CN206920548U - 在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，包括：检测配电线路的剩余电流；对获得的剩余电流进行快速傅立叶变换处理，得到剩余电流的基波及各高次谐波成份的幅值和相位；检测配电线路的电压；对获得的电压进行快速傅立叶变换处理，得到电压的基波及各高次谐波成份的幅值和相位；对剩余电流进行阻性分量分离计算，获得剩余电流中的阻性漏电电流，依据阻性漏电电流及配电线路电压进行绝缘电阻计算；显示配电线路的阻性漏电电流、剩余电流和绝缘电阻；实时监测配电线路的阻性漏电电流；接收阻性漏电电流、剩余电流和绝缘电阻，及报警时的阻性漏电电流，并进行实时显示及存储。解决现有技术漏电检测的误差，造成误报、漏报警问题。

Description

在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置

技术领域

本实用新型涉及防灾技术领域，更具体地，涉及在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置。

背景技术

随着国民经济快速发展和人民生活水平逐年提高,各种电气设备及家用电器的用量陡增,电气火灾事故也随之剧增。从上世纪九十年代起，全国很多地区的电气火灾已接近火灾总数的30％，位居各类火灾的首位，给国家经济和人民生命财产造成了巨大损失。

配电线路及电气设备由于线路老化或机械损伤，绝缘性能下降而产生漏电。绝缘破损易导致带电导体与大地之间绝缘不良或短路，从而引起电弧和电火花，其中，电弧的异常高温达2000℃以上，当几百毫安的漏电电弧流入大地，一方面，当人体接触到时电弧时，极易引起电击危及生命安全，另一方面，电弧足以引燃周围的可燃物从而引起电气火灾，其较一般电线短路具有更大的危害性。

现有技术，多通过电流互感器来检测电气设备的剩余电流，并将剩余电流记作反映线路绝缘状况阻性漏电电流，作为电气火灾监控的依据。然而配电系统中的电线及电缆芯线多为铝线或铜线，使电缆相对于地面存在分布电容，并且该分布电容随导线长度和粗度的增大而增大，因此，在进行漏电检测时，获得的剩余电流数据除了阻性漏电电流外还包括分布电容引起的正常泄漏电流，从而影响了阻性漏电电流的检测精度。由于正常泄漏电流不会引起电气火灾，因此直接把检测到的剩余电流当作电气火灾检测的依据是不科学的。

因此，提供在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，解决现有技术通过剩余电流来检测配电系统的漏电情况所存造成的检测误差，进而影响漏电检测的精确度，造成误报、漏报警，是本领域亟待解决的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供了在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，解决现有技术通过剩余电流来检测配电系统的漏电情况所存造成的检测误差，进而影响漏电检测的精确度，造成误报、漏报警的问题

为了解决上述技术问题，本实用新型提出在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，用于配电线路的监测，包括：探测模块和监控模块，其中；

所述探测模块，包括：电流检测单元、电流数字滤波单元、电压检测单元、电压数字滤波单元、信号分离单元、显示单元和报警单元，其中，

所述电流检测单元，分别与所述配电线路和所述电流数字滤波单元相连接，用于通过电流互感器检测配电线路的剩余电流，并形成所述剩余电流的原始波形采样数据，其中，所述电流检测单元，包括至少一台所述电流互感器，所述剩余电流包含有代表绝缘性能的阻性漏电电流；将所述剩余电流的原始波形采样数据传送至所述电流数字滤波单元；

所述电流数字滤波单元，分别与所述电流检测单元、所述信号分离单元和所述显示单元相连接，用于对获得的所述剩余电流进行快速傅立叶变换处理，得到所述剩余电流的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述剩余电流的各种成份信息传送至所述信号分离单元；同时进行滤波处理，将干扰波段的信号进行滤除，得到滤波后的所述剩余电流，将滤波后的所述剩余电流传送至所述显示单元；

所述电压检测单元，分别与所述配电线路和所述电压数字滤波单元相连接，用于检测所述配电线路的电压，获取所述电压的波形，并形成所述电压的原始波形采样数据；将所述电压的原始波形采样数据传送至所述电压数字滤波单元；

所述电压数字滤波单元，分别与所述电压检测单元和所述信号分离单元相连接，用于对获得的所述电压进行快速傅立叶变换处理，分别得到所述电压的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述电压的各种成份信息传送至所述信号分离单元；

