[发明专利]一种长直导线电流测量方法及系统

权利要求书

1.一种长直导线电流测量方法，其特征在于，所述方法包括：

将至少4个多轴磁场传感器分别设置在导线周围预设距离范围内，所述多轴磁场传感器在所述导线横截面平面上的投影点相互不重叠，各个多轴磁场传感器的位置只要在导线横截面平面上的投影点相互不重叠即可，无需限定在一条直线上，所述多轴磁场传感器之间的相对距离以及各自坐标系分别变换至预设参考坐标系的坐标变换关系已知；

获取各个所述多轴磁场传感器监测得到的在各自坐标系中不同坐标轴上的实测磁感应强度分量，所述实测磁感应强度分量包括导线电流产生的磁感应强度分量和干扰磁场产生的磁感应强度分量；

根据所述坐标变换关系，将所述实测磁感应强度分量转换为在所述参考坐标系中不同坐标轴上的变换磁感应强度分量，根据所述变换磁感应强度分量，计算获得在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量、电流磁感应强度分量以及各个所述多轴磁场传感器位置处的电流磁感应强度向量和电流磁感应强度值；

所述方法还包括：根据导线电流在各个所述多轴磁场传感器位置产生的磁感应强度向量方向角之间的关系以及所述变换磁感应强度分量，计算获得干扰磁场在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量；将所述变换磁感应强度分量减去所述干扰磁感应强度分量计算获得在所述参考坐标系不同坐标轴上的电流磁感应强度分量，并获得各个所述多轴磁场传感器位置处的电流磁感应强度向量和电流磁感应强度值；

根据所述坐标变换关系，将所述多轴磁场传感器之间的相对距离转换为在所述参考坐标系中的变换距离向量，并计算所述变换距离向量在所述导线横截面平面上的投影距离，根据所述投影距离计算获得各个所述多轴磁场传感器与所述导线之间的距离；

根据各个所述多轴磁场传感器处的电流磁感应强度值以及所述距离，并根据长直导线电流磁感应强度、距离以及电流的关系计算获得所述导线的电流值。

2.根据权利要求1所述的一种长直导线电流测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

选择并根据至少两个所述多轴磁场传感器的所述电流磁感应强度向量，计算所述导线横截面平面的法向量；

根据所述变换距离向量以及所述导线横截面平面的法向量，计算获得所述变换距离向量在所述导线横截面平面上的投影距离。

3.根据权利要求1所述的一种长直导线电流测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据各个所述多轴磁场传感器处的电流磁感应强度值以及距离计算获得多个所述导线的电流值，将多个所述电流值求均值作为最终测试值。

4.根据权利要求1所述的一种长直导线电流测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

通过连续性或间隔性多点监测和计算，获得多个在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量，对多个不同坐标轴上的所述干扰磁感应强度分量分别进行滤波处理；

根据滤波处理后的干扰磁感应强度分量分别对应进行计算获得多个电流值，对多个所述电流值进行滤波处理获得导线的电流波形数据。

5.根据权利要求1所述的一种长直导线电流测量方法，其特征在于，所述方法还包括：

当导线为多根且各导线之间的距离关系已知时，在各导线周围预设距离范围内均设置至少4个多轴磁场传感器，通过所述多轴磁场传感器监测获得相应位置处的叠加磁感应强度，计算在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度并最终获得各导线的电流值。

6.一种长直导线电流测量系统，其特征在于，所述系统包括：

数据采集模块，包括设置在导线周围预设距离范围内的至少4个多轴磁场传感器，所述多轴磁场传感器在所述导线横截面平面上的投影点相互不重叠，各个多轴磁场传感器的位置只要在导线横截面平面上的投影点相互不重叠即可，无需限定在一条直线上，所述多轴磁场传感器之间的相对距离以及各自坐标系分别变换至预设参考坐标系的坐标变换关系已知；

处理模块，用于获取各个多轴磁场传感器监测得到的在各自坐标系中不同坐标轴上的实测磁感应强度分量，所述实测磁感应强度分量包括导线电流产生的磁感应强度分量和干扰磁场产生的磁感应强度分量；

根据所述坐标变换关系，将所述实测磁感应强度分量转换为在所述参考坐标系中不同坐标轴上的变换磁感应强度分量，根据所述变换磁感应强度分量，计算获得在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量、电流磁感应强度分量以及各个所述多轴磁场传感器位置处的电流磁感应强度向量和电流磁感应强度值；根据导线电流在各个所述多轴磁场传感器位置产生的磁感应强度向量方向角之间的关系以及所述变换磁感应强度分量，计算获得干扰磁场在所述参考坐标系不同坐标轴上的干扰磁感应强度分量；将所述变换磁感应强度分量减去所述干扰磁感应强度分量计算获得在所述参考坐标系不同坐标轴上的电流磁感应强度分量，并获得各个所述多轴磁场传感器位置处的电流磁感应强度向量和电流磁感应强度值；

根据所述坐标变换关系，将所述多轴磁场传感器之间的相对距离转换为在所述参考坐标系中的变换距离向量，并计算所述变换距离向量在所述导线横截面平面上的投影距离，根据所述投影距离计算获得各个所述多轴磁场传感器与所述导线之间的距离；

根据各个所述多轴磁场传感器处的电流磁感应强度值以及所述距离，并根据各个所述多轴磁场传感器处的电流磁感应强度值以及所述距离，并根据长直导线电流磁感应强度、距离以及电流的关系计算获得所述导线的电流值。