CN103792436A - 在线式电磁辐射长期监测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种在线式电磁辐射长期监测系统，包括固定在支撑架组件顶端的电磁辐射监测仪、太阳能供电装置和第一光电转换器；还包括远端的控制箱、第二光电转换器、设置在控制箱内部的数据采集装置、通信装置和供电系统，其中：支撑架组件为绝缘体；太阳能供电装置与电磁辐射监测仪电连接并供电；第一光电转换器通过光纤连接远端的第二光电转换器，供电系统分别与数据采集装置、通信装置电连接并供电；该监测系统，实现对监测端和控制端的供电和供电结构布局的分离，使用独立的供电结构保证了监测系统长时间连续工作，同时远离金属物体，有效的避免了现有技术中电磁辐射监测仪外接或靠近金属导体导致的测量误差。
Description
技术领域
本发明涉及电磁辐射监测领域，尤其涉及在线式电磁辐射长期监测系统。
背景技术
近年来，公众对移动通信基站、高压输变电设施、广播电视发射设施等大型电磁设施的电磁环境安全愈来愈关注，有关大型电磁设施的电磁环境污染的投诉、冲突及公众焦虑呈逐年上升趋势。为扭转原先接到公众投诉后再进行监测的被动局面，环保部门、移动通信运营商、电力部门和广电部门期望对这些电磁辐射源的电磁辐射环境进行在线式监测并公示发布监测结果，使公众能及时了解这些设施的电磁辐射状况，提高公众的信任度，有利于和谐社会的建设。
但现有的电磁辐射监测系统（主要包括电磁辐射监测仪、数据采集装置和传输装置等设备）存在以下几个方面的问题：
一、现有的电磁辐射监测仪均为悬浮式设计，如果靠近探头附近存在金属物体，金属物体会导致电磁场的畸变，从而导致了测量误差。
二、电磁辐射监测仪用于电磁辐射监测，因此电磁辐射监测仪和数据采集装置（即数据采集仪）之间不能使用无线通信，因为靠近电磁辐射监测仪的无线发射（即电磁波）会导致电磁辐射测量的误差。
三、电磁辐射监测仪与数据采集装置及传输装置等设备均采用一体式供电，现有的电磁辐射长期监测系统，采用了太阳能供电，无线通信的方案。但是由于无线通信系统会导致电磁辐射测量的误差，而且通常太阳能供电系统采用小尺寸设计以减少太阳能供电系统对测量的误差，其供电能力很有限，但是供电能力有限的太阳能供电系统既要为电磁辐射检测仪又要为数据采集装置等设备供电，因此其无法保证长时间给电磁辐射监测系统供电，维持其正常工作。因此，现有的电磁辐射长期监测系统只能每隔很长一段时间，比如一天，才无线传输一次的方案，这种方案存在的问题是，一不能实现在线式电磁辐射监测，在出现突发性电磁辐射事件时无法及时响应，二在无线传输的时间段内，不能进行正常的电磁辐射监测。
发明内容
本发明提出了在线式电磁辐射长期监测系统，能够对移动通信基站的电磁辐射进行长期在线实时连续监测，以解决上述问题。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种在线式电磁辐射长期监测系统，包括支撑架组件、固定在所述支撑架组件顶端的电磁辐射监测仪、太阳能供电装置和第一光电转换器；还包括远端的控制箱、第二光电转换器、设置在所述控制箱内部的数据采集装置、通信装置和供电系统，其中：
所述支撑架组件为绝缘体；所述太阳能供电装置与所述电磁辐射监测仪电连接并供电；所述电磁辐射监测仪还与所述第一光电转换器电连接；
所述第一光电转换器通过光纤连接远端的第二光电转换器，所述供电系统分别与所述数据采集装置、通信装置电连接并供电；所述数据采集装置还分别与所述通信装置和第二光电转换器电连接。
较佳地，所述支撑架组件包括圆盘状底座和支撑杆；所述支撑杆通过螺栓固定连接在圆盘状底座上。
较佳地，所述支撑杆由上下两节组成，上节为绝缘支撑杆；下节为金属支撑杆；所述绝缘支撑杆的高度为2m，所述金属支撑杆的高度小于0.5m；所述电磁辐射监测仪通过连接头安装到绝缘支撑杆上，安装高度为1.7m-2.0m。
较佳地，所述金属支撑杆为铝合金管；所述绝缘支撑杆为玻璃纤维支撑杆。
较佳地，所述通信装置为无线通信装置；
所述无线通信装置为GPRS/3G无线通信装置。
较佳地，所述供电系统为大容量太阳能供电系统或外接市电电源系统。
较佳地，所述太阳能供电装置包括：太阳能板、蓄电池和充电控制电路；所述太阳能板通过充电控制电路与蓄电池电连接，所述蓄电池通过线缆连接电磁辐射监测仪；
所述线缆的长度短于20cm。
与现有技术相比，本发明实施例的优点在于：
