[举手]产品知识 | 声表面波技术在电缆接头测温中的应用[哇]
随着城市化建设的快速发展,城市输配电线路规模迅速增加,传统的输配电主要是通过架空线形式,日积月累城市上空纵横交错的各种线缆就像一张张“黑色蜘蛛网”,不仅影响市容,还存在安全隐患。随着社会发展,地下电缆已逐步发展成为城市电力网架的主要组成部分,随着输电线路的入地电缆的一些安全隐患也从地上转移到地下,对电缆线路的运行、维护工作提出了更高的要求。
采用架空线的输电方式,可以通过无人机巡检或热成像设备对线缆节点温度进行监测,而采用地下电缆的方式则上述的测温方式就无法应用,给地下电缆的温度监测带来了盲区,隐藏的隐患点只有在酿成重大事故的事故才会被探知,带来的损失也非常严重。因此,需要新技术解决中间电缆接头测温需求。
近年来,对于电缆线路运行温度的监测,越来越得到国内外用户的重视。有关机构对输电线路故障率分析结果显示,与电缆本体相比,电缆接头是薄弱环节,其故障率约占电缆线路故障的95%。由于电缆接头制作、安装、接线工艺存在多个中间环节,连接点接触电阻过大,温升加快,发热大于散热促使接头的氧化膜加厚、连接松动或开焊,进而接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,致使接头的绝缘层破坏,形成相间短路、对地击穿放电或着火,最终引发电缆头着火烧毁或爆炸事故等。因此,如能对电缆接头处温度进行实时监控将能及时发现早期安全隐患,避免酿成较大事故。但是,由于发热点在电缆接头内部,而电缆本身使用年限在30年左右,现有的热成像、光纤技术或者带电池的测温技术完全无法应用,这就给电缆头温度监测带来了技术难题。
声表面波(SAW)是一种能量集中在表面传播的弹性波,最早是由英国物理学家瑞利在19世纪80年代在地震波过程中偶然发现的。1965年,美国的怀特(R.M.White)和沃尔特默(F.W.Voltmer)发表题为“一种新型声表面波声——电转化器”的论文,取得了声表面波技术的关键性突破,能在压电材料表面激励声表面波的金属叉指换能器IDT的发明,大大加速了声表面波技术的发展,使这门年轻的学科逐步发展成为一门新兴的、声学和电子学相结合的边缘学科。
我国SAW技术开应用发始于1970年,比西方晚了3年时间,SAW信号处理器件自20世纪70年代末实际应用以来,现在已遍及军工和民用各方面,大致是SAW信号处理器件主要应用于军工领域,而频率选择和频率控制SAW器件和SAW传感器则都是军民共用的器件。声表面波传感器是基于超声表面波振荡器的频率随着被测物理量的变化而改变,从而实现被测量的一种新型传感器,声表面波传感器由三部分组成:声表面波芯片、阻抗匹配电感、天线。其的核心部分为声表面波芯片,声表面波芯片主要是由电压材料基片和沉淀在基片上不同功能的叉指换能器、反射栅组成。
声表面波技术应用于电缆接头测温原理
工作过程如下:
监控平台软件下发温度采集指令给测温采集器;
测温采集器通过测温中继天线发射定向查询电磁信号;
电磁信号被安装在电缆内的测温模块天线接收并进入到模块芯片内部,芯片内部通过逆压电效应激发出声表面波,声表面波传播过程中其频谱特性跟当前温度呈现一定的关联;
通过压电效应在传感器内产品回波电磁信号,采集器接收回波信号并进行一系列波形分析即可识别出温度;
温度数据传输到监控平台,平台实时采集设备温度信息,实现在线监测。
电缆内置测温系统布局
系统内各个部件的布局如上图所示,其中测温模块安装在电缆接头内线芯压接点位置;测温中继天线接收端放置在接头铜壳内部,中继天线线缆从铜壳灌胶孔中引出接入到测温采集器的射频天线口;测温采集器通过远程供电系统或者现场CT取电装置获取工作电源,采集器将从测温模块采集的数据通过RS485数据传输通道传输到远程监控终端平台。根据电缆中间接头所处的环境,可选择通过GPRS移动公网或LORA专网的通信方式传输数据。
综上所述,采用声表面波技术可以解决高压电缆接头内置测温需求,由于其特殊工作原理完全可以满足和一次设备同寿命的要求。符合电力设备祥一二次融合发展的趋势。目前已经有多个电缆厂家完成了带声表面波测温的型式试验,并实施了多个试点工程,后续将会在电力行业规模化应用。
声立公司成立于2012年,是一家专业从事传感网络、声学微传感器、声表面波射频识别和民用雷达的研发、制造及市场一体化的高科技企业。与中国科学院研究机构成立了联合实验室,共同推进先进声学微传感技术的成果转移转化。
公司致力于解决电网、工业用户(钢铁、水泥、化工等行业)中电气设备运行健康监测中温度、局放等信息获取问题,在上述技术领域拥有系列自主知识产权,形成了良好的行业品牌效应。
