面向智能電網(wǎng)的無線無源聲表面波溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)研究.pdf

1、電力產(chǎn)業(yè)關(guān)乎國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活的穩(wěn)定，實(shí)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(shè)備的安全運(yùn)行。溫度作為反映高壓設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的重要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)高壓設(shè)備溫度狀態(tài)的有效監(jiān)測(cè)，可以為工作人員提供第一手資料，從而便于對(duì)高壓設(shè)備進(jìn)行負(fù)荷分析和狀態(tài)評(píng)估，有利于故障排除、負(fù)荷檢測(cè)從而保障設(shè)備運(yùn)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(cè)方案的基礎(chǔ)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(shí)針對(duì)現(xiàn)有方案存在的安裝復(fù)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(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)方案，并針對(duì)此方案開展了一系列相關(guān)研究和實(shí)現(xiàn)工作。該監(jiān)測(cè)方案有別于常規(guī)方案直接采集高壓設(shè)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(shè)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(qiáng)的特點(diǎn)，因此在智能電網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測(cè)領(lǐng)域體現(xiàn)出巨大潛力。
　　本文基于該方案設(shè)計(jì)了一套溫度實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，并完成了系統(tǒng)的軟件及硬件設(shè)計(jì)與實(shí)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(gè)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(diǎn)的感知元件，分布式安裝在高壓設(shè)備關(guān)鍵位置用于對(duì)溫度信息的實(shí)時(shí)采集。其次，本文結(jié)合實(shí)際制作聲表面波節(jié)點(diǎn)的相關(guān)特性，采用步進(jìn)調(diào)頻信號(hào)合成思路對(duì)閱讀器的發(fā)射鏈路和接收鏈路進(jìn)行針對(duì)性設(shè)計(jì)用于節(jié)點(diǎn)管理與信息交互，并分析測(cè)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