一种用于设备检测的智能传感标签制造技术

本发明专利技术公开了一种用于设备检测的智能传感标签，包括传感器、电源、射频芯片、射频天线和模式切换模块；射频芯片包括相连的射频模块和MCU，传感器和模式切换模块均与MCU连接，射频模块通过射频天线与后台通信；模式切换模块控制所述智能传感标签的工作模式切换；电源为各个部件供电。本发明专利技术实现对设备数据的实时监测，并通过射频模块设备数据，以及告警等功能，安装简便，很好解决传统的人员巡检等方法效率低，成本高、数据采集频率低以及不能及时反馈等问题。

【技术实现步骤摘要】
一种用于设备检测的智能传感标签
本专利技术涉及一种用于设备检测的智能传感标签，属于物联网感知及无线通讯

技术介绍
电力设备在运行中经常受电、热、机械的负荷作用，以及自然环境（日照、气温、气压、湿度、风沙雨雪以及污秽等）的侵蚀影响，长期工作会引起老化、疲劳、磨损，以致性能逐渐下降，可靠性逐渐降低。为保证电力系统的安全运行，必须对系统重要设备的运行状态进行监视与检测，监测的目的在于及时发现设备的各种劣化过程的发展，以求在可能出现故障或性能下降到影响正常工作之前，及时维修、更换，避免发生危及安全的事故。电力设备状态监测的传统方法是经常性的人工巡视与定期预防性检修、试验。设备在运行中由值班人员经常巡视，凭外观现象、指示仪表等进行判断，发现可能的异常，避免事故发生。传统方法效率低，成本高，且可能会给工作人员带来一定危险。
技术实现思路
为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种用于设备检测的智能传感标签。为了达到上述目的，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于设备检测的智能传感标签，包括传感器、电源、射频芯片、射频天线和模式切换模块；射频芯片包括包括相连的射频模块和MCU，传感器和模式切换模块均与MCU连接，射频模块通过射频天线与后台通信；模式切换模块控制所述智能传感标签的工作模式切换；电源为各个部件供电。还包括与MCU连接的晶体振荡器。模式切换模块为干簧管，干簧管通过外部磁场控制，实现所述智能传感标签的工作模式切换。所述智能传感标签的工作模式包括仓储模式和采集模式；在仓储模式时，所有部件均不工作；采集模式包括低功耗模式和正常功耗模式；在低功耗模式时，MCU只有RTC在低频时钟下运行，其余部件不工作；正常功耗模式时，所有部件工作。在MCU工作时，检测电源电压，根据电压变化调整，调整正常功耗模式时需唤醒部件的唤醒周期。射频天线包括基板，基板上设置有第一辐射部和第二辐射部；第一辐射部包括一个水平部和两个竖直部，两个竖直部的顶端分别与水平部的两端连接，两个竖直部相对；第二辐射部为连续的方波状，第二辐射部的左侧与第一辐射部水平部的一端连接，方波的波峰与第一辐射部水平部齐平。本专利技术所达到的有益效果：本专利技术实现对设备数据的实时监测，并通过射频模块设备数据，以及告警等功能，安装简便，很好解决传统的人员巡检等方法效率低，成本高、数据采集频率低以及不能及时反馈等问题。附图说明图1为本专利技术的原理框图；图2为射频模块和MCU的原理框图；图3为高温传感器原理框图；图4为射频天线的设计图；图5本专利技术的工作流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本专利技术的技术方案，而不能以此来限制本专利技术的保护范围。如图1所示，一种用于设备检测的智能传感标签，包括传感器、电源、射频芯片、射频天线、模式切换模块和晶体振荡器。如图2所示，射频芯片包括包括相连的射频模块和MCU，跟具体的是射频芯片是将MCU和射频模块融合于一体的芯片，MCU包括内部SPI、RTC、Timer、ADC、GPIO、Memory、watchdog等，内部SPI与射频模块通讯，RTC与Timer用于计时以及频率控制，ADC用于检测电源电压和传感器输出；射频模块包括PA功率放大器、发射滤波器TX-Filter、GFSK调制器、LNA低噪声放大器、接收滤波器RX-Filter和GFSK解调器。传感器直接MCU连接，与传感器根据检测需求而定。