声立传感自主开发的基于SAW声表面波技术开发的电缆中间电缆接头温度传感器内置于电缆线缆位置,能够直接测量线芯温度。传感器无源、寿命长,安装之后免维护,且能够达到和电缆接头本身同等寿命,有效解决了现有电缆头测温的技术难题,电缆接头传感器可以适用于110KV及以上电压等级线路上。
随着城市化建设的快速发展,城市输配电线路规模迅速增加,传统的输配电主要是通过架空线形式,日积月累城市上空纵横交错的各种线缆就像一张张“黑色蜘蛛网”,不仅影响市容,还存在安全隐患。随着社会发展,地下电缆已逐步发展成为城市电力网架的主要组成部分,随着输电线路的入地电缆的一些安全隐患也从地上转移到地下,对电缆线路的运行、维护工作提出了更高的要求。
采用架空线的输电方式,可以通过无人机巡检或热成像设备对线缆节点温度进行监测,而采用地下电缆的方式则上述的测温方式就无法应用,给地下电缆的温度监测带来了盲区,隐藏的隐患点只有在酿成重大事故的事故才会被探知,带来的损失也非常严重。因此,需要新技术解决中间电缆接头测温需求。
近年来,对于电缆线路运行温度的监测,越来越得到国内外用户的重视。有关机构对输电线路故障率分析结果显示,与电缆本体相比,电缆接头是薄弱环节,其故障率约占电缆线路故障的95%。由于电缆接头制作、安装、接线工艺存在多个中间环节,连接点接触电阻过大,温升加快,发热大于散热促使接头的氧化膜加厚、连接松动或开焊,进而接触电阻更大,温升更快。如此恶性循环,致使接头的绝缘层破坏,形成相间短路、对地击穿放电或着火,最终引发电缆头着火烧毁或爆炸事故等。因此,如能对电缆接头处温度进行实时监控将能及时发现早期安全隐患,避免酿成较大事故。但是,由于发热点在电缆接头内部,而电缆本身使用年限在30年左右,现有的热成像、光纤技术或者带电池的测温技术完全无法应用,这就给电缆头温度监测带来了技术难题。
声表面波(SAW)是一种能量集中在表面传播的弹性波,最早是由英国物理学家瑞利在19世纪80年代在地震波过程中偶然发现的。1965年,美国的怀特(R.M.White)和沃尔特默(F.W.Voltmer)发表题为“一种新型声表面波声——电转化器”的论文,取得了声表面波技术的关键性突破,能在压电材料表面激励声表面波的金属叉指换能器IDT的发明,大大加速了声表面波技术的发展,使这门年轻的学科逐步发展成为一门新兴的、声学和电子学相结合的边缘学科。
我国SAW技术开应用发始于1970年,比西方晚了3年时间,SAW信号处理器件自20世纪70年代末实际应用以来,现在已遍及军工和民用各方面,大致是SAW信号处理器件主要应用于军工领域,而频率选择和频率控制SAW器件和SAW传感器则都是军民共用的器件。声表面波传感器是基于超声表面波振荡器的频率随着被测物理量的变化而改变,从而实现被测量的一种新型传感器,声表面波传感器由三部分组成:声表面波芯片、阻抗匹配电感、天线。其的核心部分为声表面波芯片,声表面波芯片主要是由电压材料基片和沉淀在基片上不同功能的叉指换能器、反射栅组成。
声表面波技术应用于电缆接头测温原理
工作过程如下:
监控平台软件下发温度采集指令给测温采集器;
测温采集器通过测温中继天线发射定向查询电磁信号;
电磁信号被安装在电缆内的测温模块天线接收并进入到模块芯片内部,芯片内部通过逆压电效应激发出声表面波,声表面波传播过程中其频谱特性跟当前温度呈现一定的关联;
通过压电效应在传感器内产品回波电磁信号,采集器接收回波信号并进行一系列波形分析即可识别出温度;
温度数据传输到监控平台,平台实时采集设备温度信息,实现在线监测。
电缆内置测温系统布局
系统内各个部件的布局如上图所示,其中测温模块安装在电缆接头内线芯压接点位置;测温中继天线接收端放置在接头铜壳内部,中继天线线缆从铜壳灌胶孔中引出接入到测温采集器的射频天线口;测温采集器通过远程供电系统或者现场CT取电装置获取工作电源,采集器将从测温模块采集的数据通过RS485数据传输通道传输到远程监控终端平台。根据电缆中间接头所处的环境,可选择通过GPRS移动公网或LORA专网的通信方式传输数据。
综上所述,采用声表面波技术可以解决高压电缆接头内置测温需求,由于其特殊工作原理完全可以满足和一次设备同寿命的要求。符合电力设备祥一二次融合发展的趋势。目前已经有多个电缆厂家完成了带声表面波测温的型式试验,并实施了多个试点工程,后续将会在电力行业规模化应用。
声立公司成立于2012年,是一家专业从事传感网络、声学微传感器、声表面波射频识别和民用雷达的研发、制造及市场一体化的高科技企业。与中国科学院研究机构成立了联合实验室,共同推进先进声学微传感技术的成果转移转化。
公司致力于解决电网、工业用户(钢铁、水泥、化工等行业)中电气设备运行健康监测中温度、局放等信息获取问题,在上述技术领域拥有系列自主知识产权,形成了良好的行业品牌效应。
