[实用新型]一种输电线路三维磁场检测系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种输电线路三维磁场检测系统。 

背景技术

简单线路上有电流通过时，会产生一个环绕自身的圆形磁场，当电流为50Hz正弦变化量时，空间各点的磁场值和方向也会按50Hz正弦变化。而输电线路是由A、B、C三相组成，当三相线路上通有相位互差120°的正弦电流时，各相产生的磁场会在空间各点进行叠加。叠加后的磁场也是随电流变化而变化的正弦值。空间磁场大小、相位、方向以及频率的改变都与线路上电流变化有关。当输电线路上存在较大谐波电流、以及出现电晕放电脉冲电流，这些电流产生的高频磁场都会影响额定频率电流下磁场变化。本系统可以对输电线路下的磁场x、y、z轴各方向磁场分量进行测量(最低可检测到30μ高斯)，并通过单片机内部计算获取合成磁场的瞬时大小、相位以及当前磁场频率和幅值，，并且能够瞬时值实时上传到电脑上。在电脑上用visual basic编写数据采集测量软件，软件不仅可以将数据存储到ACCESS，还可以实时动态绘制波形，方便用户分析输电线路下磁场变化情况，根据经验分析输电线上谐波电流和高频电晕放电脉冲电流，判断输电线路运行是否正常。简单的磁场测量仪价格比较便宜，但是由于其只能检测检测点的磁场值大小，无法获得足够的磁场信息。而且其测量只是一个方向上的磁场大小，测量的磁场值会睡着角度不同而发生变化，因此无法获得准确的信息。 

当前市场上三维磁场分布测量装置，可以检测出空间点x、y、z轴三个方向上的磁场值大小。但对于输电线路下磁场检测则有三个缺陷：1)分辨率小，只有0.1高斯。因为输电线路一般距离地面较高，辐射到地面的磁场已经很小；2)只能检测磁场瞬时值、波峰、波谷值，无法测量输电线路下磁场的频率和相位大小；3)用存储卡存储，无法 实时观察磁场波形。而且此类设备一般价格都比较贵。 

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是针对现有提供一种输电线路三维磁场检测系统。 

一种输电线路三维磁场检测系统，包括三维磁场测量及处理模块、单片机、声光报警模块、温湿度模块和电源模块；三维磁场测量及处理模块包括顺次链接的复位电路、三维磁场传感器和磁场信号处理电路，复位电路连接所述单片机，放大电路连接所述单片机；三维磁场传感器采用两片双轴磁阻传感器HMC1022；单片机采用Atmega32单片机；温湿度模块采用温湿度传感器sht11，温湿度传感器sht11连接所述单片机，声光报警包括蜂鸣器以及LED灯。 

所述的输电线路三维磁场检测系统，所述的三维磁场测量及处理模块中，所述的复位电路包括电阻R23、R25、R32、R37，电容C24、C31、C32、C34、C36、C37，PNP三极管Q5，NPN三极管Q6；复位端口D2左端连至单片机PD2引脚，另一端分别通过C31、C36与Q5、Q6基极相连；Q5的集电极与Q6的集电极相连接，Q5的射极通过电阻R23与5V电源连接，Q6的射极与地直接相连；Q5、Q6集电极通过电容C32、C34、C37分别与HMC1022(1)的8号引脚、HMC1022(2)的8号引脚和14号引脚相连；所述的磁场传感器有由HMC1022(1)和HMC1022(2)两块传感器组成；所述的磁场信号处理电路包括三片INA128仪表放大器AR1、AR2、AR3、四运放TL084ACD、电阻R21、R22、R24、R26、R28、R29、R30、R31、R33、R35、R38、R39、R41、R43、R44，电容C22、C23、C25、C29、C30、C33、C35、C39、C42、C46、C48；三轴磁场信号出口A1、A2、A3连接至单片机PA1、PA2、PA3三个AD引脚。 

所述的输电线路三维磁场检测系统，所述声光报警模块包括电阻R1、R2、R3，DS1红色LED、DS2蓝色LED，三极管Q1，蜂鸣器LS1，电容C1。 

所述的输电线路三维磁场检测系统，所述温湿度传感器sht11上DAT、SCK引脚与单片机上B3、B4号引脚相连，通过数字信号就可将温湿度信息上传到单片机。 

本系统可以监测输电线路下磁场波形、幅值、频率以及磁场瞬时值、相位。能够全面帮助分析输电线路的运行情况。 

附图说明

图1：系统结构示意图； 

图2：三维磁场测量及处理模块； 

图3：单片机、报警电路和温湿度传感器模块； 

图4：电源模块； 

图5：程序流程图； 

具体实施方式

以下结合具体实施例，对本实用新型进行详细说明。