基于SAW-RFID高压开关柜温度在线监测技术研究

高压开关柜的温度实时监测是其安全稳定运行的重要保证。针对现有高压开关柜测温技术的不足,设计了基于声表面波射频识别(SAW-RFID)技术的无源无线监测系统。文中首先详细介绍了标签叉指换能器、反射栅和天线的设计,再对标签进行一点校准,并基于该系统在开关柜内进行了测试,实验结果证明了该系统的可行性,完成了开关柜温度数据的采集、传输和处理,实现了开关柜温度的远程实时监测。     

基于无源无线传感技术的电力电缆测温装置

温度是电缆运行状态的关键参数,对电缆温度进行实时监测可有效防止事故发生,保障电力系统安全稳定运行。采用超高频RFID温度传感芯片研制一种基于无源无线传感技术的电力电缆测温装置,装置由基底、天线、RFID无源测温模块、固定基板及加固模块构成,将装置嵌入电力电缆内部来实现电缆测温。该装置的标签天线在920 MHz工作频率下在金属表面可表现其优良性能,并且具有低剖面、小尺寸、低成本的优势。该电缆测温装置能够长期、安全、有效监测电力电缆的温度变化,避免因电力电缆温度过高引发的安全隐患,为电力系统的安全运行提供技术保障。     

基于SAW传感器的无线无源测温系统设计研究

对电力设备运行状态进行监测,能够及时发现问题,减少故障的发生,提高运行的安全稳定性。温度监测是状态监测的重要组成部分,目前,基于SAW传感器的无线无源测温技术可靠性高,受到了广泛关注。现分析了基于SAW传感器的无线无源测温系统的工作原理,给出了测温网关的硬件设计方案和SAW传感器、采集器、网关等设备的安装方法,还给出了温度监测系统软件设计方案。将测温系统安装在断路器上进行测试,给出了监测系统的软件界面,运行结果表明,本系统能够实现准确测温、及时告警的功能。     

基于全光纤传感技术的电缆健康状态监测系统的研究

研究基于全光纤传感技术的电缆健康状态监测系统。在分析和研究后向散射分布式光纤传感原理的基础上,成功地开发出了样机系统,并将该系统应用于电力电缆隧道,监控数千米光纤沿线上电缆运行及环境状态的分布。实验结果表明,该系统可实现监测多回内嵌光纤的20km电缆线路的温度、载流量、偷盗入侵等分布状况,并对测量点进行定位。     

声表面波射频识别技术及其发展

声表面波（Surface Acoustic Wave,SAW）是沿物体表面传播的、能量集中于表面附近的一种弹性波。基于SAW技术实现的射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）是应用现代电子学、声学、微电子工艺技术和雷达信号处理技术等的新成就,具有纯无源,阅读距离大,制造成本低,可在高温差、强电磁干扰等恶劣环境下工作等特点,可应用于交通运输、工农业生产制造及监测等各个领域。它是基于集成电路芯片RFID的重要技术补充,逐渐受到了业界的广泛关注。文中基于SAW-RFID的工作原理介绍了SAW-RFID的特点及优势,分析讨论了SAW标签的编码方式、发展状况及关键技术问题等。     

电力电缆分布式测温系统取能电源研究

供能电源一直是电力电缆和输电线路在线监测系统亟待解决的关键问题.分析了现有供能电源存在的不足,设计了一种电力电缆分布式测温系统的取能电源.该电源根据电磁感应原理,利用带气隙的线圈从高压电缆感应取能,并通过电源管理单元和充电管理单元,将电缆电流转变为稳定的输出电压,为分布式测温系统供能.基于此,通过理论分析和软件仿真,实现对取能线圈结构参数最优匹配,满足实际线路需要;通过电源管理单元和充电管理单元,有效解决了电源续航能力和输出电压稳定性问题.实验结果表明,该取能电源能够为电力电缆分布式测温系统提供足够的能量,满足可靠性要求.     

分布式光纤载流量/温度安全监测系统的研究

针对电力电缆安全监测的应用需求,提出了一种以拉曼分布式光纤温度传感技术为核心的分布式光纤载流量/温度安全监测系统设计方法。该系统利用拉曼分布式光纤温度传感器对电网中的电力电缆线路的温度、载流量等运行状况进行全方位实时智能监测。试验结果表明,该系统可实现20km的电缆导体温度和载流量运行状态监测预警,计算导体温度与实测导体温度最大偏差不超过1℃,定位精度0.5m,采用有限元算法得到的电缆温度和电缆载流量的对应关系与实际情况基本吻合。     

电力电缆接头温度无线监测前端装置设计

基于集成温度传感器、超低功耗单片机和无线通信等技术,提出了电力电缆接头温度无线监测系统方案,并且论述了其前端装置软硬件设计.实际测试实验表明:系统可以有效监测电缆接头的温度情况,并可对具体接头超温得到早期预警信号.这对于避免电缆火灾事故,提高城市地下电缆的供电可靠性有重要意义.     

基于IEEE1451的网络化电缆温度实时监测装置

描述了在电力系统中采用光纤温度传感器进行测温的方法,并在此基础上介绍了一种基于IEEE1451的网络化传感器的基本特点,实现了通用网络接口设计方案.这种用于电力系统特殊条件下测温的网络化分布式电缆温度实时检测系统集光纤技术、现代传感器技术、网络技术和计算机测控技术于一体,实现现场测试数据实时在线监测.最后介绍了在某市电网桃苑变至船山变110 kV高压电缆温度监测工作地实际应用情况.试验结果说明该技术温度误差小、定位精度高、响应时间短、运行可靠且能实现距离大范围测温,可有效应用于电缆的温度在线监测,为电缆载流量的确定提供有效的参考数据,具有良好的应用前景.     

环网柜温度监测系统设计研究

对电力设备运行状态进行监测,能够及时发现问题,减少故障的发生,提高运行的安全稳定性。温度是状态监测的一项重要指标,现采用基于SAW传感器的无源无线测温技术对温度进行监测,这项技术可靠性高,应用广泛。现首先分析了无线无源在线测温系统的总体架构,然后给出了监测管理主站软件系统的设计方案,最后展示了软件界面及其运行情况。该软件系统采用了分布式多层结构,具有丰富的数据展现形式,实现了温度监测、告警功能。     

长距离桥隧敷设超高压电力电缆在线测温监控系统研究

为了保证电缆线路的安全运行,及时发现故障隐患,220kV崇明联网工程桥隧段电力电缆采用分布式光纤测温系统进行电缆的运行状态监控。现介绍了该系统的工作原理、系统构成及运行情况。该系统的使用提高了电缆线路运行监控的精确性及实时性,同时降低了运行维护人员的工作强度。     

高压电力电缆表面温度监控实时系统探析

采用分布式电缆测温技术,开发了高压电力电缆表面温度监控和实时载流量计算系统。对该系统的主要原理、系统的结构和特点进行分析,并与研究院的设计进行对比试验,所得到的数据与实际的数据基本一致,证明该系统测量电缆表面的温度具有可靠性、灵敏度比较好等特点。     

带式输送机光纤测温监测系统的研究

为了解决输送机感温电缆测温精度低、报警方式单一、性价比低的问题,提出了一种基于分布式光纤测温原理的光纤测温监测系统。该系统通过拉曼散射光原理及DTS技术提升了对输送机运行监测的稳定性及定位精确性,同时通过分区域设置预警温度,能够实现输送机在不同区域的分布式温度监测和预警。根据实际应用表明,新的输送机光纤测温监测系统,监测精度可以控制在±1℃以内,定位精度在200 mm以内,实现了对整个输送机系统的无盲区、高精度监测。     

基于分布式光纤振动传感原理的电力电缆故障定位技术研究

研究一种基于分布式光纤振动传感原理和电缆局部放电原理的电力电缆故障定位技术.通过在电缆上施加高压脉冲,使得电缆上有故障的位置产生局部放电,从而产生振动信号.并将放电脉冲信号同步传输给分布式光纤振动监测系统.通过分布式光纤振动传感技术来探测电缆沿线放电产生的振动信号,并对振动信号进行定位.将该故障定位技术应用于电力电缆沿线上监测电缆故障的状态分布,并进行试验验证.实验结果表明,该系统可实现监测多回路30 km电缆线路的故障分布状况,并对故障点进行准确定位.     

