CN105242105A - 分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，监测系统包括主机、数个电磁场监测单元、数个等电位电流监测单元和上位机；所述电磁场监测单元包括电磁场强度传感器、A/D转换模块、DSP数字信号处理模块，所述等电位电流监测单元包括等电位电流传感器、A/D转换模块、DSP数字信号处理模块，所述DSP数字信号处理模块通过RS485模块与主机相连，主机通过以太网与上位机相连。本发明所述的监测系统通过电磁场监测单元、等电位电流监测单元实现实时、连接监测，并将监测信号发送给主机、上位机进行显示、存储和分析等，使电力工作人员及时了解电力系统传输线及其相关电力设备或仪器的电磁场强度和等电位电流。

Description

分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法

技术领域

本发明涉及一种分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，属于电力监测技术领域。

背景技术

变电站电磁场强度是变电站运行中的一个关键参数，电力系统传输线及其相关电力设备或仪器的电磁场强是环境保护的一个关键。了解变电站在特定频率下的电磁场强，可以在科研及环境保护方面提出针对方案，有效避免变电站对周围环境的影响。

有鉴于此，本发明人对此进行研究，专门开发出一种分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，本案由此产生。

发明内容

本发明的目的是提供一种分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，采用分布式安装，具有监测数据连续、操作方便等特点。

为了实现上述目的，本发明的解决方案是：

分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，包括主机、数个电磁场监测单元、数个等电位电流监测单元和上位机；所述电磁场监测单元包括电磁场强度传感器，以及依次与电磁场强度传感器信号输出端相连的A/D转换模块与DSP数字信号处理模块，所述等电位电流监测单元包括等电位电流传感器，以及依次与等电位电流传感器信号输出端相连的A/D转换模块与DSP数字信号处理模块，所述DSP数字信号处理模块通过RS485模块与主机相连，所述主机通过以太网与上位机相连。

作为优选，所述电磁场强度传感器包括多个相互串联的检波二极管，多个检波二极管串联组合成不同的振子，检测频带大大加宽，频带响应范围为30-2000Hz，其中50-1000Hz的频率响应0.5dB。

作为优选，所述等电位电流传感器采用罗斯线圈。

作为优选，所述等电位电流传感器采用频率50Hz，测量电流范围0-10A，精度0.5%的罗斯线圈。

作为优选，所述A/D转换模块采用1M10位的A/D芯片。

作为优选，所述DSP数字信号处理模块包括DSP芯片，以及与DSP芯片相连的存储芯片。

作为优选，所述DSP芯片采用型号为dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存储芯片采用因特尔28F640J3cflash存储芯片。

上述分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤1）、电磁场强度传感器和等电位电流传感器实时监测变电站运行时区域内的电磁场强度及等电位电流，并将检测到的电磁场强度和等电位电流转换成电信号，发送给前置的A/D转换模块；

步骤2）、A/D转换模块将接收到的电信号转换为对应的数字信号，并发送给DSP数字信号处理模块；

步骤3）、DSP数字信号处理模块的DSP芯片根据每秒为一个周期，监测最大值，并将最大值打上时间标签，发送给存储芯片进行存储，同时将数据通过RS485模块传送到主机；

步骤4）、所述主机对接收到的数据进行本地分类存储，并通过主机显示器进行显示，主机同时将接收到数据上传到上位机SCADA数据库，上位机在获取到上传数据后更新数据，并做存档、归档、分析处理。

本发明所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，采用多个独立的电磁场监测单元和等电位电流监测单元，分布安装在被监测区域内，

为避免信号传输过程中的衰减和干扰，每个电磁场强度传感器和等电位电流传感器均带有一个前置的A/D转换模块，每个带A/D转换模块均连接一个DSP数字信号处理模块，通过DSP数字信号处理模块实现实时、连接监测，并将监测信号发送给主机、上位机进行显示、存储和分析等，使电力工作人员及时了解电力系统传输线及其相关电力设备或仪器的电磁场强度和等电位电流。

以下结合附图及具体实施例对本发明做进一步详细描述。

附图说明

图1为本实施例的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统框图。

具体实施方式

如图1所示，分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，包括主机1、数个电磁场监测单元2、数个等电位电流监测单元4和上位机3；电磁场监测单元2和等电位电流监测单元3的个数具体根据现场需要监测的设备、线路数量而定。所述电磁场监测单元2包括电磁场强度传感器32，以及依次与电磁场强度传感器21信号输出端相连的A/D转换模块22、DSP数字信号处理模块23和RS485模块24，所述等电位电流监测单元3包括等电位电流传感器31，以及依次与等电位电流传感器31信号输出端相连的A/D转换模块22、DSP数字信号处理模块23和RS485模块24，所述电磁场监测单元2和等电位电流监测单元3均通过各自的RS485模块24与主机1相连，所述主机1通过以太网与上位机4相连。电磁场监测单元2和等电位电流监测单元3均自带+5V电源，可给传感器供电。

