（一） 項目簡介
該項目研究漏電保護裝置的原理和農網的多級保護的策略、電流和電壓的轉換與采集設備、GPS同步技術，旨在解決因漏電電流過大造成總保或漏電保護器的自動跳閘的安全供電問題，相比于傳統漏電排查裝置，此項目具有高精度測量、應用性廣泛、快速安裝的特色和創新點，而且比傳統人工巡線定位更節省時間。
（二）研究目的
隨著我國智能電網的建設，居民和農村用電的智能配電臺區也得到了很大的發展，目前配電臺區都安裝了智能總保或漏電保護器，通過這些智能設備可以實時的對臺區內的剩余電流進行監測和保護，大大提升了對剩余電流的監管工作。但是也引進了新的問題，如果漏電電流過大，會造成總保或漏電保護器的自動跳閘，這樣給安全供電迎來的一個新的難度和挑戰。
針對以上問題，本團隊將研發一套漏電電流排查裝置，該產品是基于物聯網通訊技術與漏電電流測量技術相結合，開發的一種新型配電網絡漏電排查裝置；當供電線路出現漏電跳閘后，可快速布防，設定漏電電流報警限，實時在線檢測，漏電電流數據上傳，漏電流超限有報警提示；實現快速排查供電線路中的漏電問題。
（二） 研究內容
1）研究漏電保護裝置的原理
2）研究農網的多級保護的策略
3）研究電流和電壓的轉換與采集設備
4）研究GPS同步技術
（三） 國、內外研究現狀和發展動態
目前市場有查漏電電流設備、剩余電流設備和接地電阻測試儀等產品，只是為單一產品使用；操作雖然簡單，但是在使用中想徹查漏電電流位置，從根上排除漏電險情費時、費力；還有一種漏電電流在線檢測系統，需要在供電線鋪設時就要安裝，但由于它是固定式產品必須覆蓋安裝到每個用戶，雖然單體成本不高，但是因為覆蓋面廣點多，所以投入成本很大。
現在處于一個信息化的時代，物聯網是是新一代信息技術的重要組成部分，也是“信息化”時代的重要發展階段; 物聯網是互聯網的應用拓展，因此被稱為繼計算機、互聯網之后世界信息產業發展的第三次浪潮。
在國際上，自1990年物聯網在美國第一次使用。之后，在歐盟國家、以及日本和韓國也都相繼開始物聯網的發展；到2009年8月，溫家寶“感知中國”的講話把我國物聯網領域的研究和應用開發推向了高潮，止至今日，物聯網有了突飛猛進的發展，其應用技術也逐漸成熟；物聯網現在已經在智能交通、環境保護、政府工作、公共安全、平安家居、智能消防、工業監測、環境監測、路燈照明管控、景觀照明管控、樓宇照明管控、廣場照明管控、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監測、食品溯源、敵情偵查和情報搜集等多個領域得到廣泛應用；本次項目開始應用到電力行業，同樣也能給我國的智能電網建設增磚添瓦。
（四） 創新點與項目特色
本團隊研發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題，綜合性強，主要有以下創新點:
①提出了基于物聯網的低壓配電網絡漏電流排查方法。
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開發了低壓漏電流成套排查裝置、云端主站及APP。
項目主要有以下特色:
①高精度測量：專用的漏電電流測量鉗表，測量精度高，不易受外殼磁場干擾影響；有效保證漏電電流的測量精度；
②應用性廣泛：有兩種類形鉗表，適用于各種場所測量漏電電流大小，有IP65防護等級,適應于多種情況下安裝使用；
③快速安裝：出現漏電流跳閘后，可以快速安裝布防；同一方案支持多人現場布防增加布防效率；
（五） 技術路線、擬解決的問題及預期成果
1. 項目的技術路線
本團隊設計的漏電電流排查裝置由采集器（實現漏電測量并上傳服務器的功能）、手持移動終端（手持APP，通過網絡連接服務器與采集器通訊）和服務器（主站，實現數據分析與存儲功能）三部分組成。
（1）漏電排查裝置的工作原理
首先，采用采集器內置的穿心式電流互感器采集整個線路的漏電電流信號，該信號通過一定的濾波、運算、放大處理后送入到MCU主芯片進行高速采樣讀取波形，并通過一系列運算后，算出這一瞬間周期的漏電電流數值。然后MCU將信息比較、打包后通過GPRS模塊的無線通道傳至云端服務器。最后，通過各手持移動終端訪問云端服務器獲取漏電采集數據，并發送控制指令至臺區負責人，實現故障隔離和排除漏電點。
圖1 漏電排查系統工作原理圖
（2）漏電排查裝置的技術方案設計
如圖2所示，漏電電流采集器通過GPRS通訊將測量的數據傳至云端服務器；移動終端設備通過網絡訪問云端服務器，讀取采集器測量到的數據，并發送控制指令通過服務器傳至采集器；如果出現有漏電電流超限，云端服務器會有報警信息傳至移動終端顯示，還可以通過短信方式通知相關工作人員。
圖2 漏電電流排查裝置的技術方案
2.擬解決的問題
目前市場上的漏電檢測裝置有1.鉗形電流表；2.漏電流檢測儀；3.配電網智能監控系統。
（1）鉗形電流表：準確性低，抗干擾能力弱，需要人工手持，容易出現遺漏點，費時費力。
（2）漏電流檢測儀：無法長時間工作，且其測量數據也無法遠距離傳輸和儲存。
（3）配電網智能監控系統：價格昂貴，且拓展性差，無法拆卸，電能消耗大。
本產品把物聯網通訊技術與漏電電流測量技術相結合，開發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，并減少了人力和財物投入；本產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；本產品測量數據上傳云端可實現遠距離傳輸，在線查看，大數據存儲；本產品能對實現智能電網的建設提供更多依據與參考；本產品能在出現漏電跳閘后，可快速布防，設定漏電電流報警限，實時在線檢測，將數據上傳，漏電流超限有報警提示；實現快速排查供電線路中的漏電問題。
3. 預期成果
（1）申請應用型專利一項；
（2）發表科技論文一篇；
（3）研制實驗樣機一臺。
（六） 項目研究進度安排
（1）項目調研與文獻整理，制定總體設計與實驗方案
該階段主要收集與漏電保護裝置等相關科技文獻，為研制基于物聯網技術在漏電電流排查系統，初步制定項目總體執行方案。
（2）漏電電流排查系統的設計與研制
該階段主要對設計和研制電流電壓檢測和采集電路、集成GPS同步作用
（七） 已有基礎
1. 與本項目有關的研究積累和已取得的成績
在電子技術實驗，我們成功制成簡易收音機，電工實習，能熟練組裝電路和能成功焊接元器件。軟件設計，我們可以成功的編寫一些程序。
2. 已具備的條件，尚缺少的條件及解決方法
現有技術可行性分析：漏電排查原理和技術方案設計已大概完成，漏電電流裝置由采集器，手持移動終端和服務器組成。并且電路知識、模擬電子技術知識、C語言編程、MATLAB仿真及其應用等研究準備應用課題組所有成員都以熟練掌握，有較大的技術可行性，并且學院實驗室可以提供相關研究設備。
尚缺少的條件：于我們這個隊伍成員沒有科研經歷，我們現階段缺少經驗將課本知識應用于實際生活中。
解決辦法：平時珍惜實驗課時間，認真做實驗，并踏實的學習課本知識，為實踐打下良好的基礎；除此之外努力創造動手機會并努力學習獲取經驗。并且自學這個項目所涉及的課程，每周經驗交流，促進共同進步
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