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摘要：随着国家的发展，城市规模不断扩大，对照明建设的要求越来越高，照明系统的建设也在提升整个城市的形象，照明设施数量增加，照明管理部门担当着更大的责任。城市照明系统中的漏电故障的出现，轻则照明系统破坏，重则危及到附近行人的安全。因此无论是政府还是市民，都对城市照明提出了更高的安全要求。这也成为困扰所有管理人员的一个难题，因而及时的有效的解决漏电问题迫在眉睫。本文就基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计进行探讨分析。
关键词： GPRS；漏电原理；漏电检测方法；漏电跳闸保护
毋庸置疑，城市照明系统是每一个城市重中之重的发展项目，在美丽绚烂的灯光下，一个城市的大气和美丽展现给了世界各地的人们，所以各个城市都在积极地进行城市照明系统的设计和建设。而一个城市有多大，发展得有多好，同时也就意味着这个城市的照明系统有多庞大。由于管理的数量庞大，在管理中应用的系统和方式没能做相应的改进，照明系统发生的故障常常不能及时有效的解决。在一个庞大的灯光照明系统中，常有一些故障的产生，比如漏电，不仅影响照明系统运行，更会产生较为严重的人身安全威胁。而利用GPRS技术的使用能够实现快速准确的定位，再及时的反馈，然后通过远程监测和控制技术则可以实现对具体故障的准确了解，然后再派维护人员去维修。通过这样一套系统，将快，准，高效的特点体现出来。速度快，定位准，效率高，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，究其原因，从目前大部分城市照明线路漏电现象分析来看，城市照明系统会出现漏电这样的问题，有两个原因：第一是客观因素，照明系统线路大都处于户外，由于外界因素影响，因线路所处自然环境的侵蚀，例如风吹日晒，尘土在设备上堆积形成的污垢，以及因避雷措施采取不到位而受到的雷击损伤等，线路自身会发生比较严重的损伤和老化，如果老化的线路没有及时的维护或更换的情况下，那么其在使用的过程中便很可能发生漏电。第二是主观因素，照明系统都是相关的工作人员进行安装维护的，在任何一个行业，如果技术人员技术不过硬，后期产品质量问题就会显现出来。如果安装人员本身的技术水平不过硬，从而导致线路设备出现在工作中连接不稳或灯具接触不良等情况，继而断电和漏电这些问题也容易出现。自然因素和人为因素造成了线路漏电问题多发，所以对线路的保护和对人员的安排是解决问题的出发点。
2、GPRS对照明电缆漏电监测设计
2.1层级的构建
城市照明系统的漏电存在着两种因素，照明供电线路可能随时随出现无法工作的情况。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，设计完善的GPRS系统对照明电缆的漏电情况进行实时监测，利用GPRS进行城市照明電缆的漏电监测，这样就可以及时的发现线路故障，并对故障进行处理，所以说设计完善的GPRS电缆监测系统的实效意义显著。首先需要设计GPRS框架，GPRS具有定位功能， 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，可以实现漏电位置可以在第一时间确定。一个城市的面积相当庞大，而每一个照明灯具分布的不均匀，供电线路也比较分散，这就导致对漏电故障的监测比较困难，故而需要层次的结构布设，在设计的框架中，将城市的道路进行片区的划分，按照城市行政区域做划分，通过这样不同层级划分，每一个区域内的照明设施工作状态会显示的很清楚，定位会更加的准确。可以三层，第一层通过道路进行划分，分为一片一片的区域，第二层将行政管理区域进行划分。第三层通过整个城市，全面掌控。详细的布点和信息收集，再加上全局的掌控，这会为故障的解决提供有效的帮助。一层结构实现详细的布点，二层结构对一层结构进行信息收集和整理，三级结构对二级机构的信息收集和整理，通过这样的层级划分，每一个层次的工作内容和工作目标更加清楚，在具体的实践工作中，定位会更加准确且高效。
2.2 判定漏电的方法
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步。如何快速的进行漏电的监测和判断是监测工作中的一个迫切需要解决的难题。而要解决此难题需要利用基尔霍夫电流定律。根据定律，在电路的节点上，节点所流入的电流也就刚好和流出节点电流。所以在正常工作的照明系统电缆中，如果系统完好，那么无论哪个节点，那么无论怎么测，流入和流出该节点的电流代数和恒等于零，即∑Ι=0。所以根据这个原理，如果所测的电流如果大于零的话，则说明这个点是存在漏电的现象。所以可以利用这个原理，可以在照明系统的重要节点处，设置一个电流互感器对电流进行监测，监测中心可以第一时间接收到故障信息，进而进行分析和确定位置。
