[發明專利]一種融合實測數據的工頻電磁場評估方法及系統

有效

• 申請號: 202011034111.6
• 申請日: 2020-09-27
• 公開（公告）號: CN112180177B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 曹光明;吳國東;廖孫旻;陳睿;柴文婷;屈建平;杜明
• 申請（專利權）人: 武漢第二船舶設計研究所（中國船舶重工集團公司第七一九研究所）
• 主分類號: G01R29/08
• 分類號: G01R29/08
• 代理公司: 武漢智權專利代理事務所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 王江能

本申請涉及一種融合實測數據的工頻電磁場評估方法及系統，涉及工頻電磁場評估技術領域，該方法包括以下步驟：獲得多個介電常數子閾值、電導率子閾值以及磁導率子閾值；根據多個介電常數子閾值、電導率子閾值以及磁導率子閾值，組合生成多個材料參數組合；模擬計算獲得各工頻電磁場測量點的理論電場強度以及理論磁場強度；計算各材料參數組合的理論電場強度以及理論磁場強度與實測電場強度以及實測磁場強度的強度總誤差；獲取強度總誤差的最小值對應的理論電場強度以及理論磁場強度，判定為實際電場強度以及實際磁場強度。本申請通過模擬數據與實時測量數據的比對，針對逐漸建立高精度的工頻電磁場分布，為電磁屏蔽設計與健康防護提供支撐。

技術領域

本發明涉及工頻電磁場評估技術領域，具體涉及一種融合實測數據的工頻電磁場評估方法及系統。

背景技術

在海工平臺上，存在高壓輸電線路，例如海洋核動力平臺，其輸出電壓包括10.5KV與35KV。在高壓輸電線路附近，會產生較強的工頻電磁場，會在一定程度上干擾高精度的電子電氣設備，并對長期暴露在其中的人體產生潛在的危害。一般情況下，圍繞高壓輸電線路都會包裹專用屏蔽材料，例如不銹鋼+坡莫合金的復合材料，使得高壓輸電線路產生的工頻電磁場滿足船用標準，不影響附近電子電氣設備的工作性能與平臺海員的人體健康。但是，長期在惡劣海洋環境下工作，高壓輸電線路包裹的專用屏蔽材料會產生逐漸產生老化現象，屏蔽效果相應變差，因此，需要對高壓輸電線路的工頻電磁場持續進行精準的監測評估，保障電子電氣設備的工作性能與平臺海員的人體健康。

現階段，高壓輸電線路產生的工頻電磁場評估一般包括兩種方法：

第一：基于以傳統電磁場理論為基礎的Ansoft Maxwell電磁場有限元分析軟件進行高壓輸電線路的電磁場數值仿真分析，輸入條件包括：高壓輸電線路的電流電壓、具體尺寸、空間位置，其電導線的介電常數、電導率、磁導率，其包裹層專用屏蔽材料的介電常數、電導率、磁導率。隨著高壓輸電線路長期在惡劣海洋環境下工作，包裹層專用屏蔽材料逐漸老化，其介電常數、電導率、磁導率往往不能直接測量，一般是基于經驗進行估計，存在一定誤差，所以造成基于Ansoft Maxwell電磁場有限元分析軟件的工頻電磁場分布不夠精準。

第二，按照實時測量方式，在高壓輸電線路所在的艙室內布置若干工頻電磁場測量儀，按照測量結果評估工頻電磁場分布，但是在艙室內工頻電磁場測量儀的布置數量有限，高壓輸電線路附近的工頻電磁場也難以準確評估。

因此，為了滿足現階段的使用需求，現提供一新的工頻電磁場評估技術方案。

發明內容

本申請實施例提供一種融合實測數據的工頻電磁場評估方法及系統，通過軟件模擬數據與實時測量數據的比對，針對高壓輸電線路逐漸建立高精度的工頻電磁場分布，為所在艙室電子電氣設備的電磁屏蔽設計與工作海員的健康防護提供支撐。

第一方面，提供了一種融合實測數據的工頻電磁場評估方法，所述方法包括以下步驟：

按照預設拆分規則，對預設的介電常數閾值范圍、電導率閾值范圍以及磁導率閾值范圍進行拆分處理，獲得多個介電常數子閾值、電導率子閾值以及磁導率子閾值；

根據多個所述介電常數子閾值、所述電導率子閾值以及所述磁導率子閾值，組合生成多個材料參數組合，一個所述材料參數組合包括一個所述介電常數子閾值、一個所述電導率子閾值以及一個所述磁導率子閾值；

根據預設的多個工頻電磁場測量點的坐標信息，結合各所述材料參數組合，模擬計算獲得對應所述材料參數組合的各所述工頻電磁場測量點的理論電場強度以及理論磁場強度；

選定一評估時間段，計算各所述材料參數組合的各所述工頻電磁場測量點的理論電場強度以及理論磁場強度與實測電場強度以及實測磁場強度的強度總誤差；

獲取所述強度總誤差的最小值對應的理論電場強度以及理論磁場強度，判定為實際電場強度以及實際磁場強度。