无线电监测十篇

发布时间:2024-04-24 23:58:23

无线电监测篇1

【关键词】无线电;监测;问题

1无线电监测主要问题分析

1.1无线电基础设备问题解析

传统的无线电监测设备通常都建在户外,有的选择在山势比较高的楼顶,另一部分主要建设在山顶,目的就是为了更好的接收信号,并在安装过程中要配备相应的无线铁塔,在铁塔顶端还会安装无线电监测设备以及基本电力和通信安全的维护装置,以实现整体项目的正常运行。虽然建立了比较完整的无线电基础监测设备,也能实现基础数据的处理和收集。但是,由于信息技术的高速发展,城市化建设进程的不断深入,传统的固定监测站已经不能满足时代的需求了。由于高层建筑的不断建立,基础的无线电监测站所处的位置已经不是城市内的最高点了,这就对基础信号的收集产生了很大的影响,导致整体信息的接收范围和基本信号覆盖范围大大缩水,基础的检测和收集功能也不能得到很好的实现,再加上整体工程投入的资金比较大,整体项目运行周期也比较长,一定程度上阻碍了整体无线电监测站的良性发展。除此之外,传统的移动监测站不仅能安装在小型客车上,也能在大中型客车内部进行数据监测,虽然有一定的便利性,但是由于品牌和功能不具备一定的兼容性,会在整体监测过程中影响整体监测项目作业的质量。另外,有些城市的管理人员认为无线电监测站越多越有价值,对移动无线监测站数量以及基础城市容量产生了错误的认知,没有建立合理化的配置结构,也使得移动无线电监测站不能发挥应有的作用。

1.2无线电监测网络问题解析

针对相应的无线电监测网络,不仅包括固定无线电监测网,也包括移动无线电监测网,在保证各个监测网站独立运行的基础上,也要实现整体结构的有机融合,实现统一化的标准管理。对于无线电监测网站的设计人员来说。只有实现项目之间的协作运行,才能建立完整稳定的无线电监测网络系统。但是,由于近几年建设机制的转变,无论是固定无线电监测网络还是移动无线电监测网络,都采取了分散建设的基础策略,这就导致基本设备的网络结构由于地域不同以及生产制造厂家的不同,整体配置和维护结构产生了很大的差异,这就导致了同样设备的基础标准不一致,相关管理单位不能建立健全完整的统一管理机制。

2解决无线电监测建设问题的具体对策

2.1转变建站思路

第一,对建站模式进行创新。在固定监测站与移动监测站中,其主要的任务目标就是保证工作的顺利开展并且实现成本支出的最低。因此,一定要对传统建站的思路进行调整与创新。其中,在建设固定监测站房屋的过程中,需要采取出租的方式,这样一来,不仅能够获取额外的经济收入,还不会增加过多不动产。另外,如果条件允许,应该采取室外建站的方法,像是室外小型监测站模式或者是集装箱模式等。除此之外,如果城市已经具备了若干监测站,就应该将更多的精力放在移动监测站与小型站的建设方面。在城市中,决定城市固定监测站数量的主要依据就是要保证对城区中的重点区域进行有效地监控。通常情况下,移动监测站能够完成小型投诉以及任务。第二,摒弃不必要功能。在小型监测站中,应该将无线监测功能予以保留,而对于其他的功能就可以舍弃。只有这样才能够使小型结构自身的灵活性以及无线拓展性的功能得到充分地发挥。这种小型的监测站能够对无线电监测过程中的遗漏部分予以合理地补充,并且,在查漏补缺的时候,可以对发射源大致的位置进行确定,进而为布置监测网提供全新的并具有可行性的方案。而在实际的应用过程中,无论城市坐落在平原还是山地,这种无线电监测始终面临较大的挑战。因为在城市建站行业的发展过程中,对于高层建筑或者是超高层建筑来说,其监测盲点会逐渐增多。针对以上情况,最好不应该建立过多的固定监测站,而是应该将主要的精力放在室外小型监测站建设方面。因为这种类型的监测站,其自身的建设成本不高,具有明显的灵活性,这同样也是未来城市监测站新布局理念的重要发展方向。

2.2确保监测站点布置的科学合理并统一生产工艺的标准

在监测网站内部各个站点布局的过程中,要想保证其布置的合理性,就应该遵循以下原则:如果城市呈面状分布并且属于平原类型,那么应该采用多点定位方法。如果城市呈现的是带状分布,并且位于山地,那么,就应该使用场强比较测向方法。针对单站,特别是移动监测站来讲,必须要保证无线电监测部门制定规范性的执行标准,保证其具备一定的强制性与权威性。与此同时,还应该对相关设备制造工艺制定出统一的标准。另外,这种统一监测标准的工艺要求,不仅仅能够使设备生产厂家对比能力提升,同时,还能够在监测工作人员的技能培训中提供便利,保证全网联网的监测。

3结束语

综上所述,因为无线电技术的更新与完善与无线电监测站发展存在直接关系,所以,必须要积极地发展无线电技术。只有这样,才能够确保无线电监测站的建设与时代的发展趋势相适应,并且积极地推动无线电检测技术的进一步发展和进步,更好地为人类提供服务。

【参考文献】

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[2]潘宝东.无线电监测面临的问题以及对策研究[J].环球市场信息导报,2014,19(04):68-68.

[3]徐禄,裴峥,马方立等.无线电监测软件总线的设计及应用[J].西华大学学报(自然科学版),2014,33(03):6-10.

无线电监测篇2

【关键词】无线电管理监测电磁兼容

一、电磁兼容的概念

所谓电磁兼容,就是指在有限的时间、空间和频率资源条件下对各种电设备可以共存,但设备的共存并不会引起其他设备降级研究的一门学科,电磁兼容实际上就是研究电磁干扰源的特性、电磁波传播的特性和扰电磁设备的特性,并通过设备测量方法、数据处理方法和测量的结果对电系兼容干扰情况进行科学细致的分析和综合的过程。

二、电磁兼容存在的必要因素

电磁兼容存在的必要因素主要有三个:电磁兼容通常要有一个特定的环境空间,电磁兼容所处环境空间的可大可小,没有明确的规定;电磁兼容必须同时存在干扰源装置和扰设备,;电磁干扰能通过一定的空间,将电磁干扰源和扰体有效的结合在一起,该空间既可以是公共电网,也可以是公共地线等。

在研究无线电监测机房电磁兼容的过程中,要重视对电磁波传播的研究,通常情况下,干扰电磁波主要是通过传导、辐射和感应耦合等途径进行传播的。

随着现代科技的不断发展和国民经济水平的不断提升,我国国民经济各部门都广泛应用到电子技术,随着无线电业务的兴起和无线电监测机房的兴建,我国的无线电新技术层出不穷,无线电使用频率大大增加,呈现出日趋紧张的状态,无线电监测机房电磁环境日趋恶劣,尤其是无线电检测系统间的无线电干扰已经成为制约无线电系统正常通信和运行的首要因素。为有效解决这些问题,根据我国的无线电频率划分规定可以将无线电干扰定义为,由一种或多种辐射、发射和感应耦合形式组合产生的无用能量对无线电通信系统接收造成的不良影响,这会导致无线电通信系统性能下降,导致有效信息丢失。

三、无线电干扰的类型和等级

无线电检测机房内发生的无线电干扰主要表现在无线电频谱方面。由一种或多种辐射、发射和感应耦合形式组合产生的无用能量对无线电通信系统接收造成的不良影响,这会严重导致无线电信号接收质量恶化,使得接收到的无线电信息出现差错或丢失,严重的甚至会阻断无线电通信,上述情况就是通常所说的无线电干扰。

