CN113419193B - 一种漏电监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用电安全领域，公开了一种漏电监测系统，包括：采集模块、分析模块、通信模块，采集模块用于实时采集设备上仪表的数据，将采集数据发送至分析模块；分析模块用于分析采集数据，识别是否有漏电以及漏电类型和漏电位置，并将识别结果信息发送至通信模块；通信模块用于将信息发送至终端。解决了现有漏电检测方法中检测效率低，依赖电工人员的经验，存在触电风险，需要关停设备的问题。

Description

一种漏电监测系统

技术领域

本发明涉及用电安全领域，具体涉及一种漏电监测系统。

背景技术

电器设备广泛应用于日常生活和工业生产领域，极大地方便了我们的生活。电在驱动电器造福人类的同时，也会带来各种灾难，例如电器设备的漏电现象。

漏电是由于绝缘损坏或其他原因而引起的电流泄漏。漏电主要分为感应漏电和绝缘失效的漏电。感应漏电是由带电部分和绝缘层与外壳之间或者是导线与导线之间相互感应引起的，相当于带电部分与外壳之间通过电容相通，就产生了感应漏电，一般来说对人体没有危害，但对于比较敏感的电子设备影响较大。绝缘下降或击穿会导致绝缘失效，使得电器外壳与市电火线间由于某种原因连通后与地之间有一定的电位差产生漏电，此类漏电危害极大，可能导致人身触电，引起短路事故，烧毁电气设备，严重影响生产和生命安全。无论是感应漏电还是绝缘失效漏电都可能造成较为严重的后果，因此对漏电现象的及时检测和防范尤为重要。

现有对电器设备的漏电检测方法主要通过电工人员手持万用表或其他漏电测试仪现场检测，需要现场以手持式漏电测试仪对设备的每一部分检测，判断漏电类型，找到可能的漏电线路点，并采取一定措施。现有方法耗时耗力，检测效率低，并且依赖电工人员的经验，现场检测过程中还存在一定触电风险，需要关停部分设备，影响生产效率，因此该方法不适合工业生产设备。

发明内容

本发明意在提供一种漏电监测系统，能够解决现有漏电检测方法中检测效率低，依赖电工人员的经验，存在触电风险，需要关停设备的问题。

本发明提供的技术方案为：一种漏电监测系统，包括：采集模块、分析模块、通信模块，采集模块用于实时采集设备上仪表的数据，将采集数据发送至分析模块；分析模块用于分析采集数据，识别是否有漏电以及漏电类型和漏电位置，并将识别结果信息发送至通信模块；通信模块用于将信息发送至终端。

本发明的工作原理及优点在于：采集模块实时采集电器设备上仪表的数据，并将采集的数据发送至分析模块，无需电工人员到现场逐部检测，无需关停设备。分析模块将采集数据进行比较分析，首先判断是否有漏电现象，再识别漏电的类型和设备上漏电发生的位置，然后将识别结果发送至通信模块，通过分析算法，能够准确识别该设备的漏电现象，不依赖于电工人员的经验，相比人工判断准确率高、效率高。通信模块将收到的识别结果发送至终端，工作人员可以立即掌握当前漏电的情况，并采取相应措施。本发明相比于现有漏电检测方法，无需电工人员在现场逐部检测，无需关停设备，不存在触电风险；机器识别不依赖于人工经验，比人工识别准确率更高，识别效率更高；监测到漏电时立即通知工作人员，能及时发现和处理问题，避免了情况进一步恶化。

进一步，所述分析模块储存有各项数据的阈值，分析模块包括范围分析单元，用于判断采集的数据是否超过阈值，采集的数据达到阈值后才会进行漏电识别。

对于正常范围内的数据波动，分析模块不会进行漏电识别，防止误报，保证识别准确率。

进一步，所述采集模块采集的数据包括三相电源各相的电流和电压，电器设备各部分的电流和电压。

实时采集三相电源各相的电流和电压，电器设备各部分的电流和电压，通过分析识别，能够判断漏电故障相和电器设备漏电部分。

进一步，所述采集模块采集的数据还包括电器设备各部分与三相线路之间的绝缘电阻表的数据。

通过采集电器设备各部分与线路之间的绝缘电阻表的阻值，根据阻值判断漏电类型为感应漏电或绝缘失效漏电。

进一步，所述分析模块还包括触电识别单元，用于对电器设备外壳电流数据的瞬时变化进行识别，判定是否有人触电。

当有人触摸电器设备外壳带电体并瞬间形成电流回路，分析模块的触电识别单元识别到该异常电流为触电产生的电流，判定有人身触电事故发生。

进一步，所述分析模块还包括触电保护单元，用于在判定有人身触电事故发生后，立即启动漏电保护器，并将触电信息发送至通信模块。

分析模块识别到异常电流为触电产生的电流，判定有人身触电事故发生，触电保护单元立刻启动漏电保护器，切断电流，防止触电人员进一步受到伤害，同时将触电信息发送至通信模块，通知工作人员立即赶往现场采取救护措施。

