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专利名称：一种基于双天线通道的无源无线测温方法
技术领域：
本发明涉及电力无源无线测温领域，特别涉及一种基于双天线通道的无源无线测温方法。
背景技术：
随着城市的发展和智能电网的建设，高压电力设备的在线状态监测越来越多地受到重视，高压电力设备节点温度在线监测是其中一项重要指标。鉴于电力设备运行时电压等级高，停电维护难，绝缘安全要求严酷等特性，无源无线测温逐渐成为高压电力设备测温的主流趋势。无源无线测温系统的现有解决方案为一个测温终端通过一根发射天线对6个无源温度传感器进行扫描，无源温度传感器根据其物理特性产生谐振，返回的谐振频率被发 射天线接收后，通过测温终端的计算得出当前的温度值。由于无源无线测温基于无源传感器的模拟信号传输，主要存在如下两方面的问题首先，无线信号受空间环境影响较大，当发射天线和无线测温传感器之间存在较多的遮挡时，发射天线无法准确的检测无线测温传感器返回的谐振信号；第二，无线信号抗干扰能力弱，当外界噪声较多地情况时，通信质量会下降，出现测不到或测不准的情况。

发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种基于双天线通道的无源无线测温方法，可以同时改善空间影响及抗干扰能力两方面的弱点，使得测温可靠性得到提高。为解决以上技术问题，本发明的技术方案为一种基于双天线通道的无源无线测温方法，其不同之处在于，其步骤包括
1)、测温终端通过两根发射天线对无源温度传感器发送查询指令，针对不同温度传感器发送不同频段发射信号；
2)、温度传感器接收到发射信号后起振，然后反射谐振信号，两根发射天线检测并接收谐振信号；
3)、测温终端分别对双天线通道返回的数据进行计算，根据式(I)得出特征值DB_Value=10 XIg(Noise_Value) (I)
其中DB_Value为特征值，Noise_Value为天线通道返回的检测值；
4)、根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断，若特征值大于等于某一定值则该通道有效，若特征值小于该定值则该通道无效；各个状态之间可以根据步骤3)计算出的特征值判断，从而进行状态转换；
5 )、判断出双天线通道状态后，再根据其状态进行温度值判断计算。按以上方案，所述定值为lOTb，根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断，若特征值大于等于15Db则该通道有效，若特征值小于15Db则该通道无效；各个状态之间可以根据步骤3)计算出的特征值判断，从而进行状态转换。
按以上方案，所述步骤4)中的双天线通道状态共分为四个状态状态I :A通道测量值有效，B通道测量值无效；状态II A通道测量值无效，B通道测量值有效；状态III :A通道测量值有效，B通道测量值有效；状态IV A通道测量值无效，B通道测量值无效。按以上方案，所述步骤5)中根据双天线通道状态进行温度值判断计算的依据为当状态为III时，取两通道数据同时计算温度值并取其平均值为当前温度值；状态为I时，取A通道数据计算温度为当前温度值；状态为II时，取B通道数据计算温度为当前温度值；状态为IV时，当前温度值无法计算，取某个特殊值为当前温度值。
对比现有技术，本发明的有益特点为该方法最大化地减少了无线信号受空间环境的影响，且两天线同时接收温度传感器返回的谐振信号，经测温终端的处理，甄别有效的谐振信号，从而增强抗干扰能力，达到较高的测量可靠性。


图I为本发明中测温终端处理流程示意 图2为本发明中通道有效性判断示意 图3为本发明中通道状态转换示意 图4为本发明中根据通道状态计算温度值示意 图5为本发明实施例中的无源无线测温系统天线探头部署示意 图6为现有无源无线测温系统天线探头部署示意图。
具体实施例方式下面通过具体实施方式
结合附图对本发明作进一步详细说明。请参考图5，总的来说，本发明的原理在于，部署两根发射天线2在前端测温环境，充分弱化空间环境对无源无线测温的影响，同时通过双天线通道同时工作，对温度传感器3进行扫频及接收返回的谐振频率，测温终端I根据返回的数据计算特征值，从而判断两天线通道的状态，通过双天线通道状态计算当前温度值。以开关柜无源无线测温为例，如图6所示，原有系统在开关柜腔体内安装6个温度传感器3，采用一根发射天线2对其信号进行采集，空间内存在电磁环境的死角，不便于信号的采集。而采用本发明中的方法，在开关柜腔体内部署两根发射天线，可以使空间死角最大化的消失。电磁环境下的干扰源，一般不会持续很长时间，都是随机地，短暂性地出现，且空间分布不均匀，采用双通道同时工作的方式，配合终端处理算法，如图I所示，可以有效的规避此问题。具体过程如下