所述信号分离单元，分别与所述电流数字滤波单元、所述电压数字滤波单元和所述显示单元相连接，用于根据经快速傅立叶变换处理后的所述剩余电流和所述电压的各频率下的幅值和相位关系，对所述剩余电流进行阻性分量分离计算，获得所述剩余电流中的所述阻性漏电电流，同时依据所述阻性漏电电流及所述配电线路电压进行所述配电线路的绝缘电阻计算，将所述阻性漏电电流和所述绝缘电阻传送至所述显示单元；

所述显示单元，分别与所述电流数字滤波单元、所述信号分离单元和所述监控模块相连接，用于显示所述配电线路的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，并将所述阻性漏电电流、所述剩余电流所述绝缘电阻传送至所述监控模块；

所述报警单元，分别与所述显示单元和所述监控模块相连接，用于实时监测所述配电线路的所述阻性漏电电流，当所述阻性漏电电流小于预定义的漏电阈值时，所述报警单元不工作；当所述阻性漏电电流大于等于预定义的漏电阈值时，与所述配电线路对应的报警灯发出声光报警信号，同时所述显示单元显示报警时的所述阻性漏电电流，并将报警时的所述阻性漏电电流传送至所述监控模块；

所述监控模块，分别与所述显示单元和所述报警单元相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，及所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，并进行实时显示及存储。

进一步地，所述探测模块，还包括：故障检测单元，其中，

所述故障检测单元，分别与所述电流检测单元和所述监控模块相连接，用于接收所述监控模块发送的故障检测指令，并根据所述故障检测指令对所述电流互感器进行实时监测，当所述电流互感器正常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯灭；当所述电流互感器异常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯亮，同时将异常的所述电流互感器的地址传送至所述监控模块。

进一步地，所述探测模块，还包括：通讯单元，其中，

所述通讯单元，与所述监控模块相连接，用于实时监测所述探测模块与所述监控模块的连接状态，当所述探测模块与所述监控模块相连接时，所述通讯单元正常工作；当所述探测模块与所述监控模块断开连接时，所述通讯单元将断开连接的所述探测模块的地址传送至所述监控模块。

进一步地，所述探测模块，还包括：信号传送单元，其中，

所述信号传送单元，分别与所述显示单元、所述报警单元、所述故障检测单元、所述通讯单元和所述监控模块相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，所述故障检测单元发送的异常的所述电流互感器的地址以及所述通讯单元发送的断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息发送至所述监控模块。

进一步地，所述监控模块，包括：信号接收单元、显示存储单元、报警阈值输入单元和指令发送单元，其中，

所述信号接收单元，分别与所述信号传送单元和所述显示存储单元相连接，用于接收所述信号传送单元传送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流、所述绝缘电阻、报警时的所述阻性漏电电流、异常的所述电流互感器的地址和断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息传送至所述显示存储单元；

所述显示存储单元，与所述信号接收单元相连接，用于实时显示并存储所述信号接收单元接收到的所有数据信号；

所述报警阈值输入单元，与所述报警单元相连接，用于输入预定义的所述漏电阈值，并将输入的预定义的所述漏电阈值传送至所述报警单元；

所述指令发送单元，与所述故障检测单元相连接，用于向所述故障检测单元发送故障检测指令。

与现有技术相比，本实用新型的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，实现了如下的有益效果：

(1)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，利用快速傅立叶变换分析、阻性信号分离等技术，通过探测器实时监测多条配电线路的纯阻性漏电电流，并将阻性漏电电流作为电气火灾防范的参考指标，进一步保证了电气火灾监控的精确性，避免现有剩余电流式电气火灾监控器由于受到容性正常泄漏电流的影响存在的漏电检测精度差，误报、漏报警，致使电气火灾防范工作不到位的问题。

(2)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过数字滤波技术对获取的电流信号进行滤波处理，将干扰波段的信号及时滤除，从而进一步保证了探测器检测到的阻性漏电电流的精确度，使得本监控装置的探测器可适用于各种嘈杂的工作环境。

(3)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过探测器所监测到的纯阻性漏电电流及监测电压，计算出实时的配电线路的绝缘电阻，实现了实时的在线式绝缘电阻监测，避免了现有绝缘电阻检测技术需断电检查，无法实现在线监测，导致断电检查期间无法检测负载设备本身及配电线路的绝缘状态，存在安全隐患，操作困难且检查费用高等诸多问题。

(4)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过报警单元实时监测配电线路的阻性漏电电流，当任何一路的阻性漏电电流大于预定义的漏电阈值时，报警装置即刻发出报警信号，使工作人员及时发现漏电方位和阻性漏电电流，可迅速做出相应的防范措施，有效的避免了因配电线路绝缘劣化引起的火灾，最大限度的保证了人民的生命安全、减少或避免财产损失。

