[发明专利]工频电磁数据实时在线监测装置

说明书

技术领域

 本发明属于工频电磁场环境监测领域，特别涉及一种对输变站工程周围的电磁环境数据进行采集的装置。

背景技术

 近年来，电力系统的电磁干扰、电磁环境问题日益受到人们重视，工频电磁场的生态效应一直是人们关注的焦点。公众对于电磁污染的错误认识造成了不必要的心理恐慌，从而对于自己周边的输变站工程建设持以强烈的反对态度，给输变站设施的建设造成了很大的阻力，各地阻挠施工的事件频频发生。而这一现象造成的不必要的直接后果就是电网建设滞后于用电需求，出现供电“瓶颈”，这不仅影响到了社会和经济的发展，也影响了群众的正常用电。为了引导群众更加直观正确地认识输变站设施，降低公众的心理恐慌程度，顺利推进各项输变站工程建设，对输变站工程周围的电磁数据进行实时公示显得极为重要。

所述的工频电磁环境参数主要包括工频电磁场强度和工频磁感应强度。

目前一般采用的方法是采用手持式测量仪器，对工频电磁场强度和磁感应强度分别进行测量。这种方式能够快速、便捷地测量出被测点的电磁环境，但是，此类专用仪器价格昂贵，而且所测得的部分参数一般供环境监测和电力部门用于分析和研究。

现有仪器均不具备专门全天候地针对输电站设施面向公众的工频电磁环境监测功能，在现有的技术中，多通过在测量传感器中内置电池的形式来实现外接电源干扰的屏蔽和野外测量。工作人员在完成一定测量任务后，需要将传感器或主机接到电源进行充电，且一般情况下，只能对工频电磁场强度或磁感应强度进行单一量的测量。要实现两变量的同时测量，需要手动进行操作，较麻烦。

现有的技术中，传感器自动供电技术是实现工频电磁环境实时监测亟待解决的技术问题。现有的传感器多采用内置电池作为电源，充一次电一般可实现不间断工作8-10小时左右。如果采用引入电缆线实现自动充电，接入的充电线缆在不工作时引入感应误差较大，最大时高达几百倍，在本场值较小的情况下会出现引入误差覆盖本场值的现象。因此如何解决充电完成后，充电电源线的屏蔽问题也是全天候实时在线监测系统要解决的技术问题。同时作为实时在线监测系统，还要有准确的时间系统和自动调控能力，实现长时间无人照看下的自动工作。

本着前述思想，本发明人针对野外全天候实时监测装置的特殊要求，研发出本案所提供装置。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是针对前述背景技术中的缺陷和不足，提供一种工频电磁数据实时在线监测装置，其能够实现高精度工频电磁传感器的长时间供电和自动充电，并能有效地屏蔽电源线的接入对测量结果的影响，实现工频电磁场强度和工频磁感应强度的自动切换测量、数据的上传、就地显示等功能。

本发明为解决上述技术问题，所采用的技术方案是：

一种工频电磁数据实时在线监测装置，包括主控制器、工频电磁数据采集单元、时间同步单元、数据处理单元和电源系统；

工频电磁数据采集单元包括高精度工频电磁传感器、大容量电池、电源管理模块和至少两个物理隔离器，所述电源管理模块包括和单向二极管；至少两个物理隔离器依次连接，其输入端连接电源系统，输出端连接单向二极管的正极，而单向二极管的负极连接DC/DC转换器的输入端及大容量电池，而DC/DC转换器的输出端连接高精度工频电磁传感器的电源输入端，高精度工频电磁传感器还连接主控制器和大容量电池，在主控制器的控制下将测量的电磁场强度、磁感应强度及剩余电量送入主控制器；

时间同步单元与主控制器连接，将时间数据送入主控制器；

数据处理单元与主控制器连接，存储主控制器接收到的数据。

上述物理隔离器包括常开继电器和三端稳压器，其中，三端稳压器的输入端与常开继电器的常开触点输入端连接，并共同连接至电源系统的输出端，而三端稳压器的输出端连接常开继电器的电磁线圈，常开继电器的常开触点输出端连接电源管理模块中单向二极管的正极。

上述电源系统包括依次连接的微时控开关和充电装置，其中，微时控开关与主控制器进行通讯，在主控制器的控制下进行关断；而充电装置的输出端连接物理隔离器的输入端。

上述时间同步单元包括可通过GPS接收时间信息的GPS授时模块。

上述数据处理单元还连接显示单元，在主控制器的控制下显示测量数据。

采用上述方案后，本发明具有以下改进：

（1）通过主控制器实现自动对大容量电池进行充电，解决了全天候工作时电源供应的问题，同时在不充电时，外接引入电缆自动分割成若干小段以减小引入误差，解决了引入电缆干扰误差大的问题；