（一） 項(xiàng)目簡(jiǎn)介
該項(xiàng)目研究漏電保護(hù)裝置的原理和農(nóng)網(wǎng)的多級(jí)保護(hù)的策略、電流和電壓的轉(zhuǎn)換與采集設(shè)備、GPS同步技術(shù)，旨在解決因漏電電流過(guò)大造成總?；蚵╇姳Ｗo(hù)器的自動(dòng)跳閘的安全供電問(wèn)題，相比于傳統(tǒng)漏電排查裝置，此項(xiàng)目具有高精度測(cè)量、應(yīng)用性廣泛、快速安裝的特色和創(chuàng)新點(diǎn)，而且比傳統(tǒng)人工巡線定位更節(jié)省時(shí)間。
（二）研究目的
隨著我國(guó)智能電網(wǎng)的建設(shè)，居民和農(nóng)村用電的智能配電臺(tái)區(qū)也得到了很大的發(fā)展，目前配電臺(tái)區(qū)都安裝了智能總?；蚵╇姳Ｗo(hù)器，通過(guò)這些智能設(shè)備可以實(shí)時(shí)的對(duì)臺(tái)區(qū)內(nèi)的剩余電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)和保護(hù)，大大提升了對(duì)剩余電流的監(jiān)管工作。但是也引進(jìn)了新的問(wèn)題，如果漏電電流過(guò)大，會(huì)造成總?；蚵╇姳Ｗo(hù)器的自動(dòng)跳閘，這樣給安全供電迎來(lái)的一個(gè)新的難度和挑戰(zhàn)。
針對(duì)以上問(wèn)題，本團(tuán)隊(duì)將研發(fā)一套漏電電流排查裝置，該產(chǎn)品是基于物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)與漏電電流測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)的一種新型配電網(wǎng)絡(luò)漏電排查裝置；當(dāng)供電線路出現(xiàn)漏電跳閘后，可快速布防，設(shè)定漏電電流報(bào)警限，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，漏電電流數(shù)據(jù)上傳，漏電流超限有報(bào)警提示；實(shí)現(xiàn)快速排查供電線路中的漏電問(wèn)題。
（二） 研究?jī)?nèi)容
1）研究漏電保護(hù)裝置的原理
2）研究農(nóng)網(wǎng)的多級(jí)保護(hù)的策略
3）研究電流和電壓的轉(zhuǎn)換與采集設(shè)備
4）研究GPS同步技術(shù)
（三） 國(guó)、內(nèi)外研究現(xiàn)狀和發(fā)展動(dòng)態(tài)
目前市場(chǎng)有查漏電電流設(shè)備、剩余電流設(shè)備和接地電阻測(cè)試儀等產(chǎn)品，只是為單一產(chǎn)品使用；操作雖然簡(jiǎn)單，但是在使用中想徹查漏電電流位置，從根上排除漏電險(xiǎn)情費(fèi)時(shí)、費(fèi)力；還有一種漏電電流在線檢測(cè)系統(tǒng)，需要在供電線鋪設(shè)時(shí)就要安裝，但由于它是固定式產(chǎn)品必須覆蓋安裝到每個(gè)用戶，雖然單體成本不高，但是因?yàn)楦采w面廣點(diǎn)多，所以投入成本很大。
現(xiàn)在處于一個(gè)信息化的時(shí)代，物聯(lián)網(wǎng)是是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，也是“信息化”時(shí)代的重要發(fā)展階段; 物聯(lián)網(wǎng)是互聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用拓展，因此被稱為繼計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)之后世界信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展的第三次浪潮。
在國(guó)際上，自1990年物聯(lián)網(wǎng)在美國(guó)第一次使用。