当然，实施本实用新型的任一产品必不特定需要同时达到以上所述的所有技术效果。

通过以下参照附图对本实用新型的示例性实施例的详细描述，本实用新型的其它特征及其优点将会变得清楚。

附图说明

被结合在说明书中并构成说明书的一部分的附图示出了本实用新型的实施例，并且连同其说明一起用于解释本实用新型的原理。

图1为本实用新型实施例1所示在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例2所示在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

实施例1

如图1所示，该装置用于配电线路100的监测，包括：探测模块10和监控模块11，其中；

所述探测模块10，包括：电流检测单元101、电流数字滤波单元102、电压检测单元103、电压数字滤波单元104、信号分离单元105、显示单元106和报警单元107，其中，

本实施例可将探测器安装在低压配电箱，在线检测AC220V/380V配电线路的阻性漏电电流，能有效预防因接地故障产生漏电而引起的电气火灾，每台探测器可同时检测至少一条配电线路的绝缘状态，当任何一路的阻性漏电电流大于漏电报警阈值时，所述探测器即刻发出报警信号，指示漏电方位，显示漏电大小。本实用新型通过检测配电线路的纯阻性漏电电流来实施漏电报警的。其漏电检测精度远高于剩余电流式监控探测器，进一步提升了电气火灾监控装置的测量精度和可靠性。

所述电流检测单元101，分别与所述配电线路100和所述电流数字滤波单元102相连接，用于通过电流互感器检测配电线路的剩余电流，并形成所述剩余电流的原始波形采样数据，其中，所述电流检测单元，包括至少一台所述电流互感器，所述剩余电流包含有代表绝缘性能的阻性漏电电流；将所述剩余电流的原始波形采样数据传送至所述电流数字滤波单元102。

本实施例所述探测模块可同时连接至少一台所述电流互感器，每台所述电流互感器用于检测一条配电线路的剩余电流。

电流互感器是由闭合的铁芯和绕组组成，通过将电流互感器套装在配电线路中，利用电磁感应，检测出配电线路中的剩余电流，所述剩余电流包含：阻性漏电电流和正常泄漏电流，其中阻性漏电电流是由于线路绝缘劣化或机械损伤，致使线路的绝缘性能下降而产生的阻性漏电电流，该阻性漏电电流是导致电气火灾的主要原因；泄漏电流是由于配电线路的金属导线及电缆芯线，而自身产生的分布电容，从而产生泄漏电流，但是该泄漏电流不会导致电气火灾的产生。因此，本实施例中，先通过电流互感器测量出剩余电流的原始波形采样数据，后期对剩余电流进行分量计算，获取其中的阻性漏电电流，将阻性漏电电流作为电气火灾的监控参数进一步提升了对电气火灾的精确监控。

本实施例中，电流互感器可以使用对插式电流互感器，也可以使用贯通式电流互感器，其中，对插式电流互感器为开口结构，安装拆卸极其方便，可以在不断线的状态下进行安装，方便快捷。可适用于单相二线配电线路及三相电路等的安装及检测，使用范围广，同时其对电流和相位的测量具有较高的精确度。

在一些以变频原理工作的机器设备中，由于工作原理的原因往往对大地存在高次谐波分量，基于电容通高频阻低频的特性，其中高次波分量会致使配电线路中及电机外壳的分布电容容抗降低，导致配线系统的泄漏电流过大；而且配电系统负载环境复杂，由于负载产生的高频噪声信号会影响一些设备正常工作，在一些精密设备(如计算机)的电源中为了滤除线路中的高频噪声分量，往往在电气设备与地之间接入高压对地电容进行泄放，但是将高次波分量滤除的同时，同时也显著的增加了电气设备中容性泄漏电流的分量，进而通过本实用新型所述监测装置对该机器设备进行漏电检测，可利用信号分离技术，将容性泄漏电流完全滤除，可提高漏电的定位精度防止误报、漏报警。

所述电流数字滤波单元102，分别所述电流检测单元101、所述信号分离单元105和所述显示单元106相连接，用于对获得的所述剩余电流进行快速傅立叶变换处理，得到所述剩余电流的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述剩余电流的各种成份信息传送至所述信号分离单元105，同时进行滤波处理，将干扰波段的信号进行滤除，得到滤波后的所述剩余电流，将滤波后的所述剩余电流传送至所述显示单元106。

