本发明专利技术公开了一种分布式瞬态磁场测量装置及方法，所述装置包括：多网格金属网络构件包括：多个网格，每个网格包括：由金属管导体组成的网格回路和串联在所述网格回路中的电阻；多路信号采集设备，用于对每个网格回路中的电阻两端的电压进行测量，以获取每个电阻两端的电压；主处理设备，用于根据每个电阻两端的电压计算每个网格的感应电流，并根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度。本发明专利技术突破了单一金属环路感应测量磁场的局限，通过构建多网格金属网络，由电流分布反推磁场分布，实现多点同步测量，具备一套装置同步测量多个位置瞬态磁场的能力，为试验获得磁场空间分布特性创造了条件。分布特性创造了条件。分布特性创造了条件。
【技术实现步骤摘要】
一种分布式瞬态磁场测量装置及方法
[0001]本专利技术涉及磁场环境测量
，并且更具体地，涉及一种分布式瞬态磁场测量装置及方法。
技术介绍
[0002]变电站开关操作时在空间产生瞬态磁场，其幅值大、上升时间短、频带宽，可能干扰开关场就地化布置的二次设备正常工作。通过测量获得磁场分布特性，是非常重要的研究手段，为二次设备的抗扰度要求提出以及二次设备的电磁兼容设计提供指导和依据。
[0003]国内外的磁场测量主要采用B
‑
DOT传感器，B
‑
DOT采用环形天线，在变化的磁场作用下，环路电感产生感应电动势，负载电阻输出为微分模式，经积分器后可得到磁场波形。环形天线也广泛应用电磁环境测量，其配合接收机使用，得到的是频域信号，适用于持续脉冲的测量，在变电站电磁瞬态测量中局限性较大。基于法拉第磁光效应的磁场传感器也获得了一些应用，但易受空气湿度、机械震动等影响，测量稳定性差。上述磁场测量方法组建的测量系统都只能测量单一位置的磁场（即单一传感器对应单一位置），如果需要同步测量多个位置的磁场时，即需要获得磁场空间分布特性时，则需要布置多套测量系统，技术经济性很差，通常难以实施。
技术实现思路
[0004]本专利技术提出一种分布式瞬态磁场测量装置及方法，以解决如何实现瞬态磁场的分布式测量的问题。
[0005]为了解决上述问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种分布式瞬态磁场测量装置，所述装置包括：多网格金属网络构件、多路信号采集设备和主处理设备；其中，所述多网格金属网络构件包括：多个网格，每个网格包括：由金属管导体组成的网格回路和串联在所述网格回路中的电阻；所述多路信号采集设备，与每个网格回路中的电阻相连接，用于对每个网格回路中的电阻两端的电压进行测量，以获取每个电阻两端的电压；所述主处理设备，与所述多路信号采集设备相连接，用于根据所述电压计算每个网格的感应电流，并根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度。
[0006]优选地，其中所述金属管导体内部为中空结构，金属管导体在电阻处断开并连接所述电阻的两端，多路信号采集设备和电阻间的测量电缆连接在电阻的两端，所述测量电缆在所述金属导体管内布线。
[0007]优选地，其中所述装置还包括：多个信号隔离设备；其中，每个信号隔离设备均设置在多路信号采集设备和每个网格回路中的电阻间，所述信号隔离设备，用于将电阻和信号隔离设备组成的测量回路中的信号与信号隔离设备和多路信号采集设备组成的采集回路中的信号进行隔离；信号隔离设备和电阻一一对应。
[0008]优选地，其中所述信号隔离设备为宽频电子式互感器或差分式电路。
[0009]优选地，其中所述装置还包括：设置在信号隔离设备和/或多路信号采集设备外部的屏蔽设备，所述屏蔽设备位于所述多网格金属网络构件的正下方，所述屏蔽设备与所述多网格金属网络构件的中空结构搭接构成一个完整屏蔽体。
[0010]优选地，其中所述主处理设备，按照下述公式根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度，包括：，，，其中，为第k个网格处的磁感应强度；为第k个网格处的磁通量；为第k个网格的面积；为第i个边线在对应的网格的第一预设位置内产生的磁感应强度；为空气磁导率；为第i个边线上的电流；为网格边线向量；为第i个边线上的第二预设位置指向对应的网格的第一预设位置的单位向量；为第i个边线上的第二预设位置与对应的网格的第一预设位置的距离。
[0011]根据本专利技术的另一个方面，提供了一种分布式瞬态磁场测量方法，所述方法包括：获取多网格金属网络构件中每个网格的每个电阻两端的电压；根据所述电压计算每个网格的感应电流，并根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度。
[0012]优选地，其中所述方法还包括：利用信号隔离设备将电阻和信号隔离设备组成的测量回路中的信号与信号隔离设备和多路信号采集设备组成的采集回路中的信号进行隔离；其中，信号隔离设备和电阻一一对应。
[0013]优选地，其中所述方法还包括：所述信号隔离设备为宽频电子式互感器或差分式电路。
[0014]优选地，其中所述根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度，包括：，，
