CN108226701A - 一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统和方法，通过设置漏电检测装置、集中记录装置、漏电检测装置与互联网之间的电力载波线缆和集中记录装置与互联网之间的通信媒体，使所述漏电检测装置包括运算部件、存储部件、漏电流计量部件、漏电流互感器和电力猫；当需要进行漏电检测时，首先将漏电检测装置安装到待检测的电路位置，使漏电检测装置开始对漏电流自动检测和存储；漏电检测装置定时通过电力猫，向集中记录装置上传漏电检测数据；集中记录装置的应用程序根据所收集的漏电流数据、收集时间和漏电流报警门限，分析各处待检测线路的漏电情况，从而达到快速、便捷的对间歇性漏电进行自动记录和辅助查出漏电位置的技术目的。

Description

一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统和方法

技术领域

本发明涉及漏电监测技术领域，尤其是涉及一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统和方法。

背景技术

在目前在农村地区配电系统中普遍采用两级漏电保护：在配电变压器装设总漏电保护装置，在居民家中装设漏报器。一般情况下，当居民家中的漏报器在漏电流大于30mA时，将会直接动作；而当单户家庭漏电流小于30mA，而累加到总漏电保护装置处超过某一限制值，或者某一户的漏电流间歇性的超过30mA却保护器没有及时动作，则会在总漏电保护装置处发生间歇式漏电跳闸时，进而导致线路下其他用户频繁停电。通常这种情况下漏电故障点非常不易查找，需要逐户进门排查，费时费力，而且解决故障时间长。

因此，开发一种可对间歇性漏电进行自动记录，进而辅助查出漏电位置的漏电监测系统非常必要。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统和方法，通过设置漏电检测装置、集中记录装置、漏电检测装置与互联网之间的电力载波线缆和集中记录装置与互联网之间的通信媒体，漏电检测装置包括供电电源、运算部件、存储部件、状态指示灯、漏电流计量部件、漏电流互感器和电力猫，当需要进行漏电检测时，首先将漏电检测装置安装到待检测的电路位置，使漏电检测装置开始漏电流自动检测和存储；漏电检测装置定时通过电力猫，向集中记录装置上传漏电检测数据；集中记录装置的应用程序根据所收集的漏电流数据、收集时间和漏电流报警门限，分析各处待检测线路的漏电情况，以达到快速、便捷的对间歇性漏电进行自动记录和辅助查出漏电位置的技术目的。

为此，一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，包括漏电检测装置和集中记录装置，以及漏电检测装置与互联网之间的电力载波线缆和集中记录装置与互联网之间的通信媒体；

集中记录装置包括供电电源、运算部件、存储部件、触摸屏和互联网接口，集中记录装置的运算部件和存储部件、触摸屏以及互联网接口相连接；

漏电检测装置包括供电电源、运算部件、存储部件、状态指示灯、漏电流计量部件、漏电流互感器和电力猫，漏电检测装置的运算部件和存储部件、状态指示灯、漏电流计量部件以及电力猫相连接，漏电流计量部件和漏电流互感器相连接，其中：

1）集中记录装置与互联网之间的通信媒体是有线以太网和无线网络中的任意一种，集中记录装置的互联网接口是有线网络接口和无线网络接口中的任意一种；

2）漏电检测装置的状态指示灯包括漏电检测装置的工作状态指示灯和通信状态指示灯。

进一步地，漏电检测装置的供电电源为干电池，集中记录装置的供电电源为市电或大容量锂电池。

进一步地，漏电检测装置的漏电流计量部件与运算部件之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线和并行总线中的任意一种。

进一步地，漏电检测装置的电力猫与互联网之间具有通信数据连接。

进一步地，漏电检测装置的运算部件为单片机，集中记录装置的运算部件为个人计算机。

进一步地，漏电流互感器具有可活动的环形开口，当环形开口环绕待检测的目标线路到闭合状态时，检测装置的漏电流检测电路闭合，处于安装状态，而当环形开口打开时，可拆卸下检测装置。

