智能漏电开关检测系统的开发设计
李禹
摘? ?要：随着我国社会经济的不断发展，人们的生活水平得到极大的提高，用电的需求也在不断增加。在用电的过程中如何避免电气灾害的发生，成为人们重点关注的问题。智能漏电开关检测系统在预防电气灾害发生方面发挥着重要的作用，作为一个完整的漏电保护系统，相关的漏电保护技术也在不断地发展和进步。该文对智能漏电开关检测系统进行了相应的阐述，分析了该检测系统的工作原理、系统的架构，探讨了智能漏电开关检测系统的设计。
关键词：漏电开关;智能检测系统;开发设计
中图分类号：TM561? ? ? ? ? 文献标志码：A
0 引言
在我国社会经济快速发展的同时，我国电力工业得到了较快的发展，社会的用电量也在迅速的增长，用电安全问题也越来越得到人们的普遍关注。现代社会的发展已经离不开电力的供应，电能已经涉及人们生活的方方面面，随着人们用电量的不断增加，由于漏电而产生的电气灾害也越来越多，给社会经济和人们生命财产带来严重的危害，所以人们对于漏电保护开关的性能要求也越来越高。随着科学技术的不断发展以及相关人员的不断研究，在当今信息化社会环境下，智能漏电开关检测系统在一定程度上能够有效减少电气灾害的发生，从而保障用电安全，该文主要对智能漏电开关检测系统进行了相应的研究。
1 智能漏电开关检测系统
1.1 智能漏电开关检测系统介绍
在低压用电保护中，漏电保护是得到广泛应用的一种保护技术，对于防止漏电以及触电伤亡事故具有重要的作用。运用智能漏电开关检测系统能够及时发现漏电和跳闸的情况，并智能提醒相关人员及时处理相应的漏电安全隐患。
该系统能够准确、实时地监测电气漏电开关容易发生的故障以及异常的状态，可以针对存在的安全隐患进行报警，对故障的性质和发生的位置进行快速的定位，从而帮助有关人员更好地解决漏电故障，保障供电和用电的安全性和可靠性。智能漏电开关检测系统可以远程管理相应的信息采集设备，例如漏电保护开关、集中器等信息采集设备;可以远程操控漏电保护开关，还可以收集、分析和统计有关电力用户三相电压和电流的相关数据。
1.2 相关工作原理分析
漏电保护器种类很多，但是基本的结构和工作原理都相同，一般漏电保护器都是由检测元件、中间环节以及执行机构组成。漏电保护开关作为常用的保护器，与漏电火灾报警系统相结合，能够有效防止电气灾害的发生。当用电设备或者线路的绝缘体发生破损时，系统就会产生漏电流，经过用电设备保护线或者大地回流到供电的电源处，这时漏电保护装置中的感应器就能够检测出漏电信号，漏电保护器会进行自动切断电源的供应，进而避免电气安全事故的发生。智能漏电保护器工作原理图如图1所示。
2 智能漏电开关检测系统需求分析及其架构
2.1 智能漏电开关检测系统需求
随着电子信息技术的发展，电力行业也在向着网络化、无线通信化以及智能管理化方向发展，但是智能漏电保护器在运行中也会发生故障，这时就需要设计相应的智能漏电开关检测系统，该系统需要满足以下的条件。1）智能终端检测仪器内需要安装相应的GPS定位模块，使用GPRS无线通信传输相应的检测数据，从而做到检测工作的无线管理、数据融合以及智能诊断，提高电力系统的运行安全。2）对在不改变原有系统的前提下智能漏电开关检测系统进行开发和应用，对原来的管理系统进行集成，从而减少系统开发的成本和时间，以便更好地服务于原来的检测系统。3）通过系统的PC客户端，管理人员能够及时掌握相应的信息，并进行统筹协调，方便管理人员更好地安排相应的工作，从而降低出错率。4）后台管理系统要能够在常用的操作系统上进行安全、可靠的运行。操作界面要简洁，方便管理人员使用;同时能够及时更新和处理相应的数据，保证数据的准确性和时效性，使管理人员能够及时发现并处理相应的故障。
2.2 系统的设计思路及架构分析
