一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及输变电工程电磁环境监测领域，尤其涉及一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统。
【背景技术】
[0002]近年来随着人们生活水平的不断提高，电力需求与日倶增，我国发电系统建设和电网输变电建设得到了大力发展。经济发达地区电网密集，输电线路走廊紧张，环保压力增大。为满足走廊选择和大幅增容等现实需求，一部分地区已经采用直流特高压输电线路，以改善环境和减小线路走廊的占用，然而直流输电工程中的关于电磁污染的纠纷和投诉也越来越多，为了保证电网建设的正常发展和人居环境的质量、提高人们对电磁辐射的认识，迫切需要加大直流电磁环境的监测力度。
[0003]直流电磁环境的监测，由于直流电场是由标称场和空间电场共同作用，易受外界环境变化影响，难以准确测量，通常都是通过单台模拟的直流电场测量装置，这种直流电场测量装置通过指针显示，读数不方便，需要人工记录数据，无法进行数据自动存储，而且当通过有线的方式传输数据时，存在现场监测数据传输的稳定性不高和可靠性较差的问题；同时由于缺乏噪声信息和气象信息，工作人员在对直流电磁场进行监测的同时还需要携带测量气象信息的设备仪器，给工作带来不便。
【实用新型内容】
[0004]为了克服现有技术中存在的问题，本实用新型提供了一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，解决了直流电磁场现场监测数据传输的稳定性不高和可靠性较差的问题，同时实现了噪声信息和气象信息的实时采集。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，包括直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元；所述直流电磁场监测装置包括场磨导电金属片、磁阻传感器、噪声传感器、温湿度传感器、信号调理电路和微控制器，所述场磨导电金属片、磁阻传感器分别与信号调理电路连接，所述信号调理电路、噪声传感器、温湿度传感器均与微控制器连接；所述直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元依次连接。
[0007]优选的，所述微控制器采用单片机。
[0008]优选的，所述信号调理电路包括A/D转换电路和信号放大电路。
[0009]优选的，所述信息显示单元包括显示器和服务器，所述显示器采用IXD显示屏。
[0010]优选的，所述ZigBee无线通讯模块包括ZigBee路由器和ZigBee中心协调器。
[0011]本实用新型的有益效果为:
[0012]本实用新型通过构建一种基于Zigbee的直流电磁环境监测系统，实现输变电工程现场电磁环境的实时监测。由于Zigbee无线传输具有近距离、低复杂度、低功耗、低速率、低成本的优势，并且该技术采取了碰撞避免策略，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专用时隙，避开了发送数据的竞争和冲突，提高了直流电磁场现场监测数据传输的稳定性和可靠性。此外，本实用新型可对高压直流电场、磁场、噪声、温湿度进行全天候实时连续监测，省去了工作人员在对直流电磁场进行监测的同时还需要携带测量气象信息的设备仪器的麻烦。
【附图说明】
[0013]图1:本实用新型结构示意图。
[0014]图2:信号调理电路的组成结构图。
[0015]图中，1-直流电磁场监测装置、2-Zigbee无线通讯模块、3_信息显示单元、11_磁阻传感器、12-场磨导电金属片、13-噪声传感器、14-温湿度传感器、15-信号调理电路、16-微控制器、21-Zigbee中心协调器、22-Zigbee路由器、31-显示器、32-服务器、151-信号放大电路、152-A/D转换电路。
【具体实施方式】
[0016]为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，下面将结合附图，对本实用新型的【具体实施方式】进行说明，以便技术人员理解。
[0017]如图1所示，本实用新型包括直流电磁场监测装置l、ZigBee无线通讯模块2和信息显示单元3。直流电磁场监测装置包括场磨导电金属片12、磁阻传感器11、噪声传感器
13、温湿度传感器14、信号调理电路15和单片机16，场磨导电金属片12、磁阻传感器11分别与信号调理电路15连接，信号调理电路15、噪声传感器13、温湿度传感器14均与单片机16连接。
