基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及信號處理技術領域，特別是指一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法。
【背景技術】
[0002]在配電開關柜內部觸點的溫度測量中，傳統(tǒng)方式是熱電偶法、紅外測量法以及光纖測溫法。這些測量方法使用有源的溫度傳感器進行溫度數(shù)據(jù)的采集，并且普遍采用電纜線來傳輸采集到的溫度數(shù)據(jù)。有源的傳感器容易發(fā)生電池泄露和電纜線被拉脫損壞等安全隱患。把SAW (聲表面波)溫度傳感器與RFID (射頻識別)技術結合起來，不僅能夠進行自動識別與溫度采集，而且可以將采集到的數(shù)據(jù)進行無線傳輸，使得整個檢測裝置體積很小，可以省去大量的布線工作，同時避免了有源傳感器帶來的安全隱患。
[0003]利用SAW-RFID測溫設備進行測溫，首先測溫設備發(fā)射一定頻率的射頻信號，然后間隔一段時間后，測溫設備再對電子標簽回波能量檢測，記錄能量值。之后測溫設備再進行頻率遞進，按上述方法重復掃描電子標簽，當按照約定掃描完定義的頻帶后。掃描停止，分析數(shù)據(jù)，找到能量最大點的頻率作為當前電子標簽溫度相關聯(lián)的頻率，進行溫度計算，從而獲得電子標簽與電力設備觸點的溫度值。
[0004]電子標簽在其響應頻點的回波能量是最大的。測溫需要首先分析電子標簽的回波能量。測溫設備以頻分復用的方式支持多個電子標簽。每個電子標簽的帶寬是固定的。當同時存在多個電子標簽時，由于有些電子標簽存在頻段漂移使電子標簽間的保護帶寬變窄，當環(huán)境溫度處于測溫范圍邊緣時檢測到的能量值曲線如圖1，如果此時在fn點產(chǎn)生干擾曲線如圖2，即使做平滑等處理也會存在小突起如圖3，該突起點會被錯判為峰值點。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術問題是提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法，可以有效解決在頻分復用系統(tǒng)中常見的，標簽頻段漂移放大干擾的問題。
[0006]為解決上述技術問題，本發(fā)明的實施例提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾算方法，包括:
[0007]獲取電子標簽的回波能量曲線；
[0008]對所述電子標簽的回波能量曲線進行平滑處理，得到處理后的曲線；
[0009]獲取所述處理后的曲線的峰值點；
[0010]對峰值點進行概率判斷。
[0011]其中，所述峰值點的能量具有如下關系:
[0012]E (fn-3) <E (fn-2) <E (fn-1) <E (fn)，且 E (fn) >E (fn+1) >E (fn+2) >E (fn+3);其中，
[0013]E (fn)為峰值點fn的能量，E (fn-1)為峰值點fn_l的能量，E (fn-2)為峰值點fn_2的能量，E (fn-3)為峰值點fn-3的能量；
[0014]E(fn+1)為峰值點fn+Ι的能量，E (fn+2)為峰值點fn+2的能量，E (fn+3)為峰值點fn+3的能量。
[0015]其中，對峰值點進行概率判斷的步驟包括:
[0016]若處理后的曲線上的峰值點在上次峰值點附近，則判斷峰值點有效，并對其相應計數(shù)；
[0017]若處理后的曲線上的峰值點不在上次峰值點附近，則判斷峰值點的有效計數(shù)達到下限？若否，則有效計數(shù)減1，并重新采集該標簽的能量值；若是，認定該峰值點有效并保存。
[0018]本發(fā)明的上述技術方案的有益效果如下:
[0019]上述方案中，通過采樣多個頻點，取峰值和小概率事件計數(shù)結合，正確判斷了電子標簽的帶寬范圍內能量峰值，能有效解決頻段漂移放大干擾造成的影響。
【附圖說明】
[0020]圖1是電子標簽回波能量理論曲線。
