一种基于智能物联网的电缆温度监测系统的制作方法

本发明涉及一种电缆温度监测系统，具体涉及一种基于智能物联网的电缆温度监测系统。

背景技术：

国家高度重视物联网的研究和应用，规划明确提出，要发展宽带、融合、安全的下一代国家基础设施，推进物联网在智能电网、智能交通、智能物流、金融与服务业等十大领域的应用研究和示范，rfid及物联网产业迎来了难得的发展机遇。rfid(射频身份识别)技术作为物联网三大核心技术之一快速发展，其技术及产品将面临庞大的市场应用需求。

温度是电气设备监测与控制的重要参数，无线测温技术具有测量范围大、准确度高、不影响设备运行、在线实时监测等优点。同时由于电缆的长度较长，当电缆设置于沟道内时，电缆的温度监测较为困难，传统的有源传感器方案，传感器需内置电池，使用寿命受到限制，经常需要进行电池的更换，因此采用基于射频识别(rfid)技术的无源无线温度监测系统是一种理想的解决方案，然而现有技术没有公开基于射频识别技术的无源无线温度监测的技术。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种基于智能物联网的电缆温度监测系统，该系统能够实现沟道内电缆的无源无线温度监测。

为达到上述目的，本发明所述的基于智能物联网的电缆温度监测系统包括汇聚控制器、若干温度采集器及若干组rfid温度标签，其中，一个温度采集器对应一组rfid温度标签，各组rfid温度标签中的各rfid温度标签分别设置于待测电缆的监测点位置处；

其中，各rfid温度标签均包括柔性绝缘基板、导热金属块、rfid测温芯片及天线，其中，rfid测温芯片包括测温芯片及超高频rfid芯片，柔性绝缘基板的中部开设有通孔，导热金属块内嵌于所述通孔内，测温芯片与导热金属块相接触，测温芯片与超高频rfid芯片相连接，天线与超高频rfid芯片相连接，且天线位于柔性绝缘基板上；

每组rfid温度标签内各rfid温度标签中的天线与对应的温度采集器相连接，各温度采集器的输出端与汇聚控制器相连接。

各rfid温度标签埋设于待测电缆的表皮内。

各rfid温度标签设置于待测电缆的表面上。

还包括设置于电缆的表面的第一导磁材料块及第二导磁材料块，柔性绝缘基板搭接于第一导磁材料块及第二导磁材料块上，且rfid测温芯片位于第一导磁材料块与第二导磁材料块之间。

第一导磁材料块及第二导磁材料块均包括第一导磁材料层及第二导磁材料层，其中，第一导磁材料层设置于待测电缆的表面，第二导磁材料层位于第一导磁材料层上，柔性绝缘基板位于第二导磁材料层上。

第一导磁材料块的磁导率低于第二导磁材料块的磁导率。

还包括巡检机器人，所述待测电缆设置于沟道内，温度采集器设置于巡查机器人上，通过巡查机器人在沟道内移动获取各测温芯片采集到的温度信息。

还包括若干与温度采集器相连接的显示器，其中，一个显示器对应一个温度采集器。

本发明具有以下有益效果：

本发明所述的基于智能物联网的电缆温度监测系统包括rfid温度标签，该rfid温度标签采用无源无线的方式实现温度的监测，再通过温度采集器获取rfid温度标签采集到的温度信息，以实现电缆温度的检测，然后再将各温度采集器采集到的电缆温度信息汇总至汇聚控制器中，具有测温点无需布线、非接触式读取测温点温度的优势，同时由于rfid温度标签本身具有全球唯一识别码，可以唯一的确定测量到的温度所对应的测温点位置，弥补了传统红外测温非接触测温方式受周边环境影响大、难以精确定位的缺陷。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中rfid温度标签4的结构示意图；

图3为本发明中rfid温度标签4的截面图；

图4为本发明中rfid温度标签4的安装位置图；

图5为本发明中rfid温度标签4安装位置的侧视图；

图6为传统没有导磁材料块时的磁场分布图；

图7为本发明中的磁场分布图。

其中，1为汇聚控制器、2为温度采集器、3为显示器、4为rfid温度标签、31为柔性绝缘基板、32为rfid测温芯片、33为天线、34为导热金属块、35为第一导磁材料层、36为第二导磁材料层。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

本发明利用物联网技术，开发出基于超高频射频识别技术与传感技术相结合的新型物联网传感设备，该设备具有信息防伪、耐受沟道恶劣环境及高电压电缆终端复杂电磁环境的特点，实现射频识别温度监测的各关键技术。

rfid温度标签4在电缆中的应用研究中，rfid温度标签4安装于电缆表皮的监测点位置处，rfid温度标签4可以植入于电缆表皮里面，也可以通过黏结层粘合于电缆表皮外。

由于电缆在导通电流时，根据安倍定律，电流周围就会形成一个闭合的强磁力线，该磁力线必然会穿越整个rfid温度标签4，当rfid测温芯片32长时间暴露在强磁力线下，极有可能造成rfid测温芯片32储存信息丢失及错位等问题；当然也会造成rfid测温芯片32使用寿命下降。

根据电磁屏蔽的基本原理，低频磁场由于其频率低，趋肤效应很小，吸收损耗很小，并且由于其波阻抗很低，反射损耗也很小，因此单纯靠吸收和反射很难获得需要的屏蔽效能。对这种低频磁场，要通过使用高导磁率材料提供磁旁路来实现屏蔽，由于屏蔽材料的导磁率很高，因此为磁场提供了一条磁阻很低的通路，因此空间的磁场会集中在屏蔽材料中，同时尽量增大涡流损耗，使一部分能量转化为热能消耗掉，从而使敏感器件免受磁场干扰。

为实现上述目的，本发明所述的基于智能物联网的电缆温度监测系统包括汇聚控制器1、若干温度采集器2及若干组rfid温度标签4，其中，一个温度采集器2对应一组rfid温度标签4，各组rfid温度标签4中的各rfid温度标签4分别设置于待测电缆的监测点位置处；其中，各rfid温度标签4均包括柔性绝缘基板31、导热金属块34、rfid测温芯片32及天线33，其中，rfid测温芯片32包括测温芯片及超高频rfid芯片，柔性绝缘基板31的中部开设有通孔，导热金属块34内嵌于所述通孔内，测温芯片与导热金属块34相接触，测温芯片与超高频rfid芯片相连接，天线33与超高频rfid芯片相连接，且天线33位于柔性绝缘基板31上；每组rfid温度标签4内各rfid温度标签4中的天线33与对应的温度采集器2相连接，各温度采集器2的输出端与汇聚控制器1相连接。

各rfid温度标签4埋设于待测电缆的表皮内；各rfid温度标签4设置于待测电缆的表面上。

本发明还包括设置于电缆的表面的第一导磁材料块及第二导磁材料块，柔性绝缘基板31搭接于第一导磁材料块及第二导磁材料块上，且rfid测温芯片32位于第一导磁材料块与第二导磁材料块之间；第一导磁材料块及第二导磁材料块均包括第一导磁材料层35及第二导磁材料层36，其中，第一导磁材料层35设置于待测电缆的表面，第二导磁材料层36位于第一导磁材料层35上，柔性绝缘基板31位于第二导磁材料层36上；第一导磁材料块的磁导率低于第二导磁材料块的磁导率。

本发明还包括巡检机器人，所述待测电缆设置于沟道内，温度采集器2设置于巡查机器人上，通过巡查机器人在沟道内移动获取各测温芯片采集到的温度信息；本发明还包括若干与温度采集器2相连接的显示器3，其中，一个显示器3对应一个温度采集器2。