一种基于rfid的便携式超高频局放检测仪的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，该检测仪具有壳体结构以及设于壳体结构的检测系统，该检测系统包括：主嵌入式处理芯片以及接于主嵌入式处理芯片的数据采集卡、RFID读写模块、存储模块、人机交互模块以及通讯管理模块，所述数据采集卡连接有超高频信号检测单元、超声波信号检测单元；其中，待检测高压设备安装有与RFID读写模块相互配合的RFID电子标签。本实用新型的有益效果是：本实用新型结构紧凑，携带方便，具有较高的灵敏度和信噪比，使用超高频和超声波检测方法在现场对高压电力设备局部放电进行有效检测。
【专利说明】—种基于RFID的便携式超高频局放检测仪
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备绝缘在线检测【技术领域】，尤其是涉及一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪。
【背景技术】
[0002]近年来，高压电力设备在城市电网中得到了广泛的应用，高压电力设备内部故障以绝缘故障为主。局放是反映高压电力设备绝缘性能的重要参数之一，它是高压电力设备绝缘劣化的征兆和表现形式，又是绝缘进一步劣化的原因。所以，检测高压电力设备局放能发现其内部早期的绝缘缺陷，以便采取措施，避免其发展。
[0003]在目前的局放检测中，存在多个问题:
[0004]1.目前测试数据大多采用手动记录模式，基层人员记录是随意性大，返回的数据真实性和准确性都存在较大问题，不利于这些测试数据的后续分析。
[0005]2.由于测试现场情况复杂，因此局放测试对于测试人员和设备的要求较高，目前的复杂设备大多不适合基层推广应用，且成本较高。
[0006]3.由于目前局放检测设备和技术各异，甚至同一种测试技术不同设备测试结果的展示方式差异也很大，缺乏统一的数据规范，不利于测试结果的相互比较和历史测试数据利用。
[0007]4.对测试人员要求较高，培训成本大。
[0008]5.设备测试和诊断准确性差，电网的利用效率低。
[0009]目前的局放检测仪功能单一，体积大，测试内容单一，极大地影响了测试的效率，增加了检测人员的劳动强度。
实用新型内容
[0010]本实用新型的目的就是为了解决上述问题，提供一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪。
[0011]为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0012]一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，该检测仪具有壳体结构以及设于壳体结构的检测系统，该检测系统包括:
[0013]主嵌入式处理芯片；
[0014]接于主嵌入式处理芯片的数据采集卡，该数据采集卡连接有超高频信号检测单元、超声波信号检测单元；
[0015]接于主嵌入式处理芯片的人机交互模块；
[0016]接于主嵌入式处理芯片的RFID读写模块，其内置于检测仪而通过非接触方式感应并读取RFID电子标签的信息；
[0017]接于主嵌入式处理芯片的存储模块；
[0018]接于主嵌入式处理芯片的通讯管理模块；
[0019]其中，待检测高压设备安装有与RFID读写模块相互配合的RFID电子标签。
[0020]进一步，所述RFID电子标签为抗金属RFID电子标签。
[0021]进一步，所述RFID电子标签以粘贴方式结合于待检测高压设备表面。
[0022]进一步，所述超高频信号检测单元至少包括频带为100MHz-3GHz的阿基米德螺旋天线，其内置于检测仪内部的背面。
[0023]进一步,所述超声波信号检测单元至少包括频带为lkHz_500kHz的超声传感器，其内置于检测仪内部的背面。
[0024]本实用新型具有如下有益效果:
[0025]1.降低了对基层人员的技术和经验的要求，可以节省大量的培训费用。
[0026]2.降低检测人员的检测过程中的劳动强度。
[0027]3.减少类似设备购置成本，可减少类似设备的购置费用。
[0028]4.提高了设备测试和诊断的准确性，大大减少了设备的维护时间和费用，提高了电网的利用效率。
[0029]5.可有效推进高压设备局放带电检测的实用化进程，为高压设备的状态检修提供依据，避免盲目维修，提高维修效率，为高压设备的安全可靠运行提供有力的技术支持。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪原理框图。
[0031]图2为一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪进行局部放电测试的示意图。
【具体实施方式】
[0032]为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
[0033]如图1所示，一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪(以下简称“检测仪”)，该检测仪T采用便于手持的壳体结构，且该壳体结构内设相应的检测系统，具体而言，该检测系统包括:主嵌入式处理芯片1、数据采集卡2、人机交互模块3、RFID读写模块4、存储模块7以及通讯管理模块8。
[0034]其中，该检测仪以主嵌入式处理芯片I作为主控元件，该主嵌入式处理芯片采用Freescale公司的1.MX6SL，其是基于ARM Cortex_A9架构的32位RISC单核处理器，最高工作频率为IGHz，广泛应用于汽车电子、消费类电子和工业控制中，其高性能保证了数据采集、存储与显示的流畅性。