一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测方法，包括如下步骤：

1）将漏电检测装置安装到待检测的电路位置；

2）漏电检测装置开始漏电流自动检测和存储；

3）漏电检测装置定时通过电力猫，向集中记录装置上传漏电检测数据；

4）集中记录装置的应用程序根据所收集的漏电流数据、收集时间和漏电流报警门限，分析各处待检测线路的漏电情况；

5）拆卸漏电检测装置。

更优地，步骤4）分析过程还包括通过集中记录装置的运算部件，进行实时的声光报警。

本发明具有如下有益效果：本发明的漏电流互感器具有可活动的环形开口，当环形开口环绕待检测的目标线路到闭合状态时，检测装置即处于已安装的可用状态，而当环形开口打开时，可拆卸下检测装置，安装拆卸极为方便而且不干扰电路运行；

检测装置长期存储检测的漏电流历史数据，并支持数据定时自动通过电力猫、互联网传输到集中记录装置，以进行集中分析和实时报警，大大减轻基层电力工作者排查隐性漏电和间歇性漏电的工作难度；

漏电检测装置和记录装置的分离式设计，而且漏电检测装置能独立、长时间依靠电池供电运行，进而方便响应大量部署并同时进行应急漏电检测。

通过上述措施，达到了易于安装拆除和快速批量部署、自动记录漏电流历史数据，并且灵活分析各处漏电情况的技术目的。

附图说明

图1是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统的组成示意图，图中：101是漏电检测装置，102是互联网，103是集中记录装置，104是电力载波线缆，105是互联网通信媒体，

图2是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统的集中记录装置的结构示意图，

图3是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统的漏电检测装置的结构示意图，

图4是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统的漏电检测装置的外观示意图，图中：P1是漏电流互感器，P2是检测装置电路部分的底座

图5是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测系统的漏电检测装置内部漏电流检测部分的电路原理示意图，其中：POWER代表待检测线路，P3与检测装置的运算部件相连接，T1代表漏电流互感器，R1、R2和R3为电阻器，C1和C2为电容器，GND是接地符号，X1为漏电流计量部件

图6是一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中检测方法流程图。

具体实施方式

为了加深对本发明的理解，下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，该实施例仅用于解释本发明，并不对本发明的保护范围构成限定。

本发明的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，如图1所示，包括漏电检测装置101、集中记录装置103、漏电检测装置与互联网102之间的电力载波线缆104和集中记录装置与互联网之间的通信媒体105。集中记录装置结构如图2所示，包括供电电源201、运算部件202、存储部件204、触摸屏205和互联网接口203，集中记录装置的运算部件202和存储部件204、触摸屏205以及互联网接口203相连接。集中记录装置101与互联网102之间的通信媒体105是有线以太网和无线网络中的任意一种，而集中记录装置内部的互联网接口203是有线网络接口和无线网络接口中的任意一种。

在上述实施例中，集中记录装置的运算部件202为个人计算机，集中记录装置的供电电源201为市电或大容量锂电池。

漏电检测装置的结构如图3所示，包括供电电源301、运算部件302、存储部件304、状态指示灯307、漏电流计量部件303、漏电流互感器305和电力猫306，漏电检测装置的运算部件302和存储部件304、状态指示灯307、漏电流计量部件303以及电力猫306相连接，漏电流计量部件303和漏电流互感器305相连接。

在上述实施例中，漏电检测装置的状态指示灯307包括漏电检测装置的工作状态指示灯和通信状态指示灯。当漏电检测装置通过电力猫，同集中记录装置进行数据通信时，通信状态指示灯立即亮起并随实时的通信过程而闪烁。漏电检测装置的供电电源301为干电池。漏电检测装置的漏电流计量部件303与运算部件302之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线和并行总线中的任意一种。

在上述实施例中，检测装置的外观如图4所示，其中部件P1为漏电流互感器，P2为检测装置电路部分的底座。P1具有可活动的环形开口。漏电检测装置和集中记录装置具有分离式设计，检测装置能独立、长时间依靠电池供电运行，从而使得本发明间歇式漏电报警系统可响应大量部署，并同时进行应急漏电检测。

在上述实施例中，漏电检测装置的电力猫306与互联网之间具有通信数据连接。漏电检测装置的运算部件为单片机。

一种较佳的实施例是，漏电流互感器具有可活动的环形开口，当环形开口环绕待检测的目标线路到闭合状态时，检测装置的漏电流检测电路闭合，处于安装状态，而当环形开口打开时，可拆卸下检测装置。