在本实施例中，所述电磁场强度传感器21包括多个相互串联的检波二极管，多个检波二极管串联组合成不同的振子，检测频带大大加宽，频带范围为30-2000Hz，其中50-1000Hz的频率响应为0.5dB。所述等电位电流传感器31采用罗斯线圈，具体可以采用频率50Hz，测量电流范围0-10A，精度0.5%的罗斯线圈。所述A/D转换模块22采用1M10位的A/D芯片。所述DSP数字信号处理模块23包括DSP芯片，以及与DSP芯片相连的存储芯片。所述DSP芯片采用型号为dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存储芯片采用因特尔28F640J3cflash存储芯片。所述的RS485模块24采用标准RS485RTU模块。

上述分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统的检测方法，包括如下步骤：

步骤1）、电磁场强度传感器21和等电位电流传感器31实时监测变电站运行时区域内的电磁场强度及等电位电流，并将检测到的电磁场强度和等电位电流转换成电信号，发送给前置的A/D转换模块22；

步骤2）、A/D转换模块22将接收到的电信号转换为对应的数字信号，并发送给DSP数字信号处理模块23；

步骤3）、DSP数字信号处理模块23的DSP芯片根据每秒为一个周期，监测最大值，并将最大值打上时间标签，发送给存储芯片进行存储，同时将数据通过RS485模块24传送到主机1；

步骤4）、所述主机1对接收到的数据进行本地分类存储，并通过主机显示器进行显示，主机1同时将接收到数据上传到上位机SCADA数据库，上位机4在获取到上传数据后更新数据，并做存档、归档、分析处理。

本实施例所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统及方法，采用多个独立的电磁场监测单元2和等电位电流监测单元3，分布安装在被监测区域内，为避免信号传输过程中的衰减和干扰，每个电磁场强度传感器21和等电位电流传感器31均带有一个前置的A/D转换模块22，每个带A/D转换模块22均连接一个DSP数字信号处理模块23，通过DSP数字信号处理模块23实现实时、连接监测，并将监测信号发送给主机1、上位机4进行显示、存储和分析等，使电力工作人员及时了解电力系统传输线及其相关电力设备或仪器的电磁场强度和等电位电流。

上述实施例和图式并非限定本发明的产品形态和式样，任何所属技术领域的普通技术人员对其所做的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。

Claims (8)

1.分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：包括主机、数个电磁场监测单元、数个等电位电流监测单元和上位机；所述电磁场监测单元包括电磁场强度传感器，以及依次与电磁场强度传感器信号输出端相连的A/D转换模块与DSP数字信号处理模块，所述等电位电流监测单元包括等电位电流传感器，以及依次与等电位电流传感器信号输出端相连的A/D转换模块与DSP数字信号处理模块，所述DSP数字信号处理模块通过RS485模块与主机相连，所述主机通过以太网与上位机相连。

2.如权利要求1所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述电磁场强度传感器包括多个相互串联的检波二极管。

3.如权利要求1所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述等电位电流传感器采用罗斯线圈。

4.如权利要求3所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述等电位电流传感器采用频率50Hz，测量电流范围0-10A，精度0.5%的罗斯线圈。

5.如权利要求1所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述A/D转换模块采用1M10位的A/D芯片。

6.如权利要求1所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述DSP数字信号处理模块包括DSP芯片，以及与DSP芯片相连的存储芯片。

7.如权利要求6所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统，其特征在于：所述DSP芯片采用型号为dsPIC30f4011的DSP芯片，所述存储芯片采用因特尔28F640J3cflash存储芯片。

8.如权利要求1所述的分布式变电站电磁场强度及等电位电流监测系统的检测方法，其特征在于包括如下步骤：

步骤1）、电磁场强度传感器和等电位电流传感器实时监测变电站运行时区域内的电磁场强度及等电位电流，并将检测到的电磁场强度和等电位电流转换成电信号，发送给前置的A/D转换模块；

步骤2）、A/D转换模块将接收到的电信号转换为对应的数字信号，并发送给DSP数字信号处理模块；

步骤3）、DSP数字信号处理模块的DSP芯片根据每秒为一个周期，监测最大值，并将最大值打上时间标签，发送给存储芯片进行存储，同时将数据通过RS485模块传送到主机；

步骤4）、所述主机对接收到的数据进行本地分类存储，并通过主机显示器进行显示，主机同时将接收到数据上传到上位机SCADA数据库，上位机在获取到上传数据后更新数据，并做存档、归档、分析处理。