无线电干扰通常可以划分为七个种类,这七个种类分别为无线电同信道干扰、无线电邻信道干扰、无线电带外干扰、无线电阻塞干扰、无线电互调干扰、无线电杂散辐射干扰和非无线电设备的干扰等。

无线电干扰的等级是通过实现无线电管理和频率指配的协调,根据无线电干扰的情况和程度,将无线电干扰分为允许的无线电干扰、可接受的无线电干扰和有害的无线电干扰三个等级。

辐射电磁波的非无线电设备的干扰主要来自高压电力线、医疗设备、信息技术设备和内燃机点火系统等。无线寻呼业务会对其他通信业务造成一定的干扰,主要原因是大多数寻呼系统的基站建设都是采用大区覆盖的方式,其具有发射功率大,天线增益高的特点,通常能以一个基站实现大范围大面积发射,目前寻呼发射机架设过多,布局不合理,寻呼机设备老化不符合使用标准,户对电磁环境造成极大的危害。

四、无线电监测机房的电磁兼容控制技术

无线电监测机房的电磁兼容控制技术,是有效提高无线电监测机房设备电磁兼容性必须采取的综合的有效的骚扰抑制措施,在无线电监测机房的设置中对电磁兼容性骚扰传播途径进行层层设防,这样才能达到无线电检测技防设备正常运行的目的。无线电监测机房的电磁兼容控制技术主要有以下几点:

1.无线电监测机房电磁兼容控制技术中的屏蔽技术。屏蔽是有效抑制无线电辐射干扰的有效方法和措施,在该技术的使用中,应该注意屏蔽技术通常要和接地技术共同作用,才能使得无线电辐射干扰的抑制效果达到最佳,屏蔽设备通常采用金属集装箱,或者在塑料集装箱内部涂一层金属作为屏蔽层,可用作屏蔽层的材料要具有高导电性和导磁性,常用的屏蔽材料主要有钢板、铜箔、铝板和铝箔铜板等,这些材料的屏蔽效果极佳。

2.无线电监测机房电磁兼容控制技术中的滤波技术。该技术主要用于切断沿导线传播的传导骚扰,这种方式的电磁兼容控制效果较为良好,也可以说滤波技术是有效抑制传导干扰的重要途径。

3.无线电监测机房电磁兼容控制技术中的接地技术。线路接地技术属于线路设计的范畴,接地技术对无线电监测机房的电磁兼容性有着至关重要的意义,对电磁兼容控制起到极大的促进作用,科学合理的接地能使得无线电监测机房的电磁兼容设计更经济更有效。

4.无线电监测机房电磁兼容控制技术中的隔离技术。在无线电监测机房电磁兼容控制技术中,隔离技术是切断地环路干扰的关键性技术。

5.无线电监测机房电磁兼容控制技术中的平衡传输技术。无线电监测机房设备之间的信号传输过程中,将不平衡传输方式改编成平衡传输方式,并将其与隔离技术有效结合起来,能实现进一步抑制地环路的干扰。

要想使得无线电监测机房涉笔和系统达到电磁兼容状态的技术,通常要应用屏蔽机箱、电源线和信号线滤波、接地、电缆线设计等技术。

五、无线电监测机房电磁兼容分析的必要性

无线电监测机房电系兼容性的分析计算贯穿在机房无线电管理的整个过程中,尤其是在无线电监测机房相关设备频率指配的审批过程中,必须要进行科学合理的电系兼容干扰分析计算,以此作为无线电监测机房相关设备频率指配和批准设台的重要技术依据。为做好无线电监测机房的电磁兼容分析工作,必须建立基础的数据库,及时反映出无线电监测机房设备的频率规划、分配和指配等情况,科学合理的无线电监测机房设备数据库和天线数据库,能有效反映出无线电监测机房的位置、性能等情况,记录无线电监测机房内部的电波监测数据。

在以上数据库基础上,还要根据不同模式的无线电监测机房建立相应的数据传感模型,通常情况下,在无线电监测机房的通信系统中要根据电磁传播的实际方式,建立相对应的传播模型,对无线电监测机房电系兼容进行科学合理的分析,能有效减少无线电监测机房内设备对于同信道、想邻信道、减敏和互调等过程中产生的电磁干扰,以免接收机输入端因受到电磁干扰导致其性能呈现恶化趋势,有利于对无线电监测机房内部故障进行及时监测和排查,使得机房内的设备能够良好运行。

六、总结

对无线电监测机房的电磁兼容情况进行细致分析,能有效做好无线电管理工作,避免出现无线电干扰的情况。对无线电监测机房的无线电干扰情况进行及时准确的排查,能有效提高无线电干扰排查的水平,在实际工作中,应用电磁兼容理论能及时准确的判断出无线电监测机房出现无线电干扰的原因,并用电磁兼容理论对其进行有效的指导,有效提高无线电干扰排查效率,无线电监测机房内设备的无线电干扰现象减少,就能使得设备在运行中保持良好状态。

参考文献

[1]张跟全,马飞,李大艳.频谱管理中的电磁兼容性分析[J].无线电工程,2006,10.

[2]宋起柱.RFiD技术及电磁兼容研究[J].中国无线电,2005,12.

[3]王定华,赵家升.电磁兼容原理和技术[m].电子科技大学出版社,1995,5.

无线电监测篇3

【关键词】无线电;监测系统;应用

引言:无线电监测系统是无线电资源管理的一个重要的部分,无线电监测主要用于监测无线电相关业务的运行情况,在国家和社会的安全方面得到了广泛的应用。因此,广泛地开展无线电监测业务,对于我国的发展和安全具有广泛的意义,我国要进一步的加大无线电监测技术的开发与应用。

一、关于无线电监测系统涵义

1.无线电监测系统的组成

一般来讲,我们经常讲的无线电监测系统的组成主要包括监测天线、有关天线的选择装置、相关的处理设备,具体来说有信号转换器、信号接收器、测向仪器等。无线电监测系统的运行监测软件可以对所有的硬件进行控制;而由天线传输的信号由信号接收器和转换器进行处理再传输到控制器,最后由计算机进行信息处理分析和储存。

2.无线电监测系统的特点

无线电监测主要是通过无线电监测网来实现的,它是无线电管理的重要部分。我国无线电监测系统具有很多特点。

一是在软件和硬件的设计方面主要表现为,随着软件技术的不断发展,很多硬件的功能都可以由软件来替代,这种用软件代替硬件的替代模式可以大大降低产品的生产成本。无线电监测系统的发展呈现出数字化、微型化、模块化等特点。并且在具备多种功能之后,无线电监测在监测以及测向等方面不需要借助多台设备,只需要一台综合设备即可实现,从而使其的可扩展性明显增强;

二是在网络接口方面表现出强大的联网能力,随着网络技术的快速发展,无线电监测系统的网络接口的兼容性显著提升,这样就可以实现多台设备同时运行。并且这使得各个设备之间还可以灵活地进行数据交换,自动化监测能力空前的强大;

三是在监测频段覆盖方面主要表现为频段覆盖面积广泛的特点,当前的无线电监测系统其频段的设置范围相当广泛,它不仅可以进行监测任务,还能够执行广播任务以及实现全频道监测。同时还表现出监测设备多元化的特点,我国目前的监测系统设备逐渐的打破了传统的、单一的模式,慢慢地形成了多元化的模式。