此种设计使得漏电检测装置具有安装拆卸极为方便、而且不干扰电路运行的优势，易于大批量安装、同时应急检测漏电情况。

一种常见的漏电流检测电路如图5所示，其中：POWER代表待检测线路，P3与检测装置的运算部件相连接，T1代表漏电流互感器，R1、R2和R3为电阻器，C1和C2为电容器，GND是接地符号，X1为漏电流计量部件。

漏电流互感器的输出信号为较小的交流电压或交流电流，如图5中R1端电压，漏电流计量部件X1能将来自漏电流互感器的交流电压信号或交流电流信号转化为等比例的数字信号，以提供给漏电流检测装置的运算部件302，后进行数据存储。一种典型的漏电流计量部件为ATT7053，它功耗小，动态范围大，精度高，非常适合测量精度要求高的漏电流场景。

一种常见的电力载波猫，如WD-600M盒式电力猫产品，提供600Mbps网络上传下载速率，支持TCP/IP、IGMP、IEEE 802.3、IEEE 802.3u等通用协议，采用AC100V~220V电线作为传输介质，免布线，无需任何设置，即插即用，信号传输稳定，而且不受高功率电器设备干扰。电力载波的传输方式可以最大程度避免传统有线网络拓扑结构复杂和无线网络穿透墙壁导致信号弱的缺陷，是电力信息传输的较好方式。

一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测方法，如图6，包括如下步骤：

S101、将漏电检测装置安装到待检测的电路位置；

S102、漏电检测装置开始漏电流自动检测和存储；

S103、漏电检测装置定时通过电力猫，向集中记录装置上传漏电检测数据；

S104、集中记录装置的应用程序根据所收集的漏电流数据、收集时间和漏电流报警门限，分析各处待检测线路的漏电情况；

S105、拆卸漏电检测装置。

一种更佳的实施例是，步骤S104分析过程还包括通过集中记录装置的运算部件，进行实时的声光报警。声光报警对应于集中记录装置的运算部件202即计算机的音响和屏幕图像输出动作。

本发明的实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本发明的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本发明的精神，都在本发明的保护范围内。

Claims (8)

1.一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，包括漏电检测装置和集中记录装置，以及漏电检测装置与互联网之间的电力载波线缆和集中记录装置与互联网之间的通信媒体；

集中记录装置包括供电电源、运算部件、存储部件、触摸屏和互联网接口，集中记录装置的运算部件和存储部件、触摸屏以及互联网接口相连接；

漏电检测装置包括供电电源、运算部件、存储部件、状态指示灯、漏电流计量部件、漏电流互感器和电力猫，漏电检测装置的运算部件和存储部件、状态指示灯、漏电流计量部件以及电力猫相连接，漏电流计量部件和漏电流互感器相连接，其中：

1）集中记录装置与互联网之间的通信媒体是有线以太网和无线网络中的任意一种，集中记录装置的互联网接口是有线网络接口和无线网络接口中的任意一种；

2）所述漏电检测装置的状态指示灯包括漏电检测装置的工作状态指示灯和通信状态指示灯。

2.根据权利要求1所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，所述漏电检测装置的供电电源为干电池，所述集中记录装置的供电电源为市电或大容量锂电池。

3.根据权利要求1所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，所述漏电检测装置的电力猫与互联网之间具有通信数据连接。

4.根据权利要求3所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，所述漏电检测装置的运算部件为单片机，所述集中记录装置的运算部件为个人计算机。

5.根据权利要求3所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，所述漏电检测装置的漏电流计量部件与运算部件之间的连接线为SPI总线、I2C总线、异步串行总线、CAN总线、USB总线和并行总线中的任意一种。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测系统，其特征在于，所述漏电流互感器具有可活动的环形开口，当环形开口环绕待检测的目标线路到闭合状态时，检测装置的漏电流检测电路闭合，处于安装状态，而当环形开口打开时，可拆卸下检测装置。

7.一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测方法，其特征在于，包括如下步骤：

1）将漏电检测装置安装到待检测的电路位置；

2）漏电检测装置开始漏电流自动检测和存储；

3）漏电检测装置定时通过电力猫，向集中记录装置上传漏电检测数据；

4）集中记录装置的应用程序根据所收集的漏电流数据、收集时间和漏电流报警门限，分析各处待检测线路的漏电情况；

5）拆卸漏电检测装置。

8.根据权利要求7所述的一种基于电力载波通信的间歇式漏电集中监测方法，其特征在于，步骤4）所述分析过程还包括通过集中记录装置的运算部件，进行实时的声光报警。