CN202305684U - 全天候工频电场测量装置 - Google Patents
全天候工频电场测量装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN202305684U CN202305684U CN2011203686062U CN201120368606U CN202305684U CN 202305684 U CN202305684 U CN 202305684U CN 2011203686062 U CN2011203686062 U CN 2011203686062U CN 201120368606 U CN201120368606 U CN 201120368606U CN 202305684 U CN202305684 U CN 202305684U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electric field
- frequency electric
- communication module
- power frequency
- links
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- 230000005684 electric field Effects 0.000 title claims abstract description 57
- 238000005259 measurement Methods 0.000 title abstract description 17
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 41
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 10
- 239000000523 sample Substances 0.000 abstract description 9
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 abstract 1
- WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N Lithium Chemical compound [Li] WHXSMMKQMYFTQS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 229910052744 lithium Inorganic materials 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 4
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 3
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000011160 research Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 1
- 210000001699 lower leg Anatomy 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
Abstract
本实用新型涉及一种全天候工频电场测量装置，包括至少一个工频电场探头单元、至少一个非绝缘特制支架、一个手持机单元和PC机，每一个探头单元由一个支架支撑；每个工频电场探头单元由传感器、信号处理电路、第一单片机、第一通讯模块、A/D芯片和第一电源模块组成；所述手持机单元由第二通讯模块、第二单片机、显示屏、操作键盘和第二电源模块组成；每个工频电场探头单元的第一通讯模块分别与手持机单元的第二通讯模块连接，手持机单元通过第二单片机与PC机相连。本实用新型的工频电场测量装置，可用于全天候条件使用，并能消除在测量过程中因连线短而造成的人员邻近影响，消除相对湿度对测量结果的影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种工频电场测量装置，属于交流输变电工程电磁环境领域，特别涉及一种可用于全天候条件使用的交流电场测量装置。
背景技术
近年来我国电网建设快速发展，交流输电线路越来越接近居民活动的区域，其电磁环境问题愈来愈引起人们的关注。工频电场是交流输电线路和变电站的主要电磁环境参数，随着我国对输变电工程环境影响评价工作的开展，对工频电场的监测，已成为一项重要工作。
目前，我国电磁环境影响评价、竣工环境保护验收工作中的工频电场测试，科研单位进行的科研工作中的测试，大多采用的是绝缘支架支撑的悬浮型电容耦合式测量仪器。该类仪器的使用具有较为严格的测试环境要求，比如测试方法和测量仪器要求仪器在相对湿度小于80%以下工作。而在实际使用中，由于现场条件的限制，很多监测者在雨后、小雨中进行测试，导致测量结果偏离正常范围，引起不必要的误解甚至是纠纷。此外，传统测量装置需要连接电缆或光缆进行读数，例如申请号为88109177.4的发明专利申请《空间工频电场测量装置》，介绍一种属于高电压测试技术领域的空间工频电场测量装置，由传感器、光纤及接收器组成。这种结构的工频电场测量装置所具有的缺陷是：导致测量人员常常因距离测量探头部分而影响测量结果。
有鉴于此，有必要提供一种可用于全天候条件使用的，并能消除在测量过程中因连线短而造成的人员邻近影响，消除相对湿度对测量结果的影响的全天候工频电场测量装置。
发明内容
本实用新型的目的是：提供一种采用无线传输的、可以在全天候条件下进行工频电场测试的装置，消除相对湿度对测量结果的影响，避免出现现有测量仪器和装置在相对湿度较大时出现的测量数值超出正常值的现象，实现工频电场的全天候测量，并消除在测量过程中因连线短而造成的人员邻近影响。
本实用新型的技术方案是：一种全天候工频电场测量装置，包括至少一个工频电场探头单元、至少一个非绝缘特制支架、一个手持机单元和PC机，其特征在于：
所述至少一个工频电场探头单元与所述至少一个非绝缘特制支架一一对应，即每一个探头单元由一个支架支撑；
每个工频电场探头单元由传感器、信号处理电路、第一单片机、第一通讯模块、A/D芯片和第一电源模块组成，传感器的输出端分别与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与第一单片机和A/D芯片相连，A/D芯片另一端与第一单片机相连，第一单片机再与第一通讯模块相连，第一电源模块分别与第一单片机、A/D芯片、第一通讯模块相连；
所述手持机单元由第二通讯模块、第二单片机、显示屏、操作键盘和第二电源模块组成，第二单片机分别与第二通讯模块、显示屏、操作键盘和第二电源模块相连，第二电源模块给第二单片机、第二通讯模块提供电源；