，其中，为第k个网格处的磁感应强度；为第k个网格处的磁通量；为第k个网格的面积；为第i个边线在对应的网格的第一预设位置内产生的磁感应强度；为空气磁导率；为第i个边线上的电流；为网格边线向量；为第i个边线上的第二预设位置指向对应的网格的第一预设位置的单位向量；为第i个边线上的第二预设位置与对应的网格的第一预设位置的距离。
[0015]本专利技术提供了一种分布式瞬态磁场测量装置及方法，装置包括：多网格金属网络构件、多路信号采集设备和主处理设备；其中，所述多网格金属网络构件包括：多个网格，每个网格包括：由金属管导体组成的网格回路和串联在所述网格回路中的电阻；所述多路信号采集设备，用于对每个网格回路中的电阻两端的电压进行测量，以获取每个电阻两端的电压；所述主处理设备，用于根据每个电阻两端的电压计算每个网格的感应电流，并根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度。本专利技术突破了单一金属环路感应测量磁场的局限，通过构建多网格金属网络，由电流分布反推磁场分布，从而实现多点同步测量，具备一套装置同步测量多个位置瞬态磁场的能力，为试验获得磁场空间分布特性创造了条件。
附图说明
[0016]通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本专利技术的示例性实施方式：图1为根据本专利技术实施方式的分布式瞬态磁场测量装置100的结构示意图；图2为根据本专利技术实施方式的多网格金属网络构件的示意图；图3为根据本专利技术实施方式的分布式瞬态磁场测量方法300的流程图。
具体实施方式
[0017]现在参考附图介绍本专利技术的示例性实施方式，然而，本专利技术可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本专利技术，并且向所属
的技术人员充分传达本专利技术的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本专利技术的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
[0018]除非另有说明，此处使用的术语（包括科技术语）对所属
的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
[0019]图1为根据本专利技术实施方式的分布式瞬态磁场测量装置100的结构示意图。本专利技术实施方式提供的分布式瞬态磁场测量装置，突破了单一金属环路感应测量磁场的局限，通过构建多网格金属网络，由电流分布反推磁场分布，从而实现多点同步测量，具备一套装置同步测量多个位置瞬态磁场的能力，为试验获得磁场空间分布特性创造了条件。本专利技术实
施方式提供的分布式瞬态磁场测量装置100，包括：多网格金属网络构件101、多路信号采集设备102和主处理设备103。
[0020]优选地，所述多网格金属网络构件101包括：本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种分布式瞬态磁场测量装置，其特征在于，所述装置包括：多网格金属网络构件、多路信号采集设备和主处理设备；其中，所述多网格金属网络构件包括：多个网格，每个网格包括：由金属管导体组成的网格回路和串联在所述网格回路中的电阻；所述多路信号采集设备，与每个网格回路中的电阻相连接，用于对每个网格回路中的电阻两端的电压进行测量，以获取每个电阻两端的电压；所述主处理设备，与所述多路信号采集设备相连接，用于根据每个电阻两端的电压计算每个网格的感应电流，并根据所有网格的感应电流计算每个网格处的磁感应强度。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述金属管导体内部为中空结构，金属管导体在电阻处断开并连接所述电阻的两端，多路信号采集设备和电阻间的测量电缆连接在电阻的两端，所述测量电缆在所述金属导体管内布线。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：多个信号隔离设备；其中，每个信号隔离设备均设置在多路信号采集设备和每个网格回路中的电阻间，所述信号隔离设备，用于将电阻和信号隔离设备组成的测量回路中的信号与信号隔离设备和多路信号采集设备组成的采集回路中的信号进行隔离；信号隔离设备和电阻一一对应。4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述信号隔离设备为宽频电子式互感器或差分式电路。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：设置在信号隔离设备和/或多路信号采集设备外部的屏蔽设备，所述屏蔽设备位于所述多网格金属网络构件的正下方，所述屏蔽设备与所述多网格金属网络构件的中空结构搭接构成一个完整屏蔽体。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：赵军，万保权，张建功，干喆渊，刘兴发，张业茂，倪园，李妮，谢辉春，周兵，王延召，路遥，胡静竹，
申请(专利权)人：中国电力科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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