一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,尤其涉及一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]近年來隨著人們生活水平的不斷提高,電力需求與日倶增,我國發(fā)電系統(tǒng)建設(shè)和電網(wǎng)輸變電建設(shè)得到了大力發(fā)展。經(jīng)濟發(fā)達地區(qū)電網(wǎng)密集,輸電線路走廊緊張,環(huán)保壓力增大。為滿足走廊選擇和大幅增容等現(xiàn)實需求,一部分地區(qū)已經(jīng)采用直流特高壓輸電線路,以改善環(huán)境和減小線路走廊的占用,然而直流輸電工程中的關(guān)于電磁污染的糾紛和投訴也越來越多,為了保證電網(wǎng)建設(shè)的正常發(fā)展和人居環(huán)境的質(zhì)量、提高人們對電磁輻射的認識,迫切需要加大直流電磁環(huán)境的監(jiān)測力度。
[0003]直流電磁環(huán)境的監(jiān)測,由于直流電場是由標稱場和空間電場共同作用,易受外界環(huán)境變化影響,難以準確測量,通常都是通過單臺模擬的直流電場測量裝置,這種直流電場測量裝置通過指針顯示,讀數(shù)不方便,需要人工記錄數(shù)據(jù),無法進行數(shù)據(jù)自動存儲,而且當(dāng)通過有線的方式傳輸數(shù)據(jù)時,存在現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性不高和可靠性較差的問題;同時由于缺乏噪聲信息和氣象信息,工作人員在對直流電磁場進行監(jiān)測的同時還需要攜帶測量氣象信息的設(shè)備儀器,給工作帶來不便。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題,本實用新型提供了一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),解決了直流電磁場現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性不高和可靠性較差的問題,同時實現(xiàn)了噪聲信息和氣象信息的實時采集。
[0005]為解決上述問題,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),包括直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元;所述直流電磁場監(jiān)測裝置包括場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器、噪聲傳感器、溫濕度傳感器、信號調(diào)理電路和微控制器,所述場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器分別與信號調(diào)理電路連接,所述信號調(diào)理電路、噪聲傳感器、溫濕度傳感器均與微控制器連接;所述直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元依次連接。
[0007]優(yōu)選的,所述微控制器采用單片機。
[0008]優(yōu)選的,所述信號調(diào)理電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路和信號放大電路。
[0009]優(yōu)選的,所述信息顯示單元包括顯示器和服務(wù)器,所述顯示器采用IXD顯示屏。
[0010]優(yōu)選的,所述ZigBee無線通訊模塊包括ZigBee路由器和ZigBee中心協(xié)調(diào)器。
[0011]本實用新型的有益效果為:
[0012]本實用新型通過構(gòu)建一種基于Zigbee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),實現(xiàn)輸變電工程現(xiàn)場電磁環(huán)境的實時監(jiān)測。由于Zigbee無線傳輸具有近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低速率、低成本的優(yōu)勢,并且該技術(shù)采取了碰撞避免策略,同時為需要固定帶寬的通信業(yè)務(wù)預(yù)留了專用時隙,避開了發(fā)送數(shù)據(jù)的競爭和沖突,提高了直流電磁場現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。此外,本實用新型可對高壓直流電場、磁場、噪聲、溫濕度進行全天候?qū)崟r連續(xù)監(jiān)測,省去了工作人員在對直流電磁場進行監(jiān)測的同時還需要攜帶測量氣象信息的設(shè)備儀器的麻煩。
【附圖說明】
[0013]圖1:本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2:信號調(diào)理電路的組成結(jié)構(gòu)圖。
[0015]圖中,1-直流電磁場監(jiān)測裝置、2-Zigbee無線通訊模塊、3_信息顯示單元、11_磁阻傳感器、12-場磨導(dǎo)電金屬片、13-噪聲傳感器、14-溫濕度傳感器、15-信號調(diào)理電路、16-微控制器、21-Zigbee中心協(xié)調(diào)器、22-Zigbee路由器、31-顯示器、32-服務(wù)器、151-信號放大電路、152-A/D轉(zhuǎn)換電路。
【具體實施方式】
[0016]為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案和有益效果更加清楚,下面將結(jié)合附圖,對本實用新型的【具體實施方式】進行說明,以便技術(shù)人員理解。
[0017]如圖1所示,本實用新型包括直流電磁場監(jiān)測裝置l、ZigBee無線通訊模塊2和信息顯示單元3。直流電磁場監(jiān)測裝置包括場磨導(dǎo)電金屬片12、磁阻傳感器11、噪聲傳感器
13、溫濕度傳感器14、信號調(diào)理電路15和單片機16,場磨導(dǎo)電金屬片12、磁阻傳感器11分別與信號調(diào)理電路15連接,信號調(diào)理電路15、噪聲傳感器13、溫濕度傳感器14均與單片機16連接。