如检测温度，则采用高温传感器，具体结构如图3所示，其工作原理是ThermalDiodes热敏二极管在不同温度下的导通电压不同，因而在OUT端产生不同电压；如果检测水位，则采用接近传感器，由多个共振电路驱动ResonantCircuitdriver通过高频信号发射检测水位引起的电容变化，通过core模块转化为水位高度。模式切换模块为干簧管，干簧管通过外部磁场控制，实现所述智能传感标签的工作模式切换；根据体的是，在外部设置发卡器（阅读器），发卡器用于对智能传感标签写入监测对象的基本信息，切换并激活智能传感标签的工作模式；发卡器（阅读器）的外部磁场控制干簧管实现仓储模式和采集模式切换。在仓储模式时，所有部件均不工作；通过发卡器（阅读器）的外部磁场控制干簧管，MCU复位模块检测电平变化，MCU复位切换至其它模式；采集模式包括低功耗模式和正常功耗模式；在低功耗模式时，MCU只有RTC在低频时钟下运行，其余部件不工作；正常功耗模式时，所有部件工作。在采集时，智能传感标签大部分处于低功耗模式，只有到达设定的唤醒周期时，才会切换到正常功耗模式，正常工作结束后马上回到低功耗模式；在MCU工作时（即正常功耗模式时），检测电源电压，根据电压变化调整，调整正常功耗模式时需唤醒部件的唤醒周期。晶体振荡器作为基准频率。如图4所示，射频天线包括基板，基板上设置有第一辐射部和第二辐射部；第一辐射部包括一个水平部和两个竖直部，两个竖直部的顶端分别与水平部的两端连接，两个竖直部相对；第二辐射部为连续的方波状，第二辐射部的左侧与第一辐射部水平部的一端连接，方波的波峰与第一辐射部水平部齐平。上述各部件的连接关系如下：传感器、晶体振荡器和模式切换模块均与MCU连接，射频模块通过射频天线与后台通信；模式切换模块控制所述智能传感标签的工作模式切换；电源为各个部件供电。上述智能传感标签的工作过程如图5所示，首先对各部件进行初始化，然后智能传感标签进入正常功耗模式，传感器采集设备相应数据并将采集数据发送至MCU,MCU对采集进行处理（转换等），判断是否超过告警门限，如果超过则依次通过射频模块和射频天线上送告警和采集数据，如果没有超过则依次通过射频模块和射频天线上送采集数据，在采集数据的同时，MCU检测电源电压，根据电压变化调整，调整需唤醒部件的唤醒周期，同时MCU判断电源电压是否低于门限值，如果低于则依次通过射频模块和射频天线上送告警和电压数据，如果不低于则依次通过射频模块和射频天线上送电压数据，最后智能传感标签进入低功耗模式，到达唤醒时间后，再次进入正常功耗模式。上述智能传感标签实现对设备数据的实时监测，并通过射频模块设备数据，以及告警等功能，安装简便，很好解决传统的人员巡检等方法效率低，成本高、数据采集频率低以及不能及时反馈等问题。以上所述仅是本专利技术的优选实施方式，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于设备检测的智能传感标签，其特征在于：包括传感器、电源、射频芯片、射频天线和模式切换模块；射频芯片包括包括相连的射频模块和MCU，传感器和模式切换模块均与MCU连接，射频模块通过射频天线与后台通信；模式切换模块控制所述智能传感标签的工作模式切换；电源为各个部件供电。

【技术特征摘要】
1.一种用于设备检测的智能传感标签，其特征在于：包括传感器、电源、射频芯片、射频天线和模式切换模块；射频芯片包括包括相连的射频模块和MCU，传感器和模式切换模块均与MCU连接，射频模块通过射频天线与后台通信；模式切换模块控制所述智能传感标签的工作模式切换；电源为各个部件供电。2.根据权利要求1所述的一种用于设备检测的智能传感标签，其特征在于：还包括与MCU连接的晶体振荡器。3.根据权利要求1所述的一种用于设备检测的智能传感标签，其特征在于：模式切换模块为干簧管，干簧管通过外部磁场控制，实现所述智能传感标签的工作模式切换。4.根据权利要求1或3所述的一种用于设备检测的智能传感标签，其特征在于：所述智能传感标签的工作模式包括仓储模式和采集模式...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁孝华，吴琳，胡杨，张军，陈蕾，张学锋，徐重酉，戴晓红，梁顺，谭勇桂，吴裕星，陈培坤，凌罡，
申请(专利权)人：国电南瑞科技股份有限公司，厦门硅田系统工程有限公司，国网浙江省电力公司，国电南瑞南京控制系统有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32