基于电磁波取能的GIS 声学指纹传感系统

王 峥，綦 锐，刘宗杰，庞振江，李 鹏

（1.北京智芯微电子科技有限公司北京 100192；2.国网山东省电力公司济宁供电公司，山东济宁 272000；3.中国电力科学研究院有限公司，北京 100192）

气体绝缘开关设备是当今输电网络中一种应用广泛的电气设备。与传统的敞开式设备相比较，GIS 具有结构紧凑、可靠性高、安全性强等众多优点，但由于其采用全封闭结构，一旦发生故障，影响范围大并且难以准确定位及快速抢修，将会带来严重的经济损失，因此对GIS 设备进行状态监测十分必要[1]。在2019 年第五届开关设备应用发展与运维检修技术交流会上，就总结出近5 年330 千伏及以上新投断路器故障占总数的56%，GIS 设备初期故障占比达到80%；开关设备领域仍然存在诸多问题没有解决的技术问题，缺乏有效的在线监测技术手段[2]。

该文提出的是一种有效的GIS 设备监测方案及系统。针对电力检测设备无源无线的要求，在工程设计上引入了电磁波取能、UHF RFID 和蓝牙通信技术，这样可以很好地解决能量获取、低功耗唤醒和数据通信问题。在GIS 设备监测技术上，振动法作为一种常规的状态监测与故障诊断方法，已经在电力设备状态监测中得到应用；振动作为电力设备GIS的一项固有属性，既能反映机械故障引起的低频振动，也能反映绝缘故障引起的高频振动[3-7]。文中在这几项技术组合的基础上阐述原理、方案及系统实现的效果。

1 原理与设计

该文提出的基于无线电磁波取能的供电方案，可以让能量密度较大的风险设备远离GIS 设备并且给声学指纹传感器供电。……