李禹

摘? ?要：隨著我國社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們的生活水平得到極大的提高，用電的需求也在不斷增加。在用電的過程中如何避免電氣災(zāi)害的發(fā)生，成為人們重點關(guān)注的問題。智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)在預(yù)防電氣災(zāi)害發(fā)生方面發(fā)揮著重要的作用，作為一個完整的漏電保護系統(tǒng)，相關(guān)的漏電保護技術(shù)也在不斷地發(fā)展和進步。該文對智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)進行了相應(yīng)的闡述，分析了該檢測系統(tǒng)的工作原理、系統(tǒng)的架構(gòu)，探討了智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)的設(shè)計。

關(guān)鍵詞：漏電開關(guān);智能檢測系統(tǒng);開發(fā)設(shè)計

中圖分類號：TM561? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在我國社會經(jīng)濟快速發(fā)展的同時，我國電力工業(yè)得到了較快的發(fā)展，社會的用電量也在迅速的增長，用電安全問題也越來越得到人們的普遍關(guān)注?，F(xiàn)代社會的發(fā)展已經(jīng)離不開電力的供應(yīng)，電能已經(jīng)涉及人們生活的方方面面，隨著人們用電量的不斷增加，由于漏電而產(chǎn)生的電氣災(zāi)害也越來越多，給社會經(jīng)濟和人們生命財產(chǎn)帶來嚴重的危害，所以人們對于漏電保護開關(guān)的性能要求也越來越高。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展以及相關(guān)人員的不斷研究，在當今信息化社會環(huán)境下，智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)在一定程度上能夠有效減少電氣災(zāi)害的發(fā)生，從而保障用電安全，該文主要對智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)進行了相應(yīng)的研究。

1 智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)

1.1 智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)介紹

在低壓用電保護中，漏電保護是得到廣泛應(yīng)用的一種保護技術(shù)，對于防止漏電以及觸電傷亡事故具有重要的作用。運用智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)能夠及時發(fā)現(xiàn)漏電和跳閘的情況，并智能提醒相關(guān)人員及時處理相應(yīng)的漏電安全隱患。

該系統(tǒng)能夠準確、實時地監(jiān)測電氣漏電開關(guān)容易發(fā)生的故障以及異常的狀態(tài)，可以針對存在的安全隱患進行報警，對故障的性質(zhì)和發(fā)生的位置進行快速的定位，從而幫助有關(guān)人員更好地解決漏電故障，保障供電和用電的安全性和可靠性。智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)可以遠程管理相應(yīng)的信息采集設(shè)備，例如漏電保護開關(guān)、集中器等信息采集設(shè)備;可以遠程操控漏電保護開關(guān)，還可以收集、分析和統(tǒng)計有關(guān)電力用戶三相電壓和電流的相關(guān)數(shù)據(jù)。

1.2 相關(guān)工作原理分析

漏電保護器種類很多，但是基本的結(jié)構(gòu)和工作原理都相同，一般漏電保護器都是由檢測元件、中間環(huán)節(jié)以及執(zhí)行機構(gòu)組成。漏電保護開關(guān)作為常用的保護器，與漏電火災(zāi)報警系統(tǒng)相結(jié)合，能夠有效防止電氣災(zāi)害的發(fā)生。當用電設(shè)備或者線路的絕緣體發(fā)生破損時，系統(tǒng)就會產(chǎn)生漏電流，經(jīng)過用電設(shè)備保護線或者大地回流到供電的電源處，這時漏電保護裝置中的感應(yīng)器就能夠檢測出漏電信號，漏電保護器會進行自動切斷電源的供應(yīng)，進而避免電氣安全事故的發(fā)生。智能漏電保護器工作原理圖如圖1所示。

2 智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)需求分析及其架構(gòu)

2.1 智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)需求

隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電力行業(yè)也在向著網(wǎng)絡(luò)化、無線通信化以及智能管理化方向發(fā)展，但是智能漏電保護器在運行中也會發(fā)生故障，這時就需要設(shè)計相應(yīng)的智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)需要滿足以下的條件。1）智能終端檢測儀器內(nèi)需要安裝相應(yīng)的GPS定位模塊，使用GPRS無線通信傳輸相應(yīng)的檢測數(shù)據(jù)，從而做到檢測工作的無線管理、數(shù)據(jù)融合以及智能診斷，提高電力系統(tǒng)的運行安全。2）對在不改變原有系統(tǒng)的前提下智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)進行開發(fā)和應(yīng)用，對原來的管理系統(tǒng)進行集成，從而減少系統(tǒng)開發(fā)的成本和時間，以便更好地服務(wù)于原來的檢測系統(tǒng)。3）通過系統(tǒng)的PC客戶端，管理人員能夠及時掌握相應(yīng)的信息，并進行統(tǒng)籌協(xié)調(diào)，方便管理人員更好地安排相應(yīng)的工作，從而降低出錯率。4）后臺管理系統(tǒng)要能夠在常用的操作系統(tǒng)上進行安全、可靠的運行。操作界面要簡潔，方便管理人員使用;同時能夠及時更新和處理相應(yīng)的數(shù)據(jù)，保證數(shù)據(jù)的準確性和時效性，使管理人員能夠及時發(fā)現(xiàn)并處理相應(yīng)的故障。

