路灯漏电检测保护装置及其漏电检测保护方法

摘要

本发明公开了一种路灯漏电检测保护装置，包括：漏电检测模块、微控制器以及开关控制模块；漏电检测模块用于检测漏电电流信号并根据漏电电流信号形成漏电报警信号后输出，同时锁存漏电报警信号；漏电检测模块还包括复位单元，用于在微控制器的复位信号的控制下对漏电检测模块进行复位；微控制器用于根据漏电报警信号生成断电控制信号并输出给开关控制模块，同时输出复位信号给漏电检测模块；开关控制模块用于根据断电控制信号切断供电电源对路灯的供电；微控制器还用于在路灯的供电断开后根据漏电检测模块的输出确认漏电源的位置。上述路灯漏电检测保护装置能够实现及时的漏电保护且能够对漏电源进行确认。还提供一种路灯漏电检测保护方法。

说明书

技术领域

本发明涉及路灯照明技术领域，特别是涉及一种路灯漏电检测保护装置及 其漏电检测保护方法。

背景技术

近年来，随着我国城市建设的飞速发展，道路照明发生了巨大的变化。路 灯总数成倍增长、路灯照明的方式也更加丰富。但与此同时，由于灯杆漏电导 致人员伤亡的事故也在不断发生。传统的路灯采用将灯杆金属外壳通过接地装 置与大地相连，或者把路灯金属外壳与接地的零线连接的方式来进行漏电保护。 这种漏电保护方式会因供电线路老化破损、供电线路故障、照明设备(LED电 源、电子镇流器等)故障等造成漏电现象而使灯杆表面带电，进而容易带来人 员伤亡的事故。目前部分路灯漏电保护装置，通过自动开关、熔断器或者漏电 保护器进行漏电保护，虽然能够达到一定的保护效果，但是自动开关和熔断器 要在大于正常负载电流才会起作用，很难保证行人的生命安全。并且这些漏电 保护装置无法分析出漏电源产生的地方，不便于进行漏电维护管理。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种漏电保护及时且能够对漏电源进 行确认的路灯漏电检测保护装置。

还提供一种路灯漏电检测保护方法。

一种路灯漏电检测保护装置，包括：漏电检测模块、微控制器以及开关控 制模块；所述漏电检测模块以及所述开关控制模块分别与所述微控制器电性连 接；所述漏电检测模块用于检测漏电电流信号并根据所述漏电电流信号形成漏 电报警信号后输出，同时锁存所述漏电报警信号；所述漏电检测模块还包括复 位单元，用于在所述微控制器的复位信号的控制下对所述漏电检测模块进行复 位；所述微控制器用于根据所述漏电报警信号生成断电控制信号并输出给所述 开关控制模块，同时输出复位信号给所述漏电检测模块；所述开关控制模块用 于根据所述断电控制信号切断供电电源对路灯的供电；所述微控制器还用于在 所述路灯的供电断开后根据所述漏电检测模块的输出确认漏电源的位置，具体 是在所述路灯的供电断开且所述漏电检测模块输出漏电报警信号时，确认漏电 源为所述路灯漏电检测保护装置，在所述路灯的供电断开且所述漏电检测模块 未输出漏电报警信号时，确认漏电源为路灯负载设备。

在其中一个实施例中，所述漏电检测模块包括零序互感器，用于采集漏电 电流信号。

在其中一个实施例中，所述漏电检测模块还包括比较电路单元，用于在所 述漏电电流信号大于预设漏电报警阈值时输出漏电报警信号。

在其中一个实施例中，还包括报警模块，与所述微控制器电性连接，用于 在接收到所述微控制器输出的漏电报警信号后发出警报。

在其中一个实施例中，所述微控制器还用于在接收到恢复供电信号时生成 上电控制信号并输出给所述开关控制模块，同时生成复位信号给所述漏电检测 模块；所述开关控制模块根据所述上电控制信号恢复供电电源对路灯的供电。

在其中一个实施例中，还包括电气参数查询模块，用于对当前的路灯负载 设备的电气参数进行查询，以获得路灯负载设备当前的工作状态；所述微控制 器还用于根据所述漏电检测模块以及所述电气参数查询模块的输出确定漏电源 的位置。

在其中一个实施例中，还包括通信模块，与所述微控制器连接，用于将所 述路灯负载设备的电气参数以及漏电报警信号输出给上位机。

在其中一个实施例中，所述通信模块为电力载波通信模块。

一种路灯漏电检测保护方法，用于对路灯漏电情况进行检测并对路灯进行 漏电保护，包括以下步骤：检测漏电电流信号，并根据所述漏电电流信号生成 漏电报警信号，同时锁存所述漏电报警信号；根据所述漏电报警信号生成断电 控制信号以及复位信号；根据所述断电控制信号断开供电电源对路灯的供电， 同时根据所述复位信号复位漏电检测功能，对漏电电流信号进行检测；确认是 否检测到漏电电流信号从而确认漏电源的位置；若检测到漏电电流信号，则确 认漏电源为路灯漏电检测保护装置；若未检测到漏电电流信号，则确认漏电源 为路灯负载设备。

在其中一个实施例中，所述检测漏电电流信号，并根据所述漏电电流信号 生成漏电报警信号，同时锁存所述漏电报警信号的步骤之后，还包括步骤：根 据所述漏电报警信号发出警报。

