电磁辐射及噪声污染云在线监控系统

 应用     |      2019-01-03 12:46:11

概述 
 
     噪声污染和电磁污染已被公认为排在大气污染、水质污染之后的第三、第四大公害。联合国人类环境大会将噪声污染和电磁辐射列入必须控制的主要污染物之一。据国外资料显示,噪声污染和电磁辐射已成为当今危害人类健康的致病源之一。
       高压变电站在变换电压的同时,同时会对周围环境产生电磁辐射和噪声污染。虽这近年人们对电磁辐射和噪声污染的重视,移动通讯基站和高压变电站成为人们关注的重点目标。

系统架构
 

 

图<1>

 
       本系统主要由NF-5035高精度电磁场强度分析仪、可程式噪音计声级计TES-1352A通过USB和串口和计算机相连,计算机把来自电场强度分析仪和噪音仪的数据实时通过本地大屏幕显示出来,同时通过3G网络把相关的数据送到远程监控中心。

系统特点
 
       1、该系统可以实现对手机基站、广播电视发射塔、高压电力线、变电站等辐射源和噪声源进行24小时不间断测试,也可以针对一些敏感区域(职能部门、权威机构、学校等)进行长期监测。安装固定探头后,可以通过电脑实现远程控制。
       2、监测站可实现(24h/365d)对电磁场进行连续的测量,并将测试数据定期发送到控制中心。测量块是用来连续(24h/365天)探测和测量电磁场,完全符合国际和中国的标准。
       3、电磁场测量采用三轴各向同性探头,可以实现对三维空间综合电磁场的测量。为获取实际测量总场,沿三个轴向测量必须同时进行,这意味着,传感器必须是各向同性的。
       4、RMS测量:为符合不同标准,必然是RMS的测量。
       5、可互换探头:监测设备必须方便探头间的互换,这样可满足未来需求的不断发展,如需要更宽范围的测量,只需更换探头即可实现,无需要改变整个系统,这样可以节省更多的投资。
       6、滑动窗口:为了防止数据丢失,根据国际标准规定现场值是平均值,任意6 分钟时间内通过滑动平均技术对每秒新来数据样本都能进行平均,即每有一个新样本收到(至少每秒一次),就会平均一次。
       7、采样率:为防止数据流失,设备的采样率为每秒2个采样。建议至少每秒1次采样。
       8、系统控制中心:将数据处理后直接传送到互联网,从而使授权用户通过互联网能够查看任意地方监测站的数据。此外,收集的数据可以发布,可以让有辐射担心的公众更清楚的看到每个地方的电磁辐射场强的大小,同时也可以提供国家标准的数据进行对比。                                                                                                                                  
 
系统组成

一、硬件系统
 
1.1采集模块
     1.1.1NF-5035高精度电磁场强度分析仪

  

 

图<2>

 
       NF-5035高精度数字式低频、高频电磁场强度分析仪是一款用于检测、分析低频magnetic/磁场(H)和electric /电场(E)的高精度仪器,采用创新专利技术,内置超高灵敏度3轴电/磁场复合传感器,具有更高的精度和电场灵敏度,符合Pre-Compliance和EMC/EMI 检测要求,可对各种低频环境中存在电、磁场辐射进行全方向高精度检测,内置高性能DSP(数字信号处理器)芯片不仅能精确显示电场强度、磁场强度、功率密度、电压;同时还可显示所测到的电磁辐射绝对值与国际标准限值相比较的百分比,测量结果清晰、直观。可用于测量电器、工业设备、感应炉、变压器、电力系统设备等低频领域电磁辐射。
       特点:
       1、便携式设计,重量轻,可轻松单手操作,便于移动或现场测量
       2、快速FFT/DFT频谱分析功能
       3、高精度单轴电场探测器及3D各向同性电磁场探测器,灵敏度高,响应快速,可实现全方向精确检测
       4、增强的新一代高精度、大尺寸液晶显示屏,清晰、直观的显示多种检测结果
       5、多种显示模式:实时、最大值保持、暴露极限计算和显示(DIN/VDE 0848)等,可同时显示频率和信号强度。
       6、内置USB数据通讯端口,配合专用数据分析软件可与电脑联接甚至组建电磁辐射实时监测系统,实现电磁辐射的连续多点监测 

