[发明专利]一种用于开关柜的无源无线测温系统

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备技术领域，更具体地说，尤其涉及一种用于开关柜的无源无线测温系统。

背景技术

目前，有多种测温技术已经应用于电力设备测温中，比较传统的是示温贴纸和红外测温仪，均属于人工巡检的辅助设备，需要人员定期到现场观察和检查。最常用的人工红外测温存在以下几方面的缺陷：1、漏检、误检概率大：受巡检人员的责任心、专业水平、工作状态影响大，数据可靠性低；2、受灰尘、天气等环境影响大：当被测部位有凝露和灰尘污垢时测温不准，室外测温则受雨雪和雾霾天气影响大；3、只能检测无遮挡、可视范围内的温度：红外测温无法检测视线范围外的温度，甚至不能测玻璃窗后面的温度；4、人力成本高：需要人员到现场，这在偏远荒凉地区尤其增加了人力成本。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供一种成本低、安装方便、安全性能高的用于开关柜的无源无线测温系统，对开关柜内易发热部位进行在线测温。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种用于开关柜的无源无线测温系统，包括无线传感器、天线、读取器和监视器，所述无线传感器固定在开关柜触头背面的母排上，所述天线吸附于开关柜内壁上，其通过同轴电缆与读取器连接，所述读取器与监视器之间通过串行通信接口或者无线传输模块实现数据传输。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、安全可靠性高：无线测温方式避免了在高压设备上引入连线，不影响高压绝缘，避免了“爬电”的隐患，而且传感器不需要电池供电，避免了电池高温爆炸和化学泄漏等隐患；

2、安装方便：传感器体积小，与读取器之间数据无线传输，安装方便灵活，不受设备结构和空间影响，避免了复杂的布线；

3、测温实时性好：在线测温，可随时检测开关柜设备温度变化；

4、维护方便：传感器完全无源，不需定期更换电池，使用寿命长，安装成功后基本免维护。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1－开关柜；2－母排；3－无线传感器；4－天线；5－读取器；6－监视器。

具体实施方式

下面结合附图中的实施例对本发明作进一步的详细说明，但并不构成对本发明的任何限制。

如图1所示，本发明提供的一种用于开关柜的无源无线测温系统，包括无线传感器3、天线4、读取器5和监视器6。所述无线传感器3通过螺栓、专用夹具或者扎带固定在开关柜触头背面的母排2上，所述天线4为强磁力板状天线，其底部设有强磁力磁铁，可使天线吸附于开关柜1内壁上，天线4通过同轴电缆与读取器5连接，所述读取器5与监视器6之间通过串行通信接口（如RS485）或者无线传输模块实现数据传输。

本发明中，所述无线传感器3为谐振型声表面波传感器；读取器5为谐振型声表面波读取器，它类似于一个脉冲雷达收发器，工作状态下，读取器5不断发射脉冲扫频信号，所发射的信号会激励起传感器3的谐振，从而使读取器5能够检测到传感器3的谐振频率，进而解析出温度值。

本发明工作时，由读取器5发出电磁扫描信号，无线传感器3接收到电磁信号后通过叉指换能器转换成其内部工作的声表面波，声表面波沿内部压电基片传播，反射产生谐振，其谐振频率与温度呈线性关系；谐振信号再由叉指换能器转换成电磁信号，经天线4返回到读取器5，读取器5提取无线传感器3返回的电磁波信号频率特征，获得温度信息，并在监视器6上显示。

通常，电力开关柜一般分多个腔室，不同腔室之间由金属隔板隔开，而声表面波传感器是无源的，信号很微弱，其信号很难被位于金属隔板另一侧的天线接收到。因此，在实际安装中一般每3个传感器搭配1个天线设于一个腔室，用于检测一个腔室内A、B、C三相的温度。而传感器最多分为12 种型号，分别工作在 12个频段，编号相邻的传感器工作频段也相邻，为了消除相邻传感器之间可能因感温芯片寄生频点干扰而产生的影响，在布局时尽量保证相邻测温位置传感器型号不相邻。例如：型号为 S1、S3、S5 的传感器装在开关柜上层腔室；型号为 S2、S4、S6 的传感器装在开关柜下层腔室。为了使测量的温度值更加准确，传感器应该安装在触头背面的母排上，与触头的距离尽量小。