总而言之,无线电监测系统是无线电资源管理的一个重要的部分,无线电监测主要用于监测无线电相关业务的运行情况,在国家和社会的安全方面得到了广泛的应用。

二、目前,我国无线电监测技术的发展状况

我国的无线电监测基础设施建设发展不平衡,主要表现为沿海地区和经济发达地区发展普遍较快,中部和西部地区相对滞后;另外,超短波频段监测的设施建设相对比较快,短波和其他频段发展相对慢。同时,我国的无线电监测系统缺乏统一的规范和标准,无线电监测在我国是一项新的工作,没有形成自己的一套成熟的管理体系,只有参照国外的先进经验并结合本国的实际情况,采取建设和使用相结合的不断完善的方针,这样慢慢地成熟起来。

从当前的技术水平来看,我国无线电监测与世界先进国家的水平还有很大差距,先进国家的无线电监测己有近百年建设和使用的经验,并且先进国家的无线电监测设备种类齐全、监测网络完善、日常监测工作规范。所以我国要加大开发和管理力度,早日达到先进国家的水平。

三、我国无线电监测技术发展仍存在的问题

目前,随着我国对无线电监测技术的重视和我国把无线电监测系统作为国家发展的重要战略,我国的无线电监测技术得到了迅猛的发展。我国在无线电监测技术发展中更加注重数字通信、卫星通信和宽带通信等新技术的开发。随着无线电相关业务的快速发展,出现了各种各样的问题,如无线电资源紧张、无线电干扰严重、电磁环境越来越复杂等。但是,为了保证无线电相关业务的正常运作,我国必须采取相关的有效措施并加强无线电的科学管理。无线电监测主要是通过无线电监测网来实现的,它是无线电管理的重要部分。

虽然我国的无线电监测技术得到比较广泛的应用,但是在无线电技术的开发和应用中仍存在一些比较普遍的问题。目前,我国的无线电监测设施主要从外观引进的,成本比较高。我国无线电相关管理部门一直在关注和解决这个问题,他们主张监测设备国产化,鼓励研发单位加大对无线电监测系统相关软件和硬件的开发力度,相关部门也在这方面取得了一定的成绩。但是要真正的实现监测设备国产化还是有很大的难度,在中国这样一个大国家,要想建设完整的无线电监测系统是一个很大的工程,需要很长一段时间来完成,但是我国未来的无线电监测技术将有很好的前景。

另外,我国的无线电监测缺乏相应的标准。我国的无线电监测工作和先进国家的监测工作相比较还刚刚起步。对于无线电的监测数据以及无线电的监测能力以及范围并没有明确的标准。

四、加强无线电监测在现实中的应用

1.无线电监测技术在船上的应用

随着经济的快速发展和各个国家经济交流的日益频繁,国家之间的海上交易越来越普遍。目前,世界上还有很多国家的货物交易是通过海上运输来完成的,这就给海上运输带来了很大的负担,这种负担还可能继续上升。同时,再加上海上的渔船,大大地增加了海上船只的密度。这样的条件给海上运输管理带来了巨大的麻烦,同时也增加了海上运输的危险系数,很可能在海上运输时发生撞击和冲突事件。因此,各个国家对海洋运输进行有效的监测是很有必要的。而无线电监测系统在海上运输中的应用大大的改善了海上运输状况,也提高了海运监管工作的效率。船舶交通服务系统是典型的海上无线电监测系统的代表,海上运行的船只通过船舶交通服务系统信息的接收,可以进行准确的定位,有效的避免了海上船只碰撞的发生,有效的降低了事故的发生率。

2.无线电监测技术在预测系统中的应用

我国各地区的无线电管理部门在进行无线电相关工作的时候会对无线电信号覆盖情况做详细的了解。而信号覆盖预测系统在这项工作中起到了至关重要的作用,它是一种结合了无线电监测技术的综合预测技术,可以通过电波的传播、天线高度、信号发射频率等参数进行预测,这种无线电监测技术的辅助应用提供了预测的准确性。总之,随着我国现代科技和无线电监测技术的进一步发展,它在各个领域中将得到更多的应用。而且,无线电监测技术还在各类考试中得到了广泛地应用,无线电监测技术在考试中的应用在很大程度上减少了考试中的舞弊现象,提高了考试的公平公正,有利于我国考试制度的健康可持续发展。

五.结语

综上,随着我国通信技术的快速发展,我国的无线电监测技术已经取得了一系列的改革成果,无线电监测系统是建立在无线电基础之上的应用系统,无线电监测系统的应用对国家安全起着至关重要的作用,是保障国家安全的重要手段。同时,无线电监测系统是无线电资源管理的一个重要的部分,无线电监测主要用于监测无线电相关业务的运行情况,在国家和社会的安全方面得到了广泛的应用。因此,广泛地开展无线电监测业务,对于我国的发展和安全具有广泛的意义,我国要进一步的加大无线电监测技术的开发与应用。

参考文献

[1]唐鼎甲,武畅.无线电监测系统的组成与应用[J].电子信息对抗技术,2011.

无线电监测篇4

关键词:高山;无线电;监测站;防雷;措施

引言

高山无线电监测站由于架设位置高,非常容易成为雷击目标,造成监测设备遭受雷击损害,因此高山无线电监测站雷电防护一直备受关注。山东省泰安无线电管理处的一座高山监测站位于泰山主峰玉皇顶东侧的日观峰,海拔1533.7米,是山东省海拔最高的监测站,山东泰安年雷暴日28天,属于中雷区,泰安的这座高山站建站十余年,几乎未遭受雷击灾害。本文对该监测站防雷设施进行了技术调研,对高山无线电监测站几点重要的防雷措施进行了分析和总结。图1为泰安高山无线电监测站及部分防雷设施。

1防雷措施分析

1.1高防护等级设计标准

泰安高山站与山顶的气象站共址,按照《GB50057建筑物防雷设计规范》中的关于建筑物的防雷分类划分,气象站很难归入第一和第二类建筑物,但防雷设计人员反映实际设计施工标准不低于第二类建筑物的防雷等级,也就是高防护等级设计标准是高山监测站雷击防护的设计施工保障。目前,在即将的《无线电监测站雷电防护技术要求》行业标准中,将无线电监测站划分为两类:位于强雷区或多雷区的无线电监测设施以及位于山顶、海边、河流附近等雷击风险较高地带的无线电监测设施应划分为一类,重要性和设备价值较高的无线电监测设施也可划分为一类;不属于一类的其他无线电监测设施划分为二类。从分类标准中可以看出,高山监测站可按一类防护等级进行设计,为高山监测站防雷设计提供了指导依据。

