基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计

广东正力通用电气有限公司 刘志祖

城市照明系统对于城市功能的发挥和城市形象的塑造有着积极的作用，所以各个城市都在积极的进行城市照明系统的设计和建设。从目前的具体分析来看，在覆盖范围比较大的城市照明系统运行中，一些特殊的原因会导致系统的故障，比如漏电，此故障不仅影响照明系统运行，更会产生较为严重的安全威胁，所以需要对其进行解决。从现阶段的技术利用分析来看，GPRS技术的使用能够实现快速的定位，而信息通信技术的使用可以实现讯息的快速传播，远程监测和控制技术则可以实现对具体故障的准确了解，综合这些技术，使其整体性优势得到发挥并在照明系统中进行应用，系统监控的有效性会增强，故障解决的实效性会显著提升，所以分析基于GPRS技术的城市照明电缆漏电监测系统设计，现实价值十分显著。

1 城市照明系统漏电分析

城市照明系统的漏电问题是目前城市照明系统管理中需要解决的重点问题，而要对此问题的具体解决，需要对漏电的危害有清晰的认识，还要了解具体漏电产生的原因，这样，具体的系统设计措施才会更具针对性。

1.1 漏电的危害

从目前的具体分析来看，城市照明系统的漏电主要的危害有两个：第一是威胁系统运行的安全。从照明系统的具体分析来看，其系统运行电压具有稳定性，而发生电缆漏电的时候，漏出电流附近如果有新的导体，其会形成新电路，这对于系统本身的稳定性影响巨大，在长时间的电压不稳情况下，电缆线路以及照明灯具等都会出现不同程度的损害。第二是对他人的生命构成威胁。从目前的具体分析来看，城市照明系统所使用的电压一般为220V，如果发生了漏电，此电压足够造成人体死亡。在目前的新闻报道中，不乏城市照明系统漏电造成人员死亡的情况，可见漏电对人体安全是严重的威胁。正是因为漏电情况会出现比较严重的后果，所以解决此问题就显得十分的必要。

1.2 漏电产生的原因

从目前的具体分析来看，城市照明系统出现漏电，主要有两方面的因素：第一是客观因素，而客观因素又分两方面：其一，照明系统线路大都处于室外，所以需要经受风吹雨打以及太阳的曝晒，在长期外界因素的影响下，线路自身会发生比较严重的老化，如果老化的线路没有及时的进行更换，那么其在使用中便很可能发生漏电。其二是自然因素。从目前的具体分析来看，雷电等会严重的损害电缆线路，所以当线路的避雷措施采取不到位的时候，线路在雷电的作用下会被击穿，这种情况也会导致线路漏电。再者，自然界中的尘土等在线路以及相关设备上常年积累形成污垢，这会加剧污闪的情况，所以线路漏电会发生。

第二是主观因素。从具体的分析来看，照明系统的线路、灯具都是相关的工作人员进行安装的，如果安装人员本身的技术水平不高，那么其在具体工作中可能会发生线路连接不稳或者是灯具接触不严等情况，这些问题的存在使得线路和灯具在具体使用中更易发生漏电的情况。简言之，人为因素造成了线路漏电问题的多发，所以对具体的人为因素做控制和解决是其在具体设计中需要重视的问题。

2 基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计

从上述的分析来看，城市照明系统的漏电存在着较为严重的危害，而且造成漏电的因素又具有多样性，所以城市照明系统的漏电具有突发性的特点。为了及时的解决漏电故障，确定其位置并提供有效的漏电保护具有重要的价值，所以设计完善的系统对照明电缆的漏电情况进行监管，现实意义十分的显著。