之后，在歐盟國(guó)家、以及日本和韓國(guó)也都相繼開(kāi)始物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展；到2009年8月，溫家寶“感知中國(guó)”的講話把我國(guó)物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的研究和應(yīng)用開(kāi)發(fā)推向了高潮，止至今日，物聯(lián)網(wǎng)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，其應(yīng)用技術(shù)也逐漸成熟；物聯(lián)網(wǎng)現(xiàn)在已經(jīng)在智能交通、環(huán)境保護(hù)、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測(cè)、環(huán)境監(jiān)測(cè)、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場(chǎng)照明管控、老人護(hù)理、個(gè)人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測(cè)、食品溯源、敵情偵查和情報(bào)搜集等多個(gè)領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用；本次項(xiàng)目開(kāi)始應(yīng)用到電力行業(yè)，同樣也能給我國(guó)的智能電網(wǎng)建設(shè)增磚添瓦。
（四） 創(chuàng)新點(diǎn)與項(xiàng)目特色
本團(tuán)隊(duì)研發(fā)的漏電電流排查裝置為了解決以前在漏電電流排查中效率低下的問(wèn)題，綜合性強(qiáng)，主要有以下創(chuàng)新點(diǎn):
①提出了基于物聯(lián)網(wǎng)的低壓配電網(wǎng)絡(luò)漏電流排查方法。
②提出了一種基于單相d-q變換的漏電流基波和諧波分離方法。
③開(kāi)發(fā)了低壓漏電流成套排查裝置、云端主站及APP。
項(xiàng)目主要有以下特色:
①高精度測(cè)量：專(zhuān)用的漏電電流測(cè)量鉗表，測(cè)量精度高，不易受外殼磁場(chǎng)干擾影響；有效保證漏電電流的測(cè)量精度；
②應(yīng)用性廣泛：有兩種類(lèi)形鉗表，適用于各種場(chǎng)所測(cè)量漏電電流大小，有IP65防護(hù)等級(jí),適應(yīng)于多種情況下安裝使用；
③快速安裝：出現(xiàn)漏電流跳閘后，可以快速安裝布防；同一方案支持多人現(xiàn)場(chǎng)布防增加布防效率；
（五） 技術(shù)路線、擬解決的問(wèn)題及預(yù)期成果
1. 項(xiàng)目的技術(shù)路線
本團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的漏電電流排查裝置由采集器（實(shí)現(xiàn)漏電測(cè)量并上傳服務(wù)器的功能）、手持移動(dòng)終端（手持APP，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)器與采集器通訊）和服務(wù)器（主站，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)分析與存儲(chǔ)功能）三部分組成。
（1）漏電排查裝置的工作原理
首先，采用采集器內(nèi)置的穿心式電流互感器采集整個(gè)線路的漏電電流信號(hào)，該信號(hào)通過(guò)一定的濾波、運(yùn)算、放大處理后送入到MCU主芯片進(jìn)行高速采樣讀取波形，并通過(guò)一系列運(yùn)算后，算出這一瞬間周期的漏電電流數(shù)值。然后MCU將信息比較、打包后通過(guò)GPRS模塊的無(wú)線通道傳至云端服務(wù)器。最后，通過(guò)各手持移動(dòng)終端訪問(wèn)云端服務(wù)器獲取漏電采集數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令至臺(tái)區(qū)負(fù)責(zé)人，實(shí)現(xiàn)故障隔離和排除漏電點(diǎn)。
圖1 漏電排查系統(tǒng)工作原理圖
（2）漏電排查裝置的技術(shù)方案設(shè)計(jì)
如圖2所示，漏電電流采集器通過(guò)GPRS通訊將測(cè)量的數(shù)據(jù)傳至云端服務(wù)器；移動(dòng)終端設(shè)備通過(guò)網(wǎng)絡(luò)訪問(wèn)云端服務(wù)器，讀取采集器測(cè)量到的數(shù)據(jù)，并發(fā)送控制指令通過(guò)服務(wù)器傳至采集器；如果出現(xiàn)有漏電電流超限，云端服務(wù)器會(huì)有報(bào)警信息傳至移動(dòng)終端顯示，還可以通過(guò)短信方式通知相關(guān)工作人員。
圖2 漏電電流排查裝置的技術(shù)方案
2.擬解決的問(wèn)題
目前市場(chǎng)上的漏電檢測(cè)裝置有1.鉗形電流表；2.漏電流檢測(cè)儀；3.配電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)。