[0035]数据采集卡2接于主嵌入式处理芯片，该数据采集卡连接有用于检测高压电力设备上局部放电产生的电磁波的超高频信号检测单元5以及用于检测高压电力设备上局部放电产生的超声波信号的超声波信号检测单元6，其中，所述超高频信号检测单元包括频带为100MHz-3GHz的阿基米德螺旋天线，其内置于检测仪内部的背面，而所述超声波信号检测单元包括频带为lkHz-500kHz的超声传感器，其内置于检测仪内部的背面。
[0036]其中，数据采集卡采用AD9241高精度高速模数转换芯片模块，其数据宽度14位，采样率达1.25MSps,对数据进行实时高速采样。
[0037]为便于人机交互，该检测仪具有接于主嵌入式处理芯片的人机交互模块3，参见图2，该检测仪具有供数据显示的显示屏以及供操作人员操作的操作按钮(键盘)。人机交互模块采用高清液晶显示器及电阻式触摸屏，液晶采用信利公司的TFT480800高清液晶显示屏，具有480X800显示分辨率。
[0038]该检测仪还包括接于主嵌入式处理芯片的RFID读写模块4 (采用NXP公司的MFRC522)，其内置于检测仪而通过非接触方式感应并读取RFID电子标签的信息，待检测高压设备(诸如图2的开关柜K)安装有与RFID读写模块相互配合的RFID电子标签P(该RFID电子标签写入设备的相关信息)，通过上述结构可实现检测仪读取获得高压电力设备的相关信息。
[0039]信息的存储对于检测仪是至关重要的，鉴于此，该检测仪具有接于主嵌入式处理芯片的存储模块7。存储模块采用SD存储卡，采用通用标准的连接接口，并可以方便插拔更换。
[0040]该检测仪具有接于主嵌入式处理芯片的通讯管理模块8 (通讯管理模块采用GPRS通讯模块，采用MOTOROLA公司的G24模块，能够将数据通过GPRS方式远传于监控服务器)，其可实现与远程监控器等设备进行连接。而该通讯管理模块可用于无缝传输数字检测信号给监控中心。本案中，通过通讯端口将存储于检测仪内部存储模块(内部存储器)的数据上传于上位机，数据管理平台软件根据高压电离设备编号，查询得到具体的高压电力设备名称，并对监测数据进行处理。
[0041]在实际测试环境中，待检测设备通常表面是金属材质，对RFID的信息读取会产生干扰，设备的信息不能正常读取，鉴于此，所述RFID电子标签为抗金属RFID电子标签(其内嵌铁氧化体屏蔽材料，可以防止高压电力设备铁质外壳对于射频信号发射和接受产生的干扰)，且所述RFID电子标签以粘贴方式结合于待检测高压设备表面。为RFID电子标签表面局部设置超晶格材料，以便于夜间环境下能够及时有效的识别其方位，当然，超晶格材料的设置位置以不妨碍检测仪的识别为宜。
[0042]该检测仪集成超高频和超声波等局部放电检测技术手段，具有集成化、小型化特点，可使得运维人员快速获取设备多维运行状态信息。
[0043]该检测仪能在现场快速收集被测高压电力设备的台账信息，使用RFID标签技术，RFID读写模块内置于仪器内，通过空间非接触方式感应并读取标签信息，不用对仪器开孔，不影响机器美观，而RFID标签(由耦合线圈及芯片组成，其属于公知技术，在此不加以赘述)使用芯片并使用胶质外壳整体塑封，适用于现场环境，经久耐用，另外，FRID具有一定的数据加密技术，可防止非法读取标签内信息。
[0044]参见图2，在现场应用中，该检测设备检测RFID电子标签，获得高压电力设备编号信息，并建立相应数据文件，检测地电波及超声波信号并保存于数据文件中。
[0045]以上所述仅为本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围并不仅限于上述实施方式，凡是属于本实用新型原理的技术方案均属于本实用新型的保护范围。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本实用新型的原理的前提下进行的若干改进，这些改进也应视为本实用新型的保护范围。
【权利要求】
1.一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，该检测仪具有壳体结构以及设于壳体结构的检测系统，其特征在于，该检测系统包括: 主嵌入式处理芯片； 接于主嵌入式处理芯片的数据采集卡，该数据采集卡连接有超高频信号检测单元、超声波信号检测单元； 接于主嵌入式处理芯片的人机交互模块； 接于主嵌入式处理芯片的RFID读写模块，其内置于检测仪而通过非接触方式感应并读取RFID电子标签的信息； 接于主嵌入式处理芯片的存储模块； 接于主嵌入式处理芯片的通讯管理模块； 其中，待检测高压设备安装有与RFID读写模块相互配合的RFID电子标签。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，其特征在于，所述RFID电子标签为抗金属RFID电子标签。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，其特征在于，所述RFID电子标签以粘贴方式结合于待检测高压设备表面。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，其特征在于，所述超高频信号检测单元至少包括频带为100MHz-3GHz的阿基米德螺旋天线，其内置于检测仪内部的背面。
5.根据权利要求1所述的一种基于RFID的便携式超高频局放检测仪，其特征在于，所述超声波信号检测单元至少包括频带为lkHz-500kHz的超声传感器，其内置于检测仪内部的背面。
【文档编号】G01R31/12GK204142894SQ201420415075
【公开日】2015年2月4日 申请日期:2014年7月27日 优先权日:2014年7月27日
【发明者】梁乃峰, 孙帆, 安斌, 黄成军, 郭灿新 申请人:国家电网公司, 国网新疆电力公司电力科学研究院, 上海交通大学, 上海华乘电气科技有限公司