分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，屬于電力監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度是變電站運(yùn)行中的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，電力系統(tǒng)傳輸線及其相關(guān)電力設(shè)備或儀器的電磁場(chǎng)強(qiáng)是環(huán)境保護(hù)的一個(gè)關(guān)鍵。了解變電站在特定頻率下的電磁場(chǎng)強(qiáng)，可以在科研及環(huán)境保護(hù)方面提出針對(duì)方案，有效避免變電站對(duì)周圍環(huán)境的影響。
[0003]有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，本案由此產(chǎn)生。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是提供一種分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，采用分布式安裝，具有監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)連續(xù)、操作方便等特點(diǎn)。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主機(jī)、數(shù)個(gè)電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、數(shù)個(gè)等電位電流監(jiān)測(cè)單元和上位機(jī)；所述電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元包括電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器，以及依次與電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊與DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述等電位電流監(jiān)測(cè)單元包括等電位電流傳感器，以及依次與等電位電流傳感器信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊與DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊通過RS485模塊與主機(jī)相連，所述主機(jī)通過以太網(wǎng)與上位機(jī)相連。
[0006]作為優(yōu)選，所述電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器包括多個(gè)相互串聯(lián)的檢波二極管，多個(gè)檢波二極管串聯(lián)組合成不同的振子，檢測(cè)頻帶大大加寬，頻帶響應(yīng)范圍為30-2000HZ，其中50-1000Hz的頻率響應(yīng)0.5dB。
[0007]作為優(yōu)選，所述等電位電流傳感器采用羅斯線圈。
[0008]作為優(yōu)選，所述等電位電流傳感器采用頻率50Hz，測(cè)量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。
[0009]作為優(yōu)選，所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用1M 10位的A/D芯片。
[0010]作為優(yōu)選，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲(chǔ)芯片。
[0011]作為優(yōu)選，所述DSP芯片采用型號(hào)為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲(chǔ)芯片采用因特爾28F640J3c flash存儲(chǔ)芯片。
[0012]上述分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟:
步驟1)、電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器和等電位電流傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站運(yùn)行時(shí)區(qū)域內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流，并將檢測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送給前置的A/D轉(zhuǎn)換模塊；
步驟2)、A/D轉(zhuǎn)換模塊將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送給DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊；
步驟3)、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊的DSP芯片根據(jù)每秒為一個(gè)周期，監(jiān)測(cè)最大值，并將最大值打上時(shí)間標(biāo)簽，發(fā)送給存儲(chǔ)芯片進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過RS485模塊傳送到主機(jī)；步驟4)、所述主機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分類存儲(chǔ)，并通過主機(jī)顯示器進(jìn)行顯示，主機(jī)同時(shí)將接收到數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)，上位機(jī)在獲取到上傳數(shù)據(jù)后更新數(shù)據(jù)，并做存檔、歸檔、分析處理。
[0013]本發(fā)明所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，采用多個(gè)獨(dú)立的電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元和等電位電流監(jiān)測(cè)單元，分布安裝在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，
為避免信號(hào)傳輸過程中的衰減和干擾，每個(gè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器和等電位電流傳感器均帶有一個(gè)前置的A/D轉(zhuǎn)換模塊，每個(gè)帶A/D轉(zhuǎn)換模塊均連接一個(gè)DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，通過DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連接監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送給主機(jī)、上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和分析等，使電力工作人員及時(shí)了解電力系統(tǒng)傳輸線及其相關(guān)電力設(shè)備或儀器的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流。
[0014]以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實(shí)施例的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括主機(jī)1、數(shù)個(gè)電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2、數(shù)個(gè)等電位電流監(jiān)測(cè)單元4和上位機(jī)3 ；電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2和等電位電流監(jiān)測(cè)單元3的個(gè)數(shù)具體根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)需要監(jiān)測(cè)的設(shè)備、線路數(shù)量而定。所述電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2包括電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器32，以及依次與電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器21信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊22、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23和RS485模塊24，所述等電位電流監(jiān)測(cè)單元3包括等電位電流傳感器31，以及依次與等電位電流傳感器31信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊22、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23和RS485模塊24，所述電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2和等電位電流監(jiān)測(cè)單元3均通過各自的RS485模塊24與主機(jī)1相連，所述主機(jī)1通過以太網(wǎng)與上位機(jī)4相連。電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2和等電位電流監(jiān)測(cè)單元3均自帶+5V電源，可給傳感器供電。
[0017]在本實(shí)施例中，所述電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器21包括多個(gè)相互串聯(lián)的檢波二極管，多個(gè)檢波二極管串聯(lián)組合成不同的振子，檢測(cè)頻帶大大加寬，頻帶范圍為30-2000HZ，其中50-1000HZ的頻率響應(yīng)為0.5dB。所述等電位電流傳感器31采用羅斯線圈，具體可以采用頻率50Hz，測(cè)量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。所述A/D轉(zhuǎn)換模塊22采用1M 10位的A/D芯片。所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲(chǔ)芯片。所述DSP芯片采用型號(hào)為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲(chǔ)芯片采用因特爾28F640J3c flash存儲(chǔ)芯片。所述的RS485模塊24采用標(biāo)準(zhǔn)RS485RTU模塊。
