[发明专利]一种基于无源无线声表面波温度传感器的温度检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力无源无线测温领域，特别涉及一种基于无源无线声表面波温度传感器的温度检测方法。 

背景技术

电力系统高压设备中的高压开关柜触头、高压母排接头、断路器接头、地埋电缆等电力设备，在长期运行过程中会出现老化或接触电阻过大而发热，而发热又加速报设备的老化或接触电阻进一步加大，导致发热加剧，因此进入一个恶性循环，最后容易导致设备的损坏。随着城市的发展和智能电网的建设，对高压电压设备的温度监测也越来越重要。 

目前，已有的测温技术大概可概括为：热电偶、红外测温、光纤光栅、有源无线、无源无线方式。 

热电偶方式因为其需要金属导线传输信号，绝缘困难。 

光纤光栅测温因光纤易折、易断的特点，导致工程安装便得困难，而且积累灰尘后容易导致绝缘性能下降。 

红外测温时聚焦存在困难，测量角度和空气中的灰尘都对测量的准确度造成了影响，而且红外测温也无法实现在线监测，同时红外测温价格昂贵。 

有源无线测温因需要在传感器上安装电池，安全方面存在隐患，而且电池是有使用寿命的，用完后需要更换电池，这对工程维护带来了很大的困扰。 

无源无线测温目前大部分采用的是无源无线声表面波温度传感器，它采用无线通信方式，绝缘性好，而且因为传感器是无缘的，不存在有源无线方式的安全隐患及更换电池的问题，无需后期工程维护。同时无源无线声表面波温度传感器的谐振频率随温度漂移的线性度比较好，比较方便进行温度检测，因此无源无线测温十分适合高压电力设备的温度在线监测。目前，已有技术中大多采用对传感器的工作频率范围进行扫频，找出传感器反馈信号功率最大值所对应的发射频率为谐振频率并再计算温度的方法，但是该方法过度依赖于传感器反馈信号功率的大小，当传感器反馈回的信号微弱时，在检测过程中非常容易受到外部空间或是传感器之间的相互干扰，导致温度出现异常。 

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种新的基于无源无线声表面波温度传感器的温度检测方法，解决检测过程中过度依赖传感器反馈信号强度、抗干扰能力弱、环境自适应能力差的问题，提升无线测温距离，提高温度检测的可靠性及环境自适应能力。 

为实现以上目的，本发明提供了一种基于无源无线声表面波温度传感器的温度检测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤： 

步骤A)、在无源无线声表面波温度传感器的工作频率范围内，检测装置以扫频的形式依次发射多个功率相同、频率不同的射频信号给无源无线声表面波温度传感器并接收传感器反馈的射频信号，经过滤波放大后检测反馈信号与发射信号之间的相位差 和反馈信号的功率；

步骤B)、找出相位差突变量最大时所对应的发射频率，记录为谐振频率，并根据计算公式计算温度值，所述为定标校准时的实际温度值，为时所测得的实际谐振频率，为传感器频率随温度的漂移率；

步骤C)、根据谐振频率所对应的反馈信号功率以及谐振频率前一次、后一次检测频率点所对应的反馈信号功率和，分析出传感器的饱和程度，并自动调节下一次检测过程中射频发射电路发射信号的功率，使传感器适度饱和，工作在最优情况，具有较强的环境自适应能力。

进一步的，所述步骤A中，设所述无源无线声表面波温度传感器的工作频率范围为L-H，检测装置以为步进依次发送频率为L、L+S、L+2S……L+(m-1)S、H的射频信号并检测传感器反馈的射频信号，所述m为大于1的自然数；每次发射持续的时间为预设的固定时间，完成发射后检测装置立即切换到接收状态接收传感器反馈的射频信号，间隔预设的固定时间后检测信号与发射频率之间的相位差和信号的功率大小；每次发射射频信号之前延迟一定的延迟时间，满足：，所述、为预设的固定时间，k为小于j的随机整数，所述j为预设的正整数。 

进一步的，所述步骤C还包括：计算和，若且时，则下一次检测过程中发射信号功率降低dBm，若或时，则下一次检测过程中发射信号功率增加dBm，所述、、为预设的常数，且

对比现有技术，本发明存在以下技术效果：

1、  解决了以传感器反馈信号强度来判断谐振频率方法中存在的过度依赖传感器反馈信号强度大小的问题，提高抗干扰能力。

2、  具有发射功率自动调节功能，可自动适应各种复杂环境，保证传感器的最优工作状态，提升温度检测的可靠性。 

附图说明

    图1为本发明实施例中的温度检测流程； 

    图2为本发明实施例中提供的步骤A的实施流程；