CN104833893A - 漏电检测终端、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种漏电检测终端、系统和方法，所述漏电检测终端包括电路挂接端口、漏电检测模块和数据传输模块。所述漏电检测系统包括上述漏电检测终端、用于接收漏电检测终端检测及上传的各节点的漏电数据并转发给服务器的集中器以及对分析处理接收到的各节点的漏电数据的上位机。本发明在现有供电电网的各漏电保护点临时挂接漏电检测终端，与集中器、上位机配合形成漏电检测系统，实时监测各节点的漏电状况，在同一台区下，各节点的漏电数据以有线或无线方式先汇集到集中器再上传至上位机，上位机分析被测时间段的所有漏电数据，可正确判断该台变下的漏电安全性，当故障发生时，能准确确定漏电位置及漏电大小，有利于快速有效地排除故障。

Description

漏电检测终端、系统及方法

技术领域

本发明涉及漏电检测技术领域，尤其涉及一种漏电检测终端、系统及方法。

背景技术

在低压380/220V三相四制供电系统中，各分支线路及居民住户一般均装有漏电保护开关，如图1所示。因线路年久老化或私拉乱扯，时常发生漏电现象，漏电保护开关经常动作跳闸，漏电流的故障点又不能及时准确排除，直接影响到自家用电。为此，很多用户将漏电保护开关拆除，换成刀闸开关或空气开关。这样，当漏电流达到一定值时，造成上一级漏电保护开关动作跳闸，甚至造成变压器二次主开关跳闸，导致大面积住户停电，给事后查找故障点带来诸多麻烦。针对这一问题，为严格区分故障范围，防止发生连锁跳闸或越级跳闸，根据多年的运行经验并结合运行中发生的各种现象进行分析并提出：低压线路应实行阶梯式漏电保护措施，同时实施在线检测漏电流方案，以便及时准确判断出故障范围，保证安全供电。

现有的漏电检测方法主要以两大类：一、采用手持式漏电检测仪现场检测，需要现场以手持式漏电测试仪对线路的每一部分检测，找到可能的漏电线路点，并采取一定措施；二、将故障检测装置安装于现场安装的智能电能表装置中，通过智能电能表装置的通讯系统发送漏电故障记录。

以上两种方法的共同不足之处在于：漏电数据是孤立的，没有三级漏电数据的统一采集，无法分析漏电数据的关联关系，不能系统地解决问题；技术上，仅具备漏电的数据测量技术，局限于手持器及电表结构，结构上不能适应实际复杂的使用环境；电表测漏电，则更是仅局限于用电第三级的漏电测量，并且是固定式安装，不能移动，技术上也存在局限性。并且，没有实现通讯组网，无法将测量数据及时上传管理。

此外，以上的方法一还存在以下的弊端：

1、需要工作人员现场检测，现场人员在故障发生后（保护开关后）无法判断故障在哪一级发生，需要逐级上电才能逐步检测发生在哪一级、哪一点是故障源头，工作量巨大且存在原有故障复现的用电风险。

2、现场情况如果布线复杂，增加工作人员工作安全风险。

3、如果有多个漏电位置，且在不同时间段、不同用电器工作时出现漏电故障，故障判断需重复检测，有时可能需要多人出动。

4、只能人工记录故障现象、地点、时间，容易造成错误，不能自动记录相应故障地点和故障参数。

5、无法在故障发生时抓取真实的漏电流值，无法为故障防范提供依据。

6、手持漏电检查仪所测数据无法集合成大数据，信息相关性不强，无法最大化利用测量结果进行云计算分析。

而以上的方法二也存在以下弊端：

1、现有智能电能表计并未装有可以接收漏电保护装置响应保护/检测的数据接口，安装现场如需要增加漏电检测功能，现有智能电能表需要重新制定标准且全部更换，成本非常高昂。

2、漏电故障现象在不同使用区域、使用条件有不同的情况，并非所有的区域都有此种现象。有些用电规范的地区并不需要这样的检测。主要针对的是城郊结合部、城中村、工业用电和居民用电交叉混合使用地区，而且线路排除掉漏电故障后装上漏电保护装置后并不需要继续使用漏电监测装置。全部更换使用带有漏电监测功能的智能电能表将会形成巨大的资金及工程安装人力浪费。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种漏电检测终端，能方便地、以相对低的成本对漏电进行有效监测，并能实时地采集和上传漏电数据。