分析上述在线式电磁辐射长期监测系统的硬件结构可知：本发明提供的监测系统避免了与现有电磁辐射监测系统采用的电磁辐射监测仪与数据采集及传输设备一体式供电布局结构，相互之间通过金属线缆通信的技术相比，本发明提供的在线式电磁辐射长期监测系统，采用电磁辐射监测仪与数据采集装置及通信装置隔离式设计：1）电磁辐射监测仪使用独立的太阳能供电装置完成供电；数据采集装置及通信装置使用另外的供电系统供电；这样就可以减小了太阳能供电装置的供电量，保证了其可以长期为电磁辐射监测仪供电2）电磁辐射监测仪与数据采集装置之间通过光纤进行通信；3）电磁辐射监测仪的支撑架采用绝缘材料设计，这样尽可能地减少金属物对电磁辐射监测仪中的探头产生电磁干扰，避免了监测精度的降低；
本发明提供的在线式电磁辐射长期监测系统中的电磁辐射监测仪远离金属物体，有效的避免了现有技术中电磁辐射监测仪外接或靠近金属导体导致的测量误差；系统中耗电最大的数据采集和通信模块使用独立的供电系统，该供电系统可以采用外接供电或者大功率太阳能供电系统，这样数据采集装置和通信装置就可以长时间连续工作，实现在线式电磁辐射监测。电磁辐射监测仪和数据采集装置之间采用光纤通信，两者之间的距离可以很大，通信装置可以选择为无线通信方式，由于距离较大，可消除无线通信装置发射时对电磁辐射监测仪测量的影响。
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，以下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，以下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而言，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。
图1为本发明实施例提供的在线式电磁辐射长期监测系统的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的在线式电磁辐射长期监测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面通过具体的实施例子并结合附图对本发明做进一步的详细描述。
参见图2，本发明实施例提供了在线式电磁辐射在线监测系统，该系统包括：支撑架组件4、固定在所述支撑架组件4顶端的电磁辐射监测仪1、太阳能供电装置2和第一光电转换器3；还包括远端的控制箱11、第二光电转换器8、设置在所述控制箱11内部的数据采集装置7、通信装置9和供电系统10，其中：
所述支撑架组件4为绝缘体；所述太阳能供电装置2与所述电磁辐射监测仪1电连接并供电；所述电磁辐射监测仪1还与所述第一光电转换器3电连接；
所述第一光电转换器3通过光纤6连接远端的第二光电转换器8，所述供电系统10分别与所述数据采集装置7、通信装置9电连接并供电（另可参见图1）；所述数据采集装置7还分别与所述通信装置9和第二光电转换器8电连接。
下面对上述电器设备的功能原理做一下简单说明：电磁辐射监测仪1进行电磁辐射测量；太阳能供电装置2为电磁辐射测量仪1供电的；电磁辐射测量仪1与第一光电转换器3进行通信以及光电信号转换；支撑架组件4用于安装支撑电磁辐射监测仪1和太阳能供电装置2；底座5用于安装固定上述支撑架组件4；光纤6用于光通信传输；数据采集装置7用于数据采集的数据（其为现有技术的公知常识，对此本发明实施例不再一一赘述）；第二光电转换器8用于与数据采集装置7通信；通信装置9用于数据传输，这里优选为无线通信装置；用于供电的供电系统10，这里优选为大容量太阳能供电系统，包括太阳能板、蓄电池及充电控制器等；用于安装固定及防护的控制箱11；
其中：数据采集装置7定时发出数据采集命令，电信号经过第二光电转换器8转为光信号，通过光纤6传输到第一光电转换器3，第一光电转换器3将光信号转换为电信号传输到电磁辐射监测仪1。电磁辐射监测仪1回传电磁辐射监测数据，电信号经第一光电转换器3转换为光信号，通过光纤6传输到第二光电转换器8，第二光电转换器8将光信号转换为电信号传输到数据采集装置7，数据采集装置7进行数据处理后，通过通信装置9将数据传输到监控中心。
太阳能供电装置2获取太阳能转换为电能，内置蓄电池储备电能，为电磁辐射监测仪1以及第一光电转换器3供电，由于电磁辐射监测仪1及第一光电转换器3的功耗很小，使用小功率的太阳能供电系统，这样尺寸小，减小对电磁辐射监测仪测量结果的影响。
支撑架组件4采用玻璃纤维材质，为绝缘材料不影响电磁辐射测量，且重量轻，强度高。底座5采用铝合金，重量轻，强度高，支撑架和底座之间通过螺丝铆接。
电磁辐射监测仪1在支撑杆上的安装高度为1.5米至2.2米，金属材质的供电系统10和控制箱11的高度不高于0.5米，以保证电磁辐射监测仪1的探头距离金属的距离大于1米，减少金属部件对电磁辐射监测的影响。从电磁的角度来看，电磁辐射监测仪处于悬浮状态。
