CN103344274A - 基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，包括电磁环境监测装置、Zigbee协调器、客户端PC机及中心服务器，所述的电磁环境监测装置通过所述的Zigbee协调器以无线的方式与所述的客户端PC机实现通信，所述的客户端PC机与所述中心服务器通过网络连接实现通信。该智能监测显示系统可对工频电场、工频磁场、噪声、温湿度及气压等信息进行全面的监测，并通过Zigbee协调器以无线的方式传输到客户端PC机，客户端PC机可对监测信息以多种模式进行显示，中心服务器既可对监测信息进行实时显示，也可对历史监测数据进行查询分析。

Description

基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统

技术领域

本发明涉及电磁环境监测领域，具体涉及一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统。

背景技术

近年来随着人们生活水平的不断提高，国民经济的高速发展，城市用电负荷不断加大，我国发电系统建设和电网输变电建设得到了大力发展，高电压等级电厂、变电站及相关工程在供给城市电能的同时，产生的工频电磁场对环境的污染也不容忽视。随着环保工作的深入落实，电磁辐射给周边电气设备的正常工作带来多大影响，是否会对运维人员和附近居民的安全和健康造成伤害，成为备受关注的社会话题。

目前对工频电磁环境的监测主要依靠固定时间固定位置的测量记录为主，大多使用场强测试仪器或手持设备，在工作现场对工频电场磁场进行人工测量，并记录和统计数据。该方法存在的不足之处有：①没有独立的监测信息展示系统，没有对公众进行电磁环境宣传和展示的功能，不能使测量结果透明化，不易让公众接受和认可；②不能对工频电磁环境进行自动监测和展示，不能对监测结果进行自动统计和分析，加大了工作人员的作业量。

国内少数厂站在监测点固定安装场强测试仪器，并采取点阵LED大屏幕实时显示测量结果，具有一定的宣传展示功能，但仍有以下不足之处：①测量信息单一，仅测量电场、磁场信息；②仅能够单一显示监测结果，宣传手段不够多元化，效果不明显；③大屏幕与测量装置通过光纤、网线等作为通信手段，不够灵活，不具有可拓展性；④不具有信息网络发布、远程访问的功能，达不到电力系统厂站“无人值班、少人值守”的工作要求。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术存在的问题，提供一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统,其可对工频电场、工频磁场、噪声、温湿度及气压等信息进行全面的监测，并通过Zigbee协调器以无线的方式传输到客户端PC机，客户端PC机可对监测信息以多种模式进行显示，中心服务器既可对监测信息进行实时显示，也可对历史监测数据进行查询分析。

为了达到上述技术目的，本发明采用以下技术方案：

一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，包括电磁环境监测装置、Zigbee协调器、客户端PC机及中心服务器，所述的电磁环境监测装置通过所述的Zigbee协调器以无线的方式与所述的客户端PC机实现通信，所述的客户端PC机与所述中心服务器通过网络连接实现通信；

所述的电磁环境监测装置包括依次相连的电磁环境信息采集传感器、单片机和Zigbee路由器，所述的电磁环境信息采集传感器采集电磁环境信息，该电磁环境信息进入单片机进行分析处理后发送到Zigbee路由器进行无线传输；

所述的客户端PC机包括数据解析单元、信息匹配单元及展示单元，所述的数据解析单元用于将Zigbee协调器传送过来的监测数据信息进行分析解码，所述的信息匹配单元用于根据所述中心服务器发送过来的配置信息对解码后的监测数据信息进行相应地匹配，所述的展示单元用于将信息进行发布并展示；

所述的中心服务器包括站点信息配置单元、展示管理单元及监测分析单元，所述的站点信息配置单元用于向所述客户端PC机发送配置信息，所述的展示管理单元用于向所述客户端PC机发送宣传信息的展示模式及展示内容，所述的监测分析单元用于对客户端PC机匹配后的监测数据信息进行分析处理。

作为上述方案的优选，所述的展示管理单元包括多模式自定义模块和系统管理模块，所述的多模式自定义模块用于向客户端PC机发送宣传信息展示的形式，所述的系统管理模块用于向客户端PC机发送宣传信息的内容及显示范围。

作为上述方案的优选，所述的监测分析单元包括实时监测模块和历史查询分析模块，所述的实时监测模块用于对监测数据信息进行实时监测，所述的历史查询分析模块用于将监测数据信息进行存储，对存储后的监测数据信息可以按照时间区段进行历史数据查询和趋势分析。

作为上述方案的优选，所述的电磁环境信息采集传感器包括工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器、温湿度传感器、气压传感器，所述的工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器通过信号调理电路与所述单片机相连，所述的温湿度传感器、气压传感器与所述单片机相连。