快速傅里叶变换(Fast Fourier Transform，FFT),即利用计算机计算离散傅里叶变换的高效、快速计算方法的统称。使所需要的计算次数大为减少，特别是被变换的抽样点数N越多，FFT算法计算量的节省就越显着，使计算效率大为提高。本实施例中，通过电流互感器检测到的剩余电流信号多是在一个基波的基础上叠加有多种不同频率的干扰波，傅立叶变化的重点是把检测到的综合波形中的基波以及各个不同频率的高次谐波逐一进行分离，获得各个频率波形的幅值、相位。

所述电压检测单元103，分别与所述配电线路100和所述电压数字滤波单元104相连接，用于检测所述配电线路的电压，获取所述电压的波形，并形成所述电压的原始波形采样数据；将所述电压的原始波形采样数据传送至所述电压数字滤波单元104。

本实施例中，所述配电线路均连接在三相电路中，通过将电压检测单元与配电线路相连接，实时监测配电线路的电压变动情况，获取所述电压的原始波形采样数据。

所述电压数字滤波单元104，分别与所述电压检测单元103和所述信号分离单元105相连接，用于对获得的所述电压进行快速傅立叶变换处理，分别得到所述电压的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述电压的各种成份信息传送至所述信号分离单元105。

本实施例中，通过电压检测单元检测到的电压信号多是在一个基波的基础上叠加有多种不同频率的干扰波，傅立叶变化的重点是把检测到的综合波形中的基波以及各个不同频率的高次谐波逐一进行分离，获得各个频率波形的幅值、相位。所述信号分离单元105，分别与所述电流数字滤波单元102、所述电压数字滤波单元104和所述显示单元106相连接，用于根据经快速傅立叶变换处理后的所述剩余电流和所述电压的各频率下的幅值和相位关系，对所述剩余电流进行阻性分量分离计算，获得所述剩余电流中的所述阻性漏电电流，同时依据所述阻性漏电电流及所述配电线路电压进行所述配电线路的绝缘电阻计算，将所述阻性漏电电流和所述绝缘电阻传送至所述显示单元106。

所述显示单元106，分别与所述电流数字滤波单元102、所述信号分离单元105和所述监控模块11相连接，用于显示所述配电线路的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，并将所述阻性漏电电流、所述剩余电流所述绝缘电阻传送至所述监控模块11。

显示单元上有选择键，通过操作选择键可随时查看配电线路的剩余电流和阻性漏电电流的数据。如，当探测器连接有四个电流互感器时，则探测器可同时检测出四组配电线路的剩余电流、阻性漏电电流以及漏电阈值的数据，当选择剩余电流键时，显示单元的数码管上依次显示四个配电线的剩余电流值，同理，当选择阻性漏电电流键时，显示单元的数码管上依次显示四个配电线路的阻性漏电电流。

所述报警单元107，分别与所述显示单元106和所述监控模块11相连接，用于实时监测所述配电线路的所述阻性漏电电流，当所述阻性漏电电流小于预定义的漏电阈值时，所述报警单元不工作；当所述阻性漏电电流大于等于预定义的漏电阈值时，与所述配电线路对应的报警灯发出声光报警信号，同时所述显示单元显示报警时的所述阻性漏电电流，并将报警时的所述阻性漏电电流传送至所述监控模块11。

当阻性漏电电流数值大于等于预定义的漏电阈值时，报警单元会在60S内发出声光报警信号，使工作人员及时发现漏电方位和阻性漏电电流，可迅速做出相应的防范措施，有效的避免了因配电线路绝缘劣化引起的火灾，最大限度的保证了人民的生命安全、减少或避免财产损失。

所述监控模块11，分别与所述显示单元106和所述报警单元107相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，及所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，并进行实时显示及存储。

在一个具体的实施例中，所述监控模块可以为触摸屏壁挂机也可以为工业计算机监控设备。其中，触摸屏壁挂机有四个回路，每个回路可连接63台探测器，每台探测器可连接8只电流互感器，因此一台挂壁机可同时检测4*63*8路配电线路的绝缘状态；一台工业计算机监控设备可同时连接470台探测器，监测470*8路配电线路的绝缘状态。

实施例2

如图2所示，该装置用于配电线路200的监测，包括：探测模块20和监控模块21，其中；

所述探测模块20，包括：电流检测单元201、电流数字滤波单元202、电压检测单元203、电压数字滤波单元204、信号分离单元205、显示单元206、报警单元207、故障检测单元208、通讯单元209和信号传送单元210，其中，

