在分析和比较现有电力测温技术的基础上，从标签的选用和读卡器的设计两方面介绍了一种新型的射频监控系统的设计方案，重点介绍了系统在Window CE操作系统下的软件功能的设计，并给出了系统软件设计的整体流程图。

    电力设备安全可靠性是超大规模输配电和电网安全保障的重要环节。由于电网设备中的触头和接头接触不良而造成的长期承载大电流、触头老化等问题致使其电阻增大，继而长时间发热引起的高压柜，引发线缆烧毁等故障，是电网安全中的一个重要隐患。为尽可能地避免此类电力事故的发生，监控电网中的触头和接头的温度状态尤为重要，因此电力测温是非常必要而且非常有意义的。

    目前电力测温方式主要有三种：(1)热敏电阻／点偶方式。其缺点是无法实现无线无源，在复杂场合，抗干扰能力弱；(2)光纤方式。其属于有线方式，会破坏现有电力设备网络构架；(3)红外成像方式。其对方向性要求太高，而且由于高压开关柜内部结构复杂，元件互相遮挡较多，其准确性不能满足要求。这些测温方式在一定程度上存在无法克服的缺陷，因此需要寻求一种更加可靠方便的电力测温方式。

为此，本文介绍了一种基于RFID的电力温度监控系统。该系统采用声表面波（SAW）标签测温技术的原理和优点，以克服以往所有测温方式的缺陷，而且系统设计综合考虑了界面直观性和数据实时性等优点，是一个更加可靠实用的电力温度监控系统。

1基于RFID的电力温度监控系统设计

    本系统主要用于监控电力设备的温度状况，设备可以采用移动手持式也可以采用固定式。要达到监控的目的，大致要求具有如下三个方面的功能：(1)采集各监控节点的温度信息；(2)显示各监控节点的温度状态，并根据需要处理温度数据；(3)分析处理采集到的数据信息，并根据需要发送报警信号。根据设备的应用需求，系统设计框图如图1所示。

    一般的RFID系统可以分为三个部分：标签、读卡器、上位机。在本监控系统中，担任RFID系统中的读卡器主要负责采集和处理标签信息，并能够与上位机进行通信及交换数据；标签采用的是SAW标签，贴在需要测量温度的设备节点处；读卡器发送标签询问信息，在获得标签ID值的同时提取反射信号与发送信号之间的频率偏移值，通过计算得到对应节点温度值，并判断是否超出对应节点的允许温度上限值，如超出范围，则以一种警告信息形式通过GSM模块发送到特定的手机上，等待得到及时处理。读卡器还需要将采集到的温度信息通过GPRS或通过有线局域网方式上传到监控中心服务器暂存，以备查验。上位机具有监控中心服务器的功能和数据存储功能。

    SAW标签是一种新型的无源标签，它是一种利用声表面波传播原理制成的标签。声表面波是一种在压电固体材料表面产生和传播、且振幅随深人固体材料的深度增加而迅速减小的弹性波。声表面波标签由叉指换能器和反射栅组成。叉指换能器将接收到的射频信号转换成声表面波，声表面波信息经过按某种特定规律设计的反射栅反射后，再次经过叉指换能器被转换成带有标签编码信息的射频电信号，然后通过天线被发射出去。

    同时，由于声表面波在标签上传输时标签的温度会影响其频率的变化，因此在接收端提取到接收信号的频率，可以利用这个频率值和之前发射的本振信号频率进行比较得到一个频率偏移值，通过特定的计算便可以得到所测标签的温度信息。

    SAW标签传递的温度参数信息一般由硬件电路对其实现提取，图1中的温度参数提取模块即为本设计的温度信息的提取电路。在RFID系统中，对于无源标签，读卡器端首先需要发送特定的询问信息，然后等待接收返回的射频信号；返回的射频信号经过环形器、滤波器、混频器、A/D转换器等一系列的处理后，使用FFT算法对数字基带信号进行计算，得到对应标签的温度信息。

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