供电线路全天候电磁实时监测系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种供电线路全天候电磁实时监测系统，包括终端监测单元和远端服务器；所述的终端监测单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块和电源模块；所述的远端服务器包括第二无线通信模块、第二控制器模块和第二数据存储模块；第二无线通信模块、第二数据存储模块与第二控制器模块电连接；第一控制器模块与第二控制器模块之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块进行数据交换。
【专利说明】供电线路全天候电磁实时监测系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种供电线路全天候电磁实时监测系统。
[0002]
【背景技术】
[0003]随着社会的进步，人们生活水平的提高，对污染越来越注意，特别是电磁污染。电力系统的电磁干扰、电磁环境问题日益受到人们重视，电磁场的生态效应一直是人们关注的焦点。公众对于电磁污染的错误认识造成了不必要的心理恐慌，从而对于自己周边的输变站工程建设持以强烈的反对态度，给输变站设施的建设造成了很大的阻力，各地阻挠施工的事件频频发生。而这一现象造成的不必要的直接后果就是电网建设滞后于用电需求，出现供电“瓶颈”，这不仅影响到了社会和经济的发展，也影响了群众的正常用电。为了引导群众更加直观正确地认识输变站设施，降低公众的心理恐慌程度，顺利推进各项输变站工程建设，对输变站工程周围的电磁数据进行实时公示显得极为重要。
[0004]目前一般采用的方法是采用手持式测量仪器，对工频电磁场强度和磁感应强度分别进行测量。这种方式能够快速、便捷地测量出被测点的电磁环境，但是，此类专用仪器价格昂贵，而且所测得的部分参数一般供环境监测和电力部门用于分析和研究。
[0005]现有仪器均不具备专门全天候地针对输电站设施面向公众的工频电磁环境监测功能，在现有的技术中，多通过在测量传感器中内置电池的形式来实现外接电源干扰的屏蔽和野外测量。工作人员在完成一定测量任务后，需要将传感器或主机接到电源进行充电，且一般情况下，只能对工频电磁场强度或磁感应强度进行单一量的测量。要实现两变量的同时测量，需要手动进行操作，较麻烦。
[0006]现有的传感器多采用内置电池作为电源，充一次电一般可实现不间断工作10小时左右。如果采用引入电缆线实现自动充电，接入的充电线缆工作时引入感应误差较大，最大时高达几百倍，在本场值较小的情况下会出现引入误差覆盖本场值的现象。除非充电的时候传感器不工作，而等充完电之后传感器再工作，但是这样也就无法真正实现全天候实时监测了。
[0007]
【发明内容】

[0008]本发明的目的在于提供一种供电线路全天候电磁实时监测系统，真正实现了电磁数据全天候监测，并且采集电磁数据不受大容量电池的充电线路的电磁影响。
[0009]为了实现以上目的，发明所采用的技术方案是:供电线路全天候电磁实时监测系统，包括终端监测单元和远端服务器；
所述的终端监测单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块和电源模块；
所述的电源模块为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块供电；
所述的电磁数据采集模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块与第一控制器模块电连接；
所述的远端服务器包括第二无线通信模块、第二控制器模块和第二数据存储模块； 第二无线通信模块、第二数据存储模块与第二控制器模块电连接；
第一控制器模块与第二控制器模块之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块进行数据交换；
所述的电源模块包括降压模块、5V整流模块和50V整流模块；220V交流通过降压模块和5V整流模块之后为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块供电；
所述的降压模块通过大于10米的导线电连接50V整流模块后为电磁数据采集模块供
电；
所述的电磁数据采集模块包括第一高速电开关、大容量电池、第二高速电开关、DC/DC转换模块和高精度电磁传感器；
所述的50V整流模块的输出端电连接第一高速电开关的输入端，第一高速电开关的输出端为大容量电池充电；大容量电池通过第二高速电开关和DC/DC转换模块之后为高精度电磁传感器供电；