本实施例可将探测器安装在低压配电箱，在线检测AC220V/380V配电线路的阻性漏电电流，能有效预防因接地故障产生漏电而引起的电气火灾，每台探测器可同时检测至少一条配电线路的绝缘状态，当任何一路的阻性漏电电流大于漏电报警阈值时，所述探测器即刻发出报警信号，指示漏电方位，显示漏电大小。本实用新型通过检测配电线路的纯阻性漏电电流来实施漏电报警的。其漏电检测精度远高于剩余电流式监控探测器，进一步提升了电气火灾监控装置的测量精度和可靠性。

所述电流检测单元201，分别与所述配电线路200和所述电流数字滤波单元202相连接，用于通过电流互感器检测配电线路的剩余电流，并形成所述剩余电流的原始波形采样数据，其中，所述电流检测单元，包括至少一台所述电流互感器，所述剩余电流包含有代表绝缘性能的阻性漏电电流；将所述剩余电流的原始波形采样数据传送至所述电流数字滤波单元202。

本实施例所述探测模块可同时连接至少一台所述电流互感器，每台所述电流互感器用于检测一条配电线路的剩余电流。

电流互感器是由闭合的铁芯和绕组组成，通过将电流互感器套装在配电线路中，利用电磁感应原理，检测出配电线路中的剩余电流，所述剩余电流包含：阻性漏电电流和正常泄漏电流，其中阻性漏电电流是由于线路绝缘劣化或机械损伤，致使线路的绝缘性能下降而产生的阻性漏电电流，该阻性漏电电流是导致电气火灾的主要原因；泄漏电流是由于配电线路的金属导线及电缆芯线，而自身产生的分布电容，从而产生泄漏电流，但是该泄漏电流不会导致电气火灾的产生。因此，本实施例中，先通过电流互感器测量出剩余电流的原始波形采样数据，后期对剩余电流进行分量计算，获取其中的阻性漏电电流，将阻性漏电电流作为电气火灾的监控参数进一步提升了对电气火灾的精确监控。

本实施例中，电流互感器可以使用对插式电流互感器，也可以使用贯通式电流互感器，其中，对插式电流互感器为开口结构，安装拆卸极其方便，可以在不断线的状态下进行安装，方便快捷。可适用于单相二线配电线路及三相电路等的安装及检测，使用范围广，同时其对电流和相位的测量具有较高的精确度。

在一些以变频原理工作的机器设备中，由于工作原理的原因往往对大地存在高次谐波分量，基于电容通高频阻低频的特性，其中高次波分量会致使配电线路中及电机外壳的分布电容容抗降低，导致配线系统的泄漏电流过大；而且配电系统负载环境复杂，由于负载产生的高频噪声信号会影响一些设备正常工作，在一些精密设备(如计算机)的电源中为了滤除线路中的高频噪声分量，往往在电气设备与地之间接入高压对地电容进行泄放，但是将高次波分量滤除的同时，同时也显著的增加了电气设备中容性泄漏电流的分量，进而通过本实用新型所述监测装置对该机器设备进行漏电检测，可利用信号分离技术，将容性泄漏电流完全滤除，可提高漏电的定位精度防止误报、漏报警。

所述电流数字滤波单元202，分别所述电流检测单元201、所述信号分离单元205和所述显示单元206相连接，用于对获得的所述剩余电流进行快速傅立叶变换处理，得到所述剩余电流的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述剩余电流的各种成份信息传送至所述信号分离单元205，同时进行滤波处理，将干扰波段的信号进行滤除，得到滤波后的所述剩余电流，将滤波后的所述剩余电流传送至所述显示单元206。

本实施例中，通过电流互感器检测到的剩余电流信号多是在一个基波的基础上叠加有多种不同频率的干扰波，傅立叶变化的重点是把检测到的综合波形中的基波以及各个不同频率的高次谐波逐一进行分离，获得各个频率波形的幅值、相位。所述电压检测单元203，分别与所述配电线路200和所述电压数字滤波单元204相连接，用于检测所述配电线路的电压，获取所述电压的波形，并形成所述电压的原始波形采样数据；将所述电压的原始波形采样数据传送至所述电压数字滤波单元204。

本实施例中，所述配电线路均连接在三相电路中，通过将电压检测单元与配电线路相连接，实时监测配电线路的电压变动情况，获取所述电压的原始波形采样数据。

所述电压数字滤波单元204，分别与所述电压检测单元203和所述信号分离单元205相连接，用于对获得的所述电压进行快速傅立叶变换处理，分别得到所述电压的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述电压的各种成份信息传送至所述信号分离单元205。