1.2高性能接地网

高性能的接地网是高山监测站防雷工程中重要的措施之一。所有的雷电流都通过接地网进行泄放,而高山监测站通常土壤中岩石较多,电阻率较高,接地电阻很难降低,另外山地地貌复杂,必须依据地形因地制宜进行设计施工,尤其是部分山地为国家保护区域,施工范围要符合环境保护要求,这对接地网的设计和施工都提出了严峻的考验。泰安高山无线电监测站,位于泰山气象站内,泰山岩石多为变质岩,电阻率高达102欧姆•米至105欧姆•米,理论上接地网很难做到低电阻。而泰安高山站借用了山东泰安气象站的接地网,2017年接地电阻测试结果为1.09欧姆,远远低于国标规定值(<10欧姆),雷电流释放效果非常好。根据泰安防雷办提供的设计资料,泰安高山站接地网采用了总长约为1580米的40mm×4mm镀锌扁钢作为水平接地极、1.5米长的50mm×50mm×5mm的角钢作为垂直接地极,并且沿水平接地极加注了大量的降阻剂,设计分布图见图2。根据图纸数据计算,接地网面积高达10000平方米。无线电监测站的机房、天线塔1和天线塔2等设施可以就近接地。设计人员还反映,实际施工时在山顶根据地形和岩石分布情况,尽量扩大接地网分布范围。经过技术调研和查阅资料,高山接地网通常使用“深井”技术,就是在合适的土壤位置,通过打深敷设垂直接地,将接地网向纵深扩展,进一步扩大接地网面积。接地网采用抗腐蚀性材料,增加接地网寿命,这与平原接地网设计原则相同,此处不再赘述。综上,高山监测站接地网设计施工的要点可以总结为三点:扩大面积、加降阻剂和“深井”辅助。

1.3新型避雷针

高山监测站由于地处山顶,因此避雷针接闪次数肯定高于平原监测站,那么对避雷针(接闪器)的性能提出了较高的要求。山东泰安气象站在10年前就采用了法国提前高性能放电式避雷针,大大增加保护半径,在实际中得到了良好的应用验证。普通避雷针对雷电的吸引力有限,其保护范围也十分有限,并且避雷针和引下线在流过雷电流时,所产生的电磁场,会损坏其作用范围内的系统和设备,造成雷击二次效应。目前随着防雷元器件技术发展,已经出现了很多新型高性能避雷针,见图3,主要有优化避雷针、闪盾避雷针和提前放电避雷针等。主要特点是:对雷电吸引力强,保护范围大,显著减小雷电流流经避雷针和引下线时的雷电感应,降低雷电流入地瞬间的地电位反击;对雷电流的幅度衰减大于80%;雷电流前沿上升陡度(di/dt)下降到之前的1/33;冲击通流容量大于300ka;在相同的安装高度下,比普通避雷针的保护半径大数倍等。

1.4高等级的机房屏蔽

屏蔽是一项非常有效的防护雷脉冲的措施。通常机房会采用接地网格和静电地板的方式加强机房屏蔽,而高等级的机房屏蔽会对机房外墙加屏蔽,进一步提高屏蔽等级。经过调研,泰安高山监测站使用的机房外墙内除了自有钢筋作为屏蔽网以外,还在墙内敷设了金属网,提高屏蔽效果。外墙屏蔽施工图见图4。可见高山监测站在预算允许范围内可适当提高机房的屏蔽等级,例如采取六面金属网格屏蔽、设备装入金属机柜、使用金属门等方式,避免破坏墙体的同时又提高了机房对雷脉冲的防护等级。

1.5注重施工细节

防雷是一项工程,细节决定成败,防雷施工中有很多细节需要注意,例如设备等电位连接、SpD馈线安装位置、焊接点防腐处理、信号线和电源线布线等。调研中发现泰安高山监测站机房内做了大量的等电位连接,墙上塑铝板的固定架都进行了等电位连接,见图5,可见施工过程非常注意细节处理。

1.6重视后期的运维保养

再好的接地工程,没有后续的维护保养也会出现防雷漏洞,气象站和泰安监测站非常重视维护保养,每年定期做了大量的运维工作,其中就包括防雷设施保养,尤其是雷雨季来临之前和雷击发生后做好防雷设施检查维护工作。

2结论和建议

从本次对泰安高山无线电监测站防雷设施的调研,结合相关资料,可见高山监测站防雷措施对保障设备和人身安全非常必要,泰安高山监测站防雷工程经受了长时间检验,实现了良好的防雷效果,最后有以下建议供参考:(1)高山监测站防雷措施必须依据国家和行业标准因地制宜进行设计和施工,这是防雷设计的理论依据;(2)高山监测站在最初建站选址时除了考虑信号接收性能外,还需将地理环境因素加以考虑,例如土壤电阻率、岩石结构、是否为风口、植被是否可以破坏和恢复等;(3)高山监测站如果为自建,可以在建设之初就结合当地的地质情况,在地基内加降阻材料,降低后期接地网设计难度;(4)新型避雷针可以组合使用,有意识地转移雷电接闪点,实现保护重要目标的效果,例如闪盾避雷针和提前放电式避雷针组合使用。

参考文献:

[1]陈良,万峻.对短波固定站测向系统防雷方案的探讨[J].中国无线电,2014,01:68~69

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[3]潘忠林.现代防雷技术与工程[m],成都:电子科技大学出版社,2012年

[4]nFC17-102-1995,法国(建筑物)防雷标准[S]

无线电监测篇5

一、移动分布式网格化监测需求

当前,民航管制扇区划分越来越细。扇区数量不断增加,地空通信频点数量随之增加,对电磁环境的要求也越来越高。然而,随着工业化进程、通信技术迅速发展,新通信设施不断出现,通信资源日益紧张,电磁环境越来越复杂,给管制地空通信、飞行导航、监视雷达等重要保障设施带来严峻考验。随着航空无线通信受无线电干扰情况不断增多,无线通信有效覆盖范围降低,影响了正常的管制指挥陆空通信,航空电磁环境紊乱无序,给民航飞行安全带来了极大隐患。为确保华东民航无线电频率正常使用,提升华东民航重要节点区域周边无线电监测技术能级,通过可移动小型监测单元快速网格化布局、灵活移动组网体系架构部署新一代移动网格化监测系统,可有效提高民航重要节点的无线电管控能力。特别是针对上海地区以外没有固定站覆盖的华东重要民航节点的监控,以及对弱功率信号、突发干扰信号、同时多辐射源信号、短时发射信号的捕捉,更难截获并跟踪定位。在此形势下,航空管理部门亟需建设新一代移动网格化监测系统,作为现有无线电监测手段的补充和完善。

二、移动网格化监测系统测试

为了验证移动网格化监测系统能够满足无线电监控要求,为民航系统未来的无线电管理工作和民航网格化监测系统提供参考借鉴,民航华东空管局进行了移动网格化的现场应用测试。现场测试覆盖了上海虹桥机场、虹桥商务区、北新泾街道等典型的民航机场和城市复杂环境区域。选用贝克GK415便携电台作为模拟信号源发射,调制方式为am,发射123.5mHz频点(5w,eiRp约37dbm)验证利用tDoa(timeDifferenceofarrival,双曲线定位法)、aoa(angleofarrival,角度测量值定位法)、poa(powerofarrival)等定位技术实现固定发射源定位、移动发射源趋势定位。移动网格化系统以英国CRFS公司的射频眼为接收单元进行测试,采用4G公众移动通信方式进行组网。

三、固定信号源定位能力测试

在虹桥机场内部(均位于5个可用节点联线区间内)随机选取5个测试点,在每个测试点使用发射源持续发射60秒用于测试,分别使用系统定位发射点和实际发射点GpS计算定位精度。根据现场勘察,测试共选定四个地点,安装四个射频眼节点,位置分别在虹桥机场周边的飞行控制区外。

四、移动信号趋势定位测试

首先,在虹桥机场内部(均位于5个可用节点联线区间内),使用发射源在移动车辆上连续发射2分钟,采用分布式网格化系统进行趋势定位的应用。其次,在虹桥机场外部(均位于5个可用节点联线区间外),使用发射源在移动车辆上连续发射2分钟,采用分布式网格化系统进行趋势定位的应用。