作为上述方案的优选，所述的展示单元包括户外LCD高清显示大屏。

作为上述方案的优选，包括多个电磁环境监测装置和多个客户端PC机。

本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统相比现有技术具有以下优点：

1、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，电磁环境监测装置与客户端PC机通过Zigbee协调器进行无线传输，使监测站点选择不受地面条件限制；客户端PC机可对本站点电磁环境监测装置监测到的信息以多种模式呈现；中心服务器可以对来自监测站点的客户端PC机的监测数据信息做进一步分析处理；该智能监测显示系统在监测站点布置好后，可以对工频电磁环境进行自动监测和展示，并将监测数据自动统计分析，减少了工作人员的作业量。

2、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，可对工频电场、工频磁场、噪声、温湿度及气压等信息进行全面的监测。

3、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测系统，具有多模式自定义模块，可根据需求将一些图片、文字、视频、政策标语等宣传信息自由组合，丰富宣传模式，从而消除公众对电磁辐射的误解及担忧，提升电力系统形象；系统管理可以根据需求来选择宣传信息展示的内容与范围，可以对宣传信息进行添加、修改和删除。

4、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测系统，中心服务器中的监测分析单元包括实时监测模块与历史查询分析模块，使该智能监测系统既能显示实时监测数据，又能对历史监测数据进行查询和趋势分析。

5、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测系统，展示单元包括户外LCD高清显示大屏，能在户外进行全天候信息展示，达到良好的宣传效果。

6、本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测系统，可以包含多个电磁环境监测装置和多个客户端PC机，不仅使每个监测站点的客户端PC机显示各自的监测数据，还可以远程访问中心服务器查看多个站点的监测信息。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的结构示意框图。

具体实施方式

下面将结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，包括电磁环境监测装置、Zigbee协调器、客户端PC机及中心服务器，所述的电磁环境监测装置通过所述的Zigbee协调器以无线的方式与所述的客户端PC机实现通信，所述的客户端PC机与所述中心服务器通过网络连接实现通信；

所述的电磁环境监测装置包括依次相连的电磁环境信息采集传感器、单片机和Zigbee路由器，所述的电磁环境信息采集传感器采集电磁环境信息，该电磁环境信息进入单片机进行分析处理后发送到Zigbee路由器进行无线传输；所述的电磁环境信息采集传感器包括工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器、温湿度传感器、气压传感器，所述的工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器通过信号调理电路与所述单片机相连，所述的温湿度传感器、气压传感器与所述单片机相连；

所述的客户端PC机包括数据解析单元、信息匹配单元及展示单元，所述的数据解析单元用于将Zigbee协调器传送过来的监测数据信息进行分析解码，所述的信息匹配单元用于根据所述中心服务器发送过来的站点配置信息对解码后的监测数据信息进行相应地匹配，所述的展示单元将匹配成功的信息进行发布并展示，所述的展示单元包括户外LCD高清显示大屏，可以将信息全天候展示在户外，达到良好的宣传效果；

所述的中心服务器包括站点信息配置单元、展示管理单元及监测分析单元，所述的站点信息配置单元用于向所述客户端PC机发送配置信息，所述的展示管理单元用于向所述客户端PC机发送宣传信息的展示模式及展示内容，所述的监测分析单元用于对客户端PC机匹配后的监测数据信息进行分析处理，所述的展示管理单元包括多模式自定义模块和系统管理模块，所述的多模式自定义模块用于向客户端PC机发送宣传信息展示的形式，可以将一些视频、文字、图片、政策标语等宣传信息自由组合，所述的系统管理模块用于向客户端PC机发送宣传信息的内容及显示范围，可以对宣传信息进行添加、修改和删除；所述的监测分析单元包括实时监测模块和历史查询分析模块，所述的实时监测模块用于显示实时监测数据信息，所述的历史查询分析模块用于存储监测数据信息并可将历史监测数据按照时间区段进行查询和趋势分析。

本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，可对工频电场、工频磁场、噪声、温湿度及气压等信息进行全面的监测，电磁环境监测装置与客户端PC机通过Zigbee协调器进行无线传输，使监测站点选择不受地面条件限制；客户端PC机可对本站点监测到的电磁环境监测装置监测到的信息以多种模式呈现；中心服务器可以对来自监测站点的客户端PC机的监测数据信息做进一步分析处理；该智能监测显示系统在监测站点布置好后，可以对工频电磁环境进行自动监测和展示，并将监测数据自动统计分析，减少了工作人员的作业量。

具有多模式自定义模块，可根据需求将一些图片、文字、视频、政策标语等宣传信息自由组合，丰富宣传模式，从而消除公众对电磁辐射的误解及担忧，提升电力系统形象；系统管理可以根据需求来选择宣传信息展示的内容与范围，可以对宣传信息进行添加、修改和删除。