（1）鉗形電流表：準(zhǔn)確性低，抗干擾能力弱，需要人工手持，容易出現(xiàn)遺漏點(diǎn)，費(fèi)時(shí)費(fèi)力。
（2）漏電流檢測(cè)儀：無(wú)法長(zhǎng)時(shí)間工作，且其測(cè)量數(shù)據(jù)也無(wú)法遠(yuǎn)距離傳輸和儲(chǔ)存。
（3）配電網(wǎng)智能監(jiān)控系統(tǒng)：價(jià)格昂貴，且拓展性差，無(wú)法拆卸，電能消耗大。
本產(chǎn)品把物聯(lián)網(wǎng)通訊技術(shù)與漏電電流測(cè)量技術(shù)相結(jié)合，開(kāi)發(fā)的一種新型漏電電流排查裝置，提高漏電電流的定位排查工作的效率，并減少了人力和財(cái)物投入；本產(chǎn)品利用的漏電流基波和諧波分離方法能有效分離出漏電基波，提高了抗干擾能力；本產(chǎn)品測(cè)量數(shù)據(jù)上傳云端可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離傳輸，在線查看，大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；本產(chǎn)品能對(duì)實(shí)現(xiàn)智能電網(wǎng)的建設(shè)提供更多依據(jù)與參考；本產(chǎn)品能在出現(xiàn)漏電跳閘后，可快速布防，設(shè)定漏電電流報(bào)警限，實(shí)時(shí)在線檢測(cè)，將數(shù)據(jù)上傳，漏電流超限有報(bào)警提示；實(shí)現(xiàn)快速排查供電線路中的漏電問(wèn)題。
3. 預(yù)期成果
（1）申請(qǐng)應(yīng)用型專(zhuān)利一項(xiàng)；
（2）發(fā)表科技論文一篇；
（3）研制實(shí)驗(yàn)樣機(jī)一臺(tái)。
（六） 項(xiàng)目研究進(jìn)度安排
（1）項(xiàng)目調(diào)研與文獻(xiàn)整理，制定總體設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)方案
該階段主要收集與漏電保護(hù)裝置等相關(guān)科技文獻(xiàn)，為研制基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在漏電電流排查系統(tǒng)，初步制定項(xiàng)目總體執(zhí)行方案。
（2）漏電電流排查系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研制
該階段主要對(duì)設(shè)計(jì)和研制電流電壓檢測(cè)和采集電路、集成GPS同步作用
（七） 已有基礎(chǔ)
1. 與本項(xiàng)目有關(guān)的研究積累和已取得的成績(jī)
在電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)，我們成功制成簡(jiǎn)易收音機(jī)，電工實(shí)習(xí)，能熟練組裝電路和能成功焊接元器件。軟件設(shè)計(jì)，我們可以成功的編寫(xiě)一些程序。
2. 已具備的條件，尚缺少的條件及解決方法
現(xiàn)有技術(shù)可行性分析：漏電排查原理和技術(shù)方案設(shè)計(jì)已大概完成，漏電電流裝置由采集器，手持移動(dòng)終端和服務(wù)器組成。并且電路知識(shí)、模擬電子技術(shù)知識(shí)、C語(yǔ)言編程、MATLAB仿真及其應(yīng)用等研究準(zhǔn)備應(yīng)用課題組所有成員都以熟練掌握，有較大的技術(shù)可行性，并且學(xué)院實(shí)驗(yàn)室可以提供相關(guān)研究設(shè)備。
尚缺少的條件：于我們這個(gè)隊(duì)伍成員沒(méi)有科研經(jīng)歷，我們現(xiàn)階段缺少經(jīng)驗(yàn)將課本知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活中。
解決辦法：平時(shí)珍惜實(shí)驗(yàn)課時(shí)間，認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)，并踏實(shí)的學(xué)習(xí)課本知識(shí)，為實(shí)踐打下良好的基礎(chǔ)；除此之外努力創(chuàng)造動(dòng)手機(jī)會(huì)并努力學(xué)習(xí)獲取經(jīng)驗(yàn)。并且自學(xué)這個(gè)項(xiàng)目所涉及的課程，每周經(jīng)驗(yàn)交流，促進(jìn)共同進(jìn)步
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