[发明专利]直流合成场测量装置及测量方法

说明书

技术领域

本发明属于直流输变电工程电磁环境领域，具体地讲是一种直流合成场测量装置及测量方法。

背景技术

近年来我国直流输电线路建设快速发展，直流输电线路周围的电磁环境问题愈来愈引起人们的关注。合成场是直流输电线路和换流站的主要电磁环境参数，随着我国对高压直流输电工程环境影响评价工作的开展，对合成场的监测，已成为一项重要工作。

目前国内外对直流输电工程直流合成场测量方法都没有明确的规定。国内没有厂家生产直流合成场测量装置，国外只有日本理音公司生产过单台模拟的直流合成场测量装置，日本理音的这种合成场测量装置通过指针显示，读数不方便，且只能单台测量，不能给出统计值。而直流合成电场的大小受外界环境影响变化较大，特别是风速的影响。为客观地测量直流合成场的大小，掌握其分布规律，必须采取统计方法，对大量的测量数据进行统计分析。因此开发具有统计功能的装置来测量直流合成场具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种实现多台、同时、大数据量地测量直流合成场强，并实时传送到PC机上进行统计分析，真实反映合成场强的大小和分布的直流合成场测量装置及测量方法，以克服现有单台模拟测量装置不能全面反映合成场强真实情况的不足。

为了实现上述目的，本发明提供了一种直流合成场测量装置，它包括至少一台下位机单元、上位机单元和PC机(计算机)，每台下位机单元分别与上位机单元实现通讯，上位机单元与PC机相连，其特点是：下位机单元由合成场传感器、信号处理电路、单片机、通讯模块、A/D(模/数转换)芯片和电源模块组成，合成场传感器的输出端与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与单片机和A/D芯片相接，A/D芯片输出与单片机相连接，单片机还与通讯模块相连接，电源模块分别给单片机、A/D芯片和通讯模块提供电源。

所述的上位机单元由通讯模块、单片机、显示屏、操作键盘和电源模块组成，单片机分别与通讯模块、显示屏、操作键盘和PC机相连，电源模块给单片机、通讯模块提供电源。

上述合成场传感器为电机带动的快门式合成场传感器或磁震式合成场传感器。

上述通信模块为串口通信模块或无线通信模块。

直流合成场的测量方法是：先由合成场传感器将直流电场信号转换为交流信号，信号处理电路包括极性判断电路和幅值处理电路，实现微弱信号的幅值放大和场强极性判断功能；通信模块保证上位机、下位机之间的通信；单片机对采集的信号进行实时地处理；PC机对单片机上传的数据进行显示、统计、分析，给出测量结果和各种图表、特征值数据。

上述直流合成场包括幅值和极性，其中极性信号是用直流无刷电机控制板的霍尔转速信号与幅值信号合成产生。

采用本发明的直流合成场测量装置，能便捷、有效、准确地测量直流输变电工程的合成场强的大小。为直流输变电工程环境评价提供了科学数据监测依据。同时，本发明采用全数字化显示，具有友好的人机界面，是一种有统计分析功能的直流输电工程合成场测量装置，能便捷、有效、准确地测量直流输电工程的合成场强。

附图说明

图1是本发明直流合成场测量装置的电路方框图。

图2是本发明的下位机单元极性判断电路原理图。

图3是本发明的下位机单元幅值处理电路原理图。

图4为本发明的另一种下位机单元极性判断电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，但该实施例不应理解为对本发明的限制。

本发明包括：至少一台下位机单元、上位机单元和PC机(图1)，每台下位机单元的通讯模块与上位机单元的通讯模块相连，上位机的单片机与PC机相连。所述的下位机单元由合成场传感器、信号处理电路、单片机、通讯模块、A/D芯片和电源模块组成，合成场传感器的输出端分别与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与单片机和A/D芯片相连，A/D芯片另一端与单片机相连，单片机再与通讯模块相连，电源模块分别与单片机、A/D芯片、通讯模块相连。所述的上位机单元由通讯模块、单片机、显示屏、操作键盘和电源模块组成，单片机分别与通讯模块、显示屏、操作键盘和电源模块和PC机相连，电源模块与通讯模块相连。