[0018]上述分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，包括如下步驟: 步驟1)、電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器21和等電位電流傳感器31實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站運(yùn)行時(shí)區(qū)域內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流，并將檢測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送給前置的A/D轉(zhuǎn)換模塊22;
步驟2)、A/D轉(zhuǎn)換模塊22將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送給DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23 ;
步驟3)、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23的DSP芯片根據(jù)每秒為一個(gè)周期，監(jiān)測(cè)最大值，并將最大值打上時(shí)間標(biāo)簽，發(fā)送給存儲(chǔ)芯片進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過RS485模塊24傳送到主機(jī)1 ;
步驟4)、所述主機(jī)1對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分類存儲(chǔ)，并通過主機(jī)顯示器進(jìn)行顯示，主機(jī)1同時(shí)將接收到數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)，上位機(jī)4在獲取到上傳數(shù)據(jù)后更新數(shù)據(jù)，并做存檔、歸檔、分析處理。
[0019]本實(shí)施例所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，采用多個(gè)獨(dú)立的電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元2和等電位電流監(jiān)測(cè)單元3，分布安裝在被監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)，為避免信號(hào)傳輸過程中的衰減和干擾，每個(gè)電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器21和等電位電流傳感器31均帶有一個(gè)前置的A/D轉(zhuǎn)換模塊22，每個(gè)帶A/D轉(zhuǎn)換模塊22均連接一個(gè)DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23，通過DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊23實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連接監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送給主機(jī)1、上位機(jī)4進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和分析等，使電力工作人員及時(shí)了解電力系統(tǒng)傳輸線及其相關(guān)電力設(shè)備或儀器的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流。
[0020]上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括主機(jī)、數(shù)個(gè)電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、數(shù)個(gè)等電位電流監(jiān)測(cè)單元和上位機(jī)；所述電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元包括電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器，以及依次與電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊與DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述等電位電流監(jiān)測(cè)單元包括等電位電流傳感器，以及依次與等電位電流傳感器信號(hào)輸出端相連的A/D轉(zhuǎn)換模塊與DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊通過RS485模塊與主機(jī)相連，所述主機(jī)通過以太網(wǎng)與上位機(jī)相連。2.如權(quán)利要求1所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器包括多個(gè)相互串聯(lián)的檢波二極管。3.如權(quán)利要求1所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述等電位電流傳感器采用羅斯線圈。4.如權(quán)利要求3所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述等電位電流傳感器采用頻率50Hz，測(cè)量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。5.如權(quán)利要求1所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述A/D轉(zhuǎn)換模塊采用IM 10位的A/D芯片。6.如權(quán)利要求1所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲(chǔ)芯片。7.如權(quán)利要求6所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述DSP芯片采用型號(hào)為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲(chǔ)芯片采用因特爾28F640J3c flash 存儲(chǔ)芯片。8.如權(quán)利要求1所述的分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟I)、電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器和等電位電流傳感器實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)變電站運(yùn)行時(shí)區(qū)域內(nèi)的電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流，并將檢測(cè)到的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，發(fā)送給前置的A/D轉(zhuǎn)換模塊； 步驟2)、A/D轉(zhuǎn)換模塊將接收到的電信號(hào)轉(zhuǎn)換為對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)，并發(fā)送給DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊； 步驟3)、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊的DSP芯片根據(jù)每秒為一個(gè)周期，監(jiān)測(cè)最大值，并將最大值打上時(shí)間標(biāo)簽，發(fā)送給存儲(chǔ)芯片進(jìn)行存儲(chǔ)，同時(shí)將數(shù)據(jù)通過RS485模塊傳送到主機(jī)； 步驟4)、所述主機(jī)對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行本地分類存儲(chǔ)，并通過主機(jī)顯示器進(jìn)行顯示，主機(jī)同時(shí)將接收到數(shù)據(jù)上傳到上位機(jī)SCADA數(shù)據(jù)庫(kù)，上位機(jī)在獲取到上傳數(shù)據(jù)后更新數(shù)據(jù)，并做存檔、歸檔、分析處理。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種分布式變電站電磁場(chǎng)強(qiáng)度及等電位電流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及方法，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括主機(jī)、數(shù)個(gè)電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、數(shù)個(gè)等電位電流監(jiān)測(cè)單元和上位機(jī)；所述電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元包括電磁場(chǎng)強(qiáng)度傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述等電位電流監(jiān)測(cè)單元包括等電位電流傳感器、A/D轉(zhuǎn)換模塊、DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊，所述DSP數(shù)字信號(hào)處理模塊通過RS485模塊與主機(jī)相連，主機(jī)通過以太網(wǎng)與上位機(jī)相連。本發(fā)明所述的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)通過電磁場(chǎng)監(jiān)測(cè)單元、等電位電流監(jiān)測(cè)單元實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)、連接監(jiān)測(cè)，并將監(jiān)測(cè)信號(hào)發(fā)送給主機(jī)、上位機(jī)進(jìn)行顯示、存儲(chǔ)和分析等，使電力工作人員及時(shí)了解電力系統(tǒng)傳輸線及其相關(guān)電力設(shè)備或儀器的電磁場(chǎng)強(qiáng)度和等電位電流。
【IPC分類】G01R29/08, G01R19/25
【公開號(hào)】CN105242105
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510723224
【發(fā)明人】張亮, 李繼紅, 金乃正, 朱瑪, 楊才明, 裘愉濤, 李勇, 傅三川, 秦建松, 黃曉明
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司紹興供電公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日