RU129258U1 - Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем - Google Patents
Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем Download PDFInfo
- Publication number
- RU129258U1 RU129258U1 RU2013100803/28U RU2013100803U RU129258U1 RU 129258 U1 RU129258 U1 RU 129258U1 RU 2013100803/28 U RU2013100803/28 U RU 2013100803/28U RU 2013100803 U RU2013100803 U RU 2013100803U RU 129258 U1 RU129258 U1 RU 129258U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switching unit
- personal computer
- broadband
- antenna
- receiver
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
Abstract
Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем, содержащее источник питания, подключенный к широкополосному приемнику гетеродинного типа и персональному компьютеру, отличающееся тем, что в него введены N электрических антенн, магнитная антенна, блок переключения электрических антенн, соединенные между собой блок переключения выходов съема сигнала с широкополосного приемника, блок переключения аналогово-цифрового переключателя, первый и второй многофункциональные быстродействующие модули с аналогово-цифровым переключателем, соединенные с персональным компьютером, и блок синхронизации по времени, при этом электрические антенны соединены через блок переключения антенн с широкополосным приемником, магнитная антенна соединена с источником питания и широкополосным приемником, а персональный компьютер выполнен в виде мобильного компьютера, соединенного с блоком синхронизации по времени, включающего в себя источник сигнала точного времени и GPS или GPRS приемники, причем мобильный компьютер имеет программный комплекс, включающий в себя системное и прикладное программное обеспечение, которое ориентировано на возможность оперативного программного управления экспериментом, графическую визуализацию в реальном времени как самого электромагнитного поля, так и его спектральных и корреляционных характеристик, а также динамического спектра за каждый сеанс измерений.
Description
Полезная модель относится к области электротехники и предназначена для измерения электромагнитных (ЭМ) полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем (ЭЭС) в широком диапазоне частот на энергонасыщенных предприятиях энергетики и промышленности.
Из существующего уровня техники известно устройство измерения ЭМ полей, генерируемых на объектах энергетики и промышленности - Protek 78300 (http://www.electronpribor.ru/goods/54/56/2261.html). Это средство измерения обладает широкой полосой регистрируемых частот, возможностью визуализации в реальном времени одной характеристики - амплитуды регистрируемого поля, а также возможностью начальной установки оператором параметров проводимого эксперимента.
Недостатком устройства измерения Protek 78300 является отсутствие возможности автоматической записи временных реализации сигнала для последующего их анализа и обработки, хранения записываемых временных реализации и осуществления мониторинга ЭМ обстановки на объекте.
У этого устройства нет также возможности обрабатывать и регистрировать информацию в реальном масштабе времени, что необходимо, например, для отслеживания динамики спектра и вычисления в реальном времени корреляционных характеристик сигналов, в том числе регистрируемых по разным каналам (включения и выключения различных источников ЭМ индуктивных помех, исследования переходных процессов в ЭМ поле на объекте, изучения причинно-следственных связей в появлении источников ЭМ полей в различных частотных полосах и т.п.).
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемой полезной модели является устройство измерения ЭМ полей, генерируемых на объектах энергетики и промышленности - малогабаритный измеритель электрической и магнитной составляющих переменного электромагнитного поля (патент RU №118442 U1, МПК G01R 29/08, опубликовано 20.07.2012).
Это устройство измерения ЭМ полей содержит последовательно соединенные измерительную антенну, защитный ограничитель, детектирующее устройство, которое выполнено в виде логарифмического детектирующего усилителя, при этом малогабаритный измеритель снабжен микроконтроллером, соединенным с логарифмическим детектирующим усилителем, энергонезависимой памятью и конвертором, преобразующим сигнал с микроконтроллера в протокол USB.
Также оно включает в себя экранированный корпус, который снабжен высокочастотным разъемом для подключения измерительной антенны, и автономный источник питания, размещенный в экранированном корпусе.
