CN112526233A - 一种交流输电线路下方畸变电场测量装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种交流输电线路下方畸变电场测量装置及方法，包括移动架，移动架包括框型的上架体，上架体的底部四个边角处和中部通过连接的支撑杆安装有下架体，上架体的内侧两端均固定安装有多根安装横档，多根安装横档的底部竖直固定安装有两根电动伸缩杆，电动伸缩杆的伸缩端安装有驱动机构，驱动机构的底部安装有测量机构，本发明通过设置的驱动机构，利用驱动机构可以驱动测量机构对敏感区域进行多点测量，使得敏感区域的畸变电场测量数据更为准确，同时测量机构在移动时，可通过红外传感器对敏感点的地形进行实时感应，确保测量装置内的球形电场传感器可准确的与测量点地面进行接触，进一步增加敏感区域的畸变电场测量数据准确性。

Description

一种交流输电线路下方畸变电场测量装置及方法

技术领域

本发明属于无输电线路电磁环境监测技术领域，具体涉及一种交流输电线路下方畸变电场测量装置及方法。

背景技术

随着国民经济的发展，城市规模的扩大，较低电压等级的输电系统已经不能满足日益增加的用电需求；其次，虽然我国地大物博，但是资源分布并不平衡，不同地区能源结构差异很大。因此我国能源资源和负荷分布特点以及实际的用电需要决定了我国建设远距离、大容量的超特高压输变电系统。而随着特高压架空输电线路的大规模建设，输电线路途经人口密集区域的情况时有发生，而且输电线路电压等级高、输送容量大，特别是特高压输电线路，其在周围空间中引起的电磁场环境问题越来越受到关注。其中交流畸变电场强度就是评价特高压交流输电线路下电磁环境干扰的重要指标之一。

其中输电线路附近的敏感点，由于建筑、金属物体等的存在，其工频电场也是畸变的，采用传统的测量装置及方法无法准确测量畸变电场，同时传统的测量装置在对敏感点进行检测时，只是单独的点测试，对敏感点区域内无法进行快速多点测量，因此最终测试得到的数据也存在较大的偏差，为此如何准确测量这些区域的敏感点区域畸变电场成为关键问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交流输电线路下方畸变电场测量装置及方法，旨在解决现有的测量装置及方法无法准确测量畸变电场，同时传统的测量装置在对敏感点进行检测时，只是单独的点测试，对敏感点区域内无法进行快速多点测量，因此最终测试得到的数据也存在较大的偏差的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，包括移动架，所述移动架包括框型的上架体，所述上架体的底部四个边角处和中部通过连接的支撑杆安装有下架体，所述上架体的内侧两端均固定安装有多根安装横档，多根所述安装横档的底部竖直固定安装有两根电动伸缩杆，所述电动伸缩杆的伸缩端安装有驱动机构，所述驱动机构的底部安装有用于测量畸变电场的测量机构，所述上架体的顶部一端安装有控制箱，所述下架体的底部四个边角处均安装有万向轮。

为了使得对测量装置进行调整，作为本发明一种优选的，所述驱动机构包括通过铰接座与两根电动伸缩杆伸缩端进行固定连接的上板体，所述上板体的底部通过多根连接杆安装有下板体，所述下板体的一侧安装有直线导轨，所述直线导轨滑动连接有滑块，所述滑块的底部固定安装有滑动座，所述下板体的两端底部分别安装有主动轮和从动轮，所述主动轮与下板体一侧安装的驱动电机传动连接，所述主动轮与从动轮之间套设有传动皮带，所述传动皮带与滑动座一侧设有带夹固定连接，所述滑动座的底部安装有用于固定测量机构的安装座。

为了使得对测量装置能够准确的测量畸变电场数据，作为本发明一种优选的，所述测量机构包括固定安装于安装座底部的盒体，所述盒体的四个边侧均固定安装有多个用于对地形进行感应的红外传感器，所述盒体的内部安装有圆筒状的绝缘防护套，所述绝缘防护套的内部固定安装有球形电场传感器。

为了使得对测量装置进行自动控制，作为本发明一种优选的，所述控制箱的一侧通过铰链铰接有箱门，所述控制箱的内部安装有蓄电池和51单片机，所述红外传感器、电动伸缩杆和驱动电机均通过51单片机与蓄电池电性连接，所述51单片机的串口连接无线通讯模块，所述控制箱的内部还安装有显示器与51单片机连接的显示器。

