[發(fā)明專利]工頻電磁數(shù)據(jù)實時在線監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010600109.0
• 申請日: 2010-12-22
• 公開（公告）號: CN102109557A
• 公開（公告）日: 2011-06-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 黃學(xué)良;譚林林;錢朝陽;張德進(jìn);周贛;柏楊;陳楷;王春寧
• 申請（專利權(quán)）人: 東南大學(xué);江蘇省電力公司南京供電公司
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

技術(shù)領(lǐng)域

?本發(fā)明屬于工頻電磁場環(huán)境監(jiān)測領(lǐng)域，特別涉及一種對輸變站工程周圍的電磁環(huán)境數(shù)據(jù)進(jìn)行采集的裝置。

背景技術(shù)

?近年來，電力系統(tǒng)的電磁干擾、電磁環(huán)境問題日益受到人們重視，工頻電磁場的生態(tài)效應(yīng)一直是人們關(guān)注的焦點。公眾對于電磁污染的錯誤認(rèn)識造成了不必要的心理恐慌，從而對于自己周邊的輸變站工程建設(shè)持以強烈的反對態(tài)度，給輸變站設(shè)施的建設(shè)造成了很大的阻力，各地阻撓施工的事件頻頻發(fā)生。而這一現(xiàn)象造成的不必要的直接后果就是電網(wǎng)建設(shè)滯后于用電需求，出現(xiàn)供電“瓶頸”，這不僅影響到了社會和經(jīng)濟的發(fā)展，也影響了群眾的正常用電。為了引導(dǎo)群眾更加直觀正確地認(rèn)識輸變站設(shè)施，降低公眾的心理恐慌程度，順利推進(jìn)各項輸變站工程建設(shè)，對輸變站工程周圍的電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行實時公示顯得極為重要。

所述的工頻電磁環(huán)境參數(shù)主要包括工頻電磁場強度和工頻磁感應(yīng)強度。

目前一般采用的方法是采用手持式測量儀器，對工頻電磁場強度和磁感應(yīng)強度分別進(jìn)行測量。這種方式能夠快速、便捷地測量出被測點的電磁環(huán)境，但是，此類專用儀器價格昂貴，而且所測得的部分參數(shù)一般供環(huán)境監(jiān)測和電力部門用于分析和研究。

現(xiàn)有儀器均不具備專門全天候地針對輸電站設(shè)施面向公眾的工頻電磁環(huán)境監(jiān)測功能，在現(xiàn)有的技術(shù)中，多通過在測量傳感器中內(nèi)置電池的形式來實現(xiàn)外接電源干擾的屏蔽和野外測量。工作人員在完成一定測量任務(wù)后，需要將傳感器或主機接到電源進(jìn)行充電，且一般情況下，只能對工頻電磁場強度或磁感應(yīng)強度進(jìn)行單一量的測量。要實現(xiàn)兩變量的同時測量，需要手動進(jìn)行操作，較麻煩。

現(xiàn)有的技術(shù)中，傳感器自動供電技術(shù)是實現(xiàn)工頻電磁環(huán)境實時監(jiān)測亟待解決的技術(shù)問題。現(xiàn)有的傳感器多采用內(nèi)置電池作為電源，充一次電一般可實現(xiàn)不間斷工作8-10小時左右。如果采用引入電纜線實現(xiàn)自動充電，接入的充電線纜在不工作時引入感應(yīng)誤差較大，最大時高達(dá)幾百倍，在本場值較小的情況下會出現(xiàn)引入誤差覆蓋本場值的現(xiàn)象。因此如何解決充電完成后，充電電源線的屏蔽問題也是全天候?qū)崟r在線監(jiān)測系統(tǒng)要解決的技術(shù)問題。同時作為實時在線監(jiān)測系統(tǒng)，還要有準(zhǔn)確的時間系統(tǒng)和自動調(diào)控能力，實現(xiàn)長時間無人照看下的自動工作。

本著前述思想，本發(fā)明人針對野外全天候?qū)崟r監(jiān)測裝置的特殊要求，研發(fā)出本案所提供裝置。

發(fā)明內(nèi)容

?本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對前述背景技術(shù)中的缺陷和不足，提供一種工頻電磁數(shù)據(jù)實時在線監(jiān)測裝置，其能夠?qū)崿F(xiàn)高精度工頻電磁傳感器的長時間供電和自動充電，并能有效地屏蔽電源線的接入對測量結(jié)果的影響，實現(xiàn)工頻電磁場強度和工頻磁感應(yīng)強度的自動切換測量、數(shù)據(jù)的上傳、就地顯示等功能。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題，所采用的技術(shù)方案是：

一種工頻電磁數(shù)據(jù)實時在線監(jiān)測裝置，包括主控制器、工頻電磁數(shù)據(jù)采集單元、時間同步單元、數(shù)據(jù)處理單元和電源系統(tǒng)；

工頻電磁數(shù)據(jù)采集單元包括高精度工頻電磁傳感器、大容量電池、電源管理模塊和至少兩個物理隔離器，所述電源管理模塊包括和單向二極管；至少兩個物理隔離器依次連接，其輸入端連接電源系統(tǒng)，輸出端連接單向二極管的正極，而單向二極管的負(fù)極連接DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端及大容量電池，而DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸出端連接高精度工頻電磁傳感器的電源輸入端，高精度工頻電磁傳感器還連接主控制器和大容量電池，在主控制器的控制下將測量的電磁場強度、磁感應(yīng)強度及剩余電量送入主控制器；

時間同步單元與主控制器連接，將時間數(shù)據(jù)送入主控制器；

數(shù)據(jù)處理單元與主控制器連接，存儲主控制器接收到的數(shù)據(jù)。

上述物理隔離器包括常開繼電器和三端穩(wěn)壓器，其中，三端穩(wěn)壓器的輸入端與常開繼電器的常開觸點輸入端連接，并共同連接至電源系統(tǒng)的輸出端，而三端穩(wěn)壓器的輸出端連接常開繼電器的電磁線圈，常開繼電器的常開觸點輸出端連接電源管理模塊中單向二極管的正極。

上述電源系統(tǒng)包括依次連接的微時控開關(guān)和充電裝置，其中，微時控開關(guān)與主控制器進(jìn)行通訊，在主控制器的控制下進(jìn)行關(guān)斷；而充電裝置的輸出端連接物理隔離器的輸入端。

上述時間同步單元包括可通過GPS接收時間信息的GPS授時模塊。

上述數(shù)據(jù)處理單元還連接顯示單元，在主控制器的控制下顯示測量數(shù)據(jù)。

采用上述方案后，本發(fā)明具有以下改進(jìn)：

（1）通過主控制器實現(xiàn)自動對大容量電池進(jìn)行充電，解決了全天候工作時電源供應(yīng)的問題，同時在不充電時，外接引入電纜自動分割成若干小段以減小引入誤差，解決了引入電纜干擾誤差大的問題；