进一步，还包括提醒模块，用于提醒人员该电器设备发生漏电。

分析模块识别到有漏电情况后，会发送指令至提醒模块，提醒漏电设备附近的人员注意安全。

进一步，所述提醒模块的提醒方式包括声音提醒和灯光提醒的一种或两种。

声音提醒或灯光提醒能迅速引起漏电设备附近的人员注意。

进一步，所述分析模块还包括信息整理单元，用于整理漏电情况信息，并发送至通信模块。

分析模块的信息整理单元漏电数据信息整理排版，生成一个直观的漏电情况信息，发送至通信模块，方便工作人员迅速了解情况和参考解决方案。

进一步，还包括搜索模块，用于联网搜索该漏电问题的解决方案；所述分析模块识别漏电类型和漏电位置后，将识别结果发送至搜索模块搜索该漏电问题的解决方案，搜索模块将选定的解决方案发送至分析模块。

对于比较复杂的漏电情况，分析模块将识别结果发送至搜索模块，搜索模块联网搜索与识别结果最相近的案例，并将该案例的解决方案发送至分析模块，通过信息整理单元整理在漏电情况信息内，发送至通信模块。

附图说明

图1为本发明实施例的一种漏电监测系统的程序框图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细的说明：

实施例：

如图1所示，本实施例中公开了一种漏电监测系统，包括：采集模块、分析模块、提醒模块、搜索模块、通信模块。

采集模块与设备上的仪表兼容，能够实时采集三相电源各相的电流表和电压表的数据，电器设备各部分的电流表和电压表的数据，电器设备各部分与三相线路之间的绝缘电阻表的数据，将采集的数据发送至分析模块。

分析模块储存有各项仪表数据的阈值，分析模块的范围分析单元判断采集的电流电压电阻数据达到阈值后才进行漏电识别，正常范围内的数据波动分析模块不会进行漏电识别。采集的数据达到阈值后，分析模块综合各仪表数据，通过分析算法，识别漏电的类型和设备上发生漏电的位置。同时，分析模块对提醒模块发送指令，并将识别的结果发送至搜索模块，收到搜索模块选定的解决方案后，分析模块的信息整理单元综合整理以上信息，生成漏电情况信息，发送至通信模块。在有人触摸漏电设备发生触电时，分析模块的触电识别单元识别到该异常电流为触电产生的电流，判定有人身触电事故发生，触电保护单元立即启动漏电保护器切断电流，并将触电信息发送至通信模块。

提醒模块在收到分析模块的指令后，启动漏电设备上安装的蜂鸣器和警示灯，用声音提醒和灯光提醒引起漏电设备附近人员注意。

搜索模块收到识别结果后，联网搜索该漏电问题的解决方案，搜索与识别结果最相近的案例，并将该案例的解决方案发送至分析模块。

通信模块收到分析模块的漏电情况信息后，通过4G网络将信息发送至工作人员终端。

实施例一具体实施过程：

本实施例应用于工厂生产设备上，如加工机床。采集模块实时采集设备外壳、控制电路、三相四线制配电箱等处的电流和电压，设备外壳与三相线路的绝缘电阻。设置分析模块阈值为三相电压的±7％，或设备外壳电流大于0.25mA，超过此阈值分析模块对采集的数据进行漏电识别。

监测到设备外壳电流为0.3mA，分析模块对采集的异常数据进行分析，首先监测到设备外壳与线路的绝缘电阻值达到了1兆欧，判断该漏电类型为感应漏电，再对设备控制电路上的电压电流数据通过分析算法，识别该漏电为控制电路元器件与设备外壳产生的感应漏电，且感应电压超过24V，可能影响到机床的加工精度。则分析模块对提醒模块发出指令，提醒模块启动蜂鸣器和警示灯。同时，分析模块将识别的漏电类型和漏电位置发送至搜索模块，搜索模块根据漏电的类型和位置，结合该设备型号，联网搜索相似案例，以及该案例的解决方案，然后将解决方案回传至分析模块。分析模块综合识别结果和解决方案，生成漏电情况信息，发送至通信模块。监测到机床控制电路上线圈与外壳之间存在电容产生感应漏电，感应电压为36V，可能影响到机床的加工精度，建议检查机床接地线是否安装到位，若感应电压依然存在，再考虑更换控制电路元器件。通信模块将漏电情况信息通过4G网络发送至工作人员手机或电脑终端。

监测到配电箱电压压降大于7％，同时设备外壳与线路的绝缘电阻值仅为3000欧左右，初步判断设备外壳漏电，对设备外壳电压电流和三相电源各相电压电流通过分析算法，识别该漏电为三相四线制供电电源的三相失衡，B相线与设备外壳相连，外壳对地电压220V左右，严重影响到设备运行和人身安全，分析模块对提醒模块发出指令，提醒模块启动蜂鸣器和警示灯。分析模块上传识别结果至搜索模块，搜索模块联网搜索相似案例的解决方案，发送至分析模块，分析模块综合识别结果和解决方案，生成漏电情况信息发送至通信模块。检测到机床设备外壳与B相线相连，对地电压为220V左右，切断电源，检查外壳绝缘层或更换导线。通信模块将漏电情况信息通过4G网络发送至工作人员手机或电脑终端。

