面向智能電網(wǎng)的無線無源聲表面波溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、電力產(chǎn)業(yè)關(guān)乎國民經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活的穩(wěn)定，實現(xiàn)智能電網(wǎng)的前提是保障電力系統(tǒng)內(nèi)各環(huán)節(jié)高壓設備的安全運行。溫度作為反映高壓設備運行狀態(tài)的重要參數(shù)，實現(xiàn)對高壓設備溫度狀態(tài)的有效監(jiān)測，可以為工作人員提供第一手資料，從而便于對高壓設備進行負荷分析和狀態(tài)評估，有利于故障排除、負荷檢測從而保障設備運行的安全穩(wěn)定。
　　本文在研究已有電力產(chǎn)業(yè)溫度監(jiān)測方案的基礎上，深入分析了聲表面波傳感技術(shù)的相關(guān)理論及特性。同時針對現(xiàn)有方案存在的安裝復雜、供能困

2、難和可靠性低等局限性，提出了一種基于聲表面波傳感器的溫度實時監(jiān)測方案，并針對此方案開展了一系列相關(guān)研究和實現(xiàn)工作。該監(jiān)測方案有別于常規(guī)方案直接采集高壓設備溫度信息，而是通過聲表面波傳感器的諧振頻率變化獲取設備的溫度信息。其具有無線無源、靈敏度高、成本低且抗干擾能力強的特點，因此在智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測領域體現(xiàn)出巨大潛力。
　　本文基于該方案設計了一套溫度實時監(jiān)測系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)的軟件及硬件設計與實現(xiàn)，該系統(tǒng)主要包含聲表面波傳感器、閱讀

3、器和數(shù)據(jù)處理模塊三個部分。首先，本文結(jié)合各類傳感器傳感特性及使用場景，采用諧振型聲表面波傳感器作為采集節(jié)點的感知元件，分布式安裝在高壓設備關(guān)鍵位置用于對溫度信息的實時采集。其次，本文結(jié)合實際制作聲表面波節(jié)點的相關(guān)特性，采用步進調(diào)頻信號合成思路對閱讀器的發(fā)射鏈路和接收鏈路進行針對性設計用于節(jié)點管理與信息交互，并分析測試閱讀器內(nèi)部各功能模塊的結(jié)構(gòu)原理和性能表現(xiàn)，為后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供數(shù)據(jù)支持。最后，數(shù)據(jù)處理模塊采用相干累積的數(shù)據(jù)查詢方式接收和處