五、现场测试分析

快速部署方面,从下达正式测试开始,每个测试点的系统安装和撤离均控制在30分钟以内,达到了快速部署的目的。性能测试方面,系统可以有效地对网格区域中的固定信号源进行定位,并对移动信号源趋势进行分析,但根据不同信号特征,需采用不同定位分析方式,即网格化节点应支持多种跟踪定位方式,下表列出了poa、tDoa的适用场景。

无线电监测篇6

【关键词】无线电台监测仪设计电磁安全

目前无线电频率已经发展成重要的信息传输载体,在应用上更为广泛,尤其是军用方面取得了突破性的发展。为实现无线电信息传输的进一步发展,需要做好无线电波的管理,避免出现大规模的电磁污染。而无线电台监测仪的存在主要目的则是解决此类问题,在面对各项技术不断应用的背景下,想要提高监测效果,就必须要在现有基础上,做好对无线电台监测仪的设计优化,提高其使用效率。

一、无线电台监测仪功能分析

利用无线电监测仪可以实现长时间对一种频率的监控,情况允许下也可以同时监控几种频率,并对其进行扫描,确定无用的信号发射频率,来确保无线电环境的安全性。通过无线电监测仪的应用,可以对特定的频率范围进行全面搜索,对其中存在的可以信息进行确定,此项功能多被应用到军事上,确保不会存在危害国家安全的无线电信息。

二、无线电监测仪设计分析

2.1硬件系统设计

1、a/D采样电路。(1)a/D转换器。模数转换器重要参数主要有位数、有效位数、输入宽带、最大采样频率以及信噪比等,并且aDC会对接收机动态范围产生明显的影响,进而会影响到接收机的灵敏度。例如可以选择用aD6640,其为单片式12位aDC,内含采样保持电路与基准源,采样频率甚至可以达到65mSpS。可以选择用单电源+5V来作为供电电源,或者是利用3.3V电源在输出数字部分供电。(2)模拟信号。aD6640模拟输入方式为差分输入,输入信号电压范围以2.4V为中心,抖动在±0.5V以内,但是因为差分输入两路信号相位相差180°,则输入信号的最大值为峰-峰值(Vp-p)2V。对于aD6640来说,其差分阻抗为0.9KΩ,设计时就需要将模拟信号功率确定为-3dBmw,可以对输入端驱动放大器进行简化。另外,基于aD6640输入阻抗高的特点,还需要在输入端设置一个20:1的变压器,同时为降低变压器比例系数,可以在输入端并联一个匹配电阻,对整个aDC性能进行完善[1]。2、数据存储电路。a/D采样处理的数据一般会存放在1片静态双端口Ram中,然后DSp会通过emiFa口定期从其中读取数据后进行处理。这样在进行设计时,即可以采用高速异步静态Ram,这样数据的读取将由控制线来进行控制,改变了传统的时钟控制方式。3、CpLD电路。对于CpLD电路的设计,可以选择用CpLD芯片epm7128ae,具有较高的性能,为基于eepRom的可编程逻辑器件,并且其内部设置了JiaG边界扫描测试电路。另外,此芯片管脚逻辑延迟为5ns,并且设置了计数器装置,可以与pCi接口器件进行更高的配合度。且其本身具有多压接口特点,完全能够适应于不同的电压电源系统中。

2.2软件系统设计

1、FiR滤波器设计。按照冲激响应时域特性进行分析,可以将数字滤波器划分为无限冲激响应滤波器与有限冲激相应滤波器两种。而FiR滤波器结构相对简单,具有系数少、乘法操作少等特点,在实际应用上具有更高的效率,但是在设计时需要明确其所具有的极点特点,重点做好稳定性研究[2]。另外,其具有以前事件较长的记忆,如果设计不合理容易出现溢出、误差以及噪声等问题,设计时均需要做好分析。2、matLaB仿真设计。(1)数字输入信号。对于模拟信号来说,采样后得到的仅仅是时间离散信号,并且幅度具有连续性特点,想要将其转化为需要的数字信号,还需要对其进行量化。设计时可以利用a/D转换器来将模拟信号转换为数字信号,一般字长为8位、12位、14位以及16位等,所对应的量化精度分别为1/256,1/4096,1/16387以及1/65536,量化位数越高则其精度也就越高,而量化噪声也就越低。(2)数字信号。数字下变频即利用a/D量化处理出的数字波乘以cosωt与sinωt,得到i通道与Q通道信号。系统设计时应根据要求来确定振动频率,控制好采样率,一般情况下严格按照振作数字下变频,会出现正弦、余弦表数据量过大的情况。因此,在实际设计与应用中,在对数字信号下变频内容进行分析时,还需要对本振进行调整,确保产生的中心频率偏差在最后FFt时能够修正。3、piC接口电路。其主要来连接系统中不同功能元件,来形成一个可以编程与扩展的硬件平台,来提高数据流量。从实际情况来看,对于不同的软件其无线电互联结构之间性能存在较大的差异,流水线式软件无线电互连结构总体性能较低,只可用于特定通信体制。

结束语:无线电监测仪对保证无线电环境安全性具有重要作用,为提高其应用效率,需要针对其所具有的特点,做好硬件系统与软件系统的设计优化,选择合适的设计方法与应用构件,争取不断提高其最终应用效果。

参考文献

无线电监测篇7

【关键字】无人机反制监测

无人机无疑是近期发展最快应用最迅速的领域之一,它给农业喷洒、航拍测绘、森林排查等很多领域带来了空前的便利,但也出现了一些令人担心的现象:非法使用的无人机进入禁飞空域或保护空域,过大的功率影响了其它正常的无线电通信,甚至有人利用无人机进行贩毒和恐怖主义活动,对人民群众的生产生活造成巨大威胁和伤害。尤其是无人机的发射功率经常对其所处领域内正常使用的无线电设备造成干扰,给无线电管理及监测工作带来许多困难。因此,在无线电管理工作中,对无人机的监管和反制迫在眉睫。

一方面国家应该积极通过法律进行监管,出台相关政策法规,限制无人机的使用,比如加强法律监管,控制登记、注册、准入、使用及管理;另一方面加快无人机反制技术研发和产品应用,通过技术进行监管。

目前,国内外对无人机的反制体系由探测跟踪与预警技术、干扰技术、毁伤技术以及伪装欺骗技术领域构成,通过信号干扰、雷达探测、激光炮击落、综合型技术等几种方式实施。

信号干扰。如果无人机自身无法获得足够精确的坐标数据,则无法正常航行,因此无人机通^安装GpS信号接收机,采用GpS卫星导航系统与惯性导航系统相结合的方式进行飞行控制。信号干扰技术是通过影响无人机的GpS信号接收机,使其只能依靠基于陀螺仪的惯性导航系统,而无法获得足够精确的自身坐标数据。如果没有精确的地形坐标,照相机和摄影机获得的情报将没有任何价值,从而达到反制无人机的目的。一些雷达可以对固定翼飞机、直升机、地面目标、干扰机和弹道目标进行分类与跟踪。系统利用摄像机、雷达和先进的电子设备监控无人机接收和传输的信号,从而对其进行追踪并确定其类型。一旦锁定目标,就会利用其专有技术控制无人机,甚至将其坠毁。

如果无人机不得不销毁,最好办法就是用精密激光将其烧毁坠落,激光发射器可以瞄准无人机的任何部位。

综合性技术。首先使用雷达和光学仪器搜索无人机,当探测到目标后,动态定位和视频追踪系统进行跟踪,随后定向射频干扰系统工作,发射大功率干扰射频,干扰无人机自控系统,切断无人机与控制中心的数据联接或无线电通讯,致使其无法飞行,导致坠毁、迫降或返航。