2.1 GPRS框架构建

从具体的基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计分析来看，首要的工作便是设计GPRS框架。从实际分析可知，GPRS具有较强的定位功能，所以设计GPRS框架可以将整个城市系统当中的照明器具都包含在框架体系中，这样，漏电区域可以得到第一时间的确定。在框架设计中，主要是实现层级构建。从具体实践分析来看，城市范围较大，单一化的系统布点多，监测会变得十分困难，所以构架层级结构十分的必要。一般而言，实施三级结构布设，第一级为基础层，可以按照城市的道路进行片区的划分，第二是中间层，可以按照城市行政区域做划分，第三是总控制层，以城市为整体单位。这样，一级结构实现详细的布点，二级结构对一级结构做信息收集和整理，三级结构做二级结构的信息收集和整理，通过这样的层级划分，每一个结构层的工作内容和工作目标更加的清楚，在具体的实践工作中，定位会更加的准确而且高效，这会为故障的解决提供有效的帮助。

2.2 漏电监测方法的利用

漏电监测方法的利用是基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计的第二项重要内容。从实际分析来看，如何快速的进行漏电的监测和判断是监测工作中的一个难题，而要解决此难题需要利用基尔霍夫电流定律。根据基尔霍夫电流定律描述，在电路上的任一节点上，在任一时刻，流入节点的电流之和等于流出节点的电流之合，即流入和流出该节点的电流代数和恒等于零，即∑I=0，从定律分析可以发现，在闭合的照明系统电缆中，如果系统运行不发生故障，那么在一个稳定的点，其测得的电流代数和始终是等于零的。基于这个认知，在具体的漏电监测中，可以做电流是否大于零的检测，如果大于零，则表明该点存在漏电的现象。在具体系统设计中，要利用该方法，可以在照明系统的具体节点处设置电流互感器监测，当监控设备实时监测的电流测量点的电流大于零的时候，漏电监控终端设备在该情况下发出警报并传送具体的消息，这样，监测中心可以第一时间接收到故障信息，在信息分析或便可以获得故障位置。

2.3 漏电跳闸保护设计

在基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计中，第三项重要的内容是进行漏电跳闸保护设计。此设计的实现主要分三步：第一是对系统中各个节点的电流做具体的设定，从而保证节点处具有可供测量的标准电流。第二是在节点处进行电流稳定测量仪器的安装，在仪器中要输入标准电流的量，并设置允许范围内的误差量。第三是在节点处安装保护开关，并将开关的测量仪器实现串联，当测量仪器中出现高于标准的电流时，保护开关实现自我断开，这样，照明器具和线路实现中断，对设备的保护作用得以实现。从具体的漏电调差保护设计分析来看，其需要注意两项内容：其一是标准电流的设置一定要科学，而且要有必要的允许误差存在，这样可以保证其作用更加的有效。第二是测量仪器和开关必须要具有灵敏性，如果二者的灵敏性不足，那么具体的测量和保护会出现问题，漏电跳闸保护效果便无法实现。简言之，利用漏电跳闸保护可以在第一时间对线路、设备形成防护，这加强了线路的安全性。

2.4 远程漏电重合闸利用

最后，在基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计中，远程漏电重合闸的利用也具有重要的意义。从具体的分析来看，漏洞重合闸具有智能性，一方面，在发生漏电的情况下，其会自动实现开闸从而达到保护的效果；另一方面，在确定漏电问题解决后，其又会实现合闸，这样，线路的正常使用可以继续。从远程漏电合闸的具体利用来看，其需要完成两项工作：第一是漏电重合闸需要进行自主电流检测设备安装，这样，其利用自身的设备可以完成是否有漏电的检测。第二是远程漏电重合闸内的程序设计要保证具有可执行性，这样，在相应指令下，程序可以快速的作出反应，从而达到预期的效果。从目前的城市照明系统具体分析来看，远程漏电重合闸主要和远程控制技术等实现统一性利用。

3 结束语

照明系统在城市功能的发挥和城市形象的塑造方面具有重要的作用，所以积极的打造城市特色化的照明系统是目前许多城市的重要发展目标。就城市照明系统的具体分析来看，其覆盖范围广，而诱发其漏电的因素也比较多，所以从智能监控和时时问题解决的角度做照明系统的整体性监管十分的必要。基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计将GPRS、远程监控和信息技术等的优势做了综合，实现了照明系统管理的智能化。

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