所述的第一控制器模块实时检测大容量电池的电量，并且控制着第一高速电开关和第二高速电开关的闭合与断开；
当所述的第一控制器模块检测到大容量电池的电量过低时，步骤一:第一控制器模块控制第一高速电开关闭合，同时断开第二高速电开关；步骤二:间隔一段时间后再断开第一高速电开关，闭合第二高速电开关；重复进行步骤一与步骤二直到大容量电池电量充满时断开第一高速电开关，闭合第二高速电开关。
[0010]更加优选技术方案，所述的第一控制器模块和第二控制器模块采用AT89S52单片机实现。
[0011]更加优选技术方案，所述的第一高速电开关和第二高速电开关采用微时控开关。
[0012]更加优选技术方案，所述的降压模块通过30米的导线电连接50V整流模块后为电磁数据采集模块供电。
[0013]与现有技术相比，发明的优点在于:第一、本发明包括了终端监测单元和远端服务器，并且之间可以通过无线通信模块通信，所以实现了远端控制，在远端可以实时了解现场电磁情况；并且通过远端服务器可以定时为终端监测单元校对时间；第二，本发明的电源模块一共包含两路电源，其中5V直流由于靠近220V交流为第一控制器模块、显不模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块供电；另一路通过大于10米的导线为大容量电池充电，从而防止了 220V交流的电磁干扰到电磁数据采集模块；第三，采取50V直流而比用5V直流为大容量电池充电充电时间更短；第四，当50V直流为大容量电池充电的时候，断开第二高速电开关，从而避免了为大容量电池充电时的电磁干扰到高精度电磁传感器，但是考虑到需要全天候实时监测电磁数据，所以采取以下方法，比如闭合第一高速电开关100毫秒的同时断开第二高速电开关，然后再断开第一高速电开关100毫秒，闭合第二高速电开关100毫秒，重复以上步骤，从而实现了高精度电磁传感器的实时监测同时又不受到大容量电池充电时的电磁干扰。第四，本发明真正实现了供电线路全天候实时监测，并且监测数据较准确不受供电电源的电磁信号干扰。
【专利附图】

【附图说明】
[0014]图1是本发明的原理方框示意图。
[0015]图2是本发明的电源模块和电磁数据采集模块的详细原理方框示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合附图对发明做进一步详细描述。
[0017]供电线路全天候电磁实时监测系统，包括终端监测单元和远端服务器；
所述的终端监测单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块和电源模块；所述的电源模块为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块供电；所述的电磁数据采集模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块与第一控制器模块电连接；所述的远端服务器包括第二无线通信模块、第二控制器模块和第二数据存储模块；第二无线通信模块、第二数据存储模块与第二控制器模块电连接；第一控制器模块与第二控制器模块之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块进行数据交换；所述的电源模块包括降压模块、5V整流模块和50V整流模块；220V交流通过降压模块和5V整流模块之后为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块供电；所述的降压模块通过30米的导线电连接50V整流模块后为电磁数据采集模块供电；所述的电磁数据采集模块包括第一高速电开关、大容量电池、第二高速电开关、DC/DC转换模块和高精度电磁传感器；
所述的50V整流模块的输出端电连接第一高速电开关的输入端，第一高速电开关的输出端为大容量电池充电；大容量电池通过第二高速电开关和DC/DC转换模块之后为高精度电磁传感器供电；
所述的DC/DC转换模块主要是为了高精度电磁传感器提供更加稳定的电源；
所述的第一控制器模块实时检测大容量电池的电量，并且控制着第一高速电开关和第二高速电开关的闭合与断开；
当所述的第一控制器模块检测到大容量电池的电量过低时，第一控制器模块控制第一高速电开关闭合100毫秒，同时断开第二高速电开关100毫秒；然后再断开第一高速电开关100毫秒，闭合第二高速电开关100毫秒，以上步骤重复进行直到大容量电池电量充满时断开第一高速电开关，闭合第二高速电开关。
