[发明专利]基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统及方法

权利要求书

1.一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：包括多参数检测单元和监控中心，所述多参数检测单元将检测的电磁环境数据传输给监控中心，其中：

所述多参数检测单元包括三维地参考型电场传感器探头、三维磁场传感器、数字式温湿度集成传感器、数字式气压传感器和驻极体电容传声器，上述传感器均设置于固定支架上；

所述三维地参考型电场传感器探头，其用于将检测到电场强度信号依次经信号调理电路和A/D转换电路传送至微控制器；所述三维磁场传感器，其用于将检测到磁场强度信号转换成电压信号，再依次经信号调理电路和A/D转换电路传送至微控制器；所述驻极体电容传声器，其用于将采集到噪声转换成电压信号，再依次经信号调理电路和A/D转换电路传送至微控制器；所述数字式温湿度集成传感器与微控制器相连，所述数字式气压传感器与微控制器相连，所述微控制器与数据发送与接收模块相连；

所述多参数检测单元对检测的电场、磁场、温度、湿度、气压和噪声参数通过通信模块传输给监控中心，进行数据的实时存储与显示，所述通信模块以光纤传输通道为主通讯通道、蓝牙传输通道为冷备用通道。

2.如权利要求1所述的一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：所述三维地参考型电场传感器探头，其由三对平行板和一个接地电极组成，每对平行板与一个接地电极之间均由绝缘层填充连接，每对平行板中间也由绝缘层隔开。

3.如权利要求1所述的一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：所述三维地参考型电场传感器探头将电场探头制作到PCB印制电路板上，选择一对圆铜焊盘作为平行板，利用中间的环氧树脂作为绝缘材料，工频电场的信号处理电路包括依次相连的滤波电路、交直流转换电路、放大电路和AD转换电路，滤波电路滤除电场信号中的高频部分和低频部分，将工频信号保留，交直流转换电路将工频信号转换为直流信号，再利用放大电路和AD转换电路进行放大电路和AD转换。

4.如权利要求1所述的一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：所述三维磁场传感器包括三路采集电路，采集XYZ三个方向的磁场，工频磁场的信号处理电路包括依次相连的磁场复位置位电路、真有效值转换电路、放大电路和AD转换电路，所述磁场复位置位电路产生置位/复位脉冲作用在三维磁场传感器的电流带上，大电流产生一个强大磁场，将随机排列的磁畴重新排列，校正到同一个方向上，并通过真有效值转换电路、放大电路和AD转换电路得到磁场有效值。

5.如权利要求1所述的一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：所述光纤传输通道包括依次相连的调制器、光驱动器、光源、光电检测器、放大器和解调器，输入信号注入调制器，调制器将信号进行电信号的调制处理，然后将调制处理后的信号驱动放大，转换成信号电流，以此驱动光源，完成电信号到光信号的转换，然后将此光信号耦合到光纤介质中；在接收端，光电检测器对光纤介质中的光信号检波，以此将光信号转换还原成电信号，然后再经过放大电路对信号传输过程中的损耗进行补偿，最后对信号进行解调输出，以此完成整个光纤传输系统的信号传输过程；或

所述蓝牙传输通道采用分布式网络，网络中每个移动终端的地位平等，并独立进行分组转发的决策。

6.如权利要求1所述的一种基于多参数协同监测的广域全态电磁环境监测系统，其特征是：所述监控中心包括中心控制模块和数据库，中心控制模块对采集的信号进行显示，并将监测数据打包传输给数据库进行存储，所述中心控制模块包括单片机、心跳狗和复位狗，心跳狗和复位狗实现对光纤传输通道、蓝牙传输通道的信号检测、指令控制，当光纤传输通道正常工作时，心跳狗检测光纤通信心跳，一旦光纤信号中断时，心跳狗异常报警，单片机接收光纤传输通道异常指令后向蓝牙通信模块发送启动指令，蓝牙传输通道投入使用，心跳狗检测蓝牙通信心跳；当光纤传输通道恢复时，复位狗工作，解除蓝牙传输通道工作，光纤通信通道正常运行，自此实现光纤—蓝牙—光纤通信模式的动态切换。