发热。电气接点的连接方式主要以螺栓连接为主，螺栓一般采用钢材制成，不同金属的膨胀效应不同。钢制螺栓的金属膨胀系数要比铜质、铝质母线小得多，尤其是螺栓型设备接头，在运行中随着负荷电流及温度的变化，其铝或铜与铁的膨胀和收缩程度将有差异而产生蠕变，也就是金属在应力的作用下缓慢的塑性变形，蠕变的过程还与接头处的温度有很大的关系。螺栓连接处往往出现温升异常的情况，每次温度变化的循环所增加的接触电阻，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，最终造成事故。而现有测温传感器的电池供电方式定期维护并不现实，电源供给将成为阻碍应用的瓶颈之一。当更换或检修电池存在不便、费用昂贵或危险之时。

发明内容

本实用新型解决的技术问题是：提供一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，以解决上述现有技术中存在的问题。

本实用新型采取的技术方案为：一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，包括在线监测终端、站端管理显示屏、测温数据采集器和测温传感器，测温传感器集成有UHF电子标签，UHF电子标签与测温数据采集器连接的天线进行通信，测温数据采集器连接到站端管理显示屏，站端管理显示屏通过交换机连接到在线监测终端。

优选的，上述测温传感器采用表带式结构，装卸方便快捷。

本实用新型的有益效果：与现有技术相比，本实用新型通过在接点处安装无线充电式的无源无线在线测温传感器实时监测电气接点温升，保证设备运行安全，对于预防开关柜事故发生具有重要作用，采用集成有UHF电子标签的测温传感器，无线充电式的无源无线在线测温传感器，免除了电池和传感器后期的维护成本，节能环保，完全取消供电导线和数据传输的线缆，简化了高压电力设备领域中的安装和维护工作，可以实现高压开关设备的免维护测温，减少电网事故的发生，降低电网跳闸率，大大提高电网的可靠运行。

附图说明

图1是本实用新型的结构原理示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体的实施例对本实用新型进行进一步介绍。

实施例1：如图1所示，一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，包括在线监测终端、站端管理显示屏、测温数据采集器和测温传感器，测温传感器集成有UHF电子标签，UHF电子标签与测温数据采集器连接的天线进行通信，测温数据采集器连接到站端管理显示屏，站端管理显示屏通过交换机连接到在线监测终端。

站端管理显示装置采用珠海黑石电气自动化有限公司的站端管理显示装置BSCW10P，站端管理显示装置BSCW 10P为用于工业监测和控制系统的显示和操控终端设备。产品采用工业级的液晶显示屏，能应用于苛刻的运行环境，并拥有高亮度背光和极长的运行寿命。运行系统稳定高效，易于更新和维护，可根据项目和客户要求定制界面和功能。

优选的，上述测温传感器采用表带式结构。

UHF电子标签依靠天线接收阅读器发射的能量，当标签处在阅读器的电磁场范围内时，通过电磁场空间耦合，标签从电磁场中获得能量，再用整流的方法将射频能量转变为直流电源，通过大电容对直流电源进行储能，在电压累计达到启动电压时，激活测温系统电路，发射测温数据。温度传感器及模数转换器完成温度的传感及量化，UHF返回数据的方式是通过控制天线接口的阻抗，由阻抗变化改变天线的反射系数，从而对载波信号完成调制。集成温度传感器的UHF电子标签。主要由射频前端接收电路、数字逻辑控制部分、温度传感及量化、存储器四部分组成。

射频前端接收电路：射频模拟前端模块实现信号能量转换，调制解调，时钟产生、整形等功能。其中整流器完成交流到直流的转换，由于标签接受到的能量随标签天线和RF发射器之间的距离而变化，整流器输出的直流电压有很大的变化范围。稳压电路将整流器输出电压稳定在标签的工作电压。时钟电路产生的时钟通过时钟计数器实时计数，采用逐次逼近的方法控制振荡器工作电流实现时钟校准。

射频前端接收电路包括：整流器、稳压电路、解调反调制电路、时钟产生及电流源电路。

温度传感器电路：温度传感器分别产生两个不同温度特性的电压Vp、Vref，其中Vp随温度线性变化，Vref 不随温度变化。工作原理如下：电路差分输入、单端输出运算放大器的第一极，运放输入端就会产生固定的失调。运算放大器工作电流与输入电压就会是一个指数关系。并且此固定的失调电压是正温度系数。将此正温度系数的电压与二极管PN结的负温度系数的电压按照一定的权重叠加，输出零温度系数的电压。

数字逻辑部分：标签数字电路由解码器，控制逻辑电路，存储器三个基本部分组成，其中，解码器部分包括复位信号解码器、时钟及数据校准信号解码器和数据信号解码器三部分；控制逻辑电路包括控制状态机模块、存储器读取控制模块及反调控制模块三部分。采用电源管理的方法降低数字部分功耗。将数字模块细化，使整个数据通信过程中，相关翻转的模块尽可能少,逐次逼近型模数转换器的 差分非线性与积分非线性误差 以达到降低功耗的目的。电源管理模块根据状态机的变化，在不同的时间段分别切断不相关的解码器等电路信号与时钟。标签芯片工作频率比较低，电源管理是可行的。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式实例，本实用新型的保护范围并不局限于此。熟悉该技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易找到变化或替换方式，这些都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。为此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，其特征在于：包括在线监测终端、站端管理显示屏、测温数据采集器和测温传感器，测温传感器集成有UHF电子标签，UHF电子标签与测温数据采集器连接的天线进行通信，测温数据采集器连接到站端管理显示屏，站端管理显示屏通过交换机连接到在线监测终端。

2.根据权利要求1所述的一种基于UHF技术的变电站高压开关柜无线无源测温系统，其特征在于：测温传感器采用表带式结构。