无源低功耗温度在线监测系统的制作方法

本技术属于电力设备温度监测领域，尤其是一种无源低功耗温度在线监测系统。

背景技术：

1、随着国家电网对智能化运维水平要求的不断提高，传统的测温技术很难满足现场应用需求，加上电力设备测温环境极其复杂，现有的测温技术存在各自的瓶颈，现有测温主要由蜡制测温片，有源rfid无线测温，声表面波。

2、蜡制测温片：优点简单，便宜；缺点：测量精度差，需要人工进行观测。

3、声表面波方式：优点：无需外部供电缺；缺点：无存储，相互之间存在干扰。

4、有源rfid无线测温，如cn104776930b公开的一种有源rfid温度采集装置及其温度采集方法，cn206740260u公开的一种地下电缆测温装置，优点是测量精度高，实时性好；缺点是体积大，需要电池进行供电，寿命有限。

技术实现思路

1、本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种无源低功耗温度在线监测系统，具有测量精度高，传输距离远，免维护无电池的特点。

2、本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：

3、一种无源低功耗温度在线监测系统，包括超高频无源rfid测温标签和超高频读写器，超高频无源rfid测温标签贴在铜排表面，通过通信天线发送信号到超高频无源rfid测温标签上，超高频无源rfid测温标签测温，同时将测温的结果返回给通信天线，通信天线采集到信号后将信号发送给超高频读写器，所述超高频无源rfid测温标签由天线、测温芯片、导热材料和衬底组成，在衬底内嵌装导热材料，在衬底的上方安装两天线，在两天线的上部连接两天线安装测温芯片；所述超高频读写器由电源，mcu，pll锁相环，滤波器，可调增益发射机增益放大器，检波电路，三级信号放大器，整流电路，晶体振荡器，多路选择开关，信号传输天线，通信接口组成，电源分别与mcu、通信接口连接，通信接口连接mcu，mcu连接pll锁相环，pll锁相环连接滤波器，滤波器连接可调增益发射机增益放大器，可调增益发射机增益放大器连接mcu、连接检波电路，连接多路选择开关，所述检波电路连接三级信号放大器，三级信号放大器连接整流电路，整流电路连接晶体振荡器，晶体振荡器连接mcu，所述多路选择开关分别连接多路信号传输天线。

4、进一步地，所述天线为金属铜片。

5、进一步地，所述测温芯片采用符合iso18000-6c/epc协议的rfid芯片。

6、进一步地，所述导热材料采用银浆。

7、进一步地，所述衬底的材料采用陶瓷或者耐高温塑料。

8、进一步地，采用天线功率可调的策略，天线辐射采用可调增益的方式进行，功率分为8级可调的方式进行信号发送，直到读取到标签信息。

9、本实用新型的优点和积极效果是：

10、1.本实用新型利用此温度标签构成的无线温度监测系统，兼有“无源”和“无线”两大特点，并具有安全可靠、成本低、实时性好、便于维护等优点，解决了当前各类传感器在温度监测技术存在的局限性，为电力设备测温提供了较好的解决方案。

11、2.基于射频识别原理的超高频温度标签采用传感器小型化设计，适用于电力行业金属封闭环境(内部空间狭小并且具有裸露电压)，通过监测接触点温度的运行情况并采取适当措施，可及时有效地防止火灾的发生，为电网设备状态的在线监测提供强有力的技术支撑。

技术特征：

1.一种无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，包括超高频无源rfid测温标签和超高频读写器，超高频无源rfid测温标签贴在铜排表面，通过通信天线发送信号到超高频无源rfid测温标签上，超高频无源rfid测温标签测温，同时将测温的结果返回给通信天线，通信天线采集到信号后将信号发送给超高频读写器，所述超高频无源rfid测温标签由天线、测温芯片、导热材料和衬底组成，在衬底内嵌装导热材料，在衬底的上方安装两天线，在两天线的上部连接两天线安装测温芯片；

2.根据权利要求1所述的无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，所述天线为金属铜片。

3.根据权利要求2所述的无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，所述测温芯片采用符合iso18000-6c/epc协议的rfid芯片。

4.根据权利要求3所述的无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，所述导热材料采用银浆。

5.根据权利要求4所述的无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，所述衬底的材料采用陶瓷或者耐高温塑料。

6.根据权利要求5所述的无源低功耗温度在线监测系统，其特征在于，采用天线功率可调的策略，天线辐射采用可调增益的方式进行，功率分为8级可调的方式进行信号发送，直到读取到标签信息。

技术总结
本技术涉及一种无源低功耗温度在线监测系统，包括超高频无源RFID测温标签和超高频读写器，超高频测温标签贴在铜排表面，通过通信天线发送信号到超高频测温标签上，超高频测温标签测温，同时将测温的结果返回给通信天线，通信天线采集到信号后将信号发送给超高频读写器，所述超高频测温标签结构由天线、测温芯片、导热材料和衬底组成；所述超高频测温阅读器由电源，MCU，PLL锁相环，滤波器，可调增益发射机增益放大器，检波电路，三级信号放大器，整流电路，晶体振荡器，多路选择开关，信号传输天线，通信接口组成。本技术利用此温度标签构成的无线温度监测系统，兼有无源和无线两特点，安全可靠、成本低、实时性好、便于维护。

技术研发人员：郝希超,路一凡,刘振凯,王宝平,王梓菲,周建伟,陈嘉宇,宋玉倩,吴永良,刘国玉
受保护的技术使用者：国网天津市电力公司
技术研发日：20221117
技术公布日：2024/1/12