每个工频电场探头单元的第一通讯模块分别与手持机单元的第二通讯模块连接，手持机单元通过第二单片机与PC机相连。
如上所述的全天候工频电场测量装置，其特征在于，所述传感器为平行板或球型传感器，所述非绝缘特制支架可靠接地。
如上所述的全天候工频电场测量装置，其特征在于，所述第一和第二通信模块为串口通信模块或无线通信模块。
本实用新型的有益效果是：可以在全天候条件下进行工频电场测试的装置，消除相对湿度对测量结果的影响，避免出现现有测量仪器和装置在相对湿度较大时出现的测量数值超出正常值的现象，并消除在测量过程中因连线短而造成的人员邻近影响。采用本实用新型的工频电场测量装置，能便捷、有效、准确地测量交流输变电工程的电场的大小，为交流输变电工程环境评价、研究输电线路电磁环境水平等提供科学数据监测依据。同时，本实用新型的电场测量装置采用全数字化显示，具有友好的人机界面，是一种有统计分析功能的工频电场测量装置。
附图说明
图1 是本实用新型实施例的工频电场测量装置电路方框图。
图2 是本实用新型实施例的工频电场测量装置的探头电路原理图。
图3 是本实用新型实施例的工频电场测量装置的探头幅值处理电路。
图4 是本实用新型实施例的工频电场测量装置支架图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步的详细说明，但该实施例不应理解为对本实用新型的限制。
本实用新型实施例提供的工频电场测量装置包括：至少一台工频电场探头单元（下位机单元）、手持机单元（上位机单元）和PC机（图1，可选），每台工频电场探头单元的通讯模块分别与手持机单元的通讯模块通过无线相连，手持机的单片机与PC机相连。所述的工频电场探头单元由传感器、信号处理电路、单片机、通讯模块、A/D芯片和电源模块组成，传感器的输出端分别与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与单片机和A/D芯片相连，A/D芯片另一端与单片机相连，单片机再与通讯模块相连，电源模块分别与单片机、A/D芯片、通讯模块相连。所述的手持机单元由通讯模块、单片机、显示屏、操作键盘和电源模块组成，单片机分别与通讯模块、显示屏、操作键盘和电源模块和PC机相连，电源模块与通讯模块相连。
如图2及图3所示，本实用新型的工频电场探头单元的信号处理电路由幅值放大电路、幅值处理电路构成，其中幅值放大电路将传感器传来的微弱交流信号经3级放大10000倍达到伏级信号，再经过整流滤波成直流电压信号，以供A/D芯片采样。A/D芯片：为了提高精度，减小体积，本专利采用12位的串口A/D转换芯片A/D7895，同时用ADR421提供2.5伏的电源基准，根据0－50kV/m的测量范围，本实用新型理论上能够达到12V/m的精度，若要进一步提高精度应采用24位的A/D芯片。单片机：工频电场探头单元主要功能是采样A/D值和直流电压的正负极性，用PIC2051单片机即可满足要求。电源模块：采用宽范围单端输入双端输出的带隔离型的模块，将锂电池电压转换为±5伏电压为单片机和运算放大器供电。通信模块：由于上工频电场探头单元之间最长距离可达50m，故选用无线通信。
本实用新型的工频电场探头单元工作原理是：从传感器引出的两根电压信号经运算放大器放大后。经过RC低通滤波后与整流电路相连，再经过RC滤波后与AD7895芯片的第二脚相连，AD7895芯片的4、5、6和7脚与单片机的p1.0、p1.1、p1.2和p1.3相连。单片机的RXD 和TXD端分别与无线通信模块的1脚和4脚相连。电源模块的1脚和2脚与锂电池相连，锂电池的6脚经过100uH的电感后分别与单片机、AD7895、TL084和通信模块485的VCC端相连，锂电池的6脚经过100uH的电感后与TL084的VSS端相连。
本实用新型的手持机单元主要有单片机模块，它的主要功能是将工频电场探头单元来的数据送给PC机，另外还将工频电场探头单元来的数据在本单元的液晶上显示，采用8051作为控制器；通信模块有两种，一种是无线通信模块，与工频电场探头单元之间通信，另一种是CH431，它将8051的串行通信转换成标准的USB接口，直接同PC机相连；液晶显示接口用来连接液晶屏；电源模块7805将锂电池电压转换成+5V电压，给单片机、液晶屏和其他芯片供电。
本实用新型PC机单元的显示界面上的实时显示窗口实时显示从工频电场探头单元单元传来的数据；数据排序窗口将实时显示窗口的数据按小到大的顺序排列；分布曲线图给出了工频电场的分布曲线（对应多个工频电场探头单元时），可以直观地了解电场的分布规律；另外PC机单元的软件可选择采样100组数据的时间，还可将实时显示窗口、数据排序窗口的数据以表格形式保存。
本实用新型在测量时，线路、变电站的工频电场测量的测点高度为地面上方1.5m，间距可任意设定，一般为5m，顺序测至极导线地面投影点外或换流站围墙外50m处止或根据实际情况测量至合理范围。
本实用新型的PC机安装的软件按10个测点工频电场测量数据统计，每个测点数据：每次采样100个数据，采样间隔时间可设定，并绘出多个测点的分布曲线，以方便对线路或变电站的环境评价。另外本实用新型采用低功耗电机和元件，用锂电池供电，便于长时间野外测量和携带。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。
Claims (3)
1.一种全天候工频电场测量装置，包括至少一个工频电场探头单元、至少一个非绝缘特制支架、一个手持机单元和PC机，其特征在于：
所述至少一个工频电场探头单元与所述至少一个非绝缘特制支架一一对应，即每一个探头单元由一个支架支撑；
每个工频电场探头单元由传感器、信号处理电路、第一单片机、第一通讯模块、A/D芯片和第一电源模块组成，传感器的输出端分别与信号处理电路输入端相连，信号处理电路的输出端分别与第一单片机和A/D芯片相连，A/D芯片另一端与第一单片机相连，第一单片机再与第一通讯模块相连，第一电源模块分别与第一单片机、A/D芯片、第一通讯模块相连；
所述手持机单元由第二通讯模块、第二单片机、显示屏、操作键盘和第二电源模块组成，第二单片机分别与第二通讯模块、显示屏、操作键盘和第二电源模块相连，第二电源模块给第二单片机、第二通讯模块提供电源；
每个工频电场探头单元的第一通讯模块分别与手持机单元的第二通讯模块连接，手持机单元通过第二单片机与PC机相连。
2.根据权利要求1所述的全天候工频电场测量装置，其特征在于，所述传感器为平行板或球型传感器，所述非绝缘特制支架可靠接地。
