软件系统在接收到探头准备就绪的命令之后，通过与刚才相反的传输通道向探头发送读取电场还是磁场数据的信号，确定后先传输X方向的数据，接收成功后再发送读取Y方向数据的信号，成功后再发送命令读取Z方向的数据，3个分量数据分别读取完毕后再计算综合场强。软件系统在读取数据的同时自动保存测量数据至文件，并在前台界面进行显示。此外，软件还能够对数据进行快速FFT变换、频率分解和频率合成等分析。整套系统具有双向发射和通信功能，软件可以选择进行电场测量或磁场测量，而且可以及时出具测试报告。系统结构如4.5.2系统硬件部分
系统硬件由工频电磁场测量探头与无线通信器两部分组成。工频电磁场测量探头采用意大利PMM公司生产的EHP-50B；无线通信器有两个，一个通过短光纤与测量探头相连(该通信器中含有光/电信号及波特率转换模块)，另一个通过USB串口与计算机连接。下面将作详细的介绍。
1.信号转换模块
信号转换模块放置在无线通信器A中，其功能主要是用于数据信号类型及波特率的转换。当探头信号往计算机中传输时，先将所测数据从光信号转换成电信号(由光电转换模块实现)，并将信号波特率从38.4kHz转换成适宜无线传输模块发送的19.2kHz(由波特率转换模块实现)；反之，当计算机中的操作命令往探头传送时，信号转换模块又可以把电信号转换为探头可以接收的光信号(由电光转换模块实现)，波特率同样由19.2kHz转变为38.4kHz。
系统通信方式采用半双工的通信模式。信号转换模块结构如图4.16所示。
模块中的波特率转换部分使用了两个时钟频率不同的C8051芯片，通过采用并行通信方式将探头测量的38.4kHz数据转换成19.2kHz传至无线发送模块，或将19.2kHz的命令数据转换成38.4kHz的探头接收数据。波特率转换模块如图4.17所示。
2.无线通信器
系统中采用了两个无线通信器，即通信器A与通信器B。通信器A通过一根光纤与测量探头连接，而通信器B则通过串口与计算机相连。通信器A如图4.18(a)所示，它的主要作用是将测量数据转换后进行无线发送和探头操作命令的接收与转换；通信器B如图4.18(b)所示，其主要作用是接收测量数据信号和发送探头操作命令信号。
4.5.3系统软件部分
系统软件部分包括测量分析软件与数据后处理软件两部分。前者主要用于采集由探头传输过来的数据信号，并进行记录、存储与频谱分析等处理，此外，还可以向探头发送操作命令；后者主要是根据测量数据完成整个场域内电场分布的绘制，包括场图与等位线图的绘制等。
通过串口读取电磁探头的测量数据，并在主界面上显示测量数据。同时用户可以根据自己的需要决定是否保存测量数据，测量数据是以Excel文件保存的。根据被测区域的电场或磁场的大小，用户可以自己选择测量单位，控制电磁测量探头的工作。另外，软件还可以对测量数据进行频谱分析。图4.19为软件的结构框图。
由于无线工频电磁测量系统中的EHP-50B工频电磁场测量探头与计算机之间的通信方式是采用的USB-COM的通信方式，在这种工作方式下，不同的用户账号登录Windows系统操作平台时，Windows系统检测到的串口端口号不一致，因此软件每次启动时需要搜索Windows识别的串口端口号。启动软件后，系统将自动从计算机搜索串口COM3-COM9以连接无线测量通信器B。如果搜索不成功，软件将自动关闭；若搜索成功，软件自动提示测量数据需要保存的路径及文件名，并进入测量主界面(测量软件主界面如图4.20所示)。
4.5.4无线工频电磁测量分析系统测试实验
