一种高可用性的互感器电子标签系统技术方案

本发明专利技术提供一种高可用性的互感器电子标签系统,包括第一标签、第二标签、设备防护箱、温度补偿装置以及移动RFID读写终端，第一标签安装在设备防护箱外，电力设备安装在设备防护箱内，第二标签安装在电力设备的外壳上，移动RFID读写终端与第一标签以及第二标签通过射频信号建立通讯连接，第一标签以及第二标签均包括收信天线、发信天线以及芯片，收信天线以及发信天线均与芯片电连接，芯片包括调变电路、控制电路、存储器以及处理器，调变电路将收信天线产生的感应电势转化为直流为芯片供电，处理器通过控制电路控制发信天线的输出，存储器存储电力设备或设备防护箱的身份信息，温度补偿装置在温度升高时对芯片供电电压进行补偿。

【技术实现步骤摘要】
一种高可用性的互感器电子标签系统
本专利技术涉及电力系统运行检修领域，尤其涉及一种高可用性的互感器电子标签系统。
技术介绍
射频识别（RFID）是RadioFrequencyIdentification的缩写。其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的。RFID无源电子标签已得到了广泛应用。超高频射频识别系统与低频系统相比，具有别距离远、数据交换速度更快、伪造难度更高、对外界的抗干扰能力更强、体积小巧的优势,且随着制造成本的降低和高频技术的进一步完善，超高频系统的应用将会更加广泛。超高频射频识别系统常见的规格有430~460MHz、860~960MHz，电子标签都是被动式天线可采用蚀刻或印刷的方式制造，因此成本较低。无源电子标签的供能原理是基于无线功率传输机理，无源标签没有自备供电电源，需借助于接收阅读器发射的射频能量，在天线中产生感应电动势，然后通过倍压整流建立直流供电电源。将RFID电子标签应用到电力设备上，可在检修时通过射频识别方便的确认设备的工作年限和身份信息，帮助电力工人快速准确地辨别眼前的电力设备是否就是工作任务中需要维修或保养的目标设备。同时，通过RFID读写终端，可以与后台通讯系统配合，加入信息配对触发机制，使得后台服务器能够获取电力工人位置，增加在偏远地区的电力运维工作的可靠性。但是为了保证人身以及设备安全，互感器等电力设备一般都是安装在设备防护箱内的，所述设备防护箱一般是由铁皮构成的箱式结构，起到防风防尘防鼠防盗以及电磁屏蔽的作用，由于电磁屏蔽的存在，使得现有技术存在无法直接读取传感器上的RFID标签的技术问题。另外，由于互感器等电力设备在工作时，不可避免的存在电能损耗转化为热能的过程，因此，设备表面的温度可达上百摄氏度，在这一温度下，无源电子标签的铜阻会增大，使得标签由于供能不足而出现通讯距离缩短的技术问题。公开号为CN111802832A的专利文献公开了一种本专利技术公开了RFID智能枪柜系统，包括柜体，所述柜体的表面旋转安装有柜门，所述柜门的表面安装有安卓主控板，所述安卓主控板的表面设置有LCD显示屏，所述LCD显示屏的侧边设置有指纹采集仪，该指纹采集仪的底部设置有密码按键；所述柜体的内侧中部安装有底托板，且所述柜体通过底托板形成两个独立的区域，每个独立的区域内均安装有RFID读写器；RFID智能枪柜系统在传统铁皮枪柜的物理防范手段上，通过在枪柜内增加RFID识别读设备及天线，并增加安卓主控板及LCD显示屏，在不改变部队传统枪支保管与作业方式的前提下，实现枪支在库的实时监测，实现枪支进出库自动记录和在库自动盘点等功能，可大大节省人工作业的时间，进一步解放人力。但该专利技术仍没有解决高温下标签由于供能不足而出现通讯距离缩短的技术问题。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：现有RFID标签无法克服金属电磁屏蔽以及高温下由于功能不足会出现通讯距离缩短的技术问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供一种高可用性的互感器电子标签系统,包括第一标签、第二标签、设备防护箱、温度补偿装置以及移动RFID读写终端，所述第一标签安装在所述设备防护箱外，所述电力设备安装在所述设备防护箱内，所述第二标签安装在所述电力设备的外壳上，所述移动RFID读写终端与所述第一标签以及第二标签通过射频信号建立通讯连接，所述第一标签以及第二标签均包括收信天线、发信天线以及芯片，所述收信天线以及发信天线均与所述芯片电连接，所述芯片包括调变电路、控制电路、存储器以及处理器，所述调变电路将所述收信天线产生的感应电势转化为直流为所述芯片供电，所述处理器通过所述控制电路控制所述发信天线的输出，所述存储器存储电力设备或设备防护箱的身份信息，所述温度补偿装置在温度升高时对所述芯片供电电压进行补偿。本专利技术使得电网工作人员检修时需要首先验证第一标签，确认所述设备防护箱内确实有工作任务中的目标设备，然后打开设备防护箱的门，解除电磁屏蔽，再验证所述第二标签确认是室内哪台设备需要进行运维工作，所述第二标签——电力设备标签与所述第一标签——设备防护箱标签均出现失效误报的概率远低于现有技术中单一标签的情况。作为优选，所述设备防护箱的门锁包括机械部分以及电子部分，所述电子部分与所述第一标签的发信天线电性连接。本优选方案使得所述防护室的锁可以在第一标签与所述移动RFID读写终端验证成功后自动打开，也可以在电子系统失效时通过传统钥匙开锁。作为优选，所述第一标签以及第二标签背面均设有吸波材料构成的基底，所述收信天线、发信天线以及芯片均封装在所述基底内，所述基底上设有定位安装孔。由于金属会将所述移动RFID读写终端发出的射频信号能量吸收转化为涡流，因此所述收信天线以及发信天线不能直接安装在金属表面，需要添加吸波材料，使得电磁波能量集中在天线处。作为优选，所述吸波材料为树脂。树脂材料便于合成以及定型，成本低，吸波效果、抗金属效果好。作为优选，所述温度补偿装置包括稳压器以及若干热电偶，所述热电偶的热端安装在互感器外壳上，所述热电偶的冷端安装在地面上，所述热电偶通过所述稳压器与所述第二标签的芯片调变电路串联。本优选方案利用了电气设备本身的发热，将阻碍电子标签信息传输的不利条件转化为有助于电子标签获取能量的有利条件。所述热电偶的数量及发电效果根据设备常年平均工作温度、天线铜阻热变化率以及芯片正常工作电压通过数学计算获得。作为优选，所述第一标签以及第二标签的工作频率为920~925MHz,所述移动RFID读写终端能够匹配所述工作频率。相对低频的信号，高频的信号能够携带更多能量。本专利技术的实质性效果是：1）通过双重RFID标签互相配合，自动开门解除电磁屏蔽；2）通过热电偶转化电力设备表面热能为电源；解决了现有RFID标签无法克服金属电磁屏蔽以及高温下由于功能不足会出现通讯距离缩短的技术问题。附图说明图1是实施例一的结构示意图。图2是实施例一第二标签的结构示意图。图中：1.第一标签、2.设备防护箱、3.防护箱门锁、4.安装孔、5.收信天线、6.发信天线、7.树脂基底、8.芯片、801.调变电路、802.控制电路、803.温度补偿装置、804.存储器、805.处理器。具体实施方式下面通过具体实施例，并结合附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步具体说明。如图1所示，实施例一包括不锈钢制的设备防护箱2，设备防护箱2内安装有多套电流互感器，设备防护箱2通过箱门锁止封闭，保护内部设备不受外界干扰同时屏蔽内部设备对外界的电磁辐射。设备防护箱2外表面设有第一标签1，第一标签1表面通过激光刻印了条形码以及内部设备的名称、额定工况和出厂日期等可辨识信息，第一标签1内部芯片8与防护箱门锁3建立电气连接，实施例一还包括移动RFID读写终端，当移动RFID读写终端发出与第一标签1匹配的射频波被第一标签1读取后，解锁防护箱门锁3。如图2所示，实施例一还包括安装在电气设备表面的第二标签，包括收信天线5、发信天线6以及芯片8，收信天线5以及发信天线6均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种高可用性的互感器电子标签系统,其特征在于:包括第一标签、第二标签、设备防护箱、温度补偿装置以及移动RFID读写终端，所述第一标签安装在所述设备防护箱外，所述电力设备安装在所述设备防护箱内，所述第二标签安装在所述电力设备的外壳上，所述移动RFID读写终端与所述第一标签以及第二标签通过射频信号建立通讯连接，所述第一标签以及第二标签均包括收信天线、发信天线以及芯片，所述收信天线以及发信天线均与所述芯片电连接，所述芯片包括调变电路、控制电路、存储器以及处理器，所述调变电路将所述收信天线产生的感应电势转化为直流为所述芯片供电，所述处理器通过所述控制电路控制所述发信天线的输出，所述存储器存储电力设备或设备防护箱的身份信息，所述温度补偿装置在温度升高时对所述芯片供电电压进行补偿。/n

【技术特征摘要】
1.一种高可用性的互感器电子标签系统,其特征在于:包括第一标签、第二标签、设备防护箱、温度补偿装置以及移动RFID读写终端，所述第一标签安装在所述设备防护箱外，所述电力设备安装在所述设备防护箱内，所述第二标签安装在所述电力设备的外壳上，所述移动RFID读写终端与所述第一标签以及第二标签通过射频信号建立通讯连接，所述第一标签以及第二标签均包括收信天线、发信天线以及芯片，所述收信天线以及发信天线均与所述芯片电连接，所述芯片包括调变电路、控制电路、存储器以及处理器，所述调变电路将所述收信天线产生的感应电势转化为直流为所述芯片供电，所述处理器通过所述控制电路控制所述发信天线的输出，所述存储器存储电力设备或设备防护箱的身份信息，所述温度补偿装置在温度升高时对所述芯片供电电压进行补偿。


2.根据权利要求1所述的一种高可用性的互感器电子标签系统，其特征在于：所述设备防护箱的门锁包括机械部分以及电子部分，所述电子部...

【专利技术属性】
技术研发人员：费晓明，严娴峥，董哲峰，赵司恒，姚费锋，柏菊红，李国平，朱慧杰，李越玮，开馨，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，湖州中科泛在电力科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33