基于超高频RFID感温技术的温度监控系统

技术领域

本发明涉及温度监控技术领域，具体为基于超高频RFID感温技术的温度监控系统。

背景技术

电气系统火灾事故大部分是因为温度过高引起的，通过对电缆头或电缆本身的连续温度测量，能够预测电缆头或电缆本身故障趋势，及时提供电缆故障部位检修指导。随着城市轨道交通蓬勃发展，安全作为轨道车辆运营生命线，越来越受到各级部门高度重视。数据动态监测作为安全管理有效手段。

传统轨道交通车载电缆温度监控主要有两类方案：第一类采用纸质过温变色标签。常用纸质过温变色标签过温阈值时，将纸质过温变色标签缠绕于被监控电缆上，当发生过温事件时，纸质标签由白色变为黑色，以此告知巡检人员电缆过温事件曾经发生。第二类采用感温电缆。将感温电缆与被测设备或电缆贴附在一起，当被测设备或电缆温度高于感温电缆阈值时，感温电缆内部两根芯线发生熔断短路从而触发高温报警。

现有温度监控方式存在很大的缺陷：

1、上述两种传统方案的缺点均是无法进行温度实时监控，无法提前预警，只有当过温事件发生后才提醒用户，高温引发风险控制能力低。

2、两种方式温度传感单元均为一次性使用，发生过温事件后传感单元随即损坏不可再行使用。

发明内容

本发明的目的在于提供基于超高频RFID感温技术的温度监控系统，解决背景技术中所提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于超高频RFID感温技术的温度监控系统，包括监控主机、读写器、RFID无线无源电子标签、平板天线和测温漏缆，所述RFID无线无源电子标签设置在测温漏缆的外表面，所述测温漏缆的一端电性连接有50欧姆负载电阻，所述测温漏缆的另一端通过射频跳线与读写器电性连接；

所述平板天线通过射频跳线与读写器电性连接，所述读写器的数量为若干，所述读写器的输出端通过导线与监控主机的输入端连接。

作为本发明的一种优选实施方式，所述平板天线的内部设置有送电线圈，所述RFID无线无源电子标签的内部设置有受电线圈，所述受电线圈与送电线圈用于平板天线给RFID无线无源电子标签无线充电。

作为本发明的一种优选实施方式，所述平板天线设置于RFID无线无源电子标签的一侧，所述平板天线的面与RFID无线无源电子标签的表面平行，所述平板天线与RFID无线无源电子标签之间垂直距离小于mm，所述平板天线和RFID无线无源电子标签之间无遮挡物。

作为本发明的一种优选实施方式，所述RFID无线无源电子标签的一侧通过胶水粘合在测温漏缆的表面。

作为本发明的一种优选实施方式，所述RFID无线无源电子标签覆盖在测温漏缆的泄漏孔上。

作为本发明的一种优选实施方式，所述RFID无线无源电子标签由陶瓷抗金属材质制成。

作为本发明的一种优选实施方式，所述监控主机通过导线电性连接有TCMS系统，所述TCMS系统为列车控制和管理系统，用于温度数据的管理。

作为本发明的一种优选实施方式，所述监控主机包括显示屏、报警器和存储模块，显示屏用于温度数值的显示，报警器用于温度高于阈值时，进行报警，存储模块用于全车测温点历史数据的存储。

与现有技术相比，本发明提供了基于超高频RFID感温技术的温度监控系统，具备以下有益效果：

该基于超高频RFID感温技术的温度监控系统，具有监控的实时性，且可以批量监控多个点位，实时预警和告警，并且可以重复使用，而且用户通过数据历史信息可以不定期查看温度变化特点和发展趋势，可以分析电缆或其他设备的工作状态，进一步用于寿命与故障排查和用于研判推断电缆的工作特性，有效提高了现有技术的使用效果。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1为本发明基于超高频RFID感温技术的温度监控系统的拓扑图。

