系统组成
3.1无线传感器
传感器具有纯无源、免维护、体积小、安装灵活等特点。可以很方便安装在被测点上,准确地测量发热点的实时温度,并以无线方式发送到采集器上,实现对被测点温度进行实时采集,实现非接触温度测量。
标准的温度采集过程,如下图所示,包括如下步骤:
无线读入器通过它的天线发射射频脉冲。脉冲信号被传感器上的天线收到后,通过叉指换能器 (IDT)在压电感应器的表面激活一个表面波。传感器表面波的频率由于受到传感器本身温度的影响发生了变化。正是由于频率受温度变化的机制,使得温度数据测量得以实现。IDT 再将表面波的频率振荡转化成射频信号。此射频信号由读入器上的天线收到后进行处理。由于谐振器的高质量特性,即使访问波具有50Hz 的带宽,也确保了反射回来的信号包含了精确的射频信息。反射回来的射频频率变化与温度的变化成比例关系。
3.2温度采集器
温度采集器用来收集传感器的温度信号,将其重新打包,通过有线或无线(GPRS)方式发送至后台监控系统,安装在测温现场。一个温度采集器对应有 3 个收发数据端口,每个数据收发端口连接一个收发天线用于与测温传感头通信。由于各个传感探头的谐振中心频率不同,每个收发天线可以同时和 6 个传感探头通信,即一个信号读写器可对应 18 个温度传感探头。
采集器由单独的电源供电,并向被测点上的传感器发射短射频信号。如果射频脉冲的频率与温度传感器预设的频率相同,传感器就能收到该射频信号,并且改变和被动地反射脉冲信号。返回的脉冲信号由于受到了传感器自身温度的影响,因而携带了传感器的温度信息。采集器支持交流220V供电方式和直流12V两种供电方式。
3.3后台监控系统
后台监控器采用时分复用或频分复用等方式同时控制 1~100 个温度采集器,而每个温度采集器可同时对应多个声表面波温度传感器,因此,整个系统可同时在线监测几百、上千个电体被测点的温度。并可以存储历史数据,系统根据历史数据和实时数据可及时判断被测点温度是否正常,并对可能发生故障的被测点进行预测和提前报警。
监控软件主要功能包括各温度传感器设备、温度监测各项参数设置、温度信息的远程获取、综合查询分析以及温度预测告警等。