[0018]其中，所述的第一控制器模块和第二控制器模块采用AT89S52单片机实现。
[0019]其中，所述的第一高速电开关和第二高速电开关采用微时控开关。
[0020]AT89S52是一种低功耗、高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可编程Flash存储器。使用Atmel公司高密度非易失性存储器技术制造，与工业80C51产品指令和引脚完全兼容。片上Flash允许程序存储器在系统可编程，亦适于常规编程器。在单芯片上，拥有灵巧的8位CPU和在系统可编程Flash，使得AT89S52在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
[0021]本发明的工作原理:包括了终端监测单元和远端服务器，并且之间可以通过无线通信模块通信，所以实现了远端控制，在远端可以实时了解现场电磁情况；并且通过远端服务器可以定时为终端监测单元校对时间；
电源模块一共包含两路电源，其中5V直流由于靠近220V交流为第一控制器模块、显示模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块供电；另一路50V通过大于10米的导线为大容量电池充电，从而防止了 220V交流的电磁干扰到电磁数据采集模块；当50V直流为大容量电池充电的时候，断开第二高速电开关，从而避免了为大容量电磁充电时的电磁干扰到高精度电磁传感器，但是考虑到需要全天候实时监测电磁数据，所以采取以下控制方法，t匕如闭合第一高速电开关100毫秒的同时断开第二高速电开关，然后再断开第一高速电开关100毫秒，闭合第二高速电开关100毫秒，重复以上步骤，从而实现了高精度电磁传感器的实时监测同时又不受到大容量电池充电时的电磁干扰。
【权利要求】
1.供电线路全天候电磁实时监测系统，其特征在于:包括终端监测单元和远端服务器； 所述的终端监测单元包括第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块和电源模块； 所述的电源模块为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块、电磁数据采集模块供电； 所述的电磁数据采集模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块与第一控制器模块电连接； 所述的远端服务器包括第二无线通信模块、第二控制器模块和第二数据存储模块； 第二无线通信模块、第二数据存储模块与第二控制器模块电连接； 第一控制器模块与第二控制器模块之间通过第一无线通信模块和第二无线通信模块进行数据交换； 所述的电源模块包括降压模块、5V整流模块和50V整流模块；220V交流通过降压模块和5V整流模块之后为第一控制器模块、第一数据存储模块、显示模块、第一无线通信模块供电； 所述的降压模块通过大于10米的导线电连接50V整流模块后为电磁数据采集模块供电； 所述的电磁数据采集模块包括第一高速电开关、大容量电池、第二高速电开关、DC/DC转换模块和高精度电磁传感器； 所述的50V整流模块的输出端电连接第一高速电开关的输入端，第一高速电开关的输出端为大容量电池充电；大容量电池通过第二高速电开关和DC/DC转换模块之后为高精度电磁传感器供电； 所述的第一控制器模块实时检测大容量电池的电量，并且控制着第一高速电开关和第二高速电开关的闭合与断开； 当所述的第一控制器模块检测到大容量电池的电量过低时，步骤一:第一控制器模块控制第一高速电开关闭合，同时断开第二高速电开关；步骤二:间隔一段时间后再断开第一高速电开关，闭合第二高速电开关；重复进行步骤一与步骤二直到大容量电池电量充满时断开第一高速电开关，闭合第二高速电开关。
2.根据权利要求1所述的供电线路全天候电磁实时监测系统，其特征在于:所述的第一控制器模块和第二控制器模块采用AT89S52单片机实现。
3.根据权利要求1所述的供电线路全天候电磁实时监测系统，其特征在于:所述的第一高速电开关和第二高速电开关采用微时控开关。
4.根据权利要求1所述的供电线路全天候电磁实时监测系统，其特征在于:所述的降压模块通过30米的导线电连接50V整流模块后为电磁数据采集模块供电。
【文档编号】G01R29/08GK103823123SQ201410076394
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2014年3月5日 优先权日:2014年3月5日
【发明者】赵云峰, 李祥 申请人:江苏省电力公司阜宁县供电公司