Основным недостатком этого устройства измерений ЭМ поля является ограниченные эксплуатационные возможности из-за ограниченности числа каналов записи, тогда как при комплексном мониторинге ЭМ обстановки практически всегда требуется осуществлять долговременную запись одновременно в разных частотных полосах, используя несколько датчиков (антенн, например, штыревую - электрический диполь и магнитную рамку), резервируя дополнительно каналы для записи временных меток и служебной информации.
Заявляемой полезной моделью решается задача расширения эксплуатационных возможностей за счет создания мобильного экспериментального комплекса для исследования ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС в широком диапазоне частот, имеющего несколько каналов записи.
Технический результат достигается тем, что в устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем, содержащее электрическую антенну, источник питания, подключенный к широкополосному приемнику гетеродинного типа и персональному компьютеру, согласно заявляемой полезной модели, введены N электрических антенн, магнитная антенна, блок переключения электрических антенн, соединенные между собой блок переключения выходов съема сигнала с широкополосного приемника, блок переключения аналогово-цифрового переключателя, первый и второй многофункциональные быстродействующие модули с аналогово-цифровым переключателем, соединенные с персональным компьютером, и блок синхронизации по времени, при этом электрические антенны соединены через блок переключения антенн с широкополосным приемником, магнитная антенна соединена с источником питания и широкополосным приемником, а персональный компьютер выполнен в виде мобильного компьютера, соединенного с блоком синхронизации по времени, включающего в себя источник сигнала точного времени и GPS или GPRS приемники, причем мобильный компьютер имеет программный комплекс, включающий в себя системное и прикладное программное обеспечение, которое ориентировано на возможность оперативного программного управления экспериментом, графическую визуализацию в реальном времени как самого электромагнитного поля, так и его спектральных и корреляционных характеристик, а также динамического спектра за каждый сеанс измерений.
С помощью данного технического решения комплексно оценивается пространственно-временная и корреляционно-спектральная структура ЭМ поля в широком диапазоне частот.
Предлагаемое устройство измерения ЭМ полей имеет возможность оперативно программировать условия записи данных и управлять экспериментом по регистрации ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС, графически визуализировать в реальном времени как само поле (одну из компонент, по выбору оператора), так и его спектральные и корреляционные характеристики, а также выполнять построение динамического спектра (спектрограммы) за каждый сеанс измерений.
Таким образом, технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство измерения ЭМ полей имеет возможность проведения регистрации поля в каждой точке по N каналам - для N компонент электрического поля (с помощью N электрических антенн) и компоненты магнитного поля (с помощью магнитной антенны).
Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема предлагаемого устройства измерения ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС.
На чертеже цифрами обозначены:
1 - магнитная антенна;
2 - электрические антенны (возможность подключения N электрических антенн);
3 - блок переключения электрических антенн;
4 - цепь управления переключением электрических антенн;
5 - широкополосный приемник гетеродинного типа;
6 - блок переключения выходов съема сигнала с широкополосного приемника;
7 - блок переключения аналогово-цифрового переключателя (АЦП);
8 - первый многофункциональный быстродействующий модуль с АЦП;
9 - второй многофункциональный быстродействующий модуль с АЦП;
10 - мобильный компьютер;
11 - блок синхронизации по времени;
12 - источник питания.
Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем, содержит электрическую антенну 2, источник 12 питания, подключенный к широкополосному приемнику 5 гетеродинного типа и персональному компьютеру 10.
Отличием предлагаемого устройства измерения ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС является то, что в него введены N электрических антенн 2, магнитная антенна 1, блок 3 переключения электрических антенн, соединенные между собой блок 6 переключения выходов съема сигнала с широкополосного приемника 5, блок 7 переключения аналогово-цифрового переключателя, первый 8 и второй 9 многофункциональные быстродействующие модули с аналогово-цифровым переключателем, соединенные с персональным компьютером 10, и блок 11 синхронизации по времени.
Электрические антенны 2 соединены через блок 3 переключения антенн с широкополосным приемником 5.
Магнитная антенна 1 соединена с источником 12 питания и широкополосным приемником 5.
Персональный компьютер 10 выполнен в виде мобильного компьютера, соединенного с блоком 11 синхронизации по времени.
