一种工频交直流混合电磁环境监测系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于输变电工程电磁环境监测领域，特别涉及一种工频交直流混合电磁环境监测系统。
【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特高压输电线路，以改善环境和减小线路走廊的占用。然而工频交流和特高压输变电在运行时产生的电磁环境污染不但会影响周围设备的使用，而且还会威胁工作人员和周围区民的健康。因此监测变电站交直流电磁环境状况就很有必要，一方面能够了解变电站的运行情况，为电力事业的快速发展提供依据，一方面又能让变电站运行维护人员和周围居民了解电磁环境污染的情况。
[0003]现有技术中电磁检测系统的交流电磁和直流电磁的监测是分开的，但是交直流混合电场是由直流输电线路和交流输电线路共同作用产生，交流和直流的电晕特性有一定的区别，混合架设线路的空间电荷会产生相互作用，所以交直流混合电磁环境下的电磁场和离子分布规律与以往的单一工频不尽相同，且易受外界环境变化的影响，难以进行准确监测。
【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工频交直流混合电磁环境监测系统，解决了工频交直流混合情况下电磁环境难以进行监测的问题。
[0005]为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下:
[0006]一种工频交直流混合电磁环境监测系统，包括交直流混合电磁场监测装置、噪声及气象数据监测装置、通讯模块和信息显示单元；所述的噪声及气象数据监测装置与交直流混合电磁场监测装置的信号输入端进行连接，所述的交直流混合电磁场监测装置的信号输出端与通讯模块的输入端进行连接；所述的信息显示单元与通讯模块的输出端进行连接；所述的交直流混合电磁场监测装置包括磁阻传感器、混合电场测试探头、A/D转换电路和微处理器，所述磁阻传感器、混合电场测试探头分别与A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与微处理器连接。
[0007]优选的，所述通讯模块包括ZigBee无线通讯模块和光纤传输模块。
[0008]优选的，所述的混合电场测试探头由上旋转叶片和下叶片组成，上旋转叶片和下叶片位于一条轴线上，所述上旋转叶片随转轴转动并接地。
[0009]优选的，所述信息显示单元包括显示屏和服务器，所述显示屏和服务器连接。
[0010]优选的，所述的磁阻传感器和混合电场测试探头分别与A/D转换电路的输入端进行连接，所述的A/D转换电路的输出端与微处理器进行连接。
[0011]优选的，所述的噪声及气象数据监测装置包括噪声传感器、温湿度传感器和A/D转换电路。
[0012]优选的，所述的ZigBee无线通讯模块包括ZigBee路由器和ZigBee中心协调器。
[0013]优选的，所述的显示屏采用IXD显示器。
[0014]优选的，所述的微处理器采用单片机。
[0015]本实用新型的有益效果:
[0016]本实用新型通过构建工频交直流混合电磁环境监测系统，实现输变电工程现场工频交直流混合电磁环境的实时监测。其可对高压直流电场、工频交流电场、磁场、噪声、温湿度进行全天候实时连续监测，可根据需要部署多个终端组成分布式监测网络，具有数据存储和数据共享功能，前端监测仪通过无线通讯模块和光纤将监测信息实时发送至上位机或服务器，满足了电磁环境的实时监测和监测数据的自动上传。
【附图说明】
[0017]图1:本实用新型的结构示意图。
[0018]图2:混合电场测试探头的结构示意图。
[0019]图中，1-交直流混合电磁场监测装置、2-噪声及气象数据监测装置、3-通讯模块、4-信息显示单元、11-磁阻传感器、12-混合电场测试探头、13-A/D转换电路、14-微处理器、21-噪声传感器、22-温湿度传感器、31-ZigBee无线通讯模块、32-光纤传输模块、41-显示器、42-服务器、121-上旋转叶片、122-下叶片、123-转轴。
【具体实施方式】
[0020]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。
[0021]如图1所示，本实用新型包括交直流混合电磁场监测装置1、噪声及气象数据监测装置2、通讯模块3和信息显示单元4。噪声及气象数据监测装置2包括温湿度传感器22、噪声传感器11和A/D转换电路，温湿度传感器22、噪声传感器11采集到的信号经A/D转换电路与交直流混合电磁场监测装置1的微处理器14的信号输入端连接。
[0022]交直流混合电磁场监测装置1包括磁阻传感器11、混合电场测试探头12、A/D转换电路13和微处理器14，微处理器14采用具有较强数字信号处理能力的单片机。通讯模块包括ZigBee无线通讯模块31和光纤传输模块32，微处理器14将处理后的信号通过ZigBee无线通讯模块31或光纤传输模块32发送给信息显示单元，微处理器14根据信号通讯距离决定采用ZigBee无线通讯模块31或光纤传输模块32的传输方式，若通讯距离在无线传输的范围内，采用ZigBee无线通讯模块31，否则采用光纤传输。信息显示单元包括显示屏41和服务器42，显示屏41和服务器42通过信号线连接，显示屏采用IXD显示屏。