另外，供电系统10采用大功率太阳能板，大容量蓄电池及充电控制器。满足户外数据采集装置和通信装置长时间工作需求。且供电系统重量大，控制箱一起安装在底座5上，实现在线式电磁辐射长期监测系统的自配重，系统架设时，不需另外固定即可实现抗风，方便系统的安装及移动。
需要说明的是，太阳能电池板将接收的太阳能转换为电能，给蓄电池充电，蓄电池通过线缆连接电磁辐射监测仪，进行供电。优选地，太阳能供电装置与电磁辐射监测仪之间的连接线尽可能的短，优选地，上述连接线短于20cm。
与此同时，第一光电转换器3和太阳能供电装置2一体化设计，内嵌于太阳能供电装置2的电路板中，第二光电转换器8、数据采集装置7以及通信装置9一体化设计为数据采集传输设备。通信装置9，优化设计为无线通信装置，进一步为GPRS/3G通信装置，可以利用移动通信网络，进行远程的数据传输，方便系统的架设，无线通信装置的发射天线距离电磁辐射监测仪1探头的距离至少为1.8米，减小无线通信发射对电磁辐射监测的影响。
本发明实施例，相比于现有技术，采用电磁辐射监测仪和数据采集、通信装置分离式设计，电磁辐射监测仪1使用单独太阳能供电装置，电磁辐射监测仪1和数据采集装置7之间采用光纤通信，电磁辐射监测仪1的架设支撑杆4采用绝缘材料，确保了电磁辐射监测仪1与金属物体的隔离，消除邻近金属物体对电磁辐射监测的影响。数据采集装置和通信装置采用另外的供电系统，保证了充足的供电以实现在线式长期监测，无线通信装置远离电磁辐射监测仪，无线发射不会影响电磁辐射的监测，保证了电磁辐射监测的准确性。解决了邻近金属物体影响问题、供电问题以及无线发射干扰问题后，实现了在线式电磁辐射长期监测。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，包括支撑架组件、固定在所述支撑架组件顶端的电磁辐射监测仪、太阳能供电装置和第一光电转换器；还包括远端的控制箱、第二光电转换器、设置在所述控制箱内部的数据采集装置、通信装置和供电系统，其中：
所述支撑架组件为绝缘体；所述太阳能供电装置与所述电磁辐射监测仪电连接并供电；所述电磁辐射监测仪还与所述第一光电转换器电连接；
所述第一光电转换器通过光纤连接远端的第二光电转换器，所述供电系统分别与所述数据采集装置、通信装置电连接并供电；所述数据采集装置还分别与所述通信装置和第二光电转换器电连接。
2.如权利要求1所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述支撑架组件包括圆盘状底座和支撑杆；所述支撑杆通过螺栓固定连接在圆盘状底座上。
3.如权利要求2所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述支撑杆由上下两节组成，上节为绝缘支撑杆；下节为金属支撑杆；所述绝缘支撑杆的高度为2m，所述金属支撑杆的高度小于0.5m；所述电磁辐射监测仪通过连接头安装到绝缘支撑杆上，安装高度为1.7m-2.0m。
4.如权利要求3所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述金属支撑杆为铝合金管；所述绝缘支撑杆为玻璃纤维支撑杆。
5.如权利要求1所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述通信装置为无线通信装置；
所述无线通信装置为GPRS/3G无线通信装置。
6.如权利要求1所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述供电系统为大容量太阳能供电系统或外接市电电源系统。
7.如权利要求1所述的在线式电磁辐射长期监测系统，其特征在于，
所述太阳能供电装置包括：太阳能板、蓄电池和充电控制电路；所述太阳能板通过充电控制电路与蓄电池电连接，所述蓄电池通过线缆连接电磁辐射监测仪；
所述线缆的长度短于20cm。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Online long-term monitoring system for electromagnetic radiation Effective date of registration: 20231226 Granted publication date: 20160203 Pledgee: Bank of Beijing Co.,Ltd. Jiulongshan Branch Pledgor: BEIJING SAFETY TECHNOLOGY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980074314 |