本实施例中，通过电压检测单元检测到的电压信号多是在一个基波的基础上叠加有多种不同频率的干扰波，傅立叶变化的重点是把检测到的综合波形中的基波以及各个不同频率的高次谐波逐一进行分离，获得各个频率波形的幅值、相位。

所述信号分离单元205，分别与所述电流数字滤波单元202、所述电压数字滤波单元204和所述显示单元206相连接，用于根据经快速傅立叶变换处理后的所述剩余电流和所述电压的各频率下的幅值和相位关系，对所述剩余电流进行阻性分量分离计算，获得所述剩余电流中的所述阻性漏电电流，同时依据所述阻性漏电电流及所述配电线路电压进行所述配电线路的绝缘电阻计算，将所述阻性漏电电流和所述绝缘电阻传送至所述显示单元206。

所述显示单元206，分别与所述电流数字滤波单元202、所述信号分离单元205、所述报警单元207和所述信号传送单元210相连接，用于显示所述配电线路的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，并将所述阻性漏电电流、所述剩余电流所述绝缘电阻传送至所述信号传送单元210。

显示单元上有选择键，通过操作选择键可随时查看配电线路的剩余电流和阻性漏电电流的数据。如，当探测器连接有四个电流互感器时，则探测器可同时检测出四组配电线路的剩余电流、阻性漏电电流以及漏电阈值的数据，当选择剩余电流键时，显示单元的数码管上依次显示四个配电线的剩余电流值，同理，当选择阻性漏电电流键时，显示单元的数码管上依次显示四个配电线路的阻性漏电电流。

所述报警单元207，分别与所述显示单元206、所述信号传送单元210和所述监控模块21相连接，用于实时监测所述配电线路的所述阻性漏电电流，当所述阻性漏电电流小于预定义的漏电阈值时，所述报警单元不工作；当所述阻性漏电电流大于等于预定义的漏电阈值时，与所述配电线路对应的报警灯发出声光报警信号，同时所述显示单元显示报警时的所述阻性漏电电流，并将报警时的所述阻性漏电电流传送至所述信号传送单元210。

当阻性漏电电流数值大于等于预定义的漏电阈值时，报警单元会在60S内发出声光报警信号，使工作人员及时发现漏电方位和阻性漏电电流，可迅速做出相应的防范措施，有效的避免了因配电线路绝缘劣化引起的火灾，最大限度的保证了人民的生命安全、减少或避免财产损失。

所述故障检测单元208，分别与所述电流检测单元201、所述信号传送单元210和所述监控模块21相连接，用于接收所述监控模块发送的故障检测指令，并根据所述故障检测指令对所述电流互感器进行实时监测，当所述电流互感器正常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯灭；当所述电流互感器异常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯亮，同时将异常的所述电流互感器的地址传送至所述信号传送单元210。

实时监控电流检测单元中电流互感器的异常状态，当所述电流互感器出现异常时，故障指示灯亮并及时将异常的所述电流互感器的地址通过信号传送单元发送至监控模块，使工作人员可以现场或者远程及时发现电流检测单元的问题，可以及时进行维修或者更换，从而不影响对配线线路监控工作的正常进行。

所述通讯单元209，与所述信号传送单元210相连接，用于实时监测所述探测模块与所述监控模块的连接状态，当所述探测模块与所述监控模块相连接时，所述通讯单元正常工作；当所述探测模块与所述监控模块断开连接时，所述通讯单元将断开连接的所述探测模块的地址传送至所述信号传送单元210。

实时监控所述探测模块与所述监控模块之间是否出现断开连接的问题，使工作人员及时对连接断开进行判断，并进一步寻找连接断开的原因：断线、短路或者设备本身故障等，便于工作人员进行及时维护，保证监控装置的持续、有效的进行。

所述信号传送单元210，分别与所述显示单元206、所述报警单元207、所述故障检测单元208、所述通讯单元209和所述监控模块21相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，所述故障检测单元发送的异常的所述电流互感器的地址以及所述通讯单元发送的断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息发送至所述监控模块21。

通过探测器接线端子，将探测器与监控器连接起来，探测器检测到的数据及信息通过接线端子传送至监控器，使监控器可实时对探测器进行监控。

所述监控模块21，包括：信号接收单元211、显示存储单元212、报警阈值输入单元213和指令发送单元214，其中，

所述信号接收单元211，分别与所述信号传送单元210和所述显示存储单元212相连接，用于接收所述信号传送单元传送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流、所述绝缘电阻、报警时的所述阻性漏电电流、异常的所述电流互感器的地址和断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息传送至所述显示存储单元212。