本发明另一所要解决的技术问题在于，提供一种漏电检测系统，能方便地、以相对低的成本对漏电进行有效监测，并能实时地采集和上传漏电数据，实现大数据分析。

本发明又一所要解决的技术问题在于，提供一种漏电检测方法，能方便地、以相对低的成本对漏电进行有效监测，并能实时地采集和上传漏电数据，实现大数据分析。

为解决上述技术问题，本发明首先提供一种漏电检测终端，包括用于将本漏电检测终端可拆卸式地挂接至电网中待测节点处的电路挂接端口、用于对待测节点的漏电数据进行实时检测的漏电检测模块、用于上传所检测到的漏电数据的数据传输模块。

进一步地，所述数据传输模块为电力线载波传输模块或无线传输模块。

进一步地，所述漏电检测终端还包括有数据读取端口。

另一方面，本发明还提供一种漏电检测系统，包括用于挂接至电网中各待测节点处的漏电检测终端、用于接收漏电检测终端检测及上传的各节点的漏电数据并转发给服务器的集中器以及接收集中器转发来的各节点的漏电数据并进行分析处理的上位机，所述漏电检测终端为如上任一项所述的漏电检测终端。

进一步地，所述上位机为服务器电脑。

又一方面，本发明还提供一种漏电检测方法，其包括如下步骤：

身份设置步骤，在上位机中将每个漏电检测终端的唯一对应的识别码信息与待测节点的身份信息建立起对应关系；

挂接终端步骤，将漏电检测终端挂接至电网中对应的待测节点的漏电保护开关的前端侧；

漏电数据采集步骤，启动漏电检测终端，对待测节点的漏电数据进行实时采集；

漏电数据上传步骤，漏电检测终端将采集到的漏电数据增加时标后传输给对应的集中器，而集中器汇总各漏电检测终端的漏电数据后再上传给上位机；

漏电数据分析处理步骤，上位机对所接收到的漏电数据进行分析处理，并给出漏电结论。

进一步地，在身份设置步骤中，待测节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称、设备号。

进一步地，所述电网为多级供电电网，在上位机上对应建立有与多级供电电网对应的树状结构，并在树状结构中标示有各待测节点。

进一步地，所述漏电数据上传步骤中，漏电检测终端还以无线传输方式或有线连接方式将增加了时标的漏电数据发送给智能数据处理终端。

进一步地，所述集中器中预先存储有各被检测节点的身份信息，且集中器将各漏电检测终端的漏电数据结合对应的被测节点的身份信息形成检测数据包再输送给上位机。

采用上述技术方案后，本发明至少具有如下有益效果：本发明可以在现有的三级（或多级）供电电网的各漏电保护点临时性挂装漏电检测终端，与相应的集中器、上位机配合而形成一个漏电检测系统，从而实时监测该节点的漏电状况，在同一台区下，各个节点的漏电监测数据在同一个时间点以有线或无线的方式汇集到集中器，集中器再上传至上位机，由上位机对被测时间段的所有漏电数据进行分析，可以正确判断该台变下的漏电安全性，或者当故障发生时，准确地确定漏电所在位置及漏电大小，有利于快速有效地排除故障，避免了故障重复发生。

附图说明

图1是现有的三级供电系统的系统结构示意图。

图2是本发明漏电检测终端的结构框图。

图3是本发明漏电检测系统的系统结构示意图。

图4是本发明漏电检测系统的工作流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本申请作进一步详细说明。

如图2所示，本发明提供一种漏电检测终端，包括用于将本漏电检测终端可拆卸式地挂接至电网中待测节点处的电路挂接端口、用于对待测节点的漏电数据进行实时检测的漏电检测模块、用于上传所检测到的漏电数据的数据传输模块。