为了使得降低装置对测量数据准确性的影响，作为本发明一种优选的，所述盒体由塑料材质制成，且所述盒体与绝缘防护套之间填充有泡棉，所述球形电场传感器的底部置于盒体的外部。

为了使得在光线不佳的作业环境中起到照明作用，作为本发明一种优选的，每根所述支撑杆的内侧嵌设的灯座内均安装有LED灯管，所述LED灯管通过安装于上架体一侧的开关与蓄电池电性连接。

为了使得方便测量装置移动，作为本发明一种优选的，所述万向轮安装有轮刹，且所述万向轮与下架体的连接处嵌设有水平仪。

一种交流输电线路下方畸变电场测量方法，包括利用上述中任意一项所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其中具体的测量方法步骤如下：

S1、将装置于交流输电线路下方敏感点；

S2、依据敏感点的地形，对装置的放置进行调整；

S3、利用装置对敏感点进行检测，并导出畸变电场测试数据至远程控制终端；

S4、进行多点测量，并将测试数据进行整合。

为了使得调节保球形电场传感器位置，作为本发明一种优选的，所述S2步骤中的装置调整，可通过万向轮安装的水平仪对移动架所在位置进行调整，尽量保证移动架水平位置，同时可通过红外传感器对敏感点地形进行感应，利用51单片机控制电动伸缩杆带动驱动机构进行调整，确保球形电场传感器与地面水平充分接触。

为了使得提高畸变电场测量数据的准确性，作为本发明一种优选的，所述S4步骤中的多点测量，可通过驱动机构驱动球形电场传感器进行移动，实现对同一敏感区域内多点测量，利用51单片机对测得数据进行汇总整合，确保交流输电线路下方畸变电场测量数据的准确性。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1)通过设置的驱动机构，利用驱动机构可以驱动测量机构对敏感区域进行多点测量，使得敏感区域的畸变电场测量数据更为准确，同时测量机构在移动时，可通过红外传感器对敏感点的地形进行实时感应，利用51单片机控制电动伸缩杆可以实时调节驱动机构与地面之间的夹角，继而确保测量装置内的球形电场传感器可准确的与测量点地面进行接触，进一步增加敏感区域的畸变电场测量数据准确性；

2)通过塑料材质制成的盒体和在盒体的内部填充泡棉，尽可能降低装置本身金属结构对敏感区域畸变电场测量的影响，同时装置可在敏感区域进行定点投放，且装置在对交流输电线路下方畸变电场测量时，可通过远程控制，有效减低人员对测量准确性的影响，并且降低人工成本，继而在交流输电领域有着重要的意义。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的正面结构示意图；

图3为本发明的驱动机构结构示意图；

图4为本发明的驱动机构侧视图；

图5为本发明的测量机构结构示意图。

图中：1、移动架；11、上架体；12、支撑杆；13、下架体；14、安装横档；15、万向轮；2、电动伸缩杆；21、铰接座；3、驱动机构；31、上板体；32、下板体；33、直线导轨；34、滑块；35、滑动座；36、驱动电机；37、主动轮；38、从动轮；39、传动皮带；310、安装座；4、测量机构；41、红外传感器；42、盒体；43、绝缘防护套；44、球形电场传感器；5、控制箱；51、箱门。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅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做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。

实施例1

请参阅图1-5，本发明提供以下技术方案：一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，包括移动架1，移动架1包括框型的上架体11，上架体11的底部四个边角处和中部通过连接的支撑杆12安装有下架体13，上架体11的内侧两端均固定安装有多根安装横档14，多根安装横档14的底部竖直固定安装有两根电动伸缩杆2，电动伸缩杆2的伸缩端安装有驱动机构3，驱动机构3的底部安装有用于测量畸变电场的测量机构4，上架体11的顶部一端安装有控制箱5，下架体13的底部四个边角处均安装有万向轮15。

在本实施例中：驱动机构3包括通过铰接座21与两根电动伸缩杆2伸缩端进行固定连接的上板体31，设置的铰接座21，确保通过电动伸缩杆2的伸缩对驱动机构3的倾斜角度进行调整，上板体31的底部通过多根连接杆安装有下板体32，下板体32的一侧安装有直线导轨33，直线导轨33滑动连接有滑块34，滑块34的底部固定安装有滑动座35，下板体32的两端底部分别安装有主动轮37和从动轮38，主动轮37与下板体32一侧安装的驱动电机36传动连接，主动轮37与从动轮38之间套设有传动皮带39，传动皮带39与滑动座35一侧设有带夹固定连接，滑动座35的底部安装有用于固定测量机构4的安装座310，测量机构4包括固定安装于安装座310底部的盒体42，盒体42的四个边侧均固定安装有多个用于对地形进行感应的红外传感器41，盒体42的内部安装有圆筒状的绝缘防护套43，绝缘防护套43的内部固定安装有球形电场传感器44。

具体的，当需要对交流输电线路下方畸变电场进行测量时，首先将装置利用万向轮15移至待检测点，然后通过万向轮15处安装的水平仪对装置的水平进行调整，尽量保证装置的水平，然后将万向轮15的轮刹进行刹紧，防止装置发生移位，此时人员便可远离装置，通过移动终端设备与无线通讯模块建立连接，人员便可以远程发布指令到51单片机，51单片机控制红外传感器41打开，对所测量区域地形进行感应，并将感应的数据发送至51单片机，51单片机控制电动伸缩杆2进行伸缩，调节驱动机构3与地面的倾斜夹角，进一步实现对球形电场传感器44与地面夹角的调整，确保球形电场传感器44可以准确的与地面进行接触，此时便可以通过球形电场传感器44对敏感点的畸变电场进行测量，并将测量得到的数据发送至移动终端设备，同时人员还可以发送指令，利用51单片机控制驱动电机36驱动主动轮37进行旋转，使得传动皮带39进行运动，运动的传动皮带39带动滑块34在直线导轨33上进行水平滑动，继而使得滑动座35可以带动测量机构4进行运动，实现球形电场传感器44对敏感区域的多点测量，与此同时，电动伸缩杆2时刻调整驱动机构3的倾斜夹角，确保球形电场传感器44可以对多个敏感点的准确测量，最终将敏感区域测得的多组数据发送至移动终端设备，确保所测得数据的准确。

在本实施例中：控制箱5的一侧通过铰链铰接有箱门51，控制箱5的内部安装有蓄电池和51单片机，红外传感器41、电动伸缩杆2和驱动电机36均通过51单片机与蓄电池电性连接，51单片机的串口连接无线通讯模块，控制箱5的内部还安装有显示器与51单片机连接的显示器。

具体的，蓄电池、显示器和51单片机均安装于控制箱5的内部，有效防止外部环境对蓄电池、显示器和51单片机造成损坏，提高装置的使用寿命，同时设置的显示器可以对测得的数据进行显示，方便一线作业人员在测量作业结束后进行观看。

在本实施例中：盒体42由塑料材质制成，且盒体42与绝缘防护套43之间填充有泡棉，球形电场传感器44的底部置于盒体42的外部。

具体的，塑料材质制成制成的盒体42，以及在盒体42与绝缘防护套43之间填充泡棉，可以有效降低装置本身对畸变电场测量时的影响，保证畸变电场测量数据的准确性，同时在一定程度上也能增加球形电场传感器44的使用寿命。

在本实施例中：每根支撑杆12的内侧嵌设的灯座内均安装有LED灯管，LED灯管通过安装于上架体11一侧的开关与蓄电池电性连接。

具体的，通过开关可以控制LED灯管通电发光，为作业人员在光线昏暗作业环境中进行照明，方便人员对测量装置的使用。

在本实施例中：万向轮15安装有轮刹，且万向轮15与下架体13的连接处嵌设有水平仪。

具体的，通过设置的万向轮15，方便人员将装置快速移动到所需检测点，安装的轮刹可以快速对万向轮15进行锁止，避免装置自行移动，通过安装的水平仪方便人员对移动架1是否水平进行快速判断。

一种交流输电线路下方畸变电场测量方法，包括利用上述中任意一项的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其中具体的测量方法步骤如下：

S1、将装置于交流输电线路下方敏感点；

S2、依据敏感点的地形，对装置的放置进行调整；

S3、利用装置对敏感点进行检测，并导出畸变电场测试数据至远程控制终端；

S4、进行多点测量，并将测试数据进行整合。

具体的，S2步骤中的装置调整，可通过万向轮15安装的水平仪对移动架1所在位置进行调整，尽量保证移动架1水平位置，同时可通过红外传感器41对敏感点地形进行感应，利用51单片机控制电动伸缩杆2带动驱动机构3进行调整，确保球形电场传感器44与地面水平充分接触。

具体的，S4步骤中的多点测量，可通过驱动机构3驱动球形电场传感器44进行移动，实现对同一敏感区域内多点测量，利用51单片机对测得数据进行汇总整合，确保交流输电线路下方畸变电场测量数据的准确性。

最后应说明的是：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，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (10)

1.一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，包括移动架(1)，其特征在于，所述移动架(1)包括框型的上架体(11)，所述上架体(11)的底部四个边角处和中部通过连接的支撑杆(12)安装有下架体(13)，所述上架体(11)的内侧两端均固定安装有多根安装横档(14)，多根所述安装横档(14)的底部竖直固定安装有两根电动伸缩杆(2)，所述电动伸缩杆(2)的伸缩端安装有驱动机构(3)，所述驱动机构(3)的底部安装有用于测量畸变电场的测量机构(4)，所述上架体(11)的顶部一端安装有控制箱(5)，所述下架体(13)的底部四个边角处均安装有万向轮(15)。

2.根据权利要求1所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：所述驱动机构(3)包括通过铰接座(21)与两根电动伸缩杆(2)伸缩端进行固定连接的上板体(31)，所述上板体(31)的底部通过多根连接杆安装有下板体(32)，所述下板体(32)的一侧安装有直线导轨(33)，所述直线导轨(33)滑动连接有滑块(34)，所述滑块(34)的底部固定安装有滑动座(35)，所述下板体(32)的两端底部分别安装有主动轮(37)和从动轮(38)，所述主动轮(37)与下板体(32)一侧安装的驱动电机(36)传动连接，所述主动轮(37)与从动轮(38)之间套设有传动皮带(39)，所述传动皮带(39)与滑动座(35)一侧设有带夹固定连接，所述滑动座(35)的底部安装有用于固定测量机构(4)的安装座(310)。

3.根据权利要求2所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：所述测量机构(4)包括固定安装于安装座(310)底部的盒体(42)，所述盒体(42)的四个边侧均固定安装有多个用于对地形进行感应的红外传感器(41)，所述盒体(42)的内部安装有圆筒状的绝缘防护套(43)，所述绝缘防护套(43)的内部固定安装有球形电场传感器(44)。

4.根据权利要求3所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：所述控制箱(5)的一侧通过铰链铰接有箱门(51)，所述控制箱(5)的内部安装有蓄电池和51单片机，所述红外传感器(41)、电动伸缩杆(2)和驱动电机(36)均通过51单片机与蓄电池电性连接，所述51单片机的串口连接无线通讯模块，所述控制箱(5)的内部还安装有显示器与51单片机连接的显示器。

5.根据权利要求3所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：所述盒体(42)由塑料材质制成，且所述盒体(42)与绝缘防护套(43)之间填充有泡棉，所述球形电场传感器(44)的底部置于盒体(42)的外部。

6.根据权利要求4所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：每根所述支撑杆(12)的内侧嵌设的灯座内均安装有LED灯管，所述LED灯管通过安装于上架体(11)一侧的开关与蓄电池电性连接。

7.根据权利要求1所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其特征在于：所述万向轮(15)安装有轮刹，且所述万向轮(15)与下架体(13)的连接处嵌设有水平仪。

8.一种交流输电线路下方畸变电场测量方法，其特征在于，包括利用权利要求1-7中任意一项所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量装置，其中具体的测量方法步骤如下：

S1、将装置于交流输电线路下方敏感点；

S2、依据敏感点的地形，对装置的放置进行调整；

S3、利用装置对敏感点进行检测，并导出畸变电场测试数据至远程控制终端；

S4、进行多点测量，并将测试数据进行整合。

9.根据权利要求8所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量方法，其特征在于：所述S2步骤中的装置调整，可通过万向轮(15)安装的水平仪对移动架(1)所在位置进行调整，尽量保证移动架(1)水平位置，同时可通过红外传感器(41)对敏感点地形进行感应，利用51单片机控制电动伸缩杆(2)带动驱动机构(3)进行调整，确保球形电场传感器(44)与地面水平充分接触。

10.根据权利要求8所述的一种交流输电线路下方畸变电场测量方法，其特征在于：所述S4步骤中的多点测量，可通过驱动机构(3)驱动球形电场传感器(44)进行移动，实现对同一敏感区域内多点测量，利用51单片机对测得数据进行汇总整合，确保交流输电线路下方畸变电场测量数据的准确性。

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