專利名稱：一種戶外電磁場數據采集系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種數據采集系統，特別是指一種適用于戶外環境的電磁環境數據實時采集系統。
背景技術：
隨著人們生活水平的提高，與人們息息相關的電磁環境問題日益受到人們重視。 由于缺乏相關的知識和正確的引導，公眾對電磁污染的錯誤認識造成了一些心理恐慌，從而對于自己周邊的輸電站工程建設持以強烈的反對態度，對輸電站設施的建設造成了較大的阻力。為了引導群眾更加直觀正確地認識輸電站設施周圍的電磁環境，降低公眾的心理恐慌程度，順利推進各項輸電站工程建設，對輸電站工程周圍的電磁數據進行實時公示顯得極為重要。所述的輸電站工程設施大都暴露在室外或環境惡劣的地方，因此要實現電磁環境實時監測(這里所說的電磁環境監測主要是指工頻電場強度和工頻磁感應強度變量)， 對系統的要求較高，不僅在精度上要達到監測要求，而且在抗干擾和系統安全性上也要滿足常年戶外工作的條件。現有的儀器均不具備專門全天候、全戶外地針對輸電站設施面向于公眾的工頻電磁環境監測功能，對輸電站工程周圍電磁環境的測量，目前一般采用的方法是采用手持式測量儀器，對工頻電場強度和磁感應強度分別進行測量，但此種方法多用于研究用途，所采用的測量儀器沒有防水、防高溫等戶外長時間工作的技術保證；另外，這種測量儀器通常采用內置電池，這種方式雖然可以避免外接供電電纜線引入感應干擾的問題，但由于電池需要不斷地充電，又要滿足方便攜帶的要求，所以工作時間都很短，不具備全天候的測量要求。鑒于前述分析，本發明人針對目前實際需要，研究設計一種適用于全天候戶外監測的電磁場數據采集系統，本案由此產生。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是針對前述背景技術中存在的缺陷和不足，提供一種戶外電磁場數據采集系統，其可達到全天候工作要求，且符合防水、防高溫等戶外使用條件，可有效屏蔽外界固定裝置的接入對測量結果的影響，最終實現工頻電磁場數據的現場無人監測的研究。本發明為了解決上述技術問題，所采用的技術方案是
一種戶外電磁場數據采集系統，包括電磁場傳感器、控制電路、太陽能電池板、供電電池組和由尼龍材料制成的防高溫防水無磁性支架，其中，電磁場傳感器、控制電路和供電電池組均設于防高溫防水無磁性支架內，而太陽能電池板設于防高溫防水無磁性支架的外部頂端，所述的太陽能電池板與供電電池組連接，將采集的太陽能轉化為電能送入供電電池組；供電電池組的輸出端連接控制電路，由控制電路將輸出電壓進行穩壓后送入電磁場傳感器；所述的電磁場傳感器的輸出端與控制電路連接，將測量數據送入控制電路，控制電路將輸入的數字信號轉換為光信號，通過光纖送入PC終端。上述防高溫防水無磁性支架包括外罩、導流層和封閉層，其中外罩罩設在封閉層的外部，并在二者之間形成貫通的導流層，而電磁場傳感器、控制電路和供電電池組均設于封閉層內。上述封閉層的頂部與外罩連接，并在連接處開設導流孔。上述封閉層內設有隔板，將封閉層分隔為上室和下室，且隔板上開設有導線孔，電磁場傳感器和控制電路設于上室中，供電電池組設于下室中，導線和光纖由該導線孔穿過。上述隔板的上方設有傳感器支撐平臺，電磁場傳感器固定于該傳感器支撐平臺上。采用上述方案后，本發明具有以下有益效果
(1)設置太陽能電池板，利用太陽能補充電能，為電磁場傳感器提供工作電源，解決了外接電源電纜線的引入對數據采集造成的影響，提高測量結果的精度和可靠性，同時可實現全天候工作；
(2)防高溫防水無磁性支架采用非金屬的尼龍材料制作，有效地避免外接固定裝置的接入對測量結果的影響；
(3)防高溫防水無磁性支架內具有導流層，形成空氣對流，有利于封閉層內各部件的散熱，避免戶外高溫環境下長時間工作引起系統發熱而影響穩定性和精度，提高使用的可靠性。
圖1是本發明的結構示意圖2是本發明中防高溫防水無磁性支架的結構剖視圖。
具體實施例方式以下將結合附圖及具體實施例對本發明的結構及工作原理進行詳細說明。如圖1所示，本發明提供一種戶外電磁場數據采集系統，包括電磁場傳感器101、 供電電池組102、防高溫防水無磁性支架103、控制電路104和太陽能電池板105，下面分別介紹。電磁場傳感器101用于測量電場強度和磁感應強度，其輸出端與控制電路104連接。控制電路104用于將電磁場傳感器101的數字信號轉換為光信號，并通過光纖送入PC終端。配合圖2所示，是本發明中防高溫防水無磁性支架103的結構剖視圖，包括外罩 103-1、導流層103-2、封閉層103-3、傳感器支撐平臺103-6和支架支撐桿103-8，均由尼龍材料加工制作而成，以消除普通金屬材質的磁性對測量數據的影響，提高結果的準確性；其中，外罩103-1的橫截面呈倒U型，位于防高溫防水無磁性支架103的最外部，提供外層保護；封閉層103-3設于外罩103-1的內部，且在外罩103-1的內壁與封閉層103-3的外壁之間留有通道，形成導流層103-2，在本實施例中，所述的封閉層103-3頂部與外罩103-1的連接處形成導流孔103-4，從而使得導流層103-2成為兩端開口貫通的通道，從而形成空氣對流，實現對封閉層103-3散熱的目的；所述的封閉層103-3由隔板103-7分為上室103-31和下室103-32組成，分別將測量電路和供電電源隔離開來，以減少供電池組對測量電路的影響，其中，上室103-31用于放置電磁場傳感器101和控制電路104，而下室103-32則用于放置供電電池組102 ；所述隔板103-7上開設有導線孔103-5，用于供上、下室103-31、103-32 之間的導線通過，控制電路104連接的光纖也經由該導線孔103-5引出并連接至PC終端； 傳感器支撐平臺103-6設于隔板103-7上，并位于上室103-31內，用于固定電磁場傳感器 101。太陽能電池板105設于防高溫防水無磁性支架103的外部頂端，用于采集太陽能， 并轉化為電能送入供電電池組102 ；而供電電池組102的輸出端與控制電路104連接，由控制電路104對其輸出電壓進行穩壓處理后再送入電磁場傳感器101，提供額定的工作電壓。本發明的實現原理是電磁場傳感器101通過供電電池組102供電，并且實時地對測量點的電磁場數據進行監測，并通過控制電路104將數字信號轉換為光信號，再傳輸送至PC終端；在工作的過程中，系統產生的熱量和高溫情況下封閉層103-3內的高溫空氣，經過導熱孔103-4的空氣對流來實現散熱，可以在夏日高溫下工作；同時，封閉層可有效地防止雨水、霧水等；另外，通過采用太陽能供電，實現系統的長時間工作，同時采用非金屬的尼龍材料，減少了靜電感應等對周圍空間電磁場的影響，降低電磁場傳感器101測量結果的誤差，提高了測量的精度和可信度。以上實施例僅為說明本發明的技術思想，不能以此限定本發明的保護范圍，凡是按照本發明提出的技術思想，在技術方案基礎上所做的任何改動，均落入本發明保護范圍之內。
權利要求
1.一種戶外電磁場數據采集系統，其特征在于包括電磁場傳感器、控制電路、太陽能電池板、供電電池組和由尼龍材料制成的防高溫防水無磁性支架，其中，電磁場傳感器、控制電路和供電電池組均設于防高溫防水無磁性支架內，而太陽能電池板設于防高溫防水無磁性支架的外部頂端，所述的太陽能電池板與供電電池組連接，將采集的太陽能轉化為電能送入供電電池組；供電電池組的輸出端連接控制電路，由控制電路將輸出電壓進行穩壓后送入電磁場傳感器；所述的電磁場傳感器的輸出端與控制電路連接，將測量數據送入控制電路，控制電路將輸入的數字信號轉換為光信號，通過光纖送入PC終端。
2.如權利要求1所述的一種戶外電磁場數據采集系統，其特征在于所述防高溫防水無磁性支架包括外罩、導流層和封閉層，其中外罩罩設在封閉層的外部，并在二者之間形成貫通的導流層，而電磁場傳感器、控制電路和供電電池組均設于封閉層內。
3.如權利要求2所述的一種戶外電磁場數據采集系統，其特征在于所述封閉層的頂部與外罩連接，并在連接處開設導流孔。
4.如權利要求2所述的一種戶外電磁場數據采集系統，其特征在于所述封閉層內設有隔板，將封閉層分隔為上室和下室，且隔板上開設有導線孔，電磁場傳感器和控制電路設于上室中，供電電池組設于下室中，導線和光纖由該導線孔穿過。
5.如權利要求4所述的一種戶外電磁場數據采集系統，其特征在于所述隔板的上方設有傳感器支撐平臺，電磁場傳感器固定于該傳感器支撐平臺上。
全文摘要
本發明公開一種戶外電磁場數據采集系統，包括由尼龍材料制成的防高溫防水無磁性支架，設于該防高溫防水無磁性支架內的電磁場傳感器、控制電路以及設于其外部頂端的太陽能電池板；所述太陽能電池板與供電電池組連接，將采集的太陽能轉化為電能送入供電電池組；供電電池組的輸出端連接控制電路，由控制電路將輸出電壓穩壓后送入電磁場傳感器；所述的電磁場傳感器的輸出端與控制電路連接，將測量數據送入控制電路，控制電路將輸入的數字信號轉換為光信號，通過光纖送入PC終端。此結構可達到全天候工作要求，且符合防水、防高溫等戶外使用條件，可有效屏蔽外界固定裝置的接入對測量結果的影響，最終實現工頻電磁場數據的現場無人監測的研究。
文檔編號G08C23/06GK102156226SQ20101060009
公開日2011年8月17日 申請日期2010年12月22日 優先權日2010年12月22日
發明者周贛, 張德進, 王春寧, 譚林林, 趙勇, 錢朝陽, 陳楷, 黃學良 申請人:東南大學, 江蘇省電力公司南京供電公司