分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，屬于電力監測技術領域。
【背景技術】
[0002]變電站電磁場強度是變電站運行中的一個關鍵參數，電力系統傳輸線及其相關電力設備或儀器的電磁場強是環境保護的一個關鍵。了解變電站在特定頻率下的電磁場強，可以在科研及環境保護方面提出針對方案，有效避免變電站對周圍環境的影響。
[0003]有鑒于此，本發明人對此進行研究，專門開發出一種分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，本案由此產生。

【發明內容】

[0004]本發明的目的是提供一種分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，采用分布式安裝，具有監測數據連續、操作方便等特點。
[0005]為了實現上述目的，本發明的解決方案是:
分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，包括主機、數個電磁場監測單元、數個等電位電流監測單元和上位機；所述電磁場監測單元包括電磁場強度傳感器，以及依次與電磁場強度傳感器信號輸出端相連的A/D轉換模塊與DSP數字信號處理模塊，所述等電位電流監測單元包括等電位電流傳感器，以及依次與等電位電流傳感器信號輸出端相連的A/D轉換模塊與DSP數字信號處理模塊，所述DSP數字信號處理模塊通過RS485模塊與主機相連，所述主機通過以太網與上位機相連。
[0006]作為優選，所述電磁場強度傳感器包括多個相互串聯的檢波二極管，多個檢波二極管串聯組合成不同的振子，檢測頻帶大大加寬，頻帶響應范圍為30-2000HZ，其中50-1000Hz的頻率響應0.5dB。
[0007]作為優選，所述等電位電流傳感器采用羅斯線圈。
[0008]作為優選，所述等電位電流傳感器采用頻率50Hz，測量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。
[0009]作為優選，所述A/D轉換模塊采用1M 10位的A/D芯片。
[0010]作為優選，所述DSP數字信號處理模塊包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲芯片。
[0011]作為優選，所述DSP芯片采用型號為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲芯片采用因特爾28F640J3c flash存儲芯片。
[0012]上述分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統的檢測方法，包括如下步驟:
步驟1)、電磁場強度傳感器和等電位電流傳感器實時監測變電站運行時區域內的電磁場強度及等電位電流，并將檢測到的電磁場強度和等電位電流轉換成電信號，發送給前置的A/D轉換模塊；
步驟2)、A/D轉換模塊將接收到的電信號轉換為對應的數字信號，并發送給DSP數字信號處理模塊；
步驟3)、DSP數字信號處理模塊的DSP芯片根據每秒為一個周期，監測最大值，并將最大值打上時間標簽，發送給存儲芯片進行存儲，同時將數據通過RS485模塊傳送到主機；步驟4)、所述主機對接收到的數據進行本地分類存儲，并通過主機顯示器進行顯示，主機同時將接收到數據上傳到上位機SCADA數據庫，上位機在獲取到上傳數據后更新數據，并做存檔、歸檔、分析處理。
[0013]本發明所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，采用多個獨立的電磁場監測單元和等電位電流監測單元，分布安裝在被監測區域內，
為避免信號傳輸過程中的衰減和干擾，每個電磁場強度傳感器和等電位電流傳感器均帶有一個前置的A/D轉換模塊，每個帶A/D轉換模塊均連接一個DSP數字信號處理模塊，通過DSP數字信號處理模塊實現實時、連接監測，并將監測信號發送給主機、上位機進行顯示、存儲和分析等，使電力工作人員及時了解電力系統傳輸線及其相關電力設備或儀器的電磁場強度和等電位電流。
[0014]以下結合附圖及具體實施例對本發明做進一步詳細描述。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實施例的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統框圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1所示，分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，包括主機1、數個電磁場監測單元2、數個等電位電流監測單元4和上位機3 ；電磁場監測單元2和等電位電流監測單元3的個數具體根據現場需要監測的設備、線路數量而定。所述電磁場監測單元2包括電磁場強度傳感器32，以及依次與電磁場強度傳感器21信號輸出端相連的A/D轉換模塊22、DSP數字信號處理模塊23和RS485模塊24，所述等電位電流監測單元3包括等電位電流傳感器31，以及依次與等電位電流傳感器31信號輸出端相連的A/D轉換模塊22、DSP數字信號處理模塊23和RS485模塊24，所述電磁場監測單元2和等電位電流監測單元3均通過各自的RS485模塊24與主機1相連，所述主機1通過以太網與上位機4相連。電磁場監測單元2和等電位電流監測單元3均自帶+5V電源，可給傳感器供電。
[0017]在本實施例中，所述電磁場強度傳感器21包括多個相互串聯的檢波二極管，多個檢波二極管串聯組合成不同的振子，檢測頻帶大大加寬，頻帶范圍為30-2000HZ，其中50-1000HZ的頻率響應為0.5dB。所述等電位電流傳感器31采用羅斯線圈，具體可以采用頻率50Hz，測量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。所述A/D轉換模塊22采用1M 10位的A/D芯片。所述DSP數字信號處理模塊23包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲芯片。所述DSP芯片采用型號為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲芯片采用因特爾28F640J3c flash存儲芯片。所述的RS485模塊24采用標準RS485RTU模塊。