2.3 保护动作及远程重合闸
发现漏电之后，为避免对照明供电系统产生进一步更大的影响，同时处于安全考虑，应及时进行的跳闸动作的保护。跳闸动作的实现首先要对系统中各个节点的电流做具体的设定，设定节点处具有可供测量的标准电流，在节点处安装一个电流稳定的电流互感器，在仪器中要输入标准电流，并设置允许范围内的误差量，在节点处安装保护开关与互感器实现串联，当电流超出设定的标准时，保护开关断开，线路断开对设备实现保护。利用漏电跳闸保护可以在第一时间对线路、设备形成保护，这将提高照明供电的可靠性，加强了线路安全。在漏电保护开关动作之后，具有智能性的漏电重合闸也具有重要的意义。如果照明系统发生了漏电，自动开闸来保护电路的安全，从而保护一定区域内的照明系统，故障修复，漏电的问题得到解决后自动合闸，这样线路就可以继续使用。当然如果需要远程漏电重合闸完成这样的智能操作，首先需要安装自主电流检测的相关设备，然后，通过可执行的程序设置，在相应指令下，快速作出反应进行重新合闸。在实现该项功能时将应用到远程控制技术。
3、结束语
可以想见，如果没有灯光点缀的城市夜空必将失色不少。照明系统展示着一个城市的形象，美观的同时更添一道温暖的安全屏障，城市都在积极的打造属于自己城市具有代表性的特色照明系统，这也是每一个是城市的重要发展目标。在庞大的照明系统中，人为、自然因素导致故障增多，所以通过GPRS监测对电缆漏电情况的监测，在整个城市的照明管理系统中是很有必要的。当然安装这些设备需要一定的人力物力，所以还是需要一定时间去规划。如果能顺利实现，基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计将成功的解决一些棘手的传统问题，实现了照明系统管理的智能化。
参考文献：
[1]吴明.基于GPRS的XLPE电缆接地环流在线监测系统的设计与研究[D].武汉理工大学，2014.
[2]吴松，许丹枫， WUSong 等.基于GPRS和ZigBee技术的电缆接头温度无线监测的系统设计与实现[J].电气开关，2016，54（2）：31-34.
[3]戚泉.基于GPRS的电缆载流量预警系统设计[D].哈尔滨理工大学，2012.
[4]姜峰，王天卓.一种基于GPRS网络的电力电缆温度在线监测系统：，CN204405216 U[P].2015.
关键词： GPRS；漏电原理；漏电检测方法；漏电跳闸保护
毋庸置疑，城市照明系统是每一个城市重中之重的发展项目，在美丽绚烂的灯光下，一个城市的大气和美丽展现给了世界各地的人们，所以各个城市都在积极地进行城市照明系统的设计和建设。而一个城市有多大，发展得有多好，同时也就意味着这个城市的照明系统有多庞大。由于管理的数量庞大，在管理中应用的系统和方式没能做相应的改进，照明系统发生的故障常常不能及时有效的解决。在一个庞大的灯光照明系统中，常有一些故障的产生，比如漏电，不仅影响照明系统运行，更会产生较为严重的人身安全威胁。而利用GPRS技术的使用能够实现快速准确的定位，再及时的反馈，然后通过远程监测和控制技术则可以实现对具体故障的准确了解，然后再派维护人员去维修。通过这样一套系统，将快，准，高效的特点体现出来。速度快，定位准，效率高，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，究其原因，从目前大部分城市照明线路漏电现象分析来看，城市照明系统会出现漏电这样的问题，有两个原因：第一是客观因素，照明系统线路大都处于户外，由于外界因素影响，因线路所处自然环境的侵蚀，例如风吹日晒，尘土在设备上堆积形成的污垢，以及因避雷措施采取不到位而受到的雷击损伤等，线路自身会发生比较严重的损伤和老化，如果老化的线路没有及时的维护或更换的情况下，那么其在使用的过程中便很可能发生漏电。第二是主观因素，照明系统都是相关的工作人员进行安装维护的，在任何一个行业，如果技术人员技术不过硬，后期产品质量问题就会显现出来。如果安装人员本身的技术水平不过硬，从而导致线路设备出现在工作中连接不稳或灯具接触不良等情况，继而断电和漏电这些问题也容易出现。自然因素和人为因素造成了线路漏电问题多发，所以对线路的保护和对人员的安排是解决问题的出发点。