Мобильный компьютер 10 имеет программный комплекс, включающий в себя системное и прикладное программное обеспечение, которое ориентировано на возможность оперативного программного управления экспериментом, графическую визуализацию в реальном времени как самого электромагнитного поля, так и его спектральных и корреляционных характеристик, а также динамического спектра за каждый сеанс измерений.
Блок 11 синхронизации по времени включает в себя источник сигнала точного времени и GPS или GPRS приемники (на чертеже они условно не показаны).
Источник 12 питания имеет возможность питать устройство измерения ЭМ полей от промышленной сеть 220 В или генератора электроэнергии или аккумуляторной батареи большой емкости.
Таким образом, отличием предлагаемого устройства измерения ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС является то, что оно обеспечивает, по сравнению с аналогом и прототипом:
перекрытие гораздо более широкого диапазона частот - до 2,6 ГГц (включает, в частности, диапазон ЭМ поля, генерируемого при коммутациях, возникновении и гашении электрической дуги и пр.),
имеет более высокую чувствительность приемника; дает возможность длительной автоматической регистрации характеристик ЭМ поля до N каналов (в примере конкретного выполнения - до 16 каналов),
дает возможность программирования эксперимента (количества сканируемых каналов и регистрируемых частотных диапазонов, временного поканального расписания регистрации информации по полю, автоматического выбора методов обработки и пр.),
позволяет выполнять корреляционную и спектральную обработку регистрируемой информации в реальном масштабе времени in situ, что создает возможности оперативного анализа характеристик ЭМ поля, управления экспериментом и изменения его программы в диалоге,
обеспечивает визуализацию не только временной развертки измеряемого сигнала, но и временной динамики его корреляционных и спектральных характеристик.
Устройство измерения ЭМ полей, генерируемых электрооборудованием и элементами ЭЭС, работает следующим образом.
К широкополосному приемнику 5 гетеродинного типа подключают магнитную антенну 1 и, например, три электрические антенны 2 через блок 3 переключения электрических антенн.
Цифровые выходы первого 8 и второго 9 многофункциональных быстродействующих модулей с АЦП подключают к мобильному компьютеру 10, а аналоговые входы этих же модулей с АЦП, через блок 7 переключения АЦП и блок 6 переключения выходов съема сигнала с приемника, подключают к широкополосному приемнику 5. К мобильному компьютеру 10 подключают блок 11 синхронизации по времени, который включает в себя источник сигнала точного времени и GPS (или GPRS) приемник.
Все элементы устройства измерения, которые требуют подключения к источнику 12 питания, в зависимости от места проведения измерения ЭМ поля, могут подключаться к промышленной сети 220 В или генератору электроэнергии или к аккумуляторной батарее большой емкости.
После всех необходимых соединений структурных элементов устройства измерения ЭМ полей и подачи питания, необходимо включить заранее установленное на мобильный компьютер 10, специально разработанный программный комплекс, включающий в себя системное и прикладное программное обеспечение, которое ориентировано на возможность оперативного программного управления экспериментом, графическую визуализацию в реальном времени как самого поля (одной из компонент), так и его спектральных и корреляционных характеристик, а также динамического спектра (спектрограммы) за каждый сеанс измерений.
Использование предлагаемой полезной модели позволит регистрировать ЭМ поля, генерируемые электрооборудованием и элементами ЭЭС в широком диапазоне частот, и проводить изучение пространственно-временных и корреляционно-спектральных характеристик таких полей, что было невозможно с использованием существующих на данное время средств измерений, используемых в энергетике и промышленности. Полезная модель может быть использована для решения проблем электромагнитной совместимости и обеспечения безопасности персонала (особенно на энергонасыщенных предприятиях и в энергосистемах), как на этапе проектирования систем электроснабжения и объектов ЭЭС, так и на этапе их эксплуатации.