[0023]混合电场测试探头12由工频交流电场测试探头与直流合成电场测量探头综合而成，包括上旋转叶片121和下叶片122，上旋转叶片121和下叶片122位于同一条轴线上，上旋转叶片切割出两个扇形区域；下叶片分割成四个扇形部分，四个扇形部分彼此之间具有间隙，并且通过中心部分连接在一起。转轴包括内外两层，内层可以旋转并且高于外层部分，内外层之间彼此绝缘。上旋转叶片121固定于转轴的内层部分，可以随转轴123的内层部分转动并接地，下叶片122固定于转轴123的外层部分上。交直流混合电磁场穿过混合电场测试探头后，最终在静止的下叶片122上形成交变的电场强度信号，其结构如附图2所不ο
[0024]本实用新型的工作原理为:
[0025]由安装在现场监测点的交直流混合电磁场监测装置通过混合电场测试探头12、磁阻传感器11采集监测点的交直流电磁场数据，经A/D转换电路13转换成数字信号送入单片机，同时噪声及气象监测装置2也将采集到的信号经A/D转换电路转换为数字信号后送入单片机，信号在单片机中处理后经过Zigbee无线通讯模块31或光纤传输32将信号输出至信息显示单元4，由信息显示单元4的显示屏41进行实时显示，以实时监测监测点交直流混合电磁场的现场状态。
[0026]本实用新型通过上述的实施方案，将现场监测点的交直流电磁场数据进行实时传输至信息显示单元来进行动态展示，具有功耗低、成本低、延时短、数据容量大和可靠性强的优点，为进行电磁环境监测的工作人员带来极大的便利。
[0027]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】
1.一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:包括交直流混合电磁场监测装置、噪声及气象数据监测装置、通讯模块和信息显示单元；所述的噪声及气象数据监测装置与交直流混合电磁场监测装置的信号输入端进行连接，所述的交直流混合电磁场监测装置的信号输出端与通讯模块的输入端进行连接；所述的信息显示单元与通讯模块的输出端进行连接；所述的交直流混合电磁场监测装置包括磁阻传感器、混合电场测试探头、A/D转换电路和微处理器，所述磁阻传感器、混合电场测试探头分别与A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与微处理器连接。2.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述通讯模块包括ZigBee无线通讯模块和光纤传输模块。3.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的混合电场测试探头由上旋转叶片和下叶片组成，上旋转叶片和下叶片位于一条轴线上，所述上旋转叶片随转轴转动并接地。4.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述信息显示单元包括显示屏和服务器，所述显示屏和服务器连接。5.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的磁阻传感器和混合电场测试探头分别与A/D转换电路的输入端进行连接，所述的A/D转换电路的输出端与微处理器进行连接。6.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的噪声及气象数据监测装置包括噪声传感器、温湿度传感器和A/D转换电路。7.根据权利要求2所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的ZigBee无线通讯模块包括ZigBee路由器和ZigBee中心协调器。8.根据权利要求4所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的显示屏采用IXD显示器。9.根据权利要求1所述的一种工频交直流混合电磁环境监测系统，其特征在于:所述的微处理器采用单片机。
【专利摘要】本实用新型提供了一种工频交直流混合电磁环境监测系统，包括交直流混合电磁场监测装置、噪声及气象数据监测装置、通讯模块和信息显示单元；所述的噪声及气象数据监测装置与交直流混合电磁场监测装置的信号输入端进行连接，所述的交直流混合电磁场监测装置的信号输出端与通讯模块的输入端进行连接；所述的信息显示单元与通讯模块的输出端进行连接；所述的交直流混合电磁场监测装置包括磁阻传感器、混合电场测试探头、A/D转换电路和微处理器，所述磁阻传感器、混合电场测试探头分别与A/D转换电路连接，所述A/D转换电路与微处理器连接本实用新型解决了工频交直流混合情况下电磁环境难以进行监测的问题。
【IPC分类】G01D21/02
【公开号】CN205002800
【申请号】CN201520700999
【发明人】钱诗林, 张嵩阳, 郭江, 柯昌麟, 张远, 王广周, 陈豪然, 李海峰, 王海涛, 张光明
【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