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供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器；所述的終端監(jiān)測(cè)單元包括第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊；所述的遠(yuǎn)端服務(wù)器包括第二無(wú)線通信模塊、第二控制器模塊和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；第二無(wú)線通信模塊、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與第二控制器模塊電連接；第一控制器模塊與第二控制器模塊之間通過(guò)第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
【專利說(shuō)明】供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0002]
【背景技術(shù)】
[0003]隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們生活水平的提高，對(duì)污染越來(lái)越注意，特別是電磁污染。電力系統(tǒng)的電磁干擾、電磁環(huán)境問(wèn)題日益受到人們重視，電磁場(chǎng)的生態(tài)效應(yīng)一直是人們關(guān)注的焦點(diǎn)。公眾對(duì)于電磁污染的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)造成了不必要的心理恐慌，從而對(duì)于自己周邊的輸變站工程建設(shè)持以強(qiáng)烈的反對(duì)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(huì)和經(jīng)濟(jì)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(shí)輸變站設(shè)施，降低公眾的心理恐慌程度，順利推進(jìn)各項(xiàng)輸變站工程建設(shè)，對(duì)輸變站工程周圍的電磁數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)公示顯得極為重要。
[0004]目前一般采用的方法是采用手持式測(cè)量?jī)x器，對(duì)工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度和磁感應(yīng)強(qiáng)度分別進(jìn)行測(cè)量。這種方式能夠快速、便捷地測(cè)量出被測(cè)點(diǎn)的電磁環(huán)境，但是，此類專用儀器價(jià)格昂貴，而且所測(cè)得的部分參數(shù)一般供環(huán)境監(jiān)測(cè)和電力部門用于分析和研究。
[0005]現(xiàn)有儀器均不具備專門全天候地針對(duì)輸電站設(shè)施面向公眾的工頻電磁環(huán)境監(jiān)測(cè)功能，在現(xiàn)有的技術(shù)中，多通過(guò)在測(cè)量傳感器中內(nèi)置電池的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)外接電源干擾的屏蔽和野外測(cè)量。工作人員在完成一定測(cè)量任務(wù)后，需要將傳感器或主機(jī)接到電源進(jìn)行充電，且一般情況下，只能對(duì)工頻電磁場(chǎng)強(qiáng)度或磁感應(yīng)強(qiáng)度進(jìn)行單一量的測(cè)量。要實(shí)現(xiàn)兩變量的同時(shí)測(cè)量，需要手動(dòng)進(jìn)行操作，較麻煩。
[0006]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(shí)現(xiàn)不間斷工作10小時(shí)左右。如果采用引入電纜線實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電，接入的充電線纜工作時(shí)引入感應(yīng)誤差較大，最大時(shí)高達(dá)幾百倍，在本場(chǎng)值較小的情況下會(huì)出現(xiàn)引入誤差覆蓋本場(chǎng)值的現(xiàn)象。除非充電的時(shí)候傳感器不工作，而等充完電之后傳感器再工作，但是這樣也就無(wú)法真正實(shí)現(xiàn)全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)了。
[0007]
【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的在于提供一種供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，真正實(shí)現(xiàn)了電磁數(shù)據(jù)全天候監(jiān)測(cè)，并且采集電磁數(shù)據(jù)不受大容量電池的充電線路的電磁影響。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)以上目的，發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器；
所述的終端監(jiān)測(cè)單元包括第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊；
所述的電源模塊為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電；
所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊與第一控制器模塊電連接；
所述的遠(yuǎn)端服務(wù)器包括第二無(wú)線通信模塊、第二控制器模塊和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊； 第二無(wú)線通信模塊、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與第二控制器模塊電連接；
第一控制器模塊與第二控制器模塊之間通過(guò)第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；
所述的電源模塊包括降壓模塊、5V整流模塊和50V整流模塊；220V交流通過(guò)降壓模塊和5V整流模塊之后為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊供電；
所述的降壓模塊通過(guò)大于10米的導(dǎo)線電連接50V整流模塊后為電磁數(shù)據(jù)采集模塊供
電；
所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊包括第一高速電開(kāi)關(guān)、大容量電池、第二高速電開(kāi)關(guān)、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和高精度電磁傳感器；
所述的50V整流模塊的輸出端電連接第一高速電開(kāi)關(guān)的輸入端，第一高速電開(kāi)關(guān)的輸出端為大容量電池充電；大容量電池通過(guò)第二高速電開(kāi)關(guān)和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊之后為高精度電磁傳感器供電；
所述的第一控制器模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)大容量電池的電量，并且控制著第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)；
