[發明專利]一種基于藍牙通信的多節點分布式場強測試系統及方法

有效

• 申請號: 201410359160.5
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104090173A
• 公開（公告）日: 2014-10-08
• 發明（設計）人: 黃凱;張廣洲;易金橋;王威;汪元紅;董杰楚
• 申請（專利權）人: 武漢三江中電科技有限責任公司
• 主分類號: G01R29/12
• 分類號: G01R29/12;G01R33/02
• 代理公司: 武漢東喻專利代理事務所(普通合伙) 42224
• 代理人: 方放

技術領域

本發明屬于交流輸變電工頻電磁環境監測技術領域，更具體地，涉及一種基于藍牙通信的多節點分布式場強測試系統及方法。

背景技術

工頻電場和工頻磁場是交流輸電線路和變電站的主要電磁環境參數，是衡量環境是否滿足工程要求的重要參數。隨著人們安全生產與施工意識的增強和我國對輸變電工程環境影響評價工作的需求，對工頻電場和工頻磁場的檢測已成為一項重要工作。

現有技術中基于傳感器技術的電場和磁場的測量方案主要有：采用感應片測量工頻電場，采用感應線圈測量工頻磁場，采用機械感應方式測量恒定電場，采用霍爾傳感器測量恒定磁場等；采集數據經過單片機和嵌入式系統等處理后，通過光纖等方式傳輸到主機，主機對測量點處的電場或磁場測量值進行顯示。但是，目前的測試儀器都存在測量參數單一，數據的矢量性不明確，無法獲得待測區域的電場和磁場的完整數據分布狀態。特別是單點測量數據只能代表某個點處的場強狀態，在實際應用過程中無法確定待區域的場分布，無法獲得工程需要的最優值和完整的數據。

發明內容

針對現有技術的缺陷，本發明的目的在于提供一種基于藍牙通信的多節點分布式場強測試系統及方法，旨在解決測量參數單一，參數的矢量性不明確，無法獲得待測區域的電場和磁場的空間分布狀態的技術問題。

本發明提供了一種基于藍牙通信的多節點分布式場強測試系統，包括分布式測量單元以及與所述分布式測量單元進行藍牙通信的終端設備；所述分布式測量單元包括N個分別設置在N個測試節點處的場強測試儀；每個場強測試儀用于獲取該測試節點的場強測量數據，N個場強測試儀獲取的場強測量數據通過無線方式匯聚到指定測試節點，并由指定測試節點通過藍牙通信傳輸給所述終端設備；所述終端設備用于對測量數據進行擬合處理并獲得待測區域的場強空間分布狀態；N為大于等于3的整數。

作為進一步優選地，所述場強測試儀包括單片機、以及分別與所述單片機連接的電場傳感模塊、磁場傳感模塊、第一光電通信模塊和第一藍牙通信模塊；電場傳感模塊用于采集該測試節點的電場測量數據，磁場傳感模塊用于采集該測試節點的磁場測量數據，第一光電通信模塊用于將電信號轉換成光信號并通過單芯雙模光纖傳輸數據給遠程終端；第一藍牙通信模塊用于實現場強測試儀與所述終端設備之間的無線通信。

作為進一步優選地，所述終端設備包括數據處理器以及分別與所述數據處理器連接的第二藍牙通信模塊、顯示單元和第二光電通信模塊；所述第二藍牙通信模塊用于接收各場強測試儀中第一藍牙通信模塊傳輸的數據或者發送控制指令；所述第二光電通信模塊連接光纖并用于接收各場強測試儀測量的場強數據；所述數據處理器用于對各場強測試儀測量的場強數據進行處理；所述顯示單元用于顯示場強空間分布狀態。

本發明采用三個兩兩垂直的工頻電場感應片采集三個維度的電場強度，在直角坐標系中合成出測量點處的電場強度矢量，采用PNI?MicroMag3三軸磁場模塊采集測量點處的三個垂直方向的磁場強度分量，在直角坐標系中合成出測量點處的磁場強度矢量，具有測量數據準確、科學、完備等特點；本發明采用藍牙通信模塊實現場區各電磁場測量儀與遠程終端通信，具有操作簡便，通信可靠，性價比高等特點；采用多點測量和插值擬合的方式獲得待測區域的電磁場矢量分布，具有數據完備，顯示直觀，使用方便，指導性強等特點。

本發明還提供了一種基于藍牙通信的多節點分布式場強測試方法，包括下述步驟：

(1)獲取待測區域的平面參數；

(2)根據待測區域內電氣設備場強分布狀態，將N個場強測量儀設置在待測區域內的N個測試節點處，N為大于等于3的整數；

(3)根據待測區域的平面參數建立測試區域平面坐標系，并將所述場強測試儀所在位置轉換為平面坐標系下的坐標值；

(4)獲取N個測試節點處場強測量儀的測量數據；

(5)根據所述測量數據以及平面坐標系下的坐標值進行擬合獲得待測區域的場強空間分布狀態。

作為進一步優選地，在步驟(2)中，在安全區域內所述測試節點盡可能靠近電氣設備。

作為進一步優選地，步驟(4)具體包括：

采集測試節點處的電場信號，并對所述電場信號進行調理后輸出電場強度測量數據；

采集測試節點處的磁場信號，并輸出磁場強度測量數據；

將N個測試節點的所述電場測量數據和所述磁場測量數據匯聚到指定測試節點，并由指定測試節點通過藍牙通信傳輸場強測量儀的測量數據。

作為進一步優選地，所述多節點分布式場強測試方法還包括以下步驟：