变电站一次设备关键点无源温度测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签、读写器和后台管理分析系统，将无源电子标签附着于设备温度检测点，工作人员携带手持式读写器可以方便地读取该设备温度检测点的实际温度；手持式读写器通过串口通信将温度信息传输到后台服务器；后台系统软件结合网络通信、数据库管理等技术，实现电子标签的温度信息分析，并自动给出设备当前状态信息。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电力系统领域，具体涉及变电站一次设备关键点无源温度测试系统。
技术介绍
对电力系统进行及时的设备巡检，直接影响到输变电系统正常运行，关系到配电、用电系统正常运作，乃至影响到整个电力系统。各大运营供电公司都拥有多座变电站，每座变电站一次设备监测点高达几百上千个，人工巡检量及记录数据量十分巨大。对变电站一次设备监测点的巡检主要是收集设备关键点的温度数据，通过分析汇集带有识别信息的变电设备温度等状态信息，实现提前预警，根据相关检修规程，实现设备的正常、异常、严重状态评判，提出检修周期及检修策略建议。现有温度测量的方法主要采用两种方式，其一，在易发热的关键部位放置试温蜡片的方法，该方法落后，劳动强度大；其二，应用红外测温技术进行温度检测，发生在细节部位易错过，且设备价格昂贵，测试精度主要受操作人员的影响；受时间限制，白天测量容易受阳光的影响，有时必须晚上进行测量。近年来，RFID标签因具有非接触自动识别、不受环境影响、适用范围广等诸多优点，RFID标签技术得到长足发展。RFID标签能够标识目标对象，但不能得知其所处的环境，而传感器可以测得目标对象所处的温度、压力、磁场或其他化学特性等环境量，如果将RFID标签与传感器相结合，将能够更好地扩展RFID系统的功能，服务于电力系统领域。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种变电站一次设备关键点无源温度测试系统，可方便地安装到设备的相应部位收集设备关键点的温度，通过分析实现提前预警，对设备的状态进行评判，提出检修策略。为了解决以上所述技术问题，本专利技术所述变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签、读写器和后台管理分析系统，所述UHF-RFID电子标签内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议传输给所述读写器；所述读写器包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统，所述读写器在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。进一步，要专利技术所述UHF-RFID电子标签的测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取采用2.45GHz、芯片通信采用915MHz两个频段分别进行。本专利技术所述无源温度检测试系统，将无源电子标签附着于设备温度检测点，工作人员携带手持式读写器可以方便地读取该设备温度检测点的实际温度。手持式读写器通过串口通信将温度信息传输到后台服务器。后台系统软件结合网络通信、数据库管理等技术，实现电子标签的温度信息分析，并自动给出设备当前状态信息。本专利技术的有益效果：（1）无源电子标签使用非接触自动识别技术，避免因接触而产生的故障；（2）阅读距离远（最远可达20m以上）；（3）无源电子标签不需要供电电源，无需保养和维护，使用寿命可长达10年，价格低廉；（4）无源电子标签完全密封，因而具有良好的防水、防尘、防污损、防电磁干扰等性能；（5）读写器实现现场作业电子化、信息化、智能化，从而最大程度提高工作效率。本专利技术符合电力公司的实际现场作业需求，可极大地提高相关专业工作的管理水平，节省大量的人力、物力，有效地提高工作效率和检修质量，降低检修成本，具有良好的社会效益和经济效益。附图说明图1为本专利技术的系统结构示意图；图2为本专利技术所述UHF-RFID电子标签工作原理的示意图；图3为本专利技术所述手持式读写器主要硬件组成示意框图。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步详细说明。本专利技术所述变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签1、读写器2和后台管理分析系统，所述UHF-RFID电子标签1内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议传输给所述读写器2；所述读写器2包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统，所述读写器2在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。进一步，要专利技术所述UHF-RFID电子标签1的测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取采用2.45GHz、芯片通信采用915MHz两个频段分别进行。实施例：(1)研制无源无线温度传感器温度传感器是利用感温材料、电子元件的物理参数随温度变化的特性，将非电学的温度参数转换为电学量，从而可以进行温度精确测量与自动控制。将温度传感器集成于RFID标签芯片中，在实现自动识别的同时还可以检测周围环境的温度，极大的扩展了RFID技术的应用。本专利技术将传统UHF-RFID电子标签加入温度传感模块，同时附加一个A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPCClassGen2通信协议，传输到在线式读写器上。将温度传感模块、标签芯片、天线和支持电容器封装起来，形成小型化、抗金属的新型电子标签（无源无线温度传感器）。UHF-RFID测温芯片采用双频段工作方式，即芯片能量获取与芯片通信采用2个频段分别进行，解决了单频段能量供应不足的问题，提高通信距离。电子标签又称为射频标签，电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。本专利技术所述无源RFID标签芯片符合国际标准ISO18000及EPCClassGen2，采用双频段工作方式(915MHz和2.45GHz)，即芯片能量获取与芯片通信采用2个频段分别进行，解决了单频段能量供应不足的问题，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF‑RFID电子标签（1）、读写器（2）和后台管理分析系统，其特征在于，所述UHF‑RFID电子标签（1）内设置有温度传感模块和A/D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000‑6及EPC Class Gen2通信协议传输给所述读写器（2）；所述读写器（2）包括主控制模块、RF收发模块、显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口模块、键盘模块及电源系统；所述读写器在某一区域内完成对所述UHF‑RFID电子标签（1）温度信息的采集及显示，并将相应数据存储于存储器中，通过网络接口传送到所述后台管理分析系统；所述后台管理分析系统采用B/S结构，包括变电站温度监测管理系统和WEB服务器软件，所述后台管理分析系统接收所述读写器（2）传送的相应数据并进行分析，实现系统建模、温度采集、数据查询、系统维护、WEB浏览和远程维护功能。

【技术特征摘要】
1.变电站一次设备关键点无源温度测试系统，包括UHF-RFID电子标签（1）、读写器（2）
和后台管理分析系统，其特征在于，所述UHF-RFID电子标签（1）内设置有温度传感模块和A/
D变换器，将温度传感模块的信号值转化为数字信号，并将其按照标准的ISO18000-6及EPC
ClassGen2通信协议传输给所述读写器（2）；所述读写器（2）包括主控制模块、RF收发模块、
显示模块、实时时钟模块、扩展存储模块、USB接口模块、串行通讯接口模块、以太网络接口
模块、键盘模块及电源系统；所述读写器在某一区域内完成对所述UHF-RFID电子标签（1...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈宏，沈龙，高学明，徐云水，余海宽，孙成龙，陈鹏，宁宇，双思，李锐，
申请(专利权)人：云南电网有限责任公司昭通供电局，云南日创科技有限公司，
类型：发明
国别省市：云南;53