若有人不慎触碰漏电外壳，此时外壳会有较大电流变化，监测到漏电设备外壳电流变化大于30mA，分析模块识别到该异常电流为触电产生的电流，判定有人身触电事故发生，立即启动漏电保护器切断电流，并将触电信息发送至通信模块，通信模块将触电信息发送至工作人员手机终端。监测到漏电机床设备产生瞬时触电电流，漏电保护器动作，可能发生人员触电，需要立即到现场查看。通信模块将触电信息通过4G网络发送至工作人员手机或电脑终端。

实施例二：

实施例二与实施例一相比还包括：分析模块还包括原因分析单元，原因分析单元用于根据设备上零件的电流大小和电压分布，结合零件的生产批次和使用时间，判断该处漏电零件是否符合自然老化导致的漏电。原因分析单元将漏电原因信息发送至搜索模块，搜索模块搜索该原因的排查步骤，并将排查步骤发送至分析模块，分析模块整理后发送至通信模块。

原因分析单元还调取该设备历史的操作记录和历史的漏电记录，通过对比某项操作记录的操作时间和漏电记录的发生时间，分析其关联性，若关联性过高，则判断该操作为违规操作。原因分析单元将违规操作的信息发送至搜索模块，搜索模块跟距违规操作的信息搜索正确的操作步骤，将正确的操作步骤发送至分析模块，分析模块整理后发送至通信模块。

实施例三：

实施例三与实施例二相比还包括：分析模块还包括指导单元，指导单元用于收到搜索模块的排查步骤和解决方案后实时指导工作人员进行漏电故障排除。采集模块采集设备上安装的摄像头图像或监控摄像头图像，将图像数据发送至分析模块的指导单元，指导单元对设备部件图像进行标注和指示，发送至工作人员手机终端，工作人员根据指示内容对标注的设备部件进行测量或更换，直至分析模块识别到采集的数据为正常范围。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述，所属领域普通技术人员知晓申请日或者优先权日之前发明所属技术领域所有的普通技术知识，能够获知该领域中所有的现有技术，并且具有应用该日期之前常规实验手段的能力，所属领域普通技术人员可以在本申请给出的启示下，结合自身能力完善并实施本方案，一些典型的公知结构或者公知方法不应当成为所属领域普通技术人员实施本申请的障碍。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (8)

1.一种漏电监测系统，其特征在于，包括：采集模块、分析模块、通信模块、搜索模块；

采集模块用于实时采集电器设备上仪表的数据，将采集数据发送至分析模块；

分析模块用于分析采集数据，识别是否有漏电以及漏电类型和漏电位置，并将识别结果信息发送至通信模块；

搜索模块，用于联网搜索该漏电问题的解决方案；所述分析模块识别漏电类型和漏电位置后，将识别结果发送至搜索模块搜索该漏电问题的解决方案，搜索模块将选定的解决方案发送至分析模块；

通信模块用于将信息发送至终端；

所述分析模块包括信息整理单元和原因分析单元，信息整理单元用于整理漏电情况信息，并发送至通信模块；

原因分析单元用于根据电器设备上零件的电流大小和电压分布，结合零件的生产批次和使用时间，判断该处漏电零件是否符合自然老化导致的漏电；原因分析单元将漏电原因信息发送至搜索模块，搜索模块搜索该原因的排查步骤，并将排查步骤发送至分析模块，分析模块整理后发送至通信模块；

原因分析单元还调取该电器设备历史的操作记录和历史的漏电记录，通过对比某项操作记录的操作时间和漏电记录的发生时间，分析其关联性，若关联性过高，则判断该操作为违规操作；原因分析单元将违规操作的信息发送至搜索模块，搜索模块根据违规操作的信息搜索正确的操作步骤，将正确的操作步骤发送至分析模块，分析模块整理后发送至通信模块。

2.根据权利要求1所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述分析模块储存有各项数据的阈值，分析模块包括范围分析单元，用于判断采集的数据是否超过阈值，采集的数据达到阈值后才会进行漏电识别。

3.根据权利要求2所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述采集模块采集的数据包括三相电源各相的电流和电压，电器设备各部分的电流和电压。

4.根据权利要求3所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述采集模块采集的数据还包括电器设备各部分与三相线路之间的绝缘电阻。

5.根据权利要求1所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述分析模块还包括触电识别单元，用于对电器设备外壳电流数据的瞬时变化进行识别，判定是否有人触电。

6.根据权利要求5所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述分析模块还包括触电保护单元，用于在判定有人身触电事故发生后，立即启动漏电保护器，并将触电信息发送至通信模块。

7.根据权利要求1所述的一种漏电监测系统，其特征在于：还包括提醒模块，用于提醒人员该电器设备发生漏电。

8.根据权利要求7所述的一种漏电监测系统，其特征在于：所述提醒模块的提醒方式包括声音提醒和灯光提醒的一种或两种。