當(dāng)所述的第一控制器模塊檢測(cè)到大容量電池的電量過(guò)低時(shí)，步驟一:第一控制器模塊控制第一高速電開(kāi)關(guān)閉合，同時(shí)斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)；步驟二:間隔一段時(shí)間后再斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)；重復(fù)進(jìn)行步驟一與步驟二直到大容量電池電量充滿時(shí)斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)。
[0010]更加優(yōu)選技術(shù)方案，所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊采用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0011]更加優(yōu)選技術(shù)方案，所述的第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)采用微時(shí)控開(kāi)關(guān)。
[0012]更加優(yōu)選技術(shù)方案，所述的降壓模塊通過(guò)30米的導(dǎo)線電連接50V整流模塊后為電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:第一、本發(fā)明包括了終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器，并且之間可以通過(guò)無(wú)線通信模塊通信，所以實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端控制，在遠(yuǎn)端可以實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)電磁情況；并且通過(guò)遠(yuǎn)端服務(wù)器可以定時(shí)為終端監(jiān)測(cè)單元校對(duì)時(shí)間；第二，本發(fā)明的電源模塊一共包含兩路電源，其中5V直流由于靠近220V交流為第一控制器模塊、顯不模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、第一無(wú)線通信模塊供電；另一路通過(guò)大于10米的導(dǎo)線為大容量電池充電，從而防止了 220V交流的電磁干擾到電磁數(shù)據(jù)采集模塊；第三，采取50V直流而比用5V直流為大容量電池充電充電時(shí)間更短；第四，當(dāng)50V直流為大容量電池充電的時(shí)候，斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)，從而避免了為大容量電池充電時(shí)的電磁干擾到高精度電磁傳感器，但是考慮到需要全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電磁數(shù)據(jù)，所以采取以下方法，比如閉合第一高速電開(kāi)關(guān)100毫秒的同時(shí)斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)，然后再斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，重復(fù)以上步驟，從而實(shí)現(xiàn)了高精度電磁傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)同時(shí)又不受到大容量電池充電時(shí)的電磁干擾。第四，本發(fā)明真正實(shí)現(xiàn)了供電線路全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)，并且監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)較準(zhǔn)確不受供電電源的電磁信號(hào)干擾。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明的原理方框示意圖。
[0015]圖2是本發(fā)明的電源模塊和電磁數(shù)據(jù)采集模塊的詳細(xì)原理方框示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。
[0017]供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器；
所述的終端監(jiān)測(cè)單元包括第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊；所述的電源模塊為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電；所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊與第一控制器模塊電連接；所述的遠(yuǎn)端服務(wù)器包括第二無(wú)線通信模塊、第二控制器模塊和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊；第二無(wú)線通信模塊、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與第二控制器模塊電連接；第一控制器模塊與第二控制器模塊之間通過(guò)第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換；所述的電源模塊包括降壓模塊、5V整流模塊和50V整流模塊；220V交流通過(guò)降壓模塊和5V整流模塊之后為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊供電；所述的降壓模塊通過(guò)30米的導(dǎo)線電連接50V整流模塊后為電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電；所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊包括第一高速電開(kāi)關(guān)、大容量電池、第二高速電開(kāi)關(guān)、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和高精度電磁傳感器；
所述的50V整流模塊的輸出端電連接第一高速電開(kāi)關(guān)的輸入端，第一高速電開(kāi)關(guān)的輸出端為大容量電池充電；大容量電池通過(guò)第二高速電開(kāi)關(guān)和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊之后為高精度電磁傳感器供電；
所述的DC/DC轉(zhuǎn)換模塊主要是為了高精度電磁傳感器提供更加穩(wěn)定的電源；
所述的第一控制器模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)大容量電池的電量，并且控制著第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)；
當(dāng)所述的第一控制器模塊檢測(cè)到大容量電池的電量過(guò)低時(shí)，第一控制器模塊控制第一高速電開(kāi)關(guān)閉合100毫秒，同時(shí)斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)100毫秒；然后再斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，以上步驟重復(fù)進(jìn)行直到大容量電池電量充滿時(shí)斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)。