[0018]上述分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統的檢測方法，包括如下步驟: 步驟1)、電磁場強度傳感器21和等電位電流傳感器31實時監測變電站運行時區域內的電磁場強度及等電位電流，并將檢測到的電磁場強度和等電位電流轉換成電信號，發送給前置的A/D轉換模塊22;
步驟2)、A/D轉換模塊22將接收到的電信號轉換為對應的數字信號，并發送給DSP數字信號處理模塊23 ;
步驟3)、DSP數字信號處理模塊23的DSP芯片根據每秒為一個周期，監測最大值，并將最大值打上時間標簽，發送給存儲芯片進行存儲，同時將數據通過RS485模塊24傳送到主機1 ;
步驟4)、所述主機1對接收到的數據進行本地分類存儲，并通過主機顯示器進行顯示，主機1同時將接收到數據上傳到上位機SCADA數據庫，上位機4在獲取到上傳數據后更新數據，并做存檔、歸檔、分析處理。
[0019]本實施例所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，采用多個獨立的電磁場監測單元2和等電位電流監測單元3，分布安裝在被監測區域內，為避免信號傳輸過程中的衰減和干擾，每個電磁場強度傳感器21和等電位電流傳感器31均帶有一個前置的A/D轉換模塊22，每個帶A/D轉換模塊22均連接一個DSP數字信號處理模塊23，通過DSP數字信號處理模塊23實現實時、連接監測，并將監測信號發送給主機1、上位機4進行顯示、存儲和分析等，使電力工作人員及時了解電力系統傳輸線及其相關電力設備或儀器的電磁場強度和等電位電流。
[0020]上述實施例和圖式并非限定本發明的產品形態和式樣，任何所屬技術領域的普通技術人員對其所做的適當變化或修飾，皆應視為不脫離本發明的專利范疇。
【主權項】
1.分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:包括主機、數個電磁場監測單元、數個等電位電流監測單元和上位機；所述電磁場監測單元包括電磁場強度傳感器，以及依次與電磁場強度傳感器信號輸出端相連的A/D轉換模塊與DSP數字信號處理模塊，所述等電位電流監測單元包括等電位電流傳感器，以及依次與等電位電流傳感器信號輸出端相連的A/D轉換模塊與DSP數字信號處理模塊，所述DSP數字信號處理模塊通過RS485模塊與主機相連，所述主機通過以太網與上位機相連。2.如權利要求1所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述電磁場強度傳感器包括多個相互串聯的檢波二極管。3.如權利要求1所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述等電位電流傳感器采用羅斯線圈。4.如權利要求3所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述等電位電流傳感器采用頻率50Hz，測量電流范圍0-10A，精度0.5%的羅斯線圈。5.如權利要求1所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述A/D轉換模塊采用IM 10位的A/D芯片。6.如權利要求1所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述DSP數字信號處理模塊包括DSP芯片，以及與DSP芯片相連的存儲芯片。7.如權利要求6所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統，其特征在于:所述DSP芯片采用型號為dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存儲芯片采用因特爾28F640J3c flash 存儲芯片。8.如權利要求1所述的分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統的檢測方法，其特征在于包括如下步驟: 步驟I)、電磁場強度傳感器和等電位電流傳感器實時監測變電站運行時區域內的電磁場強度及等電位電流，并將檢測到的電磁場強度和等電位電流轉換成電信號，發送給前置的A/D轉換模塊； 步驟2)、A/D轉換模塊將接收到的電信號轉換為對應的數字信號，并發送給DSP數字信號處理模塊； 步驟3)、DSP數字信號處理模塊的DSP芯片根據每秒為一個周期，監測最大值，并將最大值打上時間標簽，發送給存儲芯片進行存儲，同時將數據通過RS485模塊傳送到主機； 步驟4)、所述主機對接收到的數據進行本地分類存儲，并通過主機顯示器進行顯示，主機同時將接收到數據上傳到上位機SCADA數據庫，上位機在獲取到上傳數據后更新數據，并做存檔、歸檔、分析處理。
【專利摘要】本發明公開一種分布式變電站電磁場強度及等電位電流監測系統及方法，監測系統包括主機、數個電磁場監測單元、數個等電位電流監測單元和上位機；所述電磁場監測單元包括電磁場強度傳感器、A/D轉換模塊、DSP數字信號處理模塊，所述等電位電流監測單元包括等電位電流傳感器、A/D轉換模塊、DSP數字信號處理模塊，所述DSP數字信號處理模塊通過RS485模塊與主機相連，主機通過以太網與上位機相連。本發明所述的監測系統通過電磁場監測單元、等電位電流監測單元實現實時、連接監測，并將監測信號發送給主機、上位機進行顯示、存儲和分析等，使電力工作人員及時了解電力系統傳輸線及其相關電力設備或儀器的電磁場強度和等電位電流。
【IPC分類】G01R29/08, G01R19/25
【公開號】CN105242105
【申請號】CN201510723224
【發明人】張亮, 李繼紅, 金乃正, 朱瑪, 楊才明, 裘愉濤, 李勇, 傅三川, 秦建松, 黃曉明
【申請人】國網浙江省電力公司紹興供電公司, 國家電網公司, 國網浙江省電力公司
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月29日