3.根据权利要求1所述的全天候工频电场测量装置，其特征在于，所述第一和第二通信模块为串口通信模块或无线通信模块。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203686062U CN202305684U (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 全天候工频电场测量装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN2011203686062U CN202305684U (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 全天候工频电场测量装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN202305684U true CN202305684U (zh) | 2012-07-04 |
Family
ID=46374556
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN2011203686062U Expired - Fee Related CN202305684U (zh) | 2011-09-30 | 2011-09-30 | 全天候工频电场测量装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN202305684U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102360042A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-22 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 全天候工频电场测量装置 |
| CN108627708A (zh) * | 2017-03-22 | 2018-10-09 | 中国电力科学研究院 | 基于无线局域网的冲击电场测量***的实现方法 |
-
2011
- 2011-09-30 CN CN2011203686062U patent/CN202305684U/zh not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102360042A (zh) * | 2011-09-30 | 2012-02-22 | 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司 | 全天候工频电场测量装置 |
| CN108627708A (zh) * | 2017-03-22 | 2018-10-09 | 中国电力科学研究院 | 基于无线局域网的冲击电场测量***的实现方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN102360042A (zh) | 全天候工频电场测量装置 | |
| CN204422704U (zh) | 移动式局部放电综合监测*** | |
| CN202066932U (zh) | 便携式局部放电超声波云检测装置 | |
| CN100483473C (zh) | 直流合成场测量方法 | |
| CN203798912U (zh) | 用于选址的便携式电场仪*** | |
| CN103389417B (zh) | 小型光伏发电***数据监测采集装置 | |
| CN203930095U (zh) | 一种综合气象监测仪 | |
| CN204989325U (zh) | 一种电光集成的瞬态电场时域测试装置 | |
| CN202075376U (zh) | Gis局部放电监测装置 | |
| CN104950189A (zh) | 一种光纤工频高压电场测量探头 | |
| CN102279321A (zh) | 一种便携式低频/甚低频电磁波信号强度检测装置 | |
| CN103675483A (zh) | 全天候工频电场测量装置 | |
| CN202305684U (zh) | 全天候工频电场测量装置 | |
| CN204731324U (zh) | 一种光纤工频高压电场测量探头 | |
| CN102680651B (zh) | 一种垂直空间co2监测与采集***及方法 | |
| CN202648704U (zh) | 一种无线温度和湿度监测仪 | |
| CN204462246U (zh) | 一种高压直流输电线路电晕损耗测量*** | |
| CN202793450U (zh) | 小型光伏发电***数据监测采集装置 | |
| CN202453439U (zh) | 手持式电能质量综合测试仪 | |
| CN204964452U (zh) | 一种无线裂缝深度自动检测仪 | |
| CN203705561U (zh) | 全天候工频电场测量装置 | |
| CN102997990A (zh) | 输电线路可听噪声及无线电干扰长期测量***和测量方法 | |
| CN203858290U (zh) | 一种用于容性设备末屏电流测量的无线传感器 | |
| CN203929911U (zh) | 便携式电力多功能录波分析仪 | |
| CN203616426U (zh) | 绝缘子带电检测***及绝缘子带电检测仪、手持接收终端 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
| TR01 | Transfer of patent right |
Effective date of registration: 20160623 Address after: 430074 Hubei city of Wuhan province Wuchang Luo Yu Road, No. 143 Patentee after: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Address before: 430074 Hubei Province, Wuhan city Hongshan District Luoyu Road No. 143 Patentee before: Wuhan Nari Limited Liability Company of State Grid Electric Power Research Institute Patentee before: State Grid Electric Power Research Insititute |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20120704 Termination date: 20200930 |
|
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |