一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统和方法

技术领域

本申请涉及电力系统电磁环境技术领域，具体涉及一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统和方法。

背景技术

当前我国电网快速发展，超、特高压交、直流输变电工程广泛建设，输变电工程越来越邻近居民区，随着人们环保意识的不断增加，人们对输变电工程的电磁环境影响日益关注和重视。测量获取输变电工程电磁环境实际水平，进而控制电磁环境影响已成为电网环保领域重要研究问题，目前环保通常对交流输变电工程电磁环境测试一般只在无雨、无雪的好天气进行，而线路电晕在雨、雪、雾等坏天气较好天气更为明显，产生的可听噪声和无线电干扰等电磁环境影响更大，人们的投诉更多，获取雨、雪、雾等各种天气下的电磁环境水平极其重要，而获取各种天气下的电磁环境水平主要依赖于长期测试。常规的长期测试需要在邻近输电线路附近的农田中建设房屋、架设供电线路、安排人员长期值守，不仅需要破坏农田、损坏庄稼、成本极高，而且会在农田中产生大量生活垃圾，同时田间值守人员也耗时耗力、异常辛苦，难以满足快速获取输电线路电磁环境水平的需要。

发明内容

为解决上述问题，本申请提供一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统，

由测试车辆、车体降噪模块、供电模块、电磁环境测量模块和气象参数测量模块构成；其中，

测试车辆，用于装载车体降噪模块、太阳能供电和辅助供电模块、电量监测模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块、监控录像模块和网络模块；通过移动测试车辆，对不同位置的电磁环境进行测量；

车体降噪模块，由降噪材料构成，覆盖于所述测试车辆的车体表面，用于降低非输电线路本身对所述测试车辆的车体产生的噪声影响；

供电模块，用于为所述测量系统供电；

电磁环境测量模块，用于测量所述测试车辆所处环境输电线路下方的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰；

气象参数测量模块，用于测量所述测试车辆所处环境的气象参数和对各种天气现象的辨识；

监控录像模块，用于对所述测试车辆的车内车外进行监控和录像。

优选的，供电模块，包括太阳级供电单元和辅助供电单元；所述太阳能供电单元和辅助供电单元，由太阳能板、蓄电池组、逆变器、辅助供电单元构成；其中，

太阳能板用于为蓄电池组充电，通过逆变器为所述测量系统供电；

辅助供电单元由切换开关和电缆构成，通过电缆连接到市电，利用切换开关切换到市电为所述测量系统供电；

当通过切换开关切换到市电为所述测量系统供电时，太阳能供电单元为备用电源；

当市电断开时，通过切换开关切换到太阳能供电单元为所述测量系统供电。

优选的，还包括：电量监测模块，所述电量监测模块与供电模块连接，用于监测太阳能供电单元的电量；当监测到通过太阳能供电单元为所述测量系统供电时，如果蓄电池组电压降至预设电压时，则发出报警信息。

优选的，电磁环境测量模块，由交流输变电工程电磁环境测量装置构成，通过所述测量装置，对所述测试车辆所处环境输电线路下方的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰的测量。

优选的，所述交流输变电工程电磁环境测量装置，包括工频电磁场测量单元、可听噪声测量单元、无线电干扰测量单元和计算机。

优选的，气象参数测量模块，包括气象站和天气现象仪；通过所述气象站对所述测试车辆所处环境的气象参数进行测量；通过所述天气现象仪辨识各种天气。

优选的，所述气象参数，包括但不限于：温度、湿度、风速、风向、气压、降雨速率；所述各种天气包括但不限于晴天、雨、雪、雾、霾。

优选的，还包括：监控录像模块；所述监控录像模块由存储单元和部署在所述测试车辆车内和车外的摄像头构成；通过所述摄像头监控所述测试车辆车内和车外的情况并录像，将录像储存于所述存储单元。

优选的，监控录像模块的功能还包括：当人员或动物靠近所述测试车辆时，发出报警信号。

优选的，还包括：网络模块；所述网络模块用于将电量监测模块、电磁环境测量模块气象参数测量模块和监控录像模块与远程控制软件连接，通过网络模块传输相关数据。

优选的，远程控制软件，安装于手机或计算机上，通过网络模块，远程实时获取电量监测模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块和监控录像模块的数据。

本申请同时提供一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量方法，包括：

将包括测试车辆、车体降噪模块、电磁环境测量模块和气象参数测量模块构成的测量系统，通过移动测试车辆，将所述测量系统移动至待测交流输电工程电磁环境中；其中，所述车体降噪模块，用于降低非输电线路本身对所述测试车辆的车体产生的噪声影响；所述供电模块，用于为所述测量系统供电；

通过所述气象参数测量模块和电磁环境测量模块，长期测量所述测试车辆所处环境输电线路，在不同气象参数条件下的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰。

优选的，还包括：远程控制软件，通过网络与所述测量系统连接，远程实时获取所述气象参数测量模块和电磁环境测量模块的数据。

通过本申请提供的一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统和方法，全天候自动测量获取各种气象条件下的电磁环境水平，减少人员值守时间，利用测量车辆方便移动的特点，提高测点布置速度，减少土地占用和作物损毁，并可以实现在较短时间对多个测点的长期测试，提高测量效率。

附图说明

图1是本申请实施例提供的一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统的结构示意图；

图2是本申请实施例涉及的一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统的示意图。

具体实施方式

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似推广，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

图1是本申请实施例提供的一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统的结构示意图，下面结合图1对本申请实施例提供的电磁环境测量系统进行详细说明。

本申请提供的种可移动式交流输电工程电磁环境测量系统，由测试车辆、车体降噪模块、供电模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块构成，其模块构成如图2所示，其中，

测试车辆，用于装载车体降噪模块、太阳能供电和辅助供电模块、电量监测模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块、监控录像模块和网络模块；通过移动测试车辆，对不同位置的电磁环境进行测量；

车体降噪模块，由降噪材料构成，覆盖于所述测试车辆的车体表面，用于降低非输电线路本身对所述测试车辆的车体产生的噪声影响；

供电模块，用于为所述测量系统供电；

电磁环境测量模块，用于测量所述测试车辆所处环境输电线路下方的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰；

气象参数测量模块，用于测量所述测试车辆所处环境的气象参数和对各种天气的辨识。

可移动式交流输电工程电磁环境测量系统，通过全天候自动测量获取各种气象条件下的电磁环境水平，并利用网络将数据传输出去。通过车辆固定在某一位置实现该点的长期测试，利用车辆移动实现对不同位置测点的测试。

测试车辆应具有较强的越野性能和较大的空间，可以适应于田间地头恶劣地形的行驶环境，并满足布置足够多的车内仪器设备的需要。可以利用车辆的移动性方便的移动到测点，快速开展电磁环境长期测试，避免建设观测用房屋的漫长繁琐过程

车体降噪模块由便于收纳和布置的降噪材料构成，可以对整个车体进行覆盖和降噪，减小雨、雪等落到车体带来的非输电线路本身噪声。

供电模块，包括太阳能供电单元和辅助供电单元；太阳能供电单元由太阳能板、蓄电池组、逆变器构成；其中，太阳能板用于为蓄电池组充电，通过逆变器为所述测量系统供电；辅助供电单元由切换开关和电缆构成，通过电缆连接到市电，利用切换开关切换到市电为所述测量系统供电；当通过切换开并切换到市电为所述测量系统供电时，太阳能供电单元为备用电源；当市电断开时，通过切换开并切换到太阳能供电模块为所述测量系统供电。太阳能供电单元，蓄电池组容量应足够大，采用太阳能供电时，可以应对连续一周以上的降雨或无太阳光照给蓄电池组充电的情况。同时蓄电池组应便于拆装和携带，必要时可以将部分电池拆卸，搬迁至有市电的地方进行充电。

所述测量系统，还包括：电量监测模块，所述电量监测模块与供电模块连接，用于监测太阳能供电单元的电量；当监测到通过太阳能供电单元为所述测量系统供电时，如果蓄电池组电压降至预设电压时，则发出报警信息。电量监测模块可同时监测市电和蓄电池组逆变供电情况，当采用市电供电且市电停电时，快速切换为蓄电池组逆变供电。当采用太阳能供电时，如果蓄电池组电压降至一定程度，报警提醒及时切换为市电供电，或对蓄电池组进行充电或者更换。

电磁环境测量模块，由交流输变电工程电磁环境测量装置构成，通过所述测量装置，对所述测试车辆所处环境输电线路下方的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰的测量。所述交流输变电工程电磁环境测量装置，包括工频电磁场测量单元、可听噪声测量单元、无线电干扰测量单元和计算机。

气象参数测量模块，包括气象站和天气现象仪；通过所述气象站对所述测试车辆所处环境的气象参数进行测量；通过所述天气现象仪辨识各种天气。所述气象参数但不限于，包括：温度、湿度、风速、风向、气压、降雨速率；所述各种天气包括但不限于晴天、雨、雪、雾、霾。

所述测量系统还包括：所述监控录像模块，由存储单元和部署在所述测试车辆车内和车外的摄像头构成；通过所述摄像头监控所述测试车辆车内和车外的情况并录像，将录像储存于所述存储单元。并可对测试现场的声音进行存储。监控录像模块利用网络可以将现场状况实时传输出去，当人员或动物靠近所述测试车辆时，发出报警信号。

所述测量系统还包括：网络模块；所述网络模块用于将电量监测模块、电磁环境测量模块气象参数测量模块和监控录像模块与远程控制软件连接，通过网络模块传输相关数据。网络模块由4G或者5G路由器为测量现场设备和各种设备提供有线与无线的Internet网络。测点应选择在有4G或者5G网络覆盖的区域，便于快速建立网络连接。

电量监测模块、监控录像模块、计算机应都能连接到网络，电磁环境测量模块、气象测量模块可通过与计算机连接，通过计算机的联网可以远程查看其状况或者状态。

远程控制软件，安装于手机或计算机上，通过网络模块，远程实时获取电量监测模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块和监控录像模块的数据。计算机通过远程控制软件，可及时上传测量数据或被查询现场设备状况。而不在现场的维护人员，可以通过手机或者计算机进行远程控制，随时查看现场装置，其手机端可以接收电量和监控模块等的报警，便于快速响应处置。

基于同一发明构思，本申请同时提供可移动式交流输电工程电磁环境长期测量方法，包括：

将包括测试车辆、车体降噪模块、电磁环境测量模块和气象参数测量模块构成的测量系统，通过移动测试车辆，将所述测量系统移动至待测交流输电工程电磁环境中；其中，所述车体降噪模块，用于降低非输电线路本身对所述测试车辆的车体产生的噪声影响；所述供电模块，用于为所述测量系统供电；

通过所述气象参数测量模块和电磁环境测量模块，长期测量所述测试车辆所处环境输电线路，在不同气象参数条件下的工频电场、磁场、可听噪声和无线电干扰。

优选的，还包括：远程控制软件，通过网络与所述测量系统连接，远程实时获取所述气象参数测量模块和电磁环境测量模块的数据。

具体应用的最佳实施例如下：

一种可移动式交流输电工程电磁环境长期测量系统，包括一台测试车辆、车体降噪模块、太阳能供电和辅助供电模块、电量监测模块、电磁环境测量模块、气象参数测量模块、监控录像模块、网络模块，电磁环境测量系统通过全天候自动测量获取各种气象条件下的电磁环境水平，并利用网络将数据传输出去。通过车辆固定在某一位置实现该点的长期测试，利用车辆移动实现对不同位置测点的测试。

图1为本申请提供的系统结构示意图，图中车体降噪模块覆盖在测试车辆上，电量监测模块同时监控电池组电压和电缆连接的市电电压，电磁环境测量模块由工频电磁场测量单元、可听噪声测量单元、无线电干扰测量单元和计算机构成，其中工频电磁场、可听噪声、无线电干扰的探头都布置在车体外面，主机布置在车内，并与计算机相连。气象参数测量模块由气象站和天气现象仪构成，网络模块的接收天线布置在室外，便于获取更好的移动网络信号。应用本申请提供的系统对电磁环境进行测量的步骤如下

步骤1：预先选定好测点位置，将测试车辆开到测点附近的路边，停稳固定住，做好长期驻留的准备。

步骤2：将太阳能板展开，布置与测量点相反的车身另一侧，且正对光照强的方向，减小降雨时雨点滴落到太阳能板上带来的噪声。当然也可以在降雨时将太阳能板收到车体内。

步骤3：将太阳能板、变换器、蓄电池组、逆变器、切换开关、电缆、电量监测模块等连接起来，使太阳能板能经变换器给蓄电池组充电，蓄电池组经逆变器和切换开关，能为该车内外设备提供220V交流电。

步骤4：在附近有居民点或者市电时，将电缆另一端与市电相连，且做好电缆防护。当附近居名点较远时，联系确定好便于给蓄电池组充电的居民点。

步骤5：将网络设备供电，调试好网络，需提供有线和无线internet网络。

步骤6：开始布置测量设备，将电磁环境测量模块和气象测量模块布置在相应的位置，主要包括工频电磁场装置的探头、多通道可听噪声测量装置的噪声探头、无线电干扰测量装置的天线等布置在选点测点位置，并将气象站和天气现象仪安装好，各探头和气象站、天气现象仪应与噪声探头有足够远的距离。以免在雨雪天气干扰噪声测试。

步骤7：通过光纤或者电缆、无线通讯等方式将各探头和气象测量模块的传感器连接到车体内相应的主机设备。并将各主机设备与计算机相连。

步骤8：将监控设备布置在车体内外，车体内外的设备应对准各种仪器设备，且各监控设备应具有报警、录音和调整方向角度等功能。

步骤9：启动计算机和各种设备，逐一进行调试。

步骤10：设备调试好后，将车体降噪模块展开，均匀的覆盖在车身上。

步骤11：开启测试系统，进行气象参数和电磁环境各参数的自动测量、存储和数据上传。通过监控模块，随时查看现场状况。

步骤12：采用太阳能供电系统供电时，当远程收到电量监控模块报警后，人员应及时去现场进行维护，更换电池组并给缺电的电池充电。

步骤13：只有当发现远程发现测试数据、测试现场或者测量设备异常时，人员才需及时前往现场维护或者检修，其他时间无需人员干预。由此可以大大减小人力劳动强度。

步骤14：系统各模块正常时，全天候不间断的进行测量和数据存储。测试满一定周期后完成测试任务后，将各设备回收至车内。

步骤15：启动车辆，前往下一个测点位置。

步骤16：重复步骤1-15，进行新的测点测试。

这里需要说明的是，考虑到野外长期测试的需要，测点应选择在有4G或者5G网络覆盖的区域，便于快速建立网络连接。同时电量监测模块、监控录像模块、计算机应都能连接到网络，电磁环境测量模块、气象测量模块可通过与计算机连接，通过计算机的联网可以远程查看其状况或者状态。同时计算机通过远程控制软件，可及时上传测量数据或被查询现场设备状况。而不在现场的维护人员，可以通过手机或者计算机进行远程控制，随时查看现场装置，其手机端可以接收电量和监控模块等的报警，便于快速响应处置。

最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本申请的技术方案而非对其保护范围的限制，尽管参照上述实施例对本申请进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：本领域技术人员阅读本申请后依然可对申请的具体实施方式进行种种变更、修改或者等同替换，这些变更、修改或者等同替换，其均在其申请待批的权利要求范围之内。