CN110160672A - 一种集成rfid测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置 - Google Patents
一种集成rfid测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，包括RFID测温模块、暂态地电压传感器、超声波传感器、数据处理模块、分析诊断模块和电源模块，其中RFID测温模块的温度测量部分包括传感器和传感端天线安装于被检测设备上；RFID测温模块的温度接收部分包括接收端天线和RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器、数据处理模块、分析诊断模块及电源模块集成至检测终端；该装置可同时实现电网设备运行温度、局部放电地电波及设备超声波等状态量检测，极大地提高了现场状态检测和数据分析处理的效率；同时，因装置采用了RFID无源无线测量技术，具备实施便利、安全可靠、成本低廉等优点。
Description
技术领域
本发明涉及电力设备状态带电检测装置领域，具体是一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置。
背景技术
状态检测是获知电力设备运行状态的一个重要手段，其是指在设备带电运行的状态下，对设备状态量进行现场检测，以设备存在缺陷时产生的“声、光、电、磁、热”等异常现象为突破口，重点检测“超声、振动、电磁波、发热”等参数，发现设备潜在性隐患。利用状态检测可以获取设备状态量，评估设备状态，防范设备突发性故障，提高供电可靠性。
电力设备常用的状态检测手段包括带电检测和在线监测技术等。检测参量主要有温度、局部放电及机械振动等。国内外研究人员针对不同应用场景，相应开发了一系列状态检测仪器，包括在红外测温仪、光纤在线测温装置、特高频局放检(监)测装置、超声波检(监)测装置等。此类仪器在特点在于大多只针对一类状态参量进行检测，要对电力设备的不同状态量进行检测，就需要使用不同类型的检测仪器。这不但增加了电力设备管理部门检测仪器的购置投入及其管理维护工作量，也降低了现场检测效率。同时，不同仪器在检测精度和可靠性上的差异，也给多种数据后期的关联、融合等带来了一定的难度。
目前，电力设备测温有无线测温、红外、光纤光栅等技术。其中无线测温技术因成本低、安全可靠等优点，逐步得到推广应用。但是，常用的电池供电的外置式无线测温传感器，普遍存在安装不便、无法量测导体温度的缺点，从而严重制约了无线测温技术的进一步推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，以解决现有技术中存在的缺陷。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：
一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，包括RFID测温模块、暂态地电压传感器、超声波传感器、数据处理模块、分析诊断模块和电源模块，其中RFID测温模块的温度测量部分包括传感器和传感端天线安装于被检测设备上；RFID测温模块的温度接收部分包括接收端天线和RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器、数据处理模块、分析诊断模块及电源模块集成至检测终端；所述RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器均与数据处理模块连接，所述数据处理模块与分析诊断模块、结果展示模块串联，所述电源模块为整个装置供电；
进一步的，所述装置的检测终端可同时与多个无源RFID测温传感器连接，可同时接收多个RFID测温传感器测得的温度数据；
进一步的，RFID测温模块的传感器通过嵌入、粘贴或捆绑在被检测物体上，用于测量被测物体温度；
进一步的，接收端天线与RFID温度收集器间通过同轴线或微带线连接，用于接收测温数据和发射射频电波。
进一步的，所述暂态地电压传感器通过紧贴在设备金属壳体上，采集信号并将信号通过同轴线或微带线传输至数据采集模块；
进一步的，所述超声波传感器通过贴在被测设备上或靠近被测设备，采集信号并将信号通过同轴线或微带线传输至数据采集模块；
本发明的有益效果是：该装置可同时实现电网设备运行温度、局部放电地电波及设备超声波等状态量检测，极大地提高了现场状态检测和数据分析处理的效率；同时，因装置采用了RFID无源无线测量技术，具备实施便利、安全可靠、成本低廉等优点。
附图说明
图1为本发明置RFID测温的示意图
图2为本发明测量设备暂态地电压的示意图
图3为本发明检测超声波信号的示意图
图4为本发明各模块连接示意图
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，包括RFID测温模块、暂态地电压传感器、超声波传感器、数据处理模块、分析诊断模块和电源模块，其中RFID测温模块的温度测量部分包括传感器和传感端天线安装于被检测设备上；RFID测温模块的温度接收部分包括接收端天线和RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器、数据处理模块、分析诊断模块及电源模块集成至检测终端；所述RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器均与数据处理模块连接，所述数据处理模块与分析诊断模块、结果展示模块串联，所述电源模块为整个装置供电。
具体工作原理：
所述装置的RFID测温模块采用无源无线测温原理，其主要由无源RFID测温传感器、传感端天线、接收端天线和RFID温度收集器组成。其中无源RFID测温传感器通过嵌入、粘贴或捆绑在被检测物体上，用于测量被测物体温度。RFID温度收集器集成于检测终端，用于接收RFID测温传感器测得的温度值，并向RFID测温传感器发送射频电波。接收端天线与RFID温度收集器间通过同轴线或微带线连接，用于接收测温数据和发射射频电波。RFID测温传感器在接收到射频电波后，将激活并启动测温电路，并将测温结果通过传感端天线发送给收集器。
所述装置的暂态地电压传感器集成于检测终端，用于对设备内部绝缘放电产生的暂态地电压进行检测。
所述装置的超声波检测模块集成于检测终端，用于对设备内部绝缘放电和机械异常产生的超声波信号进行检测。
所述装置的数据处理模块集成于检测终端，用于采集温度、暂态地电压及超声波信号进行放大、滤波和数据转换，并将数据传输至分析诊断模块。
所述装置的分析诊断模块集成于检测终端，用于对处理后的数据进行特征提取、特征识别、决策关联和决策融合等处理操作。
所述装置的结果展示模块集成于检测终端，用于对分析诊断后的结果进行展示和输出。
所述装置的电源模块集成于检测终端，用于对终端的各个模块进行供电，装置可采用电池或市电进行供电。
在一个具体实施例中，所述装置的检测终端可同时与多个无源RFID测温传感器连接，可同时接收多个RFID测温传感器测得的温度数据。
图1示出了装置RFID测温的示意图。RFID测温传感器通过嵌入、粘贴或捆绑在被检测物体上，用于检测被测物体的温度。RFID温度收集器安装于所述装置的带电检测终端上，用于接收RFID测温传感器测得的温度值，并向RFID测温传感器发送射频电波。传感端天线与RFID之间通过同轴线或微带线连接，用于发射测温数据和接收射频电波。接收端天线与RFID温度收集器间通过同轴线或微带线连接，用于接收测温数据和发射射频电波。RFID测温传感器在接收到射频电波后，将激活并启动测温电路，并将测温结果通过传感端天线发送给收集器。射频电波的作用包括：1)向RFID测温传感器提供能量以激活传感器工作；2)向RFID测温传感器发出温度采集、上传的指令。
图2示出了装置测量设备暂态地电压的示意图。装置的暂态地电压传感器用于检测设备绝缘放电时，在设备金属外壳感应的暂态地电压信号。检测时，暂态地电压传感器紧贴在设备金属壳体上，并将信号通过传输线(同轴线或微带线)传输至数据采集模块。
图3示出了装置检测超声波信号的示意图。装置的超声波传感器用于检测设备绝缘放电或机械异常时，激发的超声波信号。检测时，超声波传感器可贴在被测设备上或靠近被测设备，并将信号通过传输线(同轴线或微带线)传输至数据采集模块。
图4为装置各模块连接示意图。图中RFID测温模块的温度测量部分(传感器及其传感端天线)安装于被检测设备上；RFID测温模块的温度接收部分(包括接收端天线和RFID温度收集器)、暂态地电压传感器、超声传感器、数据处理模块、分析诊断模块及电源模块等集成为检测终端。RFID温度收集器用于接收设备端RFID测温传感器的温度信号。暂态地电压传感器用于检测设备的暂态地电压信号。超声波传感器用于检测设备的超声波信号。数据处理模块用于对温度、暂态地电压和超声信号进行放大、滤波和数据转换，并将数据传输至分析诊断模块。分析诊断模块用于对处理后的数据进行特征提取、特征识别、决策关联和决策融合等操作。结果展示模块用于对分析诊断后的结果进行展示和输出。装置的电源模块用于对装置的各个模块进行供电，装置可采用电池供电或市电供电。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：包括RFID测温模块、暂态地电压传感器、超声波传感器、数据处理模块、分析诊断模块和电源模块，其中RFID测温模块的温度测量部分包括传感器和传感端天线安装于被检测设备上；RFID测温模块的温度接收部分包括接收端天线和RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器、数据处理模块、分析诊断模块及电源模块集成至检测终端；所述RFID温度收集器、暂态地电压传感器、超声传感器均与数据处理模块连接，所述数据处理模块与分析诊断模块、结果展示模块串联，所述电源模块为整个装置供电。
2.根据权利要求1所述的一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：所述装置的检测终端可同时与多个无源RFID测温传感器连接，可同时接收多个RFID测温传感器测得的温度数据。
3.根据权利要求1或2所述的一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：RFID测温模块的传感器通过嵌入、粘贴或捆绑在被检测物体上，用于测量被测物体温度。
4.根据权利要求3所述的一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：接收端天线与RFID温度收集器间通过同轴线或微带线连接，用于接收测温数据和发射射频电波。
5.根据权利要求4所述的一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：所述暂态地电压传感器通过紧贴在设备金属壳体上，采集信号并将信号通过同轴线或微带线传输至数据采集模块。
6.根据权利要求5所述的一种集成RFID测温、暂态地电压和超声波检测的检测装置，其特征在于：所述超声波传感器通过贴在被测设备上或靠近被测设备，采集信号并将信号通过同轴线或微带线传输至数据采集模块。
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