2、GPRS对照明电缆漏电监测设计
2.1层级的构建
城市照明系统的漏电存在着两种因素，照明供电线路可能随时随出现无法工作的情况。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，设计完善的GPRS系统对照明电缆的漏电情况进行实时监测，利用GPRS进行城市照明電缆的漏电监测，这样就可以及时的发现线路故障，并对故障进行处理，所以说设计完善的GPRS电缆监测系统的实效意义显著。首先需要设计GPRS框架，GPRS具有定位功能， 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，可以实现漏电位置可以在第一时间确定。一个城市的面积相当庞大，而每一个照明灯具分布的不均匀，供电线路也比较分散，这就导致对漏电故障的监测比较困难，故而需要层次的结构布设，在设计的框架中，将城市的道路进行片区的划分，按照城市行政区域做划分，通过这样不同层级划分，每一个区域内的照明设施工作状态会显示的很清楚，定位会更加的准确。可以三层，第一层通过道路进行划分，分为一片一片的区域，第二层将行政管理区域进行划分。第三层通过整个城市，全面掌控。详细的布点和信息收集，再加上全局的掌控，这会为故障的解决提供有效的帮助。一层结构实现详细的布点，二层结构对一层结构进行信息收集和整理，三级结构对二级机构的信息收集和整理，通过这样的层级划分，每一个层次的工作内容和工作目标更加清楚，在具体的实践工作中，定位会更加准确且高效。
2.2 判定漏电的方法
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步。如何快速的进行漏电的监测和判断是监测工作中的一个迫切需要解决的难题。而要解决此难题需要利用基尔霍夫电流定律。根据定律，在电路的节点上，节点所流入的电流也就刚好和流出节点电流。所以在正常工作的照明系统电缆中，如果系统完好，那么无论哪个节点，那么无论怎么测，流入和流出该节点的电流代数和恒等于零，即∑Ι=0。所以根据这个原理，如果所测的电流如果大于零的话，则说明这个点是存在漏电的现象。所以可以利用这个原理，可以在照明系统的重要节点处，设置一个电流互感器对电流进行监测，监测中心可以第一时间接收到故障信息，进而进行分析和确定位置。
2.3 保护动作及远程重合闸
发现漏电之后，为避免对照明供电系统产生进一步更大的影响，同时处于安全考虑，应及时进行的跳闸动作的保护。跳闸动作的实现首先要对系统中各个节点的电流做具体的设定，设定节点处具有可供测量的标准电流，在节点处安装一个电流稳定的电流互感器，在仪器中要输入标准电流，并设置允许范围内的误差量，在节点处安装保护开关与互感器实现串联，当电流超出设定的标准时，保护开关断开，线路断开对设备实现保护。利用漏电跳闸保护可以在第一时间对线路、设备形成保护，这将提高照明供电的可靠性，加强了线路安全。在漏电保护开关动作之后，具有智能性的漏电重合闸也具有重要的意义。如果照明系统发生了漏电，自动开闸来保护电路的安全，从而保护一定区域内的照明系统，故障修复，漏电的问题得到解决后自动合闸，这样线路就可以继续使用。当然如果需要远程漏电重合闸完成这样的智能操作，首先需要安装自主电流检测的相关设备，然后，通过可执行的程序设置，在相应指令下，快速作出反应进行重新合闸。在实现该项功能时将应用到远程控制技术。
3、结束语
可以想见，如果没有灯光点缀的城市夜空必将失色不少。照明系统展示着一个城市的形象，美观的同时更添一道温暖的安全屏障，城市都在积极的打造属于自己城市具有代表性的特色照明系统，这也是每一个是城市的重要发展目标。在庞大的照明系统中，人为、自然因素导致故障增多，所以通过GPRS监测对电缆漏电情况的监测，在整个城市的照明管理系统中是很有必要的。当然安装这些设备需要一定的人力物力，所以还是需要一定时间去规划。如果能顺利实现，基于GPRS的城市照明电缆漏电监测系统设计将成功的解决一些棘手的传统问题，实现了照明系统管理的智能化。
参考文献：
[1]吴明.基于GPRS的XLPE电缆接地环流在线监测系统的设计与研究[D].武汉理工大学，2014.
[2]吴松，许丹枫， WUSong 等.基于GPRS和ZigBee技术的电缆接头温度无线监测的系统设计与实现[J].电气开关，2016，54（2）：31-34.
[3]戚泉.基于GPRS的电缆载流量预警系统设计[D].哈尔滨理工大学，2012.
[4]姜峰，王天卓.一种基于GPRS网络的电力电缆温度在线监测系统：，CN204405216 U[P].2015.