步骤S10，测温终端通过两根发射天线对无源温度传感器发送查询指令，针对不同温度传感器发送不同频段发射信号。步骤S20，温度传感器接收到发射信号后起振，然后反射谐振信号，两根发射天线检测并接收谐振信号。步骤S30，测温终端分别对双天线通道返回的数据进行计算，根据下列公式得出特征值DB_Value=10 X Ig (Noise_Value)，其中 DB_Value 为特征值,Noise_Value 为天线通道返回的检测值。
步骤S40，根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断。如图2所示若特征值大于等于lOTb，则该通道有效；若特征值小于lOTb，则该通道无效。系统一共分为四个状态状态I为A通道测量数据有效，B通道测量数据无效；状态II为A通道测量数据无效，B通道测量数据有效；状态III为A、B两通道测量数据均有效；状态IV为A、B两通道测量数据均无效。如图3所示，四个状态之间可以根据步骤S30计算出的特征值判断，从而进行状态转换。步骤S50，判断出双天线通道状态后，再根据其状态进行温度值判断计算，如图4所示，若状态为C210即状态III，则取两通道数据同时计算温度值并取其平均值为当前温 度值；若状态为C220即状态I，则取A通道数据计算温度为当前温度值；若状态为C230即状态II，则取B通道数据计算温度为当前温度值；若状态为C240即状态IV，则当前温度值无法计算，取某一特殊值(例如65535)为当前温度值。以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种基于双天线通道的无源无线测温方法，其特征在于，其步骤包括 1)、测温终端通过两根发射天线对无源温度传感器发送查询指令，针对不同温度传感器发送不同频段发射信号； 2)、温度传感器接收到发射信号后起振，然后反射谐振信号，两根发射天线检测并接收谐振信号； 3)、测温终端分别对双天线通道返回的数据进行计算，根据式(I)得出特征值DB_Value=10 XIg(Noise_Value) (I) 其中DB_Value为特征值，Noise_Value为天线通道返回的检测值； 4)、根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断，若特征值大于等于某一定值则该通道有效，若特征值小于该定值则该通道无效；各个状态之间可以根据步骤3)计算出的特征值判断，从而进行状态转换； 5 )、判断出双天线通道状态后，再根据其状态进行温度值判断计算。
2.如权利要求I所述的基于双天线通道的无源无线测温方法，其特征在于所述定值为lOTb，根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断，若特征值大于等于15Db则该通道有效，若特征值小于15Db则该通道无效；各个状态之间可以根据步骤3)计算出的特征值判断，从而进行状态转换。
3.如权利要求I或2所述的基于双天线通道的无源无线测温方法，其特征在于所述步骤4)中的双天线通道状态共分为四个状态状态I :A通道测量值有效，B通道测量值无效；状态II =A通道测量值无效，B通道测量值有效；状态III :A通道测量值有效，B通道测量值有效；状态IV A通道测量值无效，B通道测量值无效。
4.如权利要求3所述的基于双天线通道的无源无线测温方法，其特征在于所述步骤5)中根据双天线通道状态进行温度值判断计算的依据为当状态为III时，取两通道数据同时计算温度值并取其平均值为当前温度值；状态为I时，取A通道数据计算温度为当前温度值；状态为II时，取B通道数据计算温度为当前温度值；状态为IV时，当前温度值无法计算，取某个特殊值为当前温度值。
全文摘要
本发明涉及电力无源无线测温领域，特别涉及一种基于双天线通道的无源无线测温方法，其不同之处在于其步骤包括1)、测温终端通过两根发射天线对无源温度传感器发送查询指令，针对不同温度传感器发送不同频段发射信号；2)、温度传感器接收到发射信号后起振，然后反射谐振信号，两根发射天线检测并接收谐振信号；3)、测温终端分别对双天线通道返回的数据进行计算；4)、根据双天线通道的特征值对天线通道状态进行判断；5)、判断出双天线通道状态后，再根据其状态进行温度值判断计算。本发明可以同时改善空间影响及抗干扰能力两方面的弱点，使得测温可靠性得到提高。
文档编号G01K11/00GK102967386SQ20121037248
公开日2013年3月13日 申请日期2012年9月29日 优先权日2012年9月29日
发明者余菲, 胡鹏, 邹俊华, 余灯, 鄢芬 申请人:武汉烽火富华电气有限责任公司