[0018]ZigBee无线通讯模块2包括ZigBee中心协调器21和ZigBee路由器22。信息显示单元3包括显示器31和服务器32。直流电磁场监测装置1和ZigBee无线通讯模块2通过信号线进行连接，ZigBee无线通讯模块2和信息显示单元3通过ZigBee无线通讯进行连接。
[0019]如图2所示，本实用新型首先由安装在现场监测点的直流电磁场监测装置通过场磨导电金属片、磁阻传感器采集监测点的直流电磁场的电磁信号，然后经过信号调理电路的信号放大电路151和AD转换电路152后将电磁信号送入单片机，同时温湿度和噪声传感器也将采集到的信号送入单片机。所有采集到的信号经微控制器处理后，通过Zigbee无线通讯模块进行无线传输。
[0020]具体的无线传输过程为:Zigbee无线通讯模块的终端节点接收来自单片机的信号，经过该模块的路由器和中心协调器进行数据的中继、转发和网络的发起组织、网络维护和管理，最终由终端节点将数据上传至服务器。直流电磁场的电磁信号和噪声、温湿度信号通过连接到服务器的液晶显示屏来进行实时动态显示，可以直观的反映输变电工程现场监测点的直流电磁场状态以及其噪声和温湿度情况。
[0021]本实用新型在实际使用过程中，可根据需要在监测点现场部署多个直流电磁环境监测装置形成分布式监测网络，具有数据存储和数据共享功能，可通过Zigbee无线通讯模块将监测信息实时发送至上位机或服务器，具有功耗低、成本低、延时短、数据容量大、可靠性强的优点，为电磁环境监测工作人员带来极大的便利。本实用新型可对现场监测点的高压直流电场、磁场、噪声、温湿度进行全天候的实时监测，实现全面、系统地对直流电磁环境进行监测。
[0022]最后说明的是，以上实施例仅用于说明本实用新型的技术方案而非限定，尽管通过上述实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，但是均涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，其特征在于:包括直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元；所述直流电磁场监测装置包括场磨导电金属片、磁阻传感器、噪声传感器、温湿度传感器、信号调理电路和微控制器，所述场磨导电金属片、磁阻传感器分别与信号调理电路连接，所述信号调理电路、噪声传感器、温湿度传感器均与微控制器连接；所述直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元依次连接。2.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，其特征在于:所述微控制器采用单片机。3.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，其特征在于:所述信号调理电路包括A/D转换电路和信号放大电路。4.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，其特征在于:所述信息显示单元包括显示器和服务器，所述显示器采用IXD显示屏。5.根据权利要求1所述的一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，其特征在于:所述ZigBee无线通讯模块包括ZigBee路由器和ZigBee中心协调器。
【专利摘要】本实用新型提供了一种基于ZigBee的直流电磁环境监测系统，属于输变电工程电磁环境监测领域，包括直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元；所述直流电磁场监测装置包括场磨导电金属片、磁阻传感器、噪声传感器、温湿度传感器、信号调理电路和微控制器，所述场磨导电金属片、磁阻传感器分别与信号调理电路连接，所述信号调理电路、噪声传感器、温湿度传感器均与微控制器连接；所述直流电磁场监测装置、ZigBee无线通讯模块和信息显示单元依次连接。本实用新型提高了直流电磁场现场监测数据传输的稳定性和可靠性，同时实现了监测点噪声信息和气象信息的实时采集。
【IPC分类】G01D21/02, G08C17/02
【公开号】CN205002798
【申请号】CN201520691560
【发明人】张嵩阳, 柯昌麟, 钱诗林, 郭江, 张光明, 王广周, 张远, 陈豪然, 孙周, 高晓艳
【申请人】国网河南省电力公司电力科学研究院, 武汉瑞莱保能源技术有限公司, 国网河南省电力公司, 国家电网公司
【公开日】2016年1月27日
【申请日】2015年9月9日