针对目前各种导线舞动无线监测方式存在高功耗、高成本和不适于长期监测的缺陷,提出了一种基于射频识别(RFID)加速度传感器标签的导线舞动长期在线监测的设计方案,设计了一种RFID加速度传感器标签结构,因其工作在无源模式下,可以实现导线舞动的长期在线监测。介绍了加速度信号的处理方式,提出了基于小波变换的趋势项去除算法。在实验室环境下,对加速度传感器标签进行了通信性能测试和模拟导线舞动监测实验。测试结果表明:标签通信性能良好;模拟实验结果表明:经过处理后得到的位移信号能够准确反映模拟导线的舞动情况,实现了导线舞动的在线监测。 输电线路导线舞动在线监测技术，首先，利用加速度传感器标签采集加速度信号;然后，进行二次积分，并利用小波分析去除积分过程中产生的趋势项，得到导线舞动的位移信号，实现对输电导线舞动的在线监测。1加速度传感器标签设计原理加速度传感器标签为具有2个通信接口的新型ＲFID芯片:由微型控制器管理的有线I2C接口和与标准的ＲFIDGen2阅读器通信的无线UHF接口。加速度传感器标签将低成本的分立元器件焊接在一个FＲ4基片上。图1为加速度传感器标签的基本结构，由3部分组成:能量管理部分，数字部分和ＲFID部分。能量管理部分，芯片运行在无源模式下，利用射频整流装置，将天线接收的阅读器发出的射频信号能量转换为标签工作的直流电压，再将电能输送至数字部分。当获取的能量达到传感器以及I2C—ＲFID通信的工作需求时，激活微控制单元(MCU)。ＲFID部分主要为ＲFID芯片，实现调制解调，将加速度数据传送给阅读器。1．1能量管理为了获得最大能量传输效率，用高品质因数的射频电感L以及高品质因数的微调电容C组成LC阻抗匹配网络。通信流程-电动数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机价格低数控滚圆机多少钱选用在超高频率上具有较高的灵敏度的零偏压肖特基二极管SkyworksSMS7630—061，设计了5级整流升压电路。经过升压的电能集聚在一个大容量的储能电容器中本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动缩管机采集网络整理  http://www.suoguanji.cc ，将电能传输到1．8V的低压降稳压器给后续电路供电。SMS7630-0615级整流升压电路匹配网络CL超高频偶极子天线RFID%Gen2芯片RFID芯片I2C总线微型控制器三轴加速度传感器ADXL346MSP430F51521.8%V低压降稳压器图1加速度传感器标签基本结构1．2数字处理储能电容器储释放电能给1．8V的稳压器，稳压器再将电能传送位移信号中，趋势项为信号的低频部分，因此，通过小波变换的分解和重构将位移信号中的高频和低频部分分离，提取趋势项，从而完成位移信号的修正。3实验测试与分析3．1ＲFID通信测试在实验室测试环境中使用VISN—Ｒ1200对ＲFID的通信性能进行测试。VISN—Ｒ1200是聚星仪器一种专用的ＲFID测试装置，能同时将信号进行分析、处理并将其显示出来。测试参数选择如下:运行频率为915MHz;两个天线与标签间的距离均为0．5m，一个天线用作传输天线，另一个用作接收天线，传输天线的辐射功率为2W。通信流程如图4所示，从上到下依次进行:ＲFID测试装置首先发出Select指令;等待5～6Tari后，测试装置发出Query指令;传感器标签以ＲN16的方式回答询问;然后测试装置发出ACK指令，以获得包含传感器数据的ID信息;最后测试装置发出Ｒeq_ＲN指令，获取标签的Handle响应。VISN-R1200发出select指令等待5~6%Tari后，发出Query指令以RN16的方式回答询问发出ACK指令返回ID信息发出Req_RN指令Handle响应传感器标签图4ＲFID通信流程3．2模拟导线舞动实验与分析虽然导线舞动发生在三维坐标系中，但是单个测点受边界条件和导线两端约束的限制，沿导线方向的位移变化十分有限。为了简化计算及便于应用，实验中，将单个测点的运动轨迹看成在垂直于导线方向的平面内(即y-z平面)的周期摆动，最大幅值为0．5m。使用普通金属缆绳模拟通电导线，并在模拟导线上安装2个加速度传感器标签，分别监测不同位置的导线舞动情况。实验步骤如下:1)将模拟导线的最低点提升至水平位置后放开，使整条导线在y-z平面做最大幅值为0．5m的周期舞动;2)采用加速度传感器标签测量三轴加速度;3)通过ＲFID阅读器采集测点运通信流程-电动数控滚圆机电动液压滚圆机滚弧机价格低数控滚圆机多少钱本文有张家港市泰宇机械有限公司全自动缩管机采集网络整理  http://www.suoguanji.cc