差分式声表面波温度应变复合传感器

基于声表面波理论和微扰理论,提出了并研制由3个谐振器组成的差分式声表面波温度应变复合传感器。通过有限元分析软件对AT切和XY切的两种声表面波谐振器进行了仿真,根据其频率-应变响应和频率-温度响应,设计并研制了能够进行温度补偿和应力应变补偿的温度应变传感器,传感器的应力测量灵敏度为100 Hz/με,,温度测量灵敏度为80 kHz/℃。该传感器成功应用到了隔离开关的状态监测。现场测试表明,该传感器对隔离开关触指温度和应变的检测可实现对隔离开关工作状态的有效判别,在未来的电力系统设备在线检测中具有重要的应用前景。

配电变压器油温油位一体化无源无线监测系统

针对配电变压器油位和油温监测方法(或手段)缺乏这一现状,提出了基于声表面波(Surface Acoustic Wave,SAW)无源无线传感技术的配电变压器油位和油温一体化监测方法。系统通过SAW传感技术的无源无线特性保证了传感器安装后设备免维护以及足够的电气安全。为保证传感器温度监测工作的可靠性,设计了差动结构传感器,并采用有限元/边界元方法优化了传感器温度敏感特性;创新地性采用磁控开关切换天线连接,以低成本实现了变压器油位状态的少油报警监视;通过设计新型环形平面倒F抗金属天线,实现了温度监测传感器和变压器原有油位计的一体化设计;实现了基于声表面波技术的配电变压器油温、油位在线监测系统。通过实验室以及现场实际测试,证实该系统能够实时、准确地测量变压器油顶层温度变化以及油位、温升和温升速率等监测量。

基于声表面波技术的配电网架空线温度无源无线监测系统

针对当前配电网架空线路温度监测方法的缺陷,提出了基于声表面波(surface acoustic wave,SAW)传感技术的输电线路温度无源无线监测系统。SAW温度传感器的纯无源特性避免了电源的使用,具有耐受高温和高电压的优秀性能,适合电力系统设备测温。通过对SAW传感器设计与之匹配的弹簧天线,实现了阅读器与传感器之间无线信号的可靠传输。设计基于软件无线电技术的阅读器,有效实现了信号发生,回波信号采集和数据处理功能。测试结果表明,SAW无源无线温度监测系统能够安全、实时、准确地监测架空线路线夹处温度变化。

用于地下关键设施定位的多尺度融合定位技术

本文针对地下管网数量和规模的增大,构成状况越来越复杂,地下管网及城市管理挑战加剧,缺少合理的地下设备管理手段,在地下管线设备出现故障,需要维护、抢修施工时,因为资料的缺失往往无法快速、精准地找到目标管线;同时由于不了解管线分布,尤其是分属其他单位的管线,极其容易在施工过程中出现对原有管线的破坏的现状,设计了一套用于地下关键设施定位的多尺度融合定位技术系统,解决了地下管网设备精准快速定位、查找、识别和管理地下设备资产的难题。