2.2 系統(tǒng)的設(shè)計思路及架構(gòu)分析

首先構(gòu)建各個臺區(qū)的漏電保護設(shè)備數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)庫中包括漏電保護器型號、額定值、地圖分布圖、管理負責(zé)人，從而方便對漏電保護器進行檢測管理。檢測人員通過使用手持測試儀就可以進入測試狀態(tài)，儀器會自動打開后臺的管理數(shù)據(jù)庫;測試設(shè)備的動作電流、動作時間，使用GPS定位儀確認地理位置。測試數(shù)據(jù)進行自動存儲、顯示并通過GPRS傳輸?shù)胶笈_服務(wù)器中，為了防止GPRS因為新到問題而漏傳數(shù)據(jù)，存儲的數(shù)據(jù)還可以使用USB通信方式上傳到后臺服務(wù)器數(shù)據(jù)庫中。上層管理系統(tǒng)采用B/S模式瀏覽該運行管理數(shù)據(jù)庫。

智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)的架構(gòu)包括移動手持測試儀、PC側(cè)終端、服務(wù)器端3個部分，其總體架構(gòu)如圖2所示。系統(tǒng)的硬件包括移動手持測試儀，而在測試儀中包括基于單片機的動作特性測試模塊、數(shù)據(jù)存儲及GPRS遠傳模塊，GPS全球定位系統(tǒng)模塊。

3 智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)模塊設(shè)計

3.1 檢測系統(tǒng)的設(shè)計原則

智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)的設(shè)計要滿足實用性、先進性、可靠性、經(jīng)濟性和開放性的原則。對漏電保護器進行實時檢測，能夠幫助相關(guān)人員更好地監(jiān)管漏電保護器，實現(xiàn)漏電保護裝置的信息化、智能化，從而提高工作的效率，保證用電的高效性以及安全性。系統(tǒng)設(shè)計中使用的技術(shù)要有良好的擴展性，能夠為系統(tǒng)功能的延伸建立良好的基礎(chǔ)。

檢測系統(tǒng)使用的是功能模塊化設(shè)計，每個模塊都是獨立運行的，即使某一模塊發(fā)生了故障，系統(tǒng)也可以正常的運行，并采取相應(yīng)的應(yīng)急措施。在保證系統(tǒng)可靠性的前提下，對于系統(tǒng)軟、硬件的配置和數(shù)據(jù)庫的建立都要充分考慮其經(jīng)濟效益，在保證系統(tǒng)正常的前提下最大限度地使用現(xiàn)有的資源和設(shè)備，降低相應(yīng)的成本。隨著信息技術(shù)的迅速發(fā)展，硬件的更新速度也在加快，系統(tǒng)的開發(fā)要考慮到未來的發(fā)展，保持相應(yīng)的開放性，以適應(yīng)未來的升級和功能的擴展。

3.2 檢測系統(tǒng)模塊設(shè)計

檢測系統(tǒng)根據(jù)漏電保護器用戶相關(guān)需求，主要可以分為PC側(cè)終端、服務(wù)器端和移動手持終端3個功能模塊。

3.2.1 PC側(cè)終端功能模塊

PC側(cè)終端是系統(tǒng)的軟件端，可以與漏電保護器的主服務(wù)器進行數(shù)據(jù)交互，其又可以分為4個模塊。1）設(shè)備檢測模塊，該模塊能夠根據(jù)設(shè)備的名稱、類型等信息進行設(shè)備狀態(tài)的查詢，還可以對各個設(shè)備的歷史情況進行查詢。2）智能診斷模塊，能夠按照相應(yīng)的評判標準，智能診斷和分析測量到的漏保數(shù)據(jù)，當檢測到數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時，系統(tǒng)會進行自動報警處理，通過相應(yīng)的定位信息，相關(guān)維修人員就可以快速做出決策，排除相應(yīng)的故障。3）設(shè)備管理模塊，該模塊能夠修改保護整定值，并對設(shè)備信息進行添加和修改。4）系統(tǒng)管理模塊，能夠進行相關(guān)權(quán)限的管理以及應(yīng)用程序的更新。

3.2.2 服務(wù)器端功能模塊

服務(wù)器端需要接收現(xiàn)場測試端傳來的數(shù)據(jù)，采用GPRS無線傳輸技術(shù)，同時使用Socket無線數(shù)據(jù)接收輸出命令，這樣就能夠保證數(shù)據(jù)的實時接收和處理移動手持終端對服務(wù)器的相關(guān)數(shù)據(jù)請求。服務(wù)器端的結(jié)構(gòu)示意圖如圖3所示。

服務(wù)器端程序主要的功能就是將服務(wù)器與PC端之間的數(shù)據(jù)進行交換。同時，移動終端和服務(wù)器端數(shù)據(jù)庫需要保持數(shù)據(jù)的實時通信。

3.2.3 移動手持移動手持終端模塊

漏電保護器移動手持測試儀的主要作用是幫助工作人員進行漏電保護器的現(xiàn)場檢測，其不但具備漏電保護器動作值檢測的功能，還具有上報檢測數(shù)值和GPS定位功能。功能結(jié)構(gòu)圖如圖4所示。

4 結(jié)語

綜上所述，隨著社會用電量的不斷增加，用電安全成為人們重點關(guān)注的內(nèi)容，而應(yīng)用智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)，在一定程度上能夠有效減少電氣災(zāi)害的發(fā)生。智能漏電開關(guān)檢測系統(tǒng)能夠?qū)﹄姎饩€路的故障和異常狀態(tài)進行準確的監(jiān)控，并做出正確的判斷，從而降低電氣故障發(fā)生的可能性，保障用電安全。

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