[0021]圖2是電子標簽回波能量較常見的實際曲線(普通干擾)。
[0022]圖3是電子對一般干擾曲線平滑處理后的標簽回波能量曲線。
[0023]圖4是電子標簽回波能量少見的實際曲線(強的隨機干擾)。
[0024]圖5是電子對強干擾曲線平滑處理后的標簽回波能量曲線；
[0025]圖6是本發(fā)明的電子標簽的回波能量曲線峰值的獲取方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0026]為使本發(fā)明要解決的技術問題、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖及具體實施例進行詳細描述。
[0027]鑒于上述現(xiàn)有技術現(xiàn)狀，本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用電子標簽的回波能量曲線峰值的獲取方法，包括:
[0028]步驟11，獲取電子標簽的回波能量曲線；
[0029]步驟12，對所述電子標簽的回波能量曲線進行平滑處理，得到處理后的曲線；
[0030]步驟13，獲取所述處理后的曲線的峰值點。
[0031]步驟14，對所獲取峰值點進行概率判斷。
[0032]該實施例中，通過多點取峰值和小概率事件計數(shù)結合，正確判斷了電子標簽的帶寬范圍內能量峰值，能有效解決頻段漂移放大干擾造成的影響。
[0033]該實施例中，步驟11包括:
[0034]步驟111，獲取電子標簽的帶寬，其中，所述帶寬具有多個頻點；
[0035]步驟112，獲取所述多個頻點的能量值構成的回波能量曲線。
[0036]進一步的，上述步驟12中，可以采用任何的平滑處理算法；
[0037]步驟13中，獲取所述處理后的曲線的個峰值點。其中，7個峰值點的能量具有如下關系:
[0038]E (fn-3) <E (fn-2) <E (fn-1) <E (fn)，且 E (fn) >E (fn+1) >E (fn+2) >E (fn+3);其中，
[0039]E (fn)為峰值點fn的能量，E (fn-1)為峰值點fn_l的能量，E (fn-2)為峰值點fn_2的能量，E (fn-3)為峰值點fn-3的能量；
[0040]E(fn+1)為峰值點fn+1的能量，E (fn+2)為峰值點fn+2的能量，E (fn+3)為峰值點fn+3的能量。
[0041 ] 步驟14中，對獲取峰值點進行概率判斷的步驟包括:
[0042]若處理后的曲線上的峰值點在上次峰值點附近，則判斷峰值點的有效計數(shù)達到計數(shù)上限？若否，有效計數(shù)加1，若是，結束；
[0043]若處理后的曲線上的峰值點不在上次峰值點附近，則判斷峰值點的有效計數(shù)達到下限？若否，則有效計數(shù)減1，并重新采集下一個頻點的能量值；若是，認定該峰值點有效并保存，直到獲得7個有效峰值點。
[0044]現(xiàn)有技術中，導致峰值點錯判的原因如下所述:
[0045]參考圖1的理論曲線，一般的算法是對上述曲線查找峰峰值。峰峰值對應的頻點作為該標簽的響應頻點。但在實際操作中，由于噪聲、誤差等原因，采集到的能量信號不是平滑的曲線。
[0046]如圖2所示，較常見的實際曲線，fn點的波動是由于干擾所致。即使對圖2波形進行平滑得到圖3，也不能得到平滑的曲線，如果直接采用三點取峰值的方法，就極有可能取到fn點作為峰值。
[0047]這種情形可以采用本發(fā)明的上述實施例中的七點取峰值法，可以得到有效解決。即 E (fn-3) <E (fn-2) <E (fn-1) <E (fn)，且 E (fn) >E (fn+1) >E (fn+2) >E (fn+3)就可消除干擾。實際工況會有小概率的極端干擾，如圖4所示；對其平滑后如圖5，用七點找峰值法，仍然不能消除干擾。對此，可利用其小概率這一特點，對其進行計數(shù)判斷。即，若本次峰值點在上次峰值點附近則直接認為本次測量有效同時保護計數(shù)加加或保持最大值；否則查看保護計數(shù)，若其為最小值則把本次峰值視為有效值，若不是最小值則計數(shù)減減并重新測量。