所述显示存储单元212，与所述信号接收单元211相连接，用于实时显示并存储所述信号接收单元接收到的所有数据信号。

本实施例所述的监控模块可设置于监控室，通过将各探测器的检测数据传输至监控模块的显示面板上，使工作人员在监控室也可以远程监控与监控器相连接的多台探测器的工作状态及各条配电线路的绝缘状态，当遇到问题时，可及时做出防护处理。将所有数据进行及时存储，便于后期数据的调取及查询。

所述报警阈值输入单元213，与所述报警单元207相连接，用于输入预定义的所述漏电阈值，并将输入的预定义的所述漏电阈值传送至所述报警单元207。

所述指令发送单元214，与所述故障检测单元208相连接，用于向所述故障检测单元发送故障检测指令。

该装置设备一经安装后，可对与其连接的所有配电线路进行实时监控，工作人员只需在监控室远程监控各配电线路的绝缘状态并可随时进行故障检测，避免了现有绝缘电阻检测技术存在的：停电检查期间无法检测负载设备本身及配电线路的绝缘状态，存在安全隐患，操作困难且检查费用高等诸多问题，大大降低了设备的安装及维护成本。本实施例所述监控装置可用于人员密集、娱乐场所、大型建筑及电气火灾危险性较大的场所。

通过上述实施例可知，本实用新型的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，达到了如下的有益效果：

(1)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，利用快速傅立叶变换分析、阻性信号分离等技术，通过探测器实时监测多条配电线路的纯阻性漏电电流，并将阻性漏电电流作为电气火灾防范的参考指标，进一步保证了电气火灾监控的精确性，避免现有剩余电流式电气火灾监控器由于受到容性正常泄漏电流的影响存在的漏电检测精度差，误报、漏报警，致使电气火灾防范工作不到位的问题。

(2)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过数字滤波技术对获取的电流信号进行滤波处理，将干扰波段的信号及时滤除，从而进一步保证了探测器检测到的阻性漏电电流的精确度，使得本监控装置的探测器可适用于各种嘈杂的工作环境。

(3)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过探测器所监测到的纯阻性漏电电流及监测电压，计算出实时的配电线路的绝缘电阻，实现了实时的在线式绝缘电阻监测，避免了现有绝缘电阻检测技术需断电检查，无法实现在线监测，导致断电检查期间无法检测负载设备本身及配电线路的绝缘状态，存在安全隐患，操作困难且检查费用高等诸多问题。

(4)本实用新型所述在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，通过报警单元实时监测配电线路的阻性漏电电流，当任何一路的阻性漏电电流大于预定义的漏电阈值时，报警装置即刻发出报警信号，使工作人员及时发现漏电方位和阻性漏电电流，可迅速做出相应的防范措施，有效的避免了因配电线路绝缘劣化引起的火灾，最大限度的保证了人民的生命安全、减少或避免财产损失。

本领域内的技术人员应明白，本实用新型的实施例可提供为方法、装置、或计算机程序产品。因此，本实用新型可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本实用新型可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

虽然已经通过例子对本实用新型的一些特定实施例进行了详细说明，但是本领域的技术人员应该理解，以上例子仅是为了进行说明，而不是为了限制本实用新型的范围。本领域的技术人员应该理解，可在不脱离本实用新型的范围和精神的情况下，对以上实施例进行修改。本实用新型的范围由所附权利要求来限定。

Claims (5)

1.在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，用于配电线路的监测，其特征在于，包括：探测模块和监控模块，其中；

所述探测模块，包括：电流检测单元、电流数字滤波单元、电压检测单元、电压数字滤波单元、信号分离单元、显示单元和报警单元，其中，

所述电流检测单元，分别与所述配电线路和所述电流数字滤波单元相连接，用于通过电流互感器检测配电线路的剩余电流，并形成所述剩余电流的原始波形采样数据，其中，所述电流检测单元，包括至少一台所述电流互感器，所述剩余电流包含有代表绝缘性能的阻性漏电电流；将所述剩余电流的原始波形采样数据传送至所述电流数字滤波单元；

所述电流数字滤波单元，分别与所述电流检测单元、所述信号分离单元和所述显示单元相连接，用于对获得的所述剩余电流进行快速傅立叶变换处理，得到所述剩余电流的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述剩余电流的各种成份信息传送至所述信号分离单元；同时进行滤波处理，将干扰波段的信号进行滤除，得到滤波后的所述剩余电流，将滤波后的所述剩余电流传送至所述显示单元；