在具体实施时，所述数据传输模块可以是电力线载波传输模块，也可以是无线传输模块，例如：GPRS传输模块等各种常见的无线传输技术组成的模块。

此外，所述漏电检测终端还包括有数据读取端口，可以方便在现场以手持智能终端直接从漏电检测终端中读取漏电数据。

另一方面，如图3所示，本发明还提供一种漏电检测系统，包括用于挂接至电网中各待测节点处的漏电检测终端1、用于接收漏电检测终端检测及上传的各节点的漏电数据并转发给服务器的集中器2以及接收集中器2转发来的各节点的漏电数据并进行分析处理的上位机（图未示出），所述漏电检测终端1即为上述的漏电检测终端。图3中，是以三级供电电网为例进行描述的，其中的标号A1i（i为正整数）表示一级漏电保护开关，A2i（i为正整数）表示二级漏电保护开关，A3i（i为正整数）表示三级漏电保护开关，而漏电检测终端1即分别挂接于对应的各级漏电保护开关的前端。而所述上位机可以为服务器电脑，具体实施时，可以针对每一台区设置一台上位机。

又一方面，如图4所示，本发明还提供一种漏电检测方法，其包括如下步骤：

身份设置步骤，在上位机中将每个漏电检测终端的唯一对应的识别码信息与待测节点的身份信息建立起对应关系；

挂接终端步骤，将漏电检测终端挂接至电网中对应的待测节点的漏电保护开关的前端侧；

漏电数据采集步骤，启动漏电检测终端，对待测节点的漏电数据进行实时采集；

漏电数据上传步骤，漏电检测终端将采集到的漏电数据增加时标后传输给对应的集中器，而集中器汇总各漏电检测终端的漏电数据后再上传给上位机；

漏电数据分析处理步骤，上位机对所接收到的漏电数据进行分析处理，并给出漏电结论，从而方便管理人员根据漏电结论采取对应的应对措施。

具体操作时，每一个漏电检测终端都具备有自己唯一确定的身份识别码，而在身份设置步骤中，待测节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称、设备号。

所述电网可以为多级供电电网，在上位机上对应建立有与多级供电电网对应的树状结构，并在树状结构中标示有各待测节点。例如：可以是在三级供电电网的基本上布设本发明的漏电检测系统，当然，如果是其他的多级供电电网，也同样可以适用。

所述漏电数据上传步骤中，漏电检测终端还以无线传输方式或有线连接方式将加有时标的漏电数据发送给智能数据处理终端，在现场操作时，漏电检测终端上的数据读取端口与智能数据处理终端直接有线连接，进而进行数据传输。

此外，所述集中器中预先存储有各被检测节点的身份信息，从而可以接收到漏电数据后再添加被检测节点的身份信息，形成被检测节点完整的检测数据包进行传输，从而有助于实现故障定位和快速处理。

本发明通过在多张供电电网的各漏电保护点临时性挂装漏电检测终端，实时监测该节点的漏电状况，在同一台区下，各个节点的漏电监测数据加上时标后在同一个时间点被汇集到对应的集中器，集中器再将被测时间段的所有数据以有线或无线的方式传输给上位机，由上位机进行分析，从而可以正确判断该台变下的漏电安全性，或当故障发生时，准确地确定漏电所在位置及漏电大小，快速有效地排除故障，不再重复发生。

上位机在进行数据分析时，首先按树状结构，进行数据分类，对应节点关系，然后在同一个时间点，将数据进行对比整合，得各分支总漏电与分漏电总和的关系，分析现场出现该现象的数据依据。

在没有发生故障时，整个系统仍然监测的所有节点的漏电数据，分析其安全隐患；比如，漏电是否处于临界状态、漏电超阀值时，是否存在漏保没有跳闸的动作，如果有，是没装漏保？还是所装漏保不合格？可以补装或更换不合格漏保开关；对于低级开关没有跳闸，上级开关跳闸现象，则可以分析，三级漏电阀值设置合理性，分析各下级漏电存在却没超过阀值，而总漏电超过阀值，这种情况的安全隐患在哪儿，如何排除。