[0048]本發(fā)明的上述實施例所述的頻分復用電子標簽的算法用于SAW-RFID無源測溫系統(tǒng)中，可以有效解決，在頻分復用系統(tǒng)中常見的，標簽頻段漂移放大干擾的問題。
[0049]算法流程圖如圖6所示，假設標簽帶寬被分成75個頻點(0?74):
[0050]采集0?74頻點的能量值；
[0051]對能量值曲線進行平滑算法處理；
[0052]使用連續(xù)7點峰值法，判斷曲線峰值；
[0053]峰值點在上次峰值點附近？若是，直接認為本次測量有效同時保護計數(shù)加加或保持最大值；否則查看有效計數(shù)，若其為最小值則把本次峰值視為有效值，若不是最小值則計數(shù)減減并重新測量。
[0054]本發(fā)明利用SAW-RFID實現(xiàn)設備運行時的實時監(jiān)控，可以令電力運營部門預測故障，提前解決問題，避免了故障發(fā)生時帶來的巨額經(jīng)濟損失以及人員傷亡。在利用SAW-RFID測溫設備進行測溫分析標簽的回波能量時，測溫設備以頻分復用的方式支持多個標簽。每個標簽的帶寬是固定的。當同時存在多個標簽時，由于標簽的頻段漂移，相鄰標簽間使干擾影響放大。本發(fā)明采樣多點取峰值和小概率事件計數(shù)結合算法，正確判斷了標簽帶寬范圍內能量峰值，能有效解決頻段漂移放大干擾造成的影響。本發(fā)明的方案可擴展應用于數(shù)字信號處理等其他領域中的相關應用。
[0055]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權項】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法，其特征在于，包括: 獲取電子標簽的回波能量曲線； 對所述電子標簽的回波能量曲線進行平滑處理，得到處理后的曲線； 獲取所述處理后的曲線的峰值點； 對峰值點進行概率判斷。2.根據(jù)權利要求1所述的基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法，其特征在于，所述峰值點的能量具有如下關系:E (fn-3) <E (fn-2) <E (fn_l) <E (fn)，且 E (fn) >E (fn+1) >E (fn+2) >E (fn+3);其中， E(fn)為峰值點fn的能量，E(fn-l)為峰值點fn_l的能量，E(fn_2)為峰值點fn_2的能量，E (fn-3)為峰值點fn-3的能量； E (fn+1)為峰值點fn+Ι的能量，E (fn+2)為峰值點fn+2的能量，E (fn+3)為峰值點fn+3的能量。3.根據(jù)權利要求1或2所述的基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法，其特征在于，對峰值點進行概率判斷的步驟包括: 若處理后的曲線上的峰值點在上次峰值點附近，則判斷峰值點有效，并對其相應計數(shù)；若處理后的曲線上的峰值點不在上次峰值點附近，則判斷峰值點的有效計數(shù)達到下限？若否，則有效計數(shù)減1，并重新采集該標簽的能量值；若是，認定該峰值點有效并保存。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)電力測溫設備的頻分復用標簽的抗干擾方法，其中方法包括：獲取電子標簽的回波能量曲線；對所述電子標簽的回波能量曲線進行平滑處理，得到處理后的曲線；獲取所述處理后的曲線的峰值點；對峰值點進行概率判斷。本發(fā)明的方案可以有效解決在頻分復用系統(tǒng)中常見的，標簽頻段漂移放大干擾的問題。
【IPC分類】G01K11/00, G01K15/00
【公開號】CN105277294
【申請?zhí)枴緾N201510782821
【發(fā)明人】韓飛
【申請人】北京華朔物聯(lián)網(wǎng)科技有限公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年11月16日