[0018]其中，所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊采用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
[0019]其中，所述的第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)采用微時(shí)控開(kāi)關(guān)。
[0020]AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系統(tǒng)可編程Flash存儲(chǔ)器。使用Atmel公司高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8位CPU和在系統(tǒng)可編程Flash，使得AT89S52在眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。
[0021]本發(fā)明的工作原理:包括了終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器，并且之間可以通過(guò)無(wú)線通信模塊通信，所以實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)端控制，在遠(yuǎn)端可以實(shí)時(shí)了解現(xiàn)場(chǎng)電磁情況；并且通過(guò)遠(yuǎn)端服務(wù)器可以定時(shí)為終端監(jiān)測(cè)單元校對(duì)時(shí)間；
電源模塊一共包含兩路電源，其中5V直流由于靠近220V交流為第一控制器模塊、顯示模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、第一無(wú)線通信模塊供電；另一路50V通過(guò)大于10米的導(dǎo)線為大容量電池充電，從而防止了 220V交流的電磁干擾到電磁數(shù)據(jù)采集模塊；當(dāng)50V直流為大容量電池充電的時(shí)候，斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)，從而避免了為大容量電磁充電時(shí)的電磁干擾到高精度電磁傳感器，但是考慮到需要全天候?qū)崟r(shí)監(jiān)測(cè)電磁數(shù)據(jù)，所以采取以下控制方法，t匕如閉合第一高速電開(kāi)關(guān)100毫秒的同時(shí)斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)，然后再斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)100毫秒，重復(fù)以上步驟，從而實(shí)現(xiàn)了高精度電磁傳感器的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)同時(shí)又不受到大容量電池充電時(shí)的電磁干擾。
【權(quán)利要求】
1.供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括終端監(jiān)測(cè)單元和遠(yuǎn)端服務(wù)器； 所述的終端監(jiān)測(cè)單元包括第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊和電源模塊； 所述的電源模塊為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊、電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電； 所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊與第一控制器模塊電連接； 所述的遠(yuǎn)端服務(wù)器包括第二無(wú)線通信模塊、第二控制器模塊和第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊； 第二無(wú)線通信模塊、第二數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊與第二控制器模塊電連接； 第一控制器模塊與第二控制器模塊之間通過(guò)第一無(wú)線通信模塊和第二無(wú)線通信模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)交換； 所述的電源模塊包括降壓模塊、5V整流模塊和50V整流模塊；220V交流通過(guò)降壓模塊和5V整流模塊之后為第一控制器模塊、第一數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊、顯示模塊、第一無(wú)線通信模塊供電； 所述的降壓模塊通過(guò)大于10米的導(dǎo)線電連接50V整流模塊后為電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電； 所述的電磁數(shù)據(jù)采集模塊包括第一高速電開(kāi)關(guān)、大容量電池、第二高速電開(kāi)關(guān)、DC/DC轉(zhuǎn)換模塊和高精度電磁傳感器； 所述的50V整流模塊的輸出端電連接第一高速電開(kāi)關(guān)的輸入端，第一高速電開(kāi)關(guān)的輸出端為大容量電池充電；大容量電池通過(guò)第二高速電開(kāi)關(guān)和DC/DC轉(zhuǎn)換模塊之后為高精度電磁傳感器供電； 所述的第一控制器模塊實(shí)時(shí)檢測(cè)大容量電池的電量，并且控制著第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)的閉合與斷開(kāi)； 當(dāng)所述的第一控制器模塊檢測(cè)到大容量電池的電量過(guò)低時(shí)，步驟一:第一控制器模塊控制第一高速電開(kāi)關(guān)閉合，同時(shí)斷開(kāi)第二高速電開(kāi)關(guān)；步驟二:間隔一段時(shí)間后再斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)；重復(fù)進(jìn)行步驟一與步驟二直到大容量電池電量充滿時(shí)斷開(kāi)第一高速電開(kāi)關(guān)，閉合第二高速電開(kāi)關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一控制器模塊和第二控制器模塊采用AT89S52單片機(jī)實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的第一高速電開(kāi)關(guān)和第二高速電開(kāi)關(guān)采用微時(shí)控開(kāi)關(guān)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的供電線路全天候電磁實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述的降壓模塊通過(guò)30米的導(dǎo)線電連接50V整流模塊后為電磁數(shù)據(jù)采集模塊供電。
【文檔編號(hào)】G01R29/08GK103823123SQ201410076394
【公開(kāi)日】2014年5月28日 申請(qǐng)日期:2014年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月5日
【發(fā)明者】趙云峰, 李祥 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司阜寧縣供電公司