Claims (1)
- Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем, содержащее источник питания, подключенный к широкополосному приемнику гетеродинного типа и персональному компьютеру, отличающееся тем, что в него введены N электрических антенн, магнитная антенна, блок переключения электрических антенн, соединенные между собой блок переключения выходов съема сигнала с широкополосного приемника, блок переключения аналогово-цифрового переключателя, первый и второй многофункциональные быстродействующие модули с аналогово-цифровым переключателем, соединенные с персональным компьютером, и блок синхронизации по времени, при этом электрические антенны соединены через блок переключения антенн с широкополосным приемником, магнитная антенна соединена с источником питания и широкополосным приемником, а персональный компьютер выполнен в виде мобильного компьютера, соединенного с блоком синхронизации по времени, включающего в себя источник сигнала точного времени и GPS или GPRS приемники, причем мобильный компьютер имеет программный комплекс, включающий в себя системное и прикладное программное обеспечение, которое ориентировано на возможность оперативного программного управления экспериментом, графическую визуализацию в реальном времени как самого электромагнитного поля, так и его спектральных и корреляционных характеристик, а также динамического спектра за каждый сеанс измерений.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100803/28U RU129258U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013100803/28U RU129258U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU129258U1 true RU129258U1 (ru) | 2013-06-20 |
Family
ID=48787085
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013100803/28U RU129258U1 (ru) | 2013-01-09 | 2013-01-09 | Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU129258U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589497C1 (ru) * | 2015-04-08 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО УрГУПС) | Устройство для создания переменного магнитного и электрического полей |
-
2013
- 2013-01-09 RU RU2013100803/28U patent/RU129258U1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2589497C1 (ru) * | 2015-04-08 | 2016-07-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Уральский государственный университет путей сообщения" (ФГБОУ ВО УрГУПС) | Устройство для создания переменного магнитного и электрического полей |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Angioni et al. | A low cost PMU to monitor distribution grids | |
US9244145B2 (en) | System and method for measuring near field information of device under test | |
CN107560644B (zh) | 一种基于信号复用感知与解调的分布式光纤传感装置 | |
CN101629995A (zh) | 相量测量单元pmu的检测方法 | |
JP2013053859A (ja) | 電磁妨害源を特定する測定装置及びその推測方法並びにそれらの動作をさせるコンピュータ読み取り可能な情報記録媒体 | |
CN105301464A (zh) | 移动式特高频局部放电在线监测系统 | |
CN103558523A (zh) | 一种开关柜局部放电检测装置 | |
EP3037831A1 (en) | A system and a method for measuring power quality | |
CN103983849A (zh) | 一种实时高精度的电力谐波分析方法 | |
RU129258U1 (ru) | Устройство измерения электромагнитных полей, генерируемых электрооборудованием и элементами электроэнергетических систем | |
CN109991473B (zh) | 导线电流相量的测量方法、测量装置及同步相量测量装置 | |
RU2563340C1 (ru) | Способ определения места однофазного замыкания на землю в разветвленной воздушной лэп с изолированной нейтралью | |
CN206470343U (zh) | 高压电容瞬间放电过程的检测系统 | |
CN105445553A (zh) | 一种精确获取变压器50Hz处短路阻抗值的方法 | |
CN114814397A (zh) | 一种用于换流站现场瞬态干扰的监测系统及方法 | |
CN210665997U (zh) | 一种便携式特快速暂态高频磁场测量系统 | |
CN203909262U (zh) | 一种基于iec61850的智能电子式互感器校验装置 | |
CN115436869A (zh) | 无线电气传感器、电参量测量计算装置、方法及系统 | |
CN113049931A (zh) | 机器人、检测方法、装置和系统 | |
CN112540326A (zh) | 车辆磁场频域数据的测量系统 | |
CN103163350A (zh) | 一种用于电压、电流测量的选频万用表 | |
EP2198314A2 (en) | Pulse analyzer | |
CN204731345U (zh) | 一种基于希尔伯特-黄变换的双cpu电能质量检测仪 | |
CN109738674A (zh) | 纳秒脉冲回流信号采集装置 | |
CN203551653U (zh) | 一种多功能电子测量装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20140110 |