[發明專利]變電站一次設備無源溫度測量傳感器

有效

• 申請號: 201310462368.5
• 申請日: 2013-09-30
• 公開（公告）號: CN104515617B
• 公開（公告）日: 2017-11-21
• 發明（設計）人: 虞堅陽;褚國偉;范忠;杜思思
• 申請（專利權）人: 江蘇省電力公司常州供電公司;江蘇省電力公司;國家電網公司
• 主分類號: G01K7/34
• 分類號: G01K7/34
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司32214
• 代理人: 張兢

技術領域

本發明涉及變電站一次設備溫度檢測技術領域，具體涉及一種適用于變電站一次設備溫度測量的無源溫度測量傳感器。

背景技術

每座變電站一次設備溫度監測點均在500個以上，若按照規定的巡檢周期人工巡檢，其巡檢量及記錄數據量十分巨大，現有的溫度測量技術不能滿足日常巡檢要求。目前變電站一次設備的溫度測量方法主要有試溫蠟片法、示溫記錄標簽法、紅外測溫法或遠紅外攝像機測溫、光纖測溫法等。試溫蠟片法在被監測點的溫度超過試溫片的融點后，試溫片容易融化滴落，更換成本高；示溫記錄標簽法具有超溫后變色的顏色記錄功能，但也需要人工定期巡查，工作量大；紅外測溫法由于紅外設備容易受太陽光線影響造成溫度測量誤差，測量環境要求高，設備昂貴；光纖測溫法采用分布式光纖傳感器傳送信號，光纖易彎易折，不能受到環境污染，否則影響絕緣。還有一些測溫技術通常采用電池供電，安全穩定性差，會帶來二次更換的問題。

隨著新技術的發展，一種能夠無源傳輸數據且具有一定寄存能力的無源傳感器已經出現。根據相關文獻報道，無源傳感器是一種非接觸自動識別技術演化而來的技術。一般設計就是將溫度傳感器安裝在設備可能產生溫升的位置，通過無源傳感器與溫度傳感器連接將信號傳輸出去，體積大，使用不便。理想的解決方案是將溫度傳感器嵌入于無源傳感器中，由于這樣使芯片功耗較大，無法集成到無源芯片中，或者是受磁場影響較大，如熱敏電阻，難以適應變電站這種強磁場、強干擾的工作環境。

發明內容

本發明的目的是：克服現有技術的不足，提供一種集成度高、體積小、抗干擾能力強且不需要外加電源的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，能夠有效適用于變電站一次設備的溫度測量，大幅提高巡檢效率、降低維護成本。

本發明的技術方案是：本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，其結構特點是：包括：射頻接收電路、溫度傳感電路、數字邏輯電路和存儲器

上述的射頻接收電路包括耦合元件、整流電路、穩壓電路和調制解調電路；耦合元件與調制解調電路雙向信號電連接；整流電路與耦合元件電連接；穩壓電路與整流電路電連接；溫度傳感電路包括電容測溫電路和模數轉換器；模數轉換器與電容測溫電路信號電連接；數字邏輯電路包括邏輯控制器和編解碼器；編解碼器與邏輯控制器雙向信號電連接；數字邏輯電路的編解碼器與射頻接收電路的調制解調電路雙向信號電連接；存儲器與溫度傳感電路的模數轉換器信號電連接；存儲器與數字邏輯電路的邏輯控制器雙向信號電連接；

上述的射頻接收電路為一種僅響應與耦合元件固有頻率相同或接近的激勵信號、利用聲表面波耦合元件的頻率選擇性感知被測設備的溫度的電路；

上述的電容測溫電路為一種根據電容電橋原理對電容-溫度特性進行測量、再將電容量和溫度的關系進行對應、輸出與溫度相對應的信號的電路。

進一步的方案是：上述的存儲器內存儲的信息采用ID編碼結構，包括所測量的變電站一次設備的設備ID，傳感器ID和測量信息。

本發明具有積極的效果：（1）本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，采用無源溫度測量技術，無需電源，免去電池等電源二次更換問題，可實現對變電站一次設備溫度的長期有效監測。（2）本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，采用電容測溫，電容具有不受磁場影響的特性，能夠適應強磁場干擾環境條件；同時電容對溫度的靈敏度高，外形尺寸小且可根據需要制成各種形狀，從而能夠有效適應變電站一次設備溫度檢測的復雜環境，適用性強。（3）本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，采用非接觸式測溫，不對設備產生損傷，集成度高，實施方便，成本低廉。（4）本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，可大幅地提高變電站一次側設備溫度巡檢效率、降低維護成本，保障用電安全。（5）本發明的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，其射頻接收電路僅響應與耦合元件固有頻率相同或接近的激勵信號，因而能夠有效適應變電站復雜的電磁場使用環境。

附圖說明

圖1為本發明的電路構成原理示意圖，圖中還顯示了變電站一次設備；

圖2為圖1中的存儲器內的信息編碼結構示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步詳細的說明。

（實施例1）

見圖1，本實施例的變電站一次設備無源溫度測量傳感器，主要由射頻接收電路、溫度傳感電路、數字邏輯電路和存儲器組成。