[01763333]声表面波射频识别与传感系统

在6项国家自然科学基金、10余项企业资助的预研课题支持下,课题组在8年时间里研究了以压电微声技术为基础的无线无源传感器,这是一类工作原理新颖独特的器件。该类器件不同于国际上主流的半导体或微机电系统技术制作的传感器（或RFID）,而是巧妙利用压电效应,具有物理本质上无线无源（传感器不需要电源供电）、信号穿透能力强、使用寿命超长（可达40年）、可用于高温（800℃）、高速（500km/h）、强射线辐照（10MRadγ射线）等恶劣环境等特点。紧紧围绕上述特点,主要研发了两大类无线无源传感器： 1.无源无线温度传感器在线监测系统 面向“智能电网”应用中对温度在线监测的需求,在技术上突破了高性能声表面波敏感元件设计与封装、差动传感器结构及数据纠错等一系列瓶颈,成功研制了用于中高压开关柜内母线接连接部位、断路器动静触头和电缆终端头等多种部位温度监测的传感器。针对电力架空线、高压隔离开关刀闸、金属氧化物避雷器等应用,开发出了作用距离可达20米的超远距离无源传感器,技术水平国际领先。在架空线和高压隔离开关刀闸应用中,除了测量温度之外,还同时测量架空线的张力和隔离开关刀闸动静触头的夹紧应力,提供更为全面的设备状态监测信息。产品技术成熟,已通过国网电力科学研究院实验验证中心的检验。目前,产品已大批量应用于浙江省丽水35kV变电站开关柜、上海置信电气的变压器油温/油位、云南铝业电解槽温度监测等场合,2015-2016年销售额达到1000余万元。 2.特种RFID 面向工业物联网的复杂环境,市面上常规RFID在超过85℃后就不能被可靠读取,或者经过反复“高温-冷却”过程后标签寿命大大降低。公司研制的特种RFID成功解决了大容量纠错编码、耐高温、抗金属、穿透金属屏蔽等一系列难题,在世界上首次将RFID用于机场助航灯管理;类似地,这类特种RFID还成功地应用于油田钻具设备资产管理（170℃高温、100MPa高压）、汽车涂装线（280℃高温、防爆）等恶劣应用环境。面向“智慧城市”中地下管网排查对电子标识的需求,研制的RFID可在埋地深度1.5米情况下可靠读取,超过了同频探地雷达的穿地深度;此外,可直接贴装在金属管道上、可同时测量管道内温度等复合功能,是电子标识器无法比拟的。目前,产品由劭行（苏州）智能科技有限公司产业化,推广应用于新疆克拉玛依油田、浦东机场、陕西燃气集团、胜利油田高原公司等单位,累计销售额达到1500余万元。 鉴于上述成果应用的先进性,成果完成人受邀在2016年IEEE超声年会（声表面波领域的最高学术会议）上做邀请报告。博士研究生张巧珍因提出了新型的传感器温度补偿结构,论文入围2015年IEEE超声年会最佳学生论文奖。