由于测量系统中采用了无线传输模块，因此需要测试系统在高压电磁环境下工作的稳定性，以及无线模块的最大传输距离。2006年在河南某变电站进行了测试试验，试验中分别采用意大利PMM公司的PMM8053A电磁测量仪和无线电磁测量系统测量220kV环境下2052A相开关旁与500kV环境下5041开关与地刀之间连线的电磁场进行比较，验证系统测量数据的准确性。
1.工作稳定性测试
从表4.5和表4.6的数据中可以看出，两者的测量数据基本一致。由于测量探头EH-50B提供了宽带测试要求，因此在采用PMM8053A测量系统测量同一点的电磁场时，其数据也有微小的波动，因此测试试验数据可以表明，无限工频电磁测量系统在高压电磁场环境下，可以稳定工作。
2.无线传输模块最大传输距离测试试验
引入无线传输模块进行电磁场测量，主要目的是为了方便测量，即在测量过程中，可以只移动探头部分，主机不必随测量点的改变而频繁移动，因此需对其最大传输距离进行测试。测试方法如下：将探头固定在一点，将两个无线通信器之间的距离设置较近(2m)，测量该处的电场值，并采用PMM8053A的测量数据确认测量结果的准确性。然后不断增加两个无线通信器之间的距离，直到主机接收到的数据已经不准确时，确定该临界距离为系统正常工作的最大传输距离。表4.7为测试试验数据。
4.6高压变电站工频电磁环境评测和防护
电力系统工作人员是电磁环境影响的主体，为掌握现有变电站作业场所中存在的工频电磁场辐射情况，以及对现有的屏蔽措施的屏蔽效果的分析，我们对500kV变电站的电磁工作环境进行了测量，并对其屏蔽效果进行了分析。
测试表明工作人员处于工频强电磁场下，如果只穿着普通工作服而不采取屏蔽措施，人体所受工频电磁场照射强度较大，有时甚至会超过国家标准所规定的限值。如果采取了有效的屏蔽防护措施(如穿含有防电磁辐射材料的工作服或在安全帽中加此类材料等)，人体所受工频电场强度照射的程度将大大降低(远低于国家标准所规定的限值)，这种屏蔽效能高达几倍甚至上百倍。但该屏蔽方法对工频磁场强度却没太大效果。
4.6.1测试方法
测量点选择按《电力行业劳动环境监测技术规范》(DL/T799-2002)的要求进行。测量方法按《500kV超高压送变电工程电磁辐射环境影响评价技术规范》(HJ/T24-1998)进行。
检测仪器采用无线工频电磁测量系统。
首先，在变电站500kV区和220kV区布置测点。500kV区的测点位于A相5041断路器附近和××线B相电抗器旁；220kV区的测点位于B相20022隔刀母线下方。测试时，先将工频测量探头置于人体仿真模型的胸部(距地面1.5m)，模型不穿屏蔽服直接进行测量，如图4.22(a)所示。测试完毕后将屏蔽服直接穿在模型身上重新进行测量，如图4.22(b)所示。
该屏蔽服由防电磁辐射织物制成。
然后将探头置于模型的头部位置(探头距离地面1.7m)重新进行不戴安全帽和戴安全帽两种情况的测量记录，分别如图4.23(a)和图4.23(b)所示，安全帽同样内衬有防电磁辐射织物。
另外，还在A相5041断路器附近进行了普通工作服与屏蔽服之间屏蔽效能的比较测试，且将测试探头放置在工作人员体外进行测量。如图4.26所示。
4.6.2测试数据与分析
测量的天气状况为晴，温度21℃，湿度45%。表4.8是A相5041断路器附近工频电场与磁场强度，从表中可以看出，未采取屏蔽防护措施时，电场强度要大于国家标准所规定职业暴露限值5000V/m的要求(胸部11800V/m，头部18350V/m)，若穿戴上采用屏蔽材料制成的工作服或安全帽后，所受照射将远小于该限值：胸部为126V/m，头部为4642V/m。
习题
1.讨论电磁干扰测量的内容及过程。
2.简述典型电磁兼容测量环境的特点与适用范围。
3.试论述高压输电线周围或变电站内工频电磁环境测量的内容、标准及方案。