[0018]ZigBee無線通訊模塊2包括ZigBee中心協(xié)調(diào)器21和ZigBee路由器22。信息顯示單元3包括顯示器31和服務(wù)器32。直流電磁場監(jiān)測裝置1和ZigBee無線通訊模塊2通過信號線進行連接,ZigBee無線通訊模塊2和信息顯示單元3通過ZigBee無線通訊進行連接。
[0019]如圖2所示,本實用新型首先由安裝在現(xiàn)場監(jiān)測點的直流電磁場監(jiān)測裝置通過場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器采集監(jiān)測點的直流電磁場的電磁信號,然后經(jīng)過信號調(diào)理電路的信號放大電路151和AD轉(zhuǎn)換電路152后將電磁信號送入單片機,同時溫濕度和噪聲傳感器也將采集到的信號送入單片機。所有采集到的信號經(jīng)微控制器處理后,通過Zigbee無線通訊模塊進行無線傳輸。
[0020]具體的無線傳輸過程為:Zigbee無線通訊模塊的終端節(jié)點接收來自單片機的信號,經(jīng)過該模塊的路由器和中心協(xié)調(diào)器進行數(shù)據(jù)的中繼、轉(zhuǎn)發(fā)和網(wǎng)絡(luò)的發(fā)起組織、網(wǎng)絡(luò)維護和管理,最終由終端節(jié)點將數(shù)據(jù)上傳至服務(wù)器。直流電磁場的電磁信號和噪聲、溫濕度信號通過連接到服務(wù)器的液晶顯示屏來進行實時動態(tài)顯示,可以直觀的反映輸變電工程現(xiàn)場監(jiān)測點的直流電磁場狀態(tài)以及其噪聲和溫濕度情況。
[0021]本實用新型在實際使用過程中,可根據(jù)需要在監(jiān)測點現(xiàn)場部署多個直流電磁環(huán)境監(jiān)測裝置形成分布式監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),具有數(shù)據(jù)存儲和數(shù)據(jù)共享功能,可通過Zigbee無線通訊模塊將監(jiān)測信息實時發(fā)送至上位機或服務(wù)器,具有功耗低、成本低、延時短、數(shù)據(jù)容量大、可靠性強的優(yōu)點,為電磁環(huán)境監(jiān)測工作人員帶來極大的便利。本實用新型可對現(xiàn)場監(jiān)測點的高壓直流電場、磁場、噪聲、溫濕度進行全天候的實時監(jiān)測,實現(xiàn)全面、系統(tǒng)地對直流電磁環(huán)境進行監(jiān)測。
[0022]最后說明的是,以上實施例僅用于說明本實用新型的技術(shù)方案而非限定,盡管通過上述實施例已經(jīng)對本實用新型進行了詳細的描述,但本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,可以在形式上和細節(jié)上對其作出各種各樣的改變,但是均涵蓋在本實用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項】
1.一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:包括直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元;所述直流電磁場監(jiān)測裝置包括場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器、噪聲傳感器、溫濕度傳感器、信號調(diào)理電路和微控制器,所述場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器分別與信號調(diào)理電路連接,所述信號調(diào)理電路、噪聲傳感器、溫濕度傳感器均與微控制器連接;所述直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元依次連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述微控制器采用單片機。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述信號調(diào)理電路包括A/D轉(zhuǎn)換電路和信號放大電路。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述信息顯示單元包括顯示器和服務(wù)器,所述顯示器采用IXD顯示屏。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),其特征在于:所述ZigBee無線通訊模塊包括ZigBee路由器和ZigBee中心協(xié)調(diào)器。
【專利摘要】本實用新型提供了一種基于ZigBee的直流電磁環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng),屬于輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域,包括直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元;所述直流電磁場監(jiān)測裝置包括場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器、噪聲傳感器、溫濕度傳感器、信號調(diào)理電路和微控制器,所述場磨導(dǎo)電金屬片、磁阻傳感器分別與信號調(diào)理電路連接,所述信號調(diào)理電路、噪聲傳感器、溫濕度傳感器均與微控制器連接;所述直流電磁場監(jiān)測裝置、ZigBee無線通訊模塊和信息顯示單元依次連接。本實用新型提高了直流電磁場現(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性,同時實現(xiàn)了監(jiān)測點噪聲信息和氣象信息的實時采集。
【IPC分類】G01D21/02, G08C17/02
【公開號】CN205002798
【申請?zhí)枴緾N201520691560
【發(fā)明人】張嵩陽, 柯昌麟, 錢詩林, 郭江, 張光明, 王廣周, 張遠, 陳豪然, 孫周, 高曉艷
【申請人】國網(wǎng)河南省電力公司電力科學(xué)研究院, 武漢瑞萊保能源技術(shù)有限公司, 國網(wǎng)河南省電力公司, 國家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年1月27日
【申請日】2015年9月9日