分布式光纤测温系统分辨率影响因素研究

应用分布式光纤测温系统对船舶电力系统进行在线监测时,由于船舶电缆的特殊运行环境,对测温系统的空间分辨 率和温度分辨率提出了更高的要求,而在基于拉曼散射双路解调的分布式光纤测温系统中,系统的空间分辨率、温度分辨 率、时间分辨率和测温距离相互制约。 为设计满足船舶电力系统在线监测需求的测温系统,分析了系统空间分辨率的影响 因素,并在此基础上建立了基于光时域反射技术的分布式光纤测温系统的等效模型,分析了不同影响因素之间的主次关系; 基于拉曼散射光强度公式推导出了准确性更高的系统温度分辨率影响模型;在此基础上得到了空间分辨率、温度分辨率、时 间分辨率和测温距离之间的相互影响公式,为分布式光纤测温系统的性能指标设计提供了参考,在测温距离较短时,通过进 一步增大累加次数和减小泵浦光脉宽,可在保证空间分辨率和时间分辨率的条件下提高空间分辨率。 搭建实验平台对所提 出的方法进行验证,通过调节累加次数和脉冲宽度在 500 m 的测温距离达到了温度分辨率 0. 65℃ 、空间分辨率 1 m、时间分 辨率 1 s 的分辨率指标。     

基于人工神经网络的磨削弧区温度在线监测与预报系统

本文介绍了一个基于人工神经网络的磨削弧区温度在线监测、预报系统。给出了监测系统的组成及测温方案,并提出了一种更适宜进行动态预报的改进型ＢＰ网络作为磨削温度的预报模型。工艺实验证明,该系统能够较好地实现磨削温度的在线监测与预报。     

采用声表面波技术的高压开关柜实时测温系统研究

分析了现有高压开关柜温度监测的技术局限性,提出了采用基于声表面波技术的无源测温传感器来实现温度监测。该新技术结合原来有源无线测温的ZigBee数据传输网络,并在多个智能变电站改造中实施运行,能对高压开关柜易发热部位的温度进行实时监测,确保高压开关柜的安全可靠运行。     

基于Cortex-M4的电缆物联感知终端设计及应用

针对电力电缆智能运维存在的问题及物联网技术的发展趋势,基于Cortex-M4内核的处理器设计了电力电缆物联感知终端。终端具备电缆护层环流、运行电流、接头温度等参量的实时监测及超限、量值突变、三相不平衡和负荷比越限等边缘计算能力,同时具备电缆防盗割判别功能,实现一个防火分区内电力电缆的状态实时感知与故障分析,保障电力电缆设备的运行安全。试验及现场运行结果表明：终端性能满足精度及安全性要求,具有很好的应用前景和推广价值。     

高压开关柜无源无线温度监测系统的研究

根据高压开关柜的特点,本文分析了现有温度监测技术存在的缺陷,提出了以无源无线传感技术为基础的高压开关柜温度监测新方法。采用声表面波谐振器实现无源温度检测,以DSP芯片TMS320F2812为控制处理核心,控制射频信号的发射与接收,温度数据的处理与传输,实现无线温度测量。文中介绍了无源无线测温原理,给出了无源无线温度监测系统软硬件设计的优化方案。实验表明,该系统能对高压开关柜在运行过程中易发热部位的温度进行实时监测,以确保电力高压开关柜的安全可靠运行。     

电力电缆绝缘状态在线监测研究进展

随着电力电缆在电网中的大规模应用,电缆的绝缘状态成为电网安全可靠运行的关键因素.因此,对电缆的绝缘状态进行在线监测尤为重要.电力电缆由于制作、安装及超长年限服役等原因,易出现绝缘故障及异常发热等现象.根据不同的故障原因、故障特征、故障检测方法,总结了电缆绝缘状态监测方法的研究现状,指出各类方法的优势与不足,提出进一步整合电缆绝缘监测方法,建立一套完善的电力电缆绝缘状态在线监测系统,并通过仿真、工程实际获取大数据等途径建立数据库,形成电缆绝缘故障判断模型与标准,用于现场对电力电缆绝缘状态开展在线监测,实现故障的精确诊断与定位.