在无线电管理工作中,对于民用无人机,无论采用何种反制措施,对无人机进行探测跟踪和预警是前提条件。大体分如下环节进行:探测、识别、测向定位,然后干扰对抗压制无线电控制无人机或操作者。

首先要进行有效探测和识别,其目标是快速、稳定探测无人机的无线电控制链路,可以实现早期警告,甚至是在无人机起飞前,比如一旦无人机远端控制信号打开系统可立即探测到无线电控制信号。

目前可以采用的解决方案包括:通过雷达探测、电子光学/红外探测或者声学探测方法在保护区域探测无人机。在无线电控制无人机监测领域的主要难点是响应时间――必须在最短时间内检测、识别、定位和反向控制目标信号。一般定位远端操作者通过检测上行链路,定位无人机则通过检测下行链路。

对于采用跳频和wiFi的控制微型无人机,为了检测天线附近所有已激活的RC信号,初步任务是监测相关iSm频段。借助宽带监测,将有利于建立所有由RC使用频率的完整列表,确保获得较高截获概率。检测到的信号经过在线或离线分析后测量跳频参数。进一步分析检测到的跳频信号,可确定每一跳的相关技术参数(例如:持续时间、带宽、电平、调制、符号速率),从而能对短时间发射信号进行分类。便可对宽带信号场景中所有检测到的RC链路信号有全面了解。分离和识别出已知和未知的RC发射机。

发现可疑信号,就需要进一步测向与定位。为了应对无线电控制无人机,了解无人机的到来方向和驶去方向,甚至了解远程控制它的操作人员的位置非常有必要。无线电控制无人机的测向或定位由高性能移动或固定测向机实现。信号被非常灵敏和精确的测向天线捕获,由于含有大量天线单元,该天线具有高抗反射能力。信号测向可在高达6GHz频率范围内进行。

采用干扰和对抗,对无人机进行反制。由于大多数无人机都有“失效安全”模式,为了中断操作者和无人机之间的通信链路,通过有效干扰RC链路信号或致使目标RC链路断开,目标无人机和外界的联系被中断,破坏无人机正常工作并使其陷入孤立状态,最终使得无人机迷航、自动返航、甚至坠毁。最终达到解除无人机干扰危害的目的。

民用无人机的发展迅猛,针对其的无线电管理监测技术还处在起步阶段,必须不断完善和探索无线电探测、识别、测向定位等技术,逐步健全无人机适航管理规范,才能确保我国无人机频率的管理工作步入健康有序的发展轨道。

参考文献

无线电监测篇8

关键词:网格化;无线电监测;无线电管理

中图分类号:tn98文献标识码:a文章编号:1671-2064(2017)08-0026-01

网格化技术在计算机领域中的应用越来越广泛,在无线电监测与管理领域中应用网格化概念,是以数据信息的监测为主的,并且能够对无线电监测技术、无线电刑侦管理和无线电业务应用之间的关系进行强化,该技术的应用可以提高无线电精细侦测、动态评估和实时分析的水平,实现各种信息资源的有机整合与共享。

1网格化技术在无线电监测中的应用意义

网格是信息技术领域中的一种全新的技术,是计算机中集成的一个计算和资源环境,包含多个机构的虚拟组织和资源,其主要目的是对各种资源共享问题进行解决。通过网格所协调的资源和用户一般不是通过计算机中央控制系统来控制的,而是存在多个控制领域,因此在计算机系统中会出现比较松散的结构,为了对这个松散的结构进行耦合,控制管理各种资源,则必须要使用标准的、开放的和通用的协议和接口来解决各种基本问题,比如计算机操作的认证、授权、资源的访问等。网格就是一种新的计算机基础设施,可以向计算机虚拟组织中的用户提供相关的服务。

无线电监测在现代人们的日常工作当中占据了十分重要的地位,是一种动态、实时的监测技术,给无线电频谱管理提供了重要的数据材料以及技术保障,可以对无线电管理工作进行完善。网格化无线电监测系统,指的是通过网络将各个区域的检测传感器节点采集到的数据汇集起来,并且传给控制中心,然后由控制中心对各种数据进行处理的技术。该系统充分利用了全球定位技术,弥补了传统的无线电监测站监测数据的相关性不足的问题。

2网格化无线电监测应用

2.1对传感器节点进行控制

传感器节点是网格化无线电监测系统的基础构成部分,其质量和性能会直接影响整个监测网格工作的水平,节点的灵敏度也直接决定了网格划分的具体面积。在无线电监测过程中,应该要设置相应的传感器节点,并且按照相应的技术标准,结合环境要求对具体的传感器节点参数进行设置,比如监测节点的频率应该要保持在30-3000mHz之间,接收的灵敏度为-95dBm,接收机的瞬时带宽不小于20mHz,频率的分辨率不超过10Hz。一般来讲,监测节点使用的解调类型有Fm、Cw和USB等。对于一些小型的监测站,则必须要根据具体的需求来选择满足网格化监测要求的数据传输方法,或者采用以太网来确保传输的稳定性。

2.2网格化无线电监测的关键技术

在网格化无线电监测系统中,使用的技术主要有时差定位技术、网络化配置技术、信号分类和识别技术、算法和模型技术等,在具体的监测过程中,应该要对网格化相关理论进行了解,并且要在此基础上开展相应的试点网实验运行,实现对监测体制以及监测平台的协调和配套。

3无线电管理网格化的分层及功能

在无线电管理过程中应用网格技术,则应该要首先实现对无线电管理系统的分层,一般可以分为五层,第五层为最高层,具有最大的网格面积,并且随着层数递减,面积相应递减。第五层为信息总览层,主要实现对监测区域的无线电业务的分布情况、使用情况以及无线电涵盖区域内的人口、企业等社会类信息进行监管。第四层为公共信息层,主要是对第五层中的信息管理的细化,使得各个细节管理目标可以得到落实。第三层是统计分析层,主要目的是用以展示各种业务的数据统计分析数据和结果。第二层是监测或业务网格层,主要是用于对无线电频谱以及无线电业务进行监测和管理,并且要及时反馈监控的信息,确保管理人员对无线电系统的工作状况有所了解。第一层为管理网格层,其网格面积最小,主要是用于对网格管理过程中的各种具体的信息进行记录,这也是网格化的基础单位,不仅给外界展现了最小管理尺度,而且还对管理区域进行了矢量化的划分,给数字化管理的实现创造了有利的条件。

在无线管理过程中采用网格化技术进行分层管理,首先应该要对各个部分进行数字化编码,通过建立自由数据库来提供信息保障。在数据库的建立过程中也应该要加强对网格化技术的应用,在网格数据库中,包含众多的数据库系统,这些数据库系统作为一个整体,为用户提供相关的服务,比如网格数据服务、网格数据传输服务等。另外,还应该要对监管的对象以及业务属性进行划分,使得管理过程可以更加精细,而且可以实现动态化管理。

4结语

综上所述,伴随着无线通信技术的迅速发展,人们通信过程中使用的无线信号越来越多,为了提高通信质量,则必须要加强对这些信号的有效管理,保证各个无线电业务、工作站等不受非法的无线频段的影响,实现规范化的无线通信。网格化管理技术在无线电监测以及管理过程中具有十分重要的意义,在未来无线电技术的发展过程中,还应该要加强对网格技术的研究和应用,以此提高无线电技术水平。

参考文献

[1]戴超.网格化无线电监测和管理的分析与应用[J].中国新通信,2014(08).

