智能漏電開關檢測系統的開發設計

李禹

摘? ?要：隨著我國社會經濟的不斷發展，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害的發生，成為人們重點關注的問題。智能漏電開關檢測系統在預防電氣災害發生方面發揮著重要的作用，作為一個完整的漏電保護系統，相關的漏電保護技術也在不斷地發展和進步。該文對智能漏電開關檢測系統進行了相應的闡述，分析了該檢測系統的工作原理、系統的架構，探討了智能漏電開關檢測系統的設計。

關鍵詞：漏電開關;智能檢測系統;開發設計

中圖分類號：TM561? ? ? ? ? 文獻標志碼：A

0 引言

在我國社會經濟快速發展的同時，我國電力工業得到了較快的發展，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注。現代社會的發展已經離不開電力的供應，電能已經涉及人們生活的方方面面，隨著人們用電量的不斷增加，由于漏電而產生的電氣災害也越來越多，給社會經濟和人們生命財產帶來嚴重的危害，所以人們對于漏電保護開關的性能要求也越來越高。隨著科學技術的不斷發展以及相關人員的不斷研究，在當今信息化社會環境下，智能漏電開關檢測系統在一定程度上能夠有效減少電氣災害的發生，從而保障用電安全，該文主要對智能漏電開關檢測系統進行了相應的研究。

1 智能漏電開關檢測系統

1.1 智能漏電開關檢測系統介紹

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

該系統能夠準確、實時地監測電氣漏電開關容易發生的故障以及異常的狀態，可以針對存在的安全隱患進行報警，對故障的性質和發生的位置進行快速的定位，從而幫助有關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。智能漏電開關檢測系統可以遠程管理相應的信息采集設備，例如漏電保護開關、集中器等信息采集設備;可以遠程操控漏電保護開關，還可以收集、分析和統計有關電力用戶三相電壓和電流的相關數據。

1.2 相關工作原理分析

漏電保護器種類很多，但是基本的結構和工作原理都相同，一般漏電保護器都是由檢測元件、中間環節以及執行機構組成。漏電保護開關作為常用的保護器，與漏電火災報警系統相結合，能夠有效防止電氣災害的發生。當用電設備或者線路的絕緣體發生破損時，系統就會產生漏電流，經過用電設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，進而避免電氣安全事故的發生。智能漏電保護器工作原理圖如圖1所示。

2 智能漏電開關檢測系統需求分析及其架構

2.1 智能漏電開關檢測系統需求

隨著電子信息技術的發展，電力行業也在向著網絡化、無線通信化以及智能管理化方向發展，但是智能漏電保護器在運行中也會發生故障，這時就需要設計相應的智能漏電開關檢測系統，該系統需要滿足以下的條件。1）智能終端檢測儀器內需要安裝相應的GPS定位模塊，使用GPRS無線通信傳輸相應的檢測數據，從而做到檢測工作的無線管理、數據融合以及智能診斷，提高電力系統的運行安全。2）對在不改變原有系統的前提下智能漏電開關檢測系統進行開發和應用，對原來的管理系統進行集成，從而減少系統開發的成本和時間，以便更好地服務于原來的檢測系統。3）通過系統的PC客戶端，管理人員能夠及時掌握相應的信息，并進行統籌協調，方便管理人員更好地安排相應的工作，從而降低出錯率。4）后臺管理系統要能夠在常用的操作系統上進行安全、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的數據，保證數據的準確性和時效性，使管理人員能夠及時發現并處理相應的故障。

2.2 系統的設計思路及架構分析

首先構建各個臺區的漏電保護設備數據庫，數據庫中包括漏電保護器型號、額定值、地圖分布圖、管理負責人，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，儀器會自動打開后臺的管理數據庫;測試設備的動作電流、動作時間，使用GPS定位儀確認地理位置。測試數據進行自動存儲、顯示并通過GPRS傳輸到后臺服務器中，為了防止GPRS因為新到問題而漏傳數據，存儲的數據還可以使用USB通信方式上傳到后臺服務器數據庫中。上層管理系統采用B/S模式瀏覽該運行管理數據庫。

智能漏電開關檢測系統的架構包括移動手持測試儀、PC側終端、服務器端3個部分，其總體架構如圖2所示。系統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、數據存儲及GPRS遠傳模塊，GPS全球定位系統模塊。

3 智能漏電開關檢測系統模塊設計

3.1 檢測系統的設計原則

智能漏電開關檢測系統的設計要滿足實用性、先進性、可靠性、經濟性和開放性的原則。對漏電保護器進行實時檢測，能夠幫助相關人員更好地監管漏電保護器，實現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。系統設計中使用的技術要有良好的擴展性，能夠為系統功能的延伸建立良好的基礎。

檢測系統使用的是功能模塊化設計，每個模塊都是獨立運行的，即使某一模塊發生了故障，系統也可以正常的運行，并采取相應的應急措施。在保證系統可靠性的前提下，對于系統軟、硬件的配置和數據庫的建立都要充分考慮其經濟效益，在保證系統正常的前提下最大限度地使用現有的資源和設備，降低相應的成本。隨著信息技術的迅速發展，硬件的更新速度也在加快，系統的開發要考慮到未來的發展，保持相應的開放性，以適應未來的升級和功能的擴展。

3.2 檢測系統模塊設計

檢測系統根據漏電保護器用戶相關需求，主要可以分為PC側終端、服務器端和移動手持終端3個功能模塊。

3.2.1 PC側終端功能模塊

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

3.2.2 服務器端功能模塊

服務器端需要接收現場測試端傳來的數據，采用GPRS無線傳輸技術，同時使用Socket無線數據接收輸出命令，這樣就能夠保證數據的實時接收和處理移動手持終端對服務器的相關數據請求。服務器端的結構示意圖如圖3所示。

服務器端程序主要的功能就是將服務器與PC端之間的數據進行交換。同時，移動終端和服務器端數據庫需要保持數據的實時通信。

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，還具有上報檢測數值和GPS定位功能。功能結構圖如圖4所示。

4 結語

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注的內容，而應用智能漏電開關檢測系統，在一定程度上能夠有效減少電氣災害的發生。智能漏電開關檢測系統能夠對電氣線路的故障和異常狀態進行準確的監控，并做出正確的判斷，從而降低電氣故障發生的可能性，保障用電安全。

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