一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于輸變電工程電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，特別涉及一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)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(guó)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(jì)發(fā)達(dá)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(shí)需求，一部分地區(qū)已經(jīng)采用特高壓輸電線路，以改善環(huán)境和減小線路走廊的占用。然而工頻交流和特高壓輸變電在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的電磁環(huán)境污染不但會(huì)影響周圍設(shè)備的使用，而且還會(huì)威脅工作人員和周圍區(qū)民的健康。因此監(jiān)測(cè)變電站交直流電磁環(huán)境狀況就很有必要，一方面能夠了解變電站的運(yùn)行情況，為電力事業(yè)的快速發(fā)展提供依據(jù)，一方面又能讓變電站運(yùn)行維護(hù)人員和周圍居民了解電磁環(huán)境污染的情況。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中電磁檢測(cè)系統(tǒng)的交流電磁和直流電磁的監(jiān)測(cè)是分開的，但是交直流混合電場(chǎng)是由直流輸電線路和交流輸電線路共同作用產(chǎn)生，交流和直流的電暈特性有一定的區(qū)別，混合架設(shè)線路的空間電荷會(huì)產(chǎn)生相互作用，所以交直流混合電磁環(huán)境下的電磁場(chǎng)和離子分布規(guī)律與以往的單一工頻不盡相同，且易受外界環(huán)境變化的影響，難以進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)。
【實(shí)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(shí)用新型提供了一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，解決了工頻交直流混合情況下電磁環(huán)境難以進(jìn)行監(jiān)測(cè)的問題。
[0005]為解決上述問題，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0006]一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置、噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置、通訊模塊和信息顯示單元；所述的噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置與交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸入端進(jìn)行連接，所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與通訊模塊的輸入端進(jìn)行連接；所述的信息顯示單元與通訊模塊的輸出端進(jìn)行連接；所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置包括磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器，所述磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭分別與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與微處理器連接。
[0007]優(yōu)選的，所述通訊模塊包括ZigBee無線通訊模塊和光纖傳輸模塊。
[0008]優(yōu)選的，所述的混合電場(chǎng)測(cè)試探頭由上旋轉(zhuǎn)葉片和下葉片組成，上旋轉(zhuǎn)葉片和下葉片位于一條軸線上，所述上旋轉(zhuǎn)葉片隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并接地。
[0009]優(yōu)選的，所述信息顯示單元包括顯示屏和服務(wù)器，所述顯示屏和服務(wù)器連接。
[0010]優(yōu)選的，所述的磁阻傳感器和混合電場(chǎng)測(cè)試探頭分別與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端進(jìn)行連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微處理器進(jìn)行連接。
[0011]優(yōu)選的，所述的噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括噪聲傳感器、溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換電路。
[0012]優(yōu)選的，所述的ZigBee無線通訊模塊包括ZigBee路由器和ZigBee中心協(xié)調(diào)器。
[0013]優(yōu)選的，所述的顯示屏采用IXD顯示器。
[0014]優(yōu)選的，所述的微處理器采用單片機(jī)。
[0015]本實(shí)用新型的有益效果:
[0016]本實(shí)用新型通過構(gòu)建工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)輸變電工程現(xiàn)場(chǎng)工頻交直流混合電磁環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。其可對(duì)高壓直流電場(chǎng)、工頻交流電場(chǎng)、磁場(chǎng)、噪聲、溫濕度進(jìn)行全天候?qū)崟r(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)，可根據(jù)需要部署多個(gè)終端組成分布式監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)共享功能，前端監(jiān)測(cè)儀通過無線通訊模塊和光纖將監(jiān)測(cè)信息實(shí)時(shí)發(fā)送至上位機(jī)或服務(wù)器，滿足了電磁環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的自動(dòng)上傳。
【附圖說明】
[0017]圖1:本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖2:混合電場(chǎng)測(cè)試探頭的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中，1-交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置、2-噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置、3-通訊模塊、4-信息顯示單元、11-磁阻傳感器、12-混合電場(chǎng)測(cè)試探頭、13-A/D轉(zhuǎn)換電路、14-微處理器、21-噪聲傳感器、22-溫濕度傳感器、31-ZigBee無線通訊模塊、32-光纖傳輸模塊、41-顯示器、42-服務(wù)器、121-上旋轉(zhuǎn)葉片、122-下葉片、123-轉(zhuǎn)軸。
【具體實(shí)施方式】
[0020]為了使本實(shí)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(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行說明，以便技術(shù)人員理解。
[0021]如圖1所示，本實(shí)用新型包括交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置1、噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置2、通訊模塊3和信息顯示單元4。噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置2包括溫濕度傳感器22、噪聲傳感器11和A/D轉(zhuǎn)換電路，溫濕度傳感器22、噪聲傳感器11采集到的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路與交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置1的微處理器14的信號(hào)輸入端連接。
[0022]交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置1包括磁阻傳感器11、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭12、A/D轉(zhuǎn)換電路13和微處理器14，微處理器14采用具有較強(qiáng)數(shù)字信號(hào)處理能力的單片機(jī)。通訊模塊包括ZigBee無線通訊模塊31和光纖傳輸模塊32，微處理器14將處理后的信號(hào)通過ZigBee無線通訊模塊31或光纖傳輸模塊32發(fā)送給信息顯示單元，微處理器14根據(jù)信號(hào)通訊距離決定采用ZigBee無線通訊模塊31或光纖傳輸模塊32的傳輸方式，若通訊距離在無線傳輸?shù)姆秶鷥?nèi)，采用ZigBee無線通訊模塊31，否則采用光纖傳輸。信息顯示單元包括顯示屏41和服務(wù)器42，顯示屏41和服務(wù)器42通過信號(hào)線連接，顯示屏采用IXD顯示屏。