       1.1.2 可程式噪音计声级计TES-1352A


图<3>


       特点:
        ♦RS-232接口 
        ♦资料储存功能 
        ♦自动换档

规格 TES-1352A 
国际规范IEC Pub 651 Type2 , ANSI S1.4 Type 2频率范围31.5Hz-8KHzA加权30dB-130dBC加权30dB-130dB檔位6檔位,间隔 10-dB30-80dB/40-90dB/50-100dB/60-110dB/70-120dB/80-130dB自动换档30-130dB时间加权Fast and Slow动态范围50dB数字显示4位数LCD(0.1dB分辨率)Quasi-analog bar indicator1dB display steps, 50dB display range, updated every 50ms. 过载指示每个范围之上限最低指示每个范围之下限麦克风1/2 inch电容式麦克风模拟AC/DC输出0.707 Vrms(at full scale), 10mVDC/dB.记录(Data logging)可记录16000笔资料操作及储存温湿度0-50℃, 10-90%RH电源one 9V battery尺寸及重量265(L) x 72(W) x 21(H)mm & 325g附件使用说明书, 电池, RS-232 Connecting cable携带盒, 调整起子,软件,风罩, 9 Pin to 25 Pin转换头changer, 3.5f plug  


1.2处理模块

       该处理模块对数据进行处理,对测量数据进行平均并存储。  
       ♦采样率:2次/秒
       ♦测量类型:平均超过6分钟(可设置)
       ♦平均类型:滑动平均
       ♦数据传送时间:30、60分钟等(可设置)
       ♦存储容量:不通讯能存储50天以上的信息

       可编程的警报级别:
       ♦现场辐射水平
       ♦现场噪音水平
       ♦开关(外部操作的安全防范)
       ♦校准
     
1.3通信模块

        通信模块用于将数据传送到控制中心。  
        ♦调制解调器:CDM2000/ WCDMA/TDCDMA 
        ♦SIM卡:用于数据传输服务,用户需自己配置。
        ♦使用IP协议通过移动3G网络将数据传输到控制中心。
        ♦设备包括软件,通过软件设置可以使任一被授权的人都可以查看当前的辐射值,并且获得设备当前状态的数据信息。
   
二、软件系统 

       ♦监测站管理
       ♦测量现场管理
       ♦监测站位置信息及参数设置
       ♦报警接收和处理
       ♦数据存储
       ♦报告生成
       ♦报告传送给管理机构或其他
       ♦不同级别的访问和系统管理许可证
 

 

图<4>

 
   
        数据采集结果传输到控制中心,该中心是为远程监测站的管理而设置。在控制中心,监测站识别参数、报警系统、数据存储、数据传输和报告生成等信息都可程序化,生成网络信息,可以通过互联网访问。
在控制中心,监测站的测量结果存储到数据库,并将数据进行处理和显示。
        该软件是专为Web环境,并允许编程不同的参数,生成报告和在必要时生成警报。

  2.1软件功能

         监测站数据
         ♦ 测量站点的名称和描述
         ♦ GPS定位<选装>
         ♦ 测量周期:起始日期和终止日期 
  
         测量周期  
         ♦ 允许选择时间显示数据  
         ♦ 上周 
         ♦ 上个月   
         ♦ 选择起始和终止日期    

        测量显示  
        ♦ 测量数据的频率  
        ♦ 最大值  
        ♦ 平均值  
        ♦ 标准限值   
        ♦ 测量数据相关标准的限值图表
 
三、行业应用

        环境电磁辐射和噪声污染监测
        工作场所的电磁场安全和噪声安全监测
        国防电子设备的电磁安全和噪声安全检测
        航空航天设备电磁环境和噪声环境监测
        变电站对周围环境的电磁辐射和噪声污染安监测
        变压器电磁辐射和噪声干扰检测
        Traction power(牵引电力)
        电源线及电缆
        电源及谐波
        节能灯泡
        开关电源
        各种工作频率达30MHz附近的家用、办公室、工业用电器电磁检测