所述电压检测单元，分别与所述配电线路和所述电压数字滤波单元相连接，用于检测所述配电线路的电压，获取所述电压的波形，并形成所述电压的原始波形采样数据；将所述电压的原始波形采样数据传送至所述电压数字滤波单元；

所述电压数字滤波单元，分别与所述电压检测单元和所述信号分离单元相连接，用于对获得的所述电压进行快速傅立叶变换处理，分别得到所述电压的基波及各高次谐波成份的幅值和相位，将预处理后的所述电压的各种成份信息传送至所述信号分离单元；

所述信号分离单元，分别与所述电流数字滤波单元、所述电压数字滤波单元和所述显示单元相连接，用于根据经快速傅立叶变换处理后的所述剩余电流和所述电压的各频率下的幅值和相位关系，对所述剩余电流进行阻性分量分离计算，获得所述剩余电流中的所述阻性漏电电流，同时依据所述阻性漏电电流及所述配电线路电压进行所述配电线路的绝缘电阻计算，将所述阻性漏电电流和所述绝缘电阻传送至所述显示单元；

所述显示单元，分别与所述电流数字滤波单元、所述信号分离单元和所述监控模块相连接，用于显示所述配电线路的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，并将所述阻性漏电电流、所述剩余电流所述绝缘电阻传送至所述监控模块；

所述报警单元，分别与所述显示单元和所述监控模块相连接，用于实时监测所述配电线路的所述阻性漏电电流，当所述阻性漏电电流小于预定义的漏电阈值时，所述报警单元不工作；当所述阻性漏电电流大于等于预定义的漏电阈值时，与所述配电线路对应的报警灯发出声光报警信号，同时所述显示单元显示报警时的所述阻性漏电电流，并将报警时的所述阻性漏电电流传送至所述监控模块；

所述监控模块，分别与所述显示单元和所述报警单元相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，及所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，并进行实时显示及存储。

2.根据权利要求1所述的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，其特征在于，所述探测模块，还包括：故障检测单元，其中，

所述故障检测单元，分别与所述电流检测单元和所述监控模块相连接，用于接收所述监控模块发送的故障检测指令，并根据所述故障检测指令对所述电流互感器进行实时监测，当所述电流互感器正常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯灭；当所述电流互感器异常时，与所述电流互感器对应的故障指示灯亮，同时将异常的所述电流互感器的地址传送至所述监控模块。

3.根据权利要求2所述的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，其特征在于，所述探测模块，还包括：通讯单元，其中，

所述通讯单元，与所述监控模块相连接，用于实时监测所述探测模块与所述监控模块的连接状态，当所述探测模块与所述监控模块相连接时，所述通讯单元正常工作；当所述探测模块与所述监控模块断开连接时，所述通讯单元将断开连接的所述探测模块的地址传送至所述监控模块。

4.根据权利要求3所述的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，其特征在于，所述探测模块，还包括：信号传送单元，其中，

所述信号传送单元，分别与所述显示单元、所述报警单元、所述故障检测单元、所述通讯单元和所述监控模块相连接，用于接收所述显示单元发送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流和所述绝缘电阻，所述报警单元发送的报警时的所述阻性漏电电流，所述故障检测单元发送的异常的所述电流互感器的地址以及所述通讯单元发送的断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息发送至所述监控模块。

5.根据权利要求2所述的在线绝缘监测式阻性漏电电气火灾监控探测装置，其特征在于，所述监控模块，进一步地，包括：信号接收单元、显示存储单元、报警阈值输入单元和指令发送单元，其中，

所述信号接收单元，分别与所述信号传送单元和所述显示存储单元相连接，用于接收所述信号传送单元传送的所述阻性漏电电流、所述剩余电流、所述绝缘电阻、报警时的所述阻性漏电电流、异常的所述电流互感器的地址和断开连接的所述探测模块的地址，并将所述信息传送至所述显示存储单元；

所述显示存储单元，与所述信号接收单元相连接，用于实时显示并存储所述信号接收单元接收到的所有数据信号；

所述报警阈值输入单元，与所述报警单元相连接，用于输入预定义的所述漏电阈值，并将输入的预定义的所述漏电阈值传送至所述报警单元；

所述指令发送单元，与所述故障检测单元相连接，用于向所述故障检测单元发送故障检测指令。