本发明的漏电检测终端、系统及方法具有以下特点：

1、可移动式的检测，一次安装测量终端后可连续工作数天，操作方便，监测完毕后还可方便地移往另一个台区监测。

2、可作为测试工具，根据用电片区不同情况选择性监控使用，一个基层电力公司只需购买少量设备即可完成对整个片区可能出现故障的监控，具有投资少，见效显著。

3、长时间监控用电漏电可疑点，能够彻底解决用电隐患。

4、多个故障检测点采用电力载波技术或无线信道、GPRS等无线组网技术传送，故障数据在用电区域地形、建筑物复杂情况下无死角，能够在5分钟内将故障数据发往系统管理人员，同时系统也会记录所有故障，便于详尽分析。

5、系统检测到的故障数据可通过多种方式读取，例如：现场使用手持式智能数据处理终端以有线或无线方式读取、漏电检测终端取回后直接通过其数据读取端口读取、通过商用数据通道（例如GPRS网络）发送至管理人员的智能手机等智能数据处理终端。

6、在用户档案齐全明确情况下，可预先设置待测用电监测点用户信息、地理信息，故障发生后，管理人员可第一时间得到详尽的故障点信息（地理位置、客户姓名、用户编号等），使故障及时解决得到充分的保障。

7、一个基层供电公司只需一个人即可管理数套或十几套检测系统，并管理故障数据，调度后续的故障解决。

8、所测量数据具有很强的时间一致性，能形成大数据分析，为所测地区的漏电状况积累了大量的数据库，为今后的故障防范，供电安全保障提供了统计数据依据。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同范围限定。

Claims (10)

1. 一种漏电检测终端，其特征在于，其包括用于将本漏电检测终端可拆卸式地挂接至电网中待测节点处的电路挂接端口、用于对待测节点的漏电数据进行实时检测的漏电检测模块、用于上传所检测到的漏电数据的数据传输模块。

2. 如权利要求1所述的漏电检测终端，其特征在于，所述数据传输模块为电力线载波传输模块或无线传输模块。

3. 如权利要求1所述的漏电检测终端，其特征在于，所述漏电检测终端还包括有数据读取端口。

4. 一种漏电检测系统，其特征在于，包括用于挂接至电网中各待测节点处的漏电检测终端、用于接收漏电检测终端检测及上传的各节点的漏电数据并转发给服务器的集中器以及接收集中器转发来的各节点的漏电数据并进行分析处理的上位机，所述漏电检测终端为如权利要求1至3中任一项所述的漏电检测终端。

5. 如权利要求4所述的漏电检测系统，其特征在于，所述上位机为服务器电脑。

6. 一种漏电检测方法，其特征在于，包括如下步骤：

身份设置步骤，在上位机中将每个漏电检测终端的唯一对应的识别码信息与待测节点的身份信息建立起对应关系；

挂接终端步骤，将漏电检测终端挂接至电网中对应的待测节点的漏电保护开关的前端侧；

漏电数据采集步骤，启动漏电检测终端，对待测节点的漏电数据进行实时采集；

漏电数据上传步骤，漏电检测终端将采集到的漏电数据增加时标后传输给对应的集中器，而集中器汇总各漏电检测终端的漏电数据后再上传给上位机；

漏电数据分析处理步骤，上位机对所接收到的漏电数据进行分析处理，并给出漏电结论。

7. 如权利要求6所述的漏电检测方法，其特征在于，在身份设置步骤中，待测节点的身份信息包括如下信息中的至少一项：节点地理位置、用户名、支线名称、设备号。

8. 如权利要求6所述的漏电检测方法，其特征在于，所述电网为多级供电电网，在上位机上对应建立有与多级供电电网对应的树状结构，并在树状结构中标示有各待测节点。

9. 如权利要求6所述的漏电检测方法，其特征在于，所述漏电数据上传步骤中，漏电检测终端还以无线传输方式或有线连接方式将增加了时标的漏电数据发送给智能数据处理终端。

10. 如权利要求6或7所述的漏电检测方法，其特征在于，所述集中器中预先存储有各被检测节点的身份信息，且集中器将各漏电检测终端的漏电数据结合对应的被测节点的身份信息形成检测数据包再输送给上位机。