[发明专利]一种基于导线磁场的检测方法及装置

说明书

本发明给出一种基于导线磁场的检测方法及装置，所述方法包括：获取部署在导线周边且相对位置为已知的N个磁传感单元的磁感应强度测量数据，其中，N为大于或等于3的整数；使用磁感应强度测量数据确定导线电流参数、导线震动参数和安装松动状态中的至少一种。安装便捷，抗干扰能力强，可用于导线电流检测、导线震动检测以及安装松动检测。

技术领域

本发明涉及智能电网领域，尤其涉及一种基于导线磁场的检测方法及装置。

背景技术

智能电网需要对关键电气参数和环境参数做实时检测，以保证电网的高效可靠运行。输电线的电流检测是电网检测的一项基本内容，输电线的震动或舞动检测也是保证电网正常工作的重要项目，如何在不改变、不损坏输电线现有物理形态或结构的前提下，实现对输电线电流的检测、对输电线的震动检测，并且实现检测装置的经济快速部署，目前仍然是一个需要进一步研究的问题。

用磁场、电场对输电线进行定位，或对输电线的电流测量，是电力领域采用的基本技术途径，从技术潜力看，磁电阻效应在输电线电流测量及定位方面具有较大的应用前景。

磁电阻效应（MR：Magnetoresistance）指的是一些铁、钴、镍等铁磁金属和金属合金在外界磁场作用下其电阻发生变化的现象。磁电阻效应包括各向异性磁阻效应、巨磁电阻效应（GMR：Giant Magnetoresistance）、隧道结磁电阻效应、氧化物庞磁电阻效应等。基于磁电阻效应的传感器可以用于直接测量磁场，具有很高的灵敏度。各向异性磁电阻传感器已经用于磁盘磁头取代灵敏度低的感应式磁头，实现了磁盘容量的飞跃；而后德、法两国科学家发现的巨磁阻效应器件被用于磁盘磁头，再次给信息存储带来了深刻变革。

在专利申请领域，产生了如下一些利用磁场或电场对导线进行定位的技术，或利用磁场进行电流测量的技术：

申请号为CN201510809406.9，发明名称为“一种电流传感器”的专利申请公开了一种电流传感器，包括多个串联的传感单元，所述传感单元环绕待测导线m圈，每一圈上相邻的传感单元之间的距离相等，每圈上的传感单元的个数均相同；其中，m≥1。此发明还公开了一种电流传感器，包括多个并联的传感单元，所述传感单元环绕待测导线m圈，每一圈上相邻的传感单元之间的距离相等，每圈上的传感单元的个数均相同；其中，m≥1。此发明采用各向异性磁电阻元件、巨磁电阻元件或磁性隧道结元件为敏感元件的电流传感器，该传感器具有高精度、高灵敏度、成本低的特点。

申请号为CN201110457028.4，发明名称为“一种高压线高度测试方法”的专利申请公开了一种高压线高度测试方法，包括如下步骤：a)设置第一测试点测得电场强度E1；b)设置第二测试点测得电场强度E2，所述第二测试点和第一测试点位于高压线和地面的垂直平面上，所述第二测试点和第一测试点的高度差为h；c)根据E1*H＝E2*(H+h)计算出高压线高度H。此发明提供的高压线高度测试方法，通过两次测量不同高度处的电场强度，利用差分法测出高压线高度，从而无需知道或测量高压线的电压等级，更加便捷安全，并提高了精度。

这个专利申请利用两点测量电场来确定导线的位置。

申请号为CN201310406924.7 ，发明名称为“一种基于矢量磁场探测的地下电缆定位方法及装置”的专利申请公开一种基于矢量磁场探测的地下电缆定位方法及装置，通过三轴磁强计测量交流电缆产生的磁场范围内任意两点的电压信号，通过锁相放大器进行放大后输入计算机中；由计算机得到两测量点三个方向的磁感应强度；随后得到两个测量点的磁场矢量；随后过两测量点做垂直于测量点磁感应强度的平面，分别得到两个平面方程；最终联立两平面方程得到的直线方程即为交流电缆所在位置；此发明方法通过电磁感应原理，实现了将磁信息转化为电信息，通过数据采样与计算，解决了快速对电缆进行定位的问题；且利用放大信号和滤波去噪技术，提高了定位的灵敏度和精确度。此发明装置，无源、简单、快速，可操作性强。