本发明涉及无线监测，具体涉及一种六氟化硫微水含量无线监测系统及方法。
背景技术：
1、六氟化硫作为一种性能良好的绝缘气体，被广泛应用于高压电气设备内作为灭弧和绝缘介质使用，在实际使用过程中，六氟化硫的密度降低以及微水含量均会影响到它的绝缘性能，危害电气设备的安全，因此需要引入六氟化硫气体状态在线监测系统，对气体中的微水、密度含量进行实时在线监测。
2、水电站gis设备内的微水含量决定了设备的可靠性，微水含量超标时，一方面会降低绝缘性能，另一方面局放产生时会引起六氟化硫气体分解，产生腐蚀性气体成分，对设备健康造成严重影响。
3、现如今大部分的监测手段是人工巡视和抄录，不具备实时性和便捷性，手工抄录数据不利于数据的共享和保存，同时，手工抄录可能导致对突发情况处理不及时。无法实时监测，不能实时掌握设备运行状态，一旦出现故障，从发现到分析再到处理浪费了很多宝贵时间，在故障和事故处理方面尤为被动。
4、为了提升站内gis关键设备的智能化监控效率，快速有效地掌握设备工作状态，一方面，需在gis设备的关键节点安装微水传感装置，实现对设备的sf6气体的含水量进行在线、可靠监测，避免水分影响设备的绝缘状况。另一方面，在已建成的gis关键设备上新增微水传感装置存在布线困难、维护成本高的问题，需要一种稳定可靠的无线监测手段。
技术实现思路
1、本发明为了解决至少一个以上问题，提出了一种六氟化硫微水含量无线监测系统及方法。
2、本发明的技术方案是：一种六氟化硫微水含量无线监测系统包括通信连接的收发器和传感装置；
3、传感装置设置在电气设备的监测节点处；收发器用于向传感装置发送微波信号，并接收传感装置输出的微波信号，得到湿度信息；收发器发送的微波频率与接收的微波频率不同。
4、进一步地，传感装置包括依次电性连接的天线、混频元件、频率跟随元件和传感元件。
5、进一步地，天线用于接收收发器发送的微波信号，并向收发器输出微波信号；
6、传感元件用于检测监测点位的六氟化硫微水含量，并产生对应的电压变化；
7、频率跟随元件用于根据传感元件产生的电压变化，产生对应的频率信号；
8、混频元件用于对天线的微波信号以及频率跟随元件的频率信号进行混频处理，并将回传混频信号传输至天线中。
9、进一步地，传感元件包括第一导电层、介质层和第二导电层；
10、第一导电层和频率跟随元件电性连接；第二导电层接地；介质层设置在第一导电层和第二导电层之间。
11、本发明的有益效果是：
12、(1)本发明提出一种六氟化硫微水含量无线监测系统，由于采用异频回传方式，与rfid等现有技术的发射频率和回传频率同频不一样，不会导致收发器因相同频率堵塞所导致的距离受限、可通过增加发射微波功率来扩展无线通信距离以及简化无线通信编码规则等；
13、(2)本发明利用特殊材料的热电效应所引起的湿度变化所导致的电压变化，可实现对六氟化硫微水含量的在线实时高精度监测，整个传感装置结构简单，功耗极低，成本低，实现了六氟化硫微水含量的无线监测，解决了传统数据抄录所面临的各种问题，监测高效且监测结果数字可视化。
14、基于以上系统，本发明还提出一种六氟化硫微水含量无线监测方法，包括以下步骤：
15、s1、获取传感元件的典型电压响应曲线；
16、s2、根据传感元件的典型电压响应曲线，确定频率跟随元件的输入频率与输入电压之间的关系式；
17、s3、基于频率跟随元件的输入频率与输入电压之间的关系式，确定回传混频信号的频率；
18、s4、根据回传混频信号的频率，确定湿度信息。
19、进一步地，s1中，以传感元件的时间作为横坐标，以传感元件的电压作为纵坐标，生成典型电压响应曲线。
20、进一步地，s2中，频率跟随元件的输入频率与输入电压的关系式的表达式为：
21、fh＝k1×v12；
22、v12＝vp-vc；
23、式中，fh表示频率跟随元件的输入频率，k1表示频率跟随元件调谐线性度，v12表示频率跟随元件的输入电压，vp表示典型电压响应曲线的峰值电压值，vc表示典型电压响应曲线的稳定电压值。
24、进一步地，s3中，回传混频信号的频率fmix的计算公式为：
25、fmix＝mfin-nfh；
26、式中，m表示第一正整数，fin表示天线的微波信号，n表示第二正整数，fh表示频率跟随元件的输入频率。
27、进一步地，s4中，湿度信息fdec的计算公式为：
28、fdec＝mfin-nfmix＝mfin-nmfin+nnfh；
29、式中，m表示第一正整数，fin表示天线的微波信号，n表示第二正整数，fh表示频率跟随元件的输入频率，fmix表示回传混频信号的频率。
30、本发明的有益效果是：本发明公开了一种六氟化硫微水含量无线监测方法，可以根据回传的频率解调出相应的湿度信息，实现了六氟化硫微水含量的无线监测，解决了传统数据抄录所面临的各种问题。
1.一种六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，包括通信连接的收发器(20)和传感装置；
2.根据权利要求1所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述传感装置包括依次电性连接的天线(10)、混频元件(11)、频率跟随元件(12)和传感元件(13)。
3.根据权利要求2所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述天线(10)用于接收收发器(20)发送的微波信号，并向收发器(20)输出微波信号；
4.根据权利要求2所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述传感元件(13)包括第一导电层(131)、介质层(132)和第二导电层(133)；
5.一种六氟化硫微水含量无线监测方法，其特征在于，包括以下步骤：
6.根据权利要求5所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述s1中，以传感元件的时间作为横坐标，以传感元件的电压作为纵坐标，生成典型电压响应曲线。
7.根据权利要求5所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述s2中，频率跟随元件的输入频率与输入电压的关系式的表达式为：
8.根据权利要求5所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述s3中，回传混频信号的频率fmix的计算公式为：
9.根据权利要求5所述的六氟化硫微水含量无线监测系统，其特征在于，所述s4中，湿度信息fdec的计算公式为：