首先构建各个台区的漏电保护设备数据库，数据库中包括漏电保护器型号、额定值、地图分布图、管理负责人，從而方便对漏电保护器进行检测管理。检测人员通过使用手持测试仪就可以进入测试状态，仪器会自动打开后台的管理数据库;测试设备的动作电流、动作时间，使用GPS定位仪确认地理位置。测试数据进行自动存储、显示并通过GPRS传输到后台服务器中，为了防止GPRS因为新到问题而漏传数据，存储的数据还可以使用USB通信方式上传到后台服务器数据库中。上层管理系统采用B/S模式浏览该运行管理数据库。
智能漏电开关检测系统的架构包括移动手持测试仪、PC侧终端、服务器端3个部分，其总体架构如图2所示。系统的硬件包括移动手持测试仪，而在测试仪中包括基于单片机的动作特性测试模块、数据存储及GPRS远传模块，GPS全球定位系统模块。
3 智能漏电开关检测系统模块设计
3.1 检测系统的设计原则
智能漏电开关检测系统的设计要满足实用性、先进性、可靠性、经济性和开放性的原则。对漏电保护器进行实时检测，能够帮助相关人员更好地监管漏电保护器，实现漏电保护装置的信息化、智能化，从而提高工作的效率，保证用电的高效性以及安全性。系统设计中使用的技术要有良好的扩展性，能够为系统功能的延伸建立良好的基础。
检测系统使用的是功能模块化设计，每个模块都是独立运行的，即使某一模块发生了故障，系统也可以正常的运行，并采取相应的应急措施。在保证系统可靠性的前提下，对于系统软、硬件的配置和数据库的建立都要充分考虑其经济效益，在保证系统正常的前提下最大限度地使用现有的资源和设备，降低相应的成本。随着信息技术的迅速发展，硬件的更新速度也在加快，系统的开发要考虑到未来的发展，保持相应的开放性，以适应未来的升级和功能的扩展。
3.2 检测系统模块设计
检测系统根据漏电保护器用户相关需求，主要可以分为PC侧终端、服务器端和移动手持终端3个功能模塊。
3.2.1 PC侧终端功能模块
PC侧终端是系统的软件端，可以与漏电保护器的主服务器进行数据交互，其又可以分为4个模块。1）设备检测模块，该模块能够根据设备的名称、类型等信息进行设备状态的查询，还可以对各个设备的历史情况进行查询。2）智能诊断模块，能够按照相应的评判标准，智能诊断和分析测量到的漏保数据，当检测到数据出现异常情况时，系统会进行自动报警处理，通过相应的定位信息，相关维修人员就可以快速做出决策，排除相应的故障。3）设备管理模块，该模块能够修改保护整定值，并对设备信息进行添加和修改。4）系统管理模块，能够进行相关权限的管理以及应用程序的更新。
3.2.2 服务器端功能模块
服务器端需要接收现场测试端传来的数据，采用GPRS无线传输技术，同时使用Socket无线数据接收输出命令，这样就能够保证数据的实时接收和处理移动手持终端对服务器的相关数据请求。服务器端的结构示意图如图3所示。
服务器端程序主要的功能就是将服务器与PC端之间的数据进行交换。同时，移动终端和服务器端数据库需要保持数据的实时通信。
3.2.3 移动手持移动手持终端模块
漏电保护器移动手持测试仪的主要作用是帮助工作人员进行漏电保护器的现场检测，其不但具备漏电保护器动作值检测的功能，还具有上报检测数值和GPS定位功能。功能结构图如图4所示。
4 结语
综上所述，随着社会用电量的不断增加，用电安全成为人们重点关注的内容，而应用智能漏电开关检测系统，在一定程度上能够有效减少电气灾害的发生。智能漏电开关检测系统能够对电气线路的故障和异常状态进行准确的监控，并做出正确的判断，从而降低电气故障发生的可能性，保障用电安全。
参考文献
[1]汪锐，王振奎，王晓峰.智能漏电开关检测系统应用研究[J].低碳世界，2016（10）：22-23.
[2]刘博伟.基于GIS的配网漏电保护器智能巡检系统研发[D].长沙：长沙理工大学，2015.
[3]黄海.漏电保护器运行智能监管系统的研究与开发[D].长沙：长沙理工大学，2013.
[4]蒋文武.基于智能保护器的新型低压配电网运检研究[J].中国新技术新产品，2018（18）：8-9.
[5]朱领军.漏电检测的研究与分析[D].浙江：浙江大学，2018.
[6]耿晋中.智能漏电保护器故障自诊断系统研究[D].上海：上海电机学院，2018.