无线电监测篇9

【关键词】无线广播发射台自动化信号监测

无线广播发射台自动化是一个集播出设备间的协调操控、自动监测和安全保护为一体的综合自动化系统。将广播、电视节目信号的电磁波传送给广大听众,它属于一种公共基础设施,因此这就需要建立一套合理、科学的无线发射台信号自动化监测系统,在一体化的框架设计中,保障发射台的安全播出能力。自动化监测系统能够对信号进行实时监测,对发射台输入信号源、分配器、切换器以及无线接收部分进行信号监视,最终实现全自动化的监测,避免人员值守出现的漏洞问题。

1自动化机房监测系统

自动化无线广播电视发射台在信号传输中是通过接收兄弟单位传输过来的信源,在经过台中间的链路环节之后,进入到发射机实施发射,为广大听众提供电视、广播的信号传送。其电视节目的信号包括aV信号、aSi信号、高标清SDi信号等,广播节目的信号包括:音频信号、aeS信号等,为了提高广播和电视节目的信号来源具有安全性和有效性,无线监测系统提供的是多种信源,将其通过专用分配器来分配信号。各路信号在完成了切换之后,能够及时判断出信号的强度,便于节目顺利播出。而自动化监测系统根据其监测功能主要分为:处理层和展示层;处理层采用的是嵌入式模块化板卡结构,该功能通过硬件来完成信源以及切换,最终将监测后的数据以及完整码流传到网络中,提高信号传输质量;展示层中,当监测链路中的信号出现故障时,系统会自动生成语音,以便工作人员及时处理,同时还可以根据信号报警判断出故障部分,通过远程控制来提高信号传输安全性。

电视发射台自动化监测系统中,主要采用的是嵌入式信号监测,该系统能够满足复杂的机房内部环境,并且可以长时间稳定运行,其中嵌入式监测系统的组成部分是:监测板卡、工业机箱和电信级直流供电电源。嵌入式核心监测板卡:无线监测系统采用的是主流的DSp+FpGa架构,可以促进设备的稳定运行,并且发挥计算机能力以及高性能的处理效果。该板卡提供一种自动检测故障以及报警系统,在网络组播技术完成之后,有利于数据的传输。此系统在机箱设计中,采用的是机架式,并且是后装载设计,支持热插播。机箱内在将可插拨抽取式风扇模块,在机箱两侧形成空气流通,进行冷却散热。电信级直流供电电源同样采用机架式设计,支持交流输入,具有自动负载均衡的功能。系统在运行中支持过温、过流、过压以及断路保护功能,在远程监控中,可以对无线广播电视发射台的工作状态指示以及温度实时监测。

2画面节目质量监测

画面节目质量监测系统中,在无线远程控制中,对输入信号源、分配器、切换器以及相关的节点进行质量监测,在实时监测系统中,能够自动产生报警,该系统采用的是嵌入式前端输出的tSoverip组播码流,对画面节目进行监视,该系统的功能是:系统在获得嵌入式信号输出的组播码流,能够实现对信号节目的统一调度,具有较强的灵活性,当监测报警主机获取组播码流后,进行实时监测,降低了系统故障的发生。监测系统中,对图像静帧、图像黑场、视频伴音等实时监测和报警,确保每个节目顺利播出。同时兼备多种报警方式,当节目出现故障时,自动化系统中可以通过语音、状态灯、图像边框等多种方式同时报警,这样有助于值班人员及时维护系统。该系统在运行中支持数字电视节目、模拟电视节目和广播,还可以支持录像查询和存储。在无线广播电视发射台自动化信号监测系统的框架设计中,采用画面节目,将该系统在嵌入式网络下,能够对录像进行全程监控,当出现故障时,可以提前判断并且快速分析。该系统采用的是磁盘预分配方案,当硬件出现故障时,可以通过读写来扩展计算机空间,减少了软件对磁盘的重复读写。该系统支持缓存各个节目的录像数据,通过设定时间以及具体的空间来预先配置磁盘空间,另外加入一个录像文件的索引文件,自动化信号监测过程中,能够将录像文件按照预先设计的顺序逐步写入,降低磁盘读写的频率,在索引的作用下,还可以快速查找文件,提高无线广播的运行效率。

3无线广播电视发射台的综合报警系统以及系统管理

无线网络电视发射台是一项综合自动化系统,因此该系统需要在数据格式以及编码上做研究,实现发射台内运行数据的统计分析、综合管理以及挖掘数据的潜能,提高系统运行的安全性和长期性。自动化信号监测系统具有可靠的数据传输链路,需要加强身份验证以及防火墙装置,做好安全隔离保障。

系统在自动化监测过程中,支持多种报警系统提醒值守人员。主要的报警系统是:清晰语音、指示灯的状态以及图像边框的颜色变化。在语音监测中,在逻辑处理之后根据不同的报警信息进行分类,按照报警信息以及报警规则,通过音频混合器来将广播电视节目伴音集中输出,在无线网络传播中,完成节目的监听,加强伴音效果。系统管理方面,通过实时监测的数据,在无线网络支持下,有目的的选择节目,另外可以增加用户权限来加强系统的安全性。

4总结

通过分析无线广播电视发射台自动化信号监测系统,基于无线网络应用下,在数据层和应用层中实现了对信号的自动化监测,加强了设备的自动化以及协调操作,改善了信号播出效果,提高了发射台的自动化管理,这对于进一步发展我国通信行业的发展有着巨大的推动意义。

参考文献

[1]吴志勇,孟宪国,钟永康.广播电视发射台自动监控系统的应用及对策探析[J].广播电视技术,2013(11).

[2]张金成,朱利民,刘永新.自动化监控技术在电视发射台系统中的应用研究[J].广播电视信息,2014(23).

作者简介

及婷婷(1981-),河北省沧州市人。大学本科学历。现为沧州广播电视台助理工程师。主要研究方向为无线信号发射。

无线电监测篇10

关键词:变电站;温度;监测;预警系统;项目

为实时掌握10kV开关柜内设备的运行工况,我局与珠海赛迪生电气设备有限公司共同开发研制了tmS系列无线式温度在线监测预警系统,对10kV开关柜柜内带电设备搭接部位进行在线温度监测,在线诊断出即将逾限的温度预警,提醒运行部门提前制定计划进行发热处理,预防事故的发生,减少事故的损失,同时还对安装有二次保护装置、测控设备的主控室、高压室环境温度进行监测、分析和预警,在运行环境温度越限时发出预警信号,通知整改,延长二次设备的使用寿命。

1.技术方案

1.1.1系统结构

系统采用分层分布式结构,由温度采集模块、温度传输单元、通信管理装置、用户手机控制室上位机、调度中心站端上位机等单元组成,其系统结构图如下:

温度采集模块(简称tmp)

 用于温度采集和采得数据的无线发送。分为发射盒和传感头,传感头通过导热胶固定在高压开关接线端、高压电缆接头处、母线的连接点、变压器套管等需测温的位置,相连的发射盒安装在等电位的铜牌上,可根据现场情况选择安装位置。

温度传输单元(简称ttm)

用于无线接收监管区域所有tmp的数据并上传。可在线监测99个测温点,可与tmU安装在一起或独立安装。

通信管理装置(简称tmU)

 用于现场设定、查询相关信息,将其他单元的信息汇总、记录,并上传至手机和上位机。可自动生成对应各测温点的实时、历史趋势曲线,并可按照用户习惯选择曲线、柱状图显示,可配合管理人员分析各测温点的动态,预测故障发生部位。

用户手机控制室上位机

子站监控各测温点的实时情况。若出现报警信号,采用不同的颜色提醒管理人员。

调度中心站端上位机

 远程监控各子站的测温情况。若出现报警信号,采用不同的颜色提醒管理人员,及时通知相关人员进行巡查。

 

1.1.2tmS系列无线式温度在线监测预警系统技术特点

  1.在线实时自动采集运行设备的关键部位温度,无线通讯方式上传数据;通过后台软件系统可同时监测不同区域的温度数据采集,集中指示各个检测点的位置及对应温度值。

  2.可独立设定各组被测点的名称、温度阈值,当检测到的温度超过设定阈值时,自动发出过温报警信息,并能根据不同的报警状态调整告警级别(预警和紧急告警)及告警频率。

  3.备具有自检功能,设备的运行状态在后台软件有显示,并有通讯中断或设备故障等提示或告警信号,自检周期可在5~10分钟范围内任意设定。当检测发现设备故障时,无线式温度在线监测系统可通过多种通讯方式发出报警信息:RS—485通讯、tCp/ip、GpRS组网通讯和GSm手机短信等。

  4.软件可保存设备三年的历史数据,可通过报表或曲线直观的察看各测温点的历史数据及趋势曲线,并能打印,以供存档调阅。

  5.温度采集模块:测温和信息发送的间隔时间根据设备温度和温度变化量可在1~120分钟范围内任意设定,并保证在每1分钟检测一次测温和信息发送的情况下,设备能正常的运行6周年不更换电池。

  6.温度传输装置:采用高频无线电通讯方式接收温度采集模块的各种信息;完全与电气设备隔离,至少可监测60个测温点;

  7.通信管理装置:实现与管理机的数据交换。使用大屏幕显示,用户可定义测温点名称,直接将过温点报警信息发送到指定手机。

  8.监测管理软件系统用来实现相关的操作和监测,具有以下基本功能:

1)立体流程画面的显示功能

2)历史趋势显示功能

3)报警功能

4)声音报警

5)数据打印功能

6)数据上传和导出功能

7)系统自检功能

8)具有多种类型图表、系统图、3D/2D曲线图、梯形图、柱状图等

9)可生成相关表格:实时数据表、历史数据及统计报表、设备参数表、报警一览表、常用数据表、设备参数表、目录表、备忘录等

10)可以在系统图上直接查询设备台帐信息、运行参数信息、运行统计信息等。

9.系统容量:支持互联网方式构建系统,可监测25000测温点。

2.2小结

目前最多采用的测温方法是粘贴示温腊片、使用红外测温仪、使用红外成像仪等设备;但由于现场情况的限制,无法对开关柜内的隐蔽点、关键点进行实时温度监测。经项目组人员的共同努力,tmS系列无线式温度在线监测预警系统于2009年07月正常投入运行。该系统的使用,将对开关柜内设备的发热情况及保护装置运行环境温度情况发挥良好的监控作用,可以根据预警信息及时改进保护装置运行环境温度和提前制定计划发热设备的消缺计划,预防事故的发生,减少事故的损失,同时也减轻运行部门设备巡查负担。本项目具有一定的实用推广价值。

2.测试报告

2.1温度采集模块精度测试报告

标准输入值:0℃【冰水混合物】、100℃【沸水】测试人:朱浩、许文才、姚冠雄

序号

采样点

温度值(℃)

装置实测值(℃)

误差

1

55011刀闸a相母线侧

1.1

1.1%

100

100.2

0.2%

2

55014刀闸B相主变侧

1.1

1.1%

100

100.1

0.1%

3

552a2刀闸B相母线侧

1.1

1.1%

100

100.2

0.2%

4

552a4刀闸C相主变侧

1.1

1.1%

100

101

1%

5

552B2刀闸C相母线侧

1.1

1.1%

100

101

1%

6

552B4刀闸a相主变侧

1.1

1.1%

100

101

1%

3.2功能性测试报告

温度越限报警测试

序号

采样点

测试温度

报警信号

手机短信

1

5111刀闸a相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

2

5111刀闸B相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

3

5111刀闸C相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

4

5114刀闸a相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

5

5114刀闸B相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

6

5114刀闸C相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

7

5132刀闸a相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

8

5132刀闸B相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

9

5132刀闸C相母线侧

70℃

正常报警

正常发出

10

5134刀闸a相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

11

5134刀闸B相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

12

5134刀闸C相线路侧

70℃

正常报警

正常发出

温度越限告警测试

序号

采样点

测试温度

告警信号

手机短信

1

5121刀闸a相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

2

5121刀闸B相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

3

5121刀闸C相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

4

5124刀闸a相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

5

5124刀闸B相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

6

5124刀闸C相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

7

5142刀闸a相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

8

5142刀闸B相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

9

5142刀闸C相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

10

5144刀闸a相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

11

5144刀闸B相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

12

5144刀闸C相母线侧

100℃

正常告警

正常发出

2.3小结

经过近5个月的试运行,对现场监测数据的分析、对比,初步判断该系统监测数据稳定,并能够反映10kV开关柜柜内设备的实际运行状况,基本达到预期的设计目的,小结如下:

1)经测试温度采集模块的精度,平均相对误差小于0.99%,最大误差小于1.15%,低于技术指标规定的2%,从而保证无线式温度在线系统的监测实时精度,实现温度预警与温度告警。

2)实现了10kV开关柜柜内设备关键、隐蔽部位以及主控室、高压室环境温度的实时监测;

3)该系统通过对各关键点、隐蔽点的实时监测,为实现10kV开关柜的“状态检修”提供了重要的数据支持,对10kV开关柜设备的运行管理,防止开关柜中的触点和母排、电缆连接处等部位因老化、松动或接触不良导致接触电阻过大,而导致在正常负荷下出现过热现象起到重要的作用。

3.总结

本项目自立项之初,严格遵循考察——设计——施工——验收等系列的标准,在施工进度上,基本按照要求完成工期,在系统功能、性能、稳定性方面也经受了一定的考验,目前项目已经全部完成并投入运行,实时对110kV金里变电站设备在线温度监测,通过详细记录设备温度变化的曲线、环境温度,分析设备发热故障特性,以达到提高设备的可靠性,防止发生严重故障的目的,并为今后分析、整改设备的运行环境温度提供充足的数据支持,从而节省人力物力资源,实现了项目立项的预期目标,本项目的投入使110kV金里变电站的设备维护管理水平提升到一个新的高度。

目前,在提倡节能、节约的大环境下,如何有效地利用资源是重要的问题,以往的计划检修往往会造成人力、物力的浪费,甚至会造成过度的维修,而以设备实时在线状态为基础的“状态检修”技术必将引起电力系统检修方式的变革,我局在本项目的基础上,将会进一步探讨今后实施“状态检修”的理论和实践基础,从而提高工作效率,更好地服务于社会。其主要推广前景如下:

1.采用无线式温度在线监测预警系统,替代红外线测温、粘贴示温蜡片测温等的传统测温方法,解决隐蔽设备的测温问题。

2.实时监测隐蔽设备关键点的温度变化,实现远方温度采集监测、实时温度数据显示,通过接入综自系统,实现超温报警功能,使设备维护人员及时、准确的判断设备的运行情况,确保设备的安全运行,提高电网的供电可靠性。