声立传感自主开发的基于SAW声表面波技术开发的电缆中间电缆接头温度传感器内置于电缆线缆位置,能够直接测量线芯温度。传感器无源、寿命长,安装之后免维护,且能够达到和电缆接头本身同等寿命,有效解决了现有电缆头测温的技术难题,电缆接头传感器可以适用于110KV及以上电压等级线路上。
WMWS在线监测管理系统的工程常用计算工具
WMWS(Wincom Monitoring Web System)为终端客户开发的在线监测管理系统,基于BS 架构。 可在浏览端实现项目管理、数据查看与下载、曲线查看等操作。系统界面风格简约、布局统一、逻辑清晰,具有极佳的操控体验。三层监测要素架构,实现了多项目、多设备、多测点无限扩展,可满足小型、中型的单(多) 项目管理。
监测系统硬件部分分为三个层面,监测项目、监测设备和传感器通道(测点)。 WMWS 软件平台也基本按照这一结构层次展开工作。如下图所示,每个用户负责管理若干个监测项目,每个监测项目内有若干监测设备,每台监测设备上多个通道连接有传感器(又称“测点” )。增加了“为监测设备和监测点添加照片” 功能的说明,对监测项目更加直观明了。
增加了工程常用计算工具(功耗计算、 LoRA 参数、无线传输距离、热敏电阻、单位换算),非常方便工程师使用。
测试工具需要管理员为用户开通(默认情况下不可见)。
(1) 网络测试与开发工具
(1.1) TCP 服务器测试工具
此工具一般用于测试监测设备发送数据功能是否正常,以及演示如何解析监测设备发送的数据包,可以用于协议验证。
注意: 只有当网页右上角“TCP 监听状态指示灯” 闪烁时才能接收 TCP 数据。
(2)通用编程编码工具
(2.1) ASCII 码表
(2.2) 字符串编码转换
(2.3) 进制转换
(2.4) 浮点数编码转换
(2.5) MODBUS 指令生成器
(2.6) 常用校验算法
(3)工程常用计算工具
提供了设备功耗计算、电池及工作时长、太阳能电池板配置等计算工具。
(3.1) 功耗、电池、太阳能电池板计算
(3.2) LoRA 参数计算器
(3.3)无线传输距离计算器
(3.4)热敏电阻 NTC 正反算
(3.5)单位换算工具
WMWS(Wincom Monitoring Web System)为终端客户开发的在线监测管理系统,基于BS 架构。 可在浏览端实现项目管理、数据查看与下载、曲线查看等操作。系统界面风格简约、布局统一、逻辑清晰,具有极佳的操控体验。三层监测要素架构,实现了多项目、多设备、多测点无限扩展,可满足小型、中型的单(多) 项目管理。
监测系统硬件部分分为三个层面,监测项目、监测设备和传感器通道(测点)。 WMWS 软件平台也基本按照这一结构层次展开工作。如下图所示,每个用户负责管理若干个监测项目,每个监测项目内有若干监测设备,每台监测设备上多个通道连接有传感器(又称“测点” )。增加了“为监测设备和监测点添加照片” 功能的说明,对监测项目更加直观明了。
增加了工程常用计算工具(功耗计算、 LoRA 参数、无线传输距离、热敏电阻、单位换算),非常方便工程师使用。
测试工具需要管理员为用户开通(默认情况下不可见)。
(1) 网络测试与开发工具
(1.1) TCP 服务器测试工具
此工具一般用于测试监测设备发送数据功能是否正常,以及演示如何解析监测设备发送的数据包,可以用于协议验证。
注意: 只有当网页右上角“TCP 监听状态指示灯” 闪烁时才能接收 TCP 数据。
(2)通用编程编码工具
(2.1) ASCII 码表
(2.2) 字符串编码转换
(2.3) 进制转换
(2.4) 浮点数编码转换
(2.5) MODBUS 指令生成器
(2.6) 常用校验算法
(3)工程常用计算工具
提供了设备功耗计算、电池及工作时长、太阳能电池板配置等计算工具。
(3.1) 功耗、电池、太阳能电池板计算
(3.2) LoRA 参数计算器
(3.3)无线传输距离计算器
(3.4)热敏电阻 NTC 正反算
(3.5)单位换算工具
#今日独家# 【“不敢买房、不敢要小孩!”澳887签审遥遥无期,递签华人沮丧无助】转永居的887签证审理进度,目前还停留在2020年9月之前递交的案子上。对这些申请人来说,90%需苦等超过2年。上周末,上百人在阿德莱德游行抗议,“呼吁尽快下签”的声音震荡移民圈。他们中很多是华人,因为获签遥遥无期,他们的人生被按下了“暂停键”。8月14日中午12点,阿德莱德华人Lora抵达Victoria Square,加入到已经聚集的上百人群中。大家此行只有一个目的——呼吁移民局尽快下签887签证。这次行动由Facebook的“887 Visa”群主发起,已向警方依法备案。https://t.cn/A6St8qaW
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