[0023]混合電場(chǎng)測(cè)試探頭12由工頻交流電場(chǎng)測(cè)試探頭與直流合成電場(chǎng)測(cè)量探頭綜合而成，包括上旋轉(zhuǎn)葉片121和下葉片122，上旋轉(zhuǎn)葉片121和下葉片122位于同一條軸線上，上旋轉(zhuǎn)葉片切割出兩個(gè)扇形區(qū)域；下葉片分割成四個(gè)扇形部分，四個(gè)扇形部分彼此之間具有間隙，并且通過中心部分連接在一起。轉(zhuǎn)軸包括內(nèi)外兩層，內(nèi)層可以旋轉(zhuǎn)并且高于外層部分，內(nèi)外層之間彼此絕緣。上旋轉(zhuǎn)葉片121固定于轉(zhuǎn)軸的內(nèi)層部分，可以隨轉(zhuǎn)軸123的內(nèi)層部分轉(zhuǎn)動(dòng)并接地，下葉片122固定于轉(zhuǎn)軸123的外層部分上。交直流混合電磁場(chǎng)穿過混合電場(chǎng)測(cè)試探頭后，最終在靜止的下葉片122上形成交變的電場(chǎng)強(qiáng)度信號(hào)，其結(jié)構(gòu)如附圖2所不ο
[0024]本實(shí)用新型的工作原理為:
[0025]由安裝在現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置通過混合電場(chǎng)測(cè)試探頭12、磁阻傳感器11采集監(jiān)測(cè)點(diǎn)的交直流電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路13轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)送入單片機(jī)，同時(shí)噪聲及氣象監(jiān)測(cè)裝置2也將采集到的信號(hào)經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)后送入單片機(jī)，信號(hào)在單片機(jī)中處理后經(jīng)過Zigbee無線通訊模塊31或光纖傳輸32將信號(hào)輸出至信息顯示單元4，由信息顯示單元4的顯示屏41進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示，以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)交直流混合電磁場(chǎng)的現(xiàn)場(chǎng)狀態(tài)。
[0026]本實(shí)用新型通過上述的實(shí)施方案，將現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的交直流電磁場(chǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸至信息顯示單元來進(jìn)行動(dòng)態(tài)展示，具有功耗低、成本低、延時(shí)短、數(shù)據(jù)容量大和可靠性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，為進(jìn)行電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)的工作人員帶來極大的便利。
[0027]最后說明的是，以上實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限定，盡管通過上述實(shí)施例已經(jīng)對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)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(xì)節(jié)上對(duì)其作出各種各樣的改變，但是均涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置、噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置、通訊模塊和信息顯示單元；所述的噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置與交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸入端進(jìn)行連接，所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與通訊模塊的輸入端進(jìn)行連接；所述的信息顯示單元與通訊模塊的輸出端進(jìn)行連接；所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置包括磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器，所述磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭分別與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與微處理器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述通訊模塊包括ZigBee無線通訊模塊和光纖傳輸模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的混合電場(chǎng)測(cè)試探頭由上旋轉(zhuǎn)葉片和下葉片組成，上旋轉(zhuǎn)葉片和下葉片位于一條軸線上，所述上旋轉(zhuǎn)葉片隨轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并接地。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述信息顯示單元包括顯示屏和服務(wù)器，所述顯示屏和服務(wù)器連接。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的磁阻傳感器和混合電場(chǎng)測(cè)試探頭分別與A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端進(jìn)行連接，所述的A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與微處理器進(jìn)行連接。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置包括噪聲傳感器、溫濕度傳感器和A/D轉(zhuǎn)換電路。7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的ZigBee無線通訊模塊包括ZigBee路由器和ZigBee中心協(xié)調(diào)器。8.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的顯示屏采用IXD顯示器。9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的微處理器采用單片機(jī)。
【專利摘要】本實(shí)用新型提供了一種工頻交直流混合電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置、噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置、通訊模塊和信息顯示單元；所述的噪聲及氣象數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)裝置與交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸入端進(jìn)行連接，所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置的信號(hào)輸出端與通訊模塊的輸入端進(jìn)行連接；所述的信息顯示單元與通訊模塊的輸出端進(jìn)行連接；所述的交直流混合電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)裝置包括磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭、A/D轉(zhuǎn)換電路和微處理器，所述磁阻傳感器、混合電場(chǎng)測(cè)試探頭分別與A/D轉(zhuǎn)換電路連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路與微處理器連接本實(shí)用新型解決了工頻交直流混合情況下電磁環(huán)境難以進(jìn)行監(jiān)測(cè)的問題。
【IPC分類】G01D21/02
【公開號(hào)】CN205002800
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520700999
【發(fā)明人】錢詩(shī)林, 張嵩陽, 郭江, 柯昌麟, 張遠(yuǎn), 王廣周, 陳豪然, 李海峰, 王海濤, 張光明
【申請(qǐng)人】國(guó)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(guó)網(wǎng)河南省電力公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司
【公開日】2016年1月27日
【申請(qǐng)日】2015年9月9日