基于物联网的钳形电流监测系统设计与实现

基于物联网的钳形电流监测系统设计与实现

熊晓川  苏伟基  王丹露  普亚  黄博

云南电网有限责任公司普洱供电局 665000

摘 要：很多电气系统对电路绝缘、漏电流有着很好的要求，如果出现漏电故障会对电气系统的正常使用带来很大的影响。本文基于物联网技术研制的钳形电流监测系统可以有效解决传统漏电流监测不便的问题，可为电气系统维护人员带来很大的便利，通过PC或手机终端来监测回路漏电情况，实现对电气系统的科学管理。

关键词：物联网；钳形电流监测系统；功能

1引言

电路绝缘故障、间歇性漏电故障等会对电气系统产生很大的影响，维修人员需要到现场查找故障位置，需要耗费较长时间，故障定位起来比较困难。物联网钳形电流监测系统是针对上述问题研制的，是由钳形监测仪、SIM卡、移动终端、云服务器、系统软件、PC终端组成，可以实现对漏电流的远程监测。监测仪采用钳形结构，使用过程中无需断开被测量线路，具有安全快捷的特点，应用双层磁屏蔽及数字集成技术，具有很好的抗干扰性能，可达到较高的测试精度，充满电可持续续航10天。可应用于电力、通信、气象、铁路、油田、建筑、计量、科研教学单位、工矿企业等领域。

2物联网钳形电流监测系统构成

物联网钳形电流监测系统由监测终端、云端、客户端组成。监测终端包括钳形监测仪、SIM卡等,监测仪采用GPRS通讯方式将测试数据或漏电事件上传至云服务器,支持GSM 制式2G网络。云端包括云服务器、系统软件等,可对监测终端继续管理。客户端包括移动终端、PC机等，移动终端支持各种平台windows、Android、IOS系统、华为鸿蒙OS系统，用户可非常便捷地随时通过PC机或手机、PDA平板电脑等移动终端查看电流、电池电量、监测仪编号等实时监测数据，实现对数据的远程监测，系统构成见图1所示。

图1 物联网钳形电流监测系统构成框图

3物联网钳形电流监测系统功能设计

监测系统可以对采集终端上传数据进行统计分析，设计有表格与折线图两种查看方式，可以实时监测并显示最大电流值与漏电次数，使用起来更加便捷、高效。在PC终端，设计有时间按键来进行快速查询，将需要调用时间内的所有监测数据以表格或折线图两种方式之一显示出来。设计有根据监测位置或地址设置安装地点与自定义编号功能，在发生漏电事件时，便可以快速定位并了解相关漏电情况。在客户端监测仪列表中，可通过搜索监测仪编号或自定义编号，快速查询相应监测仪相关信息即监测数据。监测仪可以发出漏电报警，当电流值超过报警值时，系统会有相应的提示，当监测仪检测到电池电量较低时也会相应地进行报警提示。监测仪是由权限不同的账户来进行管理，随时更改自定义编号与安装地点，使得每次监测都能够保证漏电事件发生时准确的定位。可查看到账号所绑定的监测仪台数，并自动归类监测仪类型，和该账号最大绑定仪器数目等信息。利用管理账号可以对监测仪进行绑定，即增加监测仪数量，也可以通过账号对监测仪进行解绑，即删除监测仪，一个账号最多可200台监测仪。

4物联网钳形电流系统终端设计

4.1 PC终端

4.1.1账号登陆与增加监测仪设计

用户可以在电脑终端来对监测仪进行管理，用户打开网页登录云端网址后进入到系统页面，需要在页面中的用户名框中输入账号，在密码框中输入密码，然后点击登录。登录成功之后，点击系统中菜单中的系统绑定按钮，再点击增加监测仪。进入到增加监测仪的页面，在表格中填写好监测仪编号、自定义编号与安装地点。监测仪编号时必须要填写准确，而自定义编号与安装地点是可填选项，若不填写则会自动补充为默认值，自定义编号的默认值为1，安装地点默认值为“公司”，填写正确之后，点击绑定按钮。

4.1.2显示信息设计

正常登陆且绑定了监测仪之后，在监测仪列表中就会显示监测仪信息，每一行代表一台监测仪，“#”代表着监测仪的排名，“监测仪编号”代表着每一台监测仪的出厂编号，“自定义编号”代表着绑定监测仪时，自己给与监测仪的编号，“电量”当前监测仪的剩余电量，“漏电流Max”代表本次监测最大漏电流值，“漏电次数”代表本次监测漏电总次数。当漏电流Max高于报警值时，漏电流Max旁的报警按钮会被点视，如果电量低于规定值，该电量的监测仪这一行会变成粉红色，提示需尽快充电。

4.1.3功能按钮设计

监测仪列表页面设置有有四个操作按钮，分别为详细信息、漏电流表、漏电流图和删除按钮。详细信息按钮是展示该监测仪详细信息，其中包括监测仪编号、自定义编号、电量等信息。在点击编辑按钮时，可以编辑自定义编号与安装地点，更改之后需要点击保存按钮，否则将会保存不成功。漏电流表按钮用于展示该监测仪监测到的漏电数据表格，其中包括漏电事件产生的时间、15分钟平均漏电值、漏电峰值、漏电次数等信息。也可以通过时间选择器来查询以往记录，选择好时间之后，点击查询按钮即可。漏电流图按钮可将漏电数据转化为折线图，折线图下面有两个点，一个标志着显示图的开始时间，一个是展示图的结束时间，可以用鼠标点击扩大或缩小，以及移动。同时也可以根据时间选择器，来查询以往数据的漏电流图。删除按钮可删除该监测仪信息，删除后将从账号中删除该信息

4.1.3系统功能设计

系统菜单中设置有用户管理功能，再点击账号信息即可，可查看该账号购买各产品类型的数目，以及最大绑定监测仪数目。设置有密码功能，具有退出按钮、择修改密码、填写正确的原密码、新密码与确认密码，最终点击确定即可实现。退出账号功能可以点击退出按钮，选择退出即可，或者直接关闭浏览器。

4.2移动终端

物联网钳形电流监测系统的移动终端设计与PC端类似，同样需要在移动终端浏览器中输入云端服务器地址，然后在用户名框中输入账号，在密码框中输入密码，点击登录。在管理系统中设置有增加监测仪功能、详细信息查询功能，具有漏电事件数据表格查询功能，页面设计有漏电流图按钮，用于调整漏电数据折线图开始时间与结束时间。还可以根据漏电监测的实际需要来删除监测仪信息，设置有账号信息功能。其它功能与PC端类似。

4.3客户端使用注意事项

PC终端与移动终端使用系统之前，必须安装一个浏览器，通过浏览器才能查询到监测数据。账号同时在还能在线一台设备，即若果在PC终端登录账号，那么移动终端则不能查看到对应信息，移动终端登录则PC终端查询不了。登录账号之后是允许自己修改密码，但是修改密码之后，请谨慎保管好新密码。在监测仪已经正常工作之后，请及时登录系统，并且绑定监测仪。绑定之后是允许删除的，但是请谨慎考虑之后，在点击删除按钮。复制网站放地址栏中没有反应时，检查一下浏览器的地址栏的末端是否是兼容模式。如果是兼容模式，需要将浏览器换成极速模式或者超速模式

5结语

综上所述，物联网钳形电流监测系统可以解决传统泄漏电流、电缆绝缘检测的缺陷，可以设置多个监测点，利用PC或手机终端来对多个监测点进行集中监控，管理起来更为便捷、高效，可以进一步提高对电气系统的管理水平。

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