中心服务器中的监测分析单元包括实时监测模块与历史查询分析模块，使该智能监测系统既能显示实时监测数据，也能查询历史监测数据。

本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统的工作原理为：工频电场传感器采集工频电场信号、工频磁场传感器采集工频磁场信号、噪声传感器采集噪声信号，所述的工频电场信号、工频磁场信号和噪声信号经信号调理电路处理，温湿度传感器采集温湿度信号、气压传感器采集气压信号，经过处理后的工频电场信号、工频磁场信号和噪声信号及温湿度信号、气压信号进入单片机进行信号的处理及打包后，通过Zigbee路由器进行无线传输，Zigbee协调器接收Zigbee路由器传送过来的经过处理的工频电场信号、工频磁场信号、噪声信号、温湿度信号和气压信号，并将上述监测数据信息传送到客户端PC机中的数据解析单元进行解析，由中心数据库服务器中的站点信息配置单元对客户端PC机进行站点信息配置，客户端PC机中的信息匹配单元将解析完成的监测数据与配置完成的信息进行匹配，由中心服务器展示管理单元中的多模式自定义模块向客户端PC机发送宣传信息展示的形式，形式可以是视频、文字、图片、政策标语等宣传信息的自由组合，由中心服务器展示管理单元中的系统管理模块向客户端PC机发送宣传信息的内容及显示范围，可以根据情况对宣传信息进行添加、修改和删除，客户端PC机中的展示单元将匹配完成后的监测数据信息和中心服务器中展示管理单元发送的宣传信息相结合并通过户外LCD高清显示大屏展示及发布出来；同时，匹配完成后的监测信息通过网络由客户端PC机发送至中心服务器做进一步处理，可以通过实时监测模块显示实时监测数据信息，也可通过历史查询分析模块将监测数据信息存储后进行统计分析，能对存储后的历史监测数据信息按时间区段进行查询和趋势分析。

将中心服务器连接至Internet后，就可对该中心服务器进行远程访问。

根据需要，本发明提供的一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统可以包括多个电磁环境监测装置、多个客户端PC机和一个中心服务器，在同一个监测站点部署多个电磁环境监测装置，形成分布式监测网络，对电磁环境信息进行系统全面的监测，同时每个站点均设有客户端PC机，能对每个站点的监测信息进行独立显示，通过访问中心服务器可以了解多个站点的监测数据。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，包括电磁环境监测装置、Zigbee协调器、客户端PC机及中心服务器，所述的电磁环境监测装置通过所述的Zigbee协调器以无线的方式与所述的客户端PC机实现通信，所述的客户端PC机与所述中心服务器通过网络连接实现通信；

所述的电磁环境监测装置包括依次相连的电磁环境信息采集传感器、单片机和Zigbee路由器，所述的电磁环境信息采集传感器采集电磁环境信息，该电磁环境信息进入单片机进行分析处理后发送到Zigbee路由器进行无线传输；

所述的客户端PC机包括数据解析单元、信息匹配单元及展示单元，所述的数据解析单元用于将Zigbee协调器传送过来的监测数据信息进行分析解码，所述的信息匹配单元用于根据所述中心服务器发送过来的站点配置信息对解码后的监测数据信息进行相应地匹配，所述的展示单元用于将匹配成功的信息进行发布并展示；

所述的中心服务器包括站点信息配置单元、展示管理单元及监测分析单元，所述的站点信息配置单元用于向所述客户端PC机发送配置信息，所述的展示管理单元用于向所述客户端PC机发送宣传信息的展示模式及展示内容，所述的监测分析单元用于对客户端PC机匹配后的监测数据信息进行分析处理。

2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，所述的展示管理单元包括多模式自定义模块和系统管理模块，所述的多模式自定义模块用于向客户端PC机发送宣传信息展示的形式，所述的系统管理模块用于向客户端PC机发送宣传信息的内容及显示范围。

3.根据权利要求1所述的基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，所述的监测分析单元包括实时监测模块和历史查询分析模块，所述的实时监测模块用于对监测数据信息进行实时监测，所述的历史查询分析模块用于将监测数据信息进行存储、对存储后的监测数据信息可以按照时间区段进行历史数据查询和趋势分析。

4.根据权利要求1所述的基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，所述的电磁环境信息采集传感器包括工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器、温湿度传感器、气压传感器，所述的工频电场传感器、工频磁场传感器、噪声传感器通过信号调理电路与所述单片机相连，所述的温湿度传感器、气压传感器与所述单片机相连。

5.根据权利要求1所述的基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，所述的展示单元包括户外LCD高清显示大屏。

6.根据权利要求1所述的基于Zigbee的工频电磁环境智能监测显示系统，其特征在于，包括多个电磁环境监测装置和多个客户端PC机。