图中：1、监控主机；2、读写器；3、RFID无线无源电子标签；4、平板天线；5、测温漏缆；6、50欧姆负载电阻；7、TCMS系统；8、射频跳线。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置；本发明中提供的用电器的型号仅供参考。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据实际使用情况更换功能相同的不同型号用电器，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

请参阅图1，本发明提供一种技术方案：基于超高频RFID感温技术的温度监控系统，包括监控主机1、读写器2、RFID无线无源电子标签3、平板天线4和测温漏缆5，所述RFID无线无源电子标签3设置在测温漏缆5的外表面，所述测温漏缆5的一端电性连接有50欧姆负载电阻6，所述测温漏缆5的另一端通过射频跳线8与读写器2电性连接；

所述平板天线4通过射频跳线8与读写器2电性连接，所述读写器2的数量为若干，所述读写器2的输出端通过导线与监控主机1的输入端连接。

本实施例中，所述平板天线4的内部设置有送电线圈，所述RFID无线无源电子标签3的内部设置有受电线圈，所述受电线圈与送电线圈用于平板天线4给RFID无线无源电子标签3无线充电，便于无线完成RFID无线无源电子标签3的充电，从而节省了更换电池的步骤，还实现了体积小重量轻的要求，有效的节省了布线的繁琐，亦可批量监控多个敏感点位温度信息。

本实施例中，所述平板天线4设置于RFID无线无源电子标签3的一侧，所述平板天线4的面与RFID无线无源电子标签3的表面平行，所述平板天线4与RFID无线无源电子标签3之间垂直距离小于300mm，所述平板天线4和RFID无线无源电子标签3之间无遮挡物，避免平板天线4给RFID无线无源电子标签3无线充电受到影响。

本实施例中，所述RFID无线无源电子标签3的一侧通过胶水粘合在测温漏缆5的表面，避免RFID无线无源电子标签3的位置发生偏移。

本实施例中，所述RFID无线无源电子标签3覆盖在测温漏缆5的泄漏孔上，避免影响到RFID无线无源电子标签3的接收效果。

本实施例中，所述RFID无线无源电子标签3由陶瓷抗金属材质制成，这样便于使得RFID无线无源电子标签3的抗振性能、热传导性能以及防水性能均符合相关标准。

本实施例中，所述监控主机1通过导线电性连接有TCMS系统7，所述TCMS系统7为列车控制和管理系统，用于温度数据的管理。

本实施例中，所述监控主机1包括显示屏、报警器和存储模块，显示屏用于温度数值的显示，报警器用于温度高于阈值时，进行报警，存储模块用于全车测温点历史数据的存储。

工作时，首先将测温漏缆5沿缆槽走线布置，并与缆槽中其他线缆贴合，接着采用双扎带将RFID无线无源电子标签3捆紧在被测线缆和测温漏缆5上，同时，RFID无线无源电子标签3的一侧涂上胶水，便于将RFID无线无源电子标签3粘贴在测温漏缆5的表面(在此需要说明的是，由于RFID无线无源电子标签3是无源标签，需要通过平板天线4电磁辐射无线充电，所以平板天线4与RFID无线无源电子标签3之间垂直距离控制在300mm以内并确保之间无遮挡，而且RFID无线无源电子标签3纵向必须与测温漏缆5走线方向一致，且必须覆盖在测温漏缆5泄漏孔的正上方不可以偏移，否则严重影响RFID无线无源电子标签3的接收效果)，此时，RFID无线无源电子标签3可以监测缆槽内部不同点位温度，而由于测温漏缆5为成品定制，一端接50欧姆负载电阻6，另外一端通过射频跳线8连接读写器2，这样通过读写器2将实时温度传输给监控主机1，而监控主机1通过显示屏显示温度数值，通过报警器，在温度高于阈值时，进行报警，通过存储模块存储全车测温点历史数据，以便于用户通过数据历史信息可以不定期查看温度变化特点和发展趋势，可以分析电缆或其他设备的工作状态，进一步用于寿命与故障排查和用于研判推断电缆的工作特性。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点，对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。