上述路灯漏电检测保护装置，微控制器根据漏电报警信号控制开关控制模 块断开路灯的供电，对路灯进行及时的漏电保护。同时，微控制器还输出复位 信号给漏电检测模块，漏电检测模块继续进行漏电电流信号检测，若漏电检测 模块仍输出漏电报警信号则可以确认漏电源为路灯漏电检测保护装置本身；反 之，则可以确认漏电源为路灯负载设备，从而便于维护人员对漏电源进行维护， 提高维护效率。

附图说明

图1为一实施例中的路灯漏电检测保护装置的结构框图；

图2为一实施例中的路灯漏电检测保护方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实 施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅 仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

图1所示为一实施例中的路灯漏电检测保护装置的结构框图。在本实施例 中，路灯漏电检测保护装置用于路灯智能控制系统中，包括漏电检测模块110、 微控制器120以及开关控制模块130。漏电检测模块110和开关控制模块130分 别与微控制器120电性连接。

漏电检测模块110用于检测漏电电流信号，并根据漏电电流信号形成漏电报 警信号后输出，同时锁存漏电报警信号。在本实施例中，漏电检测模块110包 括零序互感器、比较电路单元以及复位单元。零序互感器用于采集路灯系统中 的漏电电流信号并输出给比较电路单元。比较电路单元接收漏电电流信号并将 该信号与预设报警阈值比较。当漏电电流信号大于预设报警阈值后，输出漏电 报警信号给微控制器。漏电检测模块110在输出漏电报警信号时锁存该漏电报 警信号。复位单元用于在接收到微控制器120输出的复位信号后复位漏电检测 模块110，使得漏电检测模块110重新打开漏电检测功能，及时恢复对路灯系统 的漏电检测。在本实施例中，漏电检测模块110在开启后可以不间断检测漏电 电流信号，以便在漏电发生第一时间检测出漏电电流信号，从而通过微控制器 120以及开关控制模块130对路灯的供电进行控制。

微控制器120用于接收漏电报警信号，并根据漏电报警信号生成断电控制 信号以及复位信号。开关控制模块130用于接收断电控制信号，并在该断电控 制信号的控制下切断供电电源对路灯的供电，从而在漏电产生第一时间切断路 灯的供电，增强了漏电保护安全性。整个断电保护过程无需在路灯负载电流超 过正常值后才有效果，能够对有效保证人员安全。漏电检测模块110则接收复 位信号，并在复位信号的控制下重新打开漏电检测功能，继续对漏电电流信号 进行检测。在本实施例中，微控制器120还用于在开关控制模块130断开路灯 的供电后，根据漏电检测模块110的输出情况确定漏电源的具体位置。具体为， 当路灯的供电已经断开，漏电检测模块110仍检测到漏电电流信号，即微控制 器120仍能够接收到漏电报警信号，则说明该漏电源为路灯漏电检测保护装置 本身；若微控制器120未接收到漏电报警信号则可以确认漏电源为路灯负载设 备。因此，根据对漏电源的判断，维护人员可以迅速对漏电源进行确认定位并 对其进行维护，以便尽快恢复路灯的供电。

上述路灯漏电检测保护装置，微控制器120根据漏电报警信号控制开关控 制模块130断开路灯的供电，对路灯进行及时的漏电保护，增强了漏电保护安 全性。同时，微控制器120还输出复位信号给漏电检测模块110，漏电检测模块 110继续进行漏电电流检测，若漏电检测模块仍输出漏电报警信号，则可以确认 漏电源为路灯漏电检测保护装置本身，反之则可以确认漏电源为路灯负载设备， 从而便于维护人员对漏电源进行维护。

在本实施例中，微控制器120还用于接收恢复供电信号。当维护人员对漏 电源进行维护使得漏电故障不存在后，微控制器120发送恢复供电信号。微控 制器120在接收到恢复供电信号后生成上电控制信号并输出给开关控制模块 130，同时生成复位信号给漏电检测模块110。开关控制模块130在上电控制信 号的控制下恢复供电电源对路灯的供电，以实现在漏电故障解除后及时恢复路 灯的供电。同时，开关控制模块130恢复供电电源对路灯的供电过程无需人为 干预，只需通过微控制器120的控制即可以实现自动恢复供电。漏电检测模块 110在复位信号的控制下进行复位，确保漏电检测功能的正常开启。

如图1所示，在本实施例中，上述路灯漏电检测保护装置还包括报警模块 140、电气参数查询模块150以及通信模块160。报警模块140、电气参数查询 模块150以及通信模块160分别与微控制器120电性连接。

报警模块140用于接收微控制器120输出的漏电报警信号，并在接收到该 漏电报警信号后发出警报，避免行人在不知情的情况下靠近漏电区域造成人员 伤亡的事故，从而达到本地漏电警示功能。在本实施例中，报警模块140可以 为一声光报警器。

电气参数查询模块150则用于对当前路灯负载设备的电气参数进行检测查 询，以获得路灯负载设备当前的工作状态。微控制器120可以根据电气参数查 询模块150以及漏电检测模块110的输出确认漏电源的具体位置。通过电气参 数查询模块150查询到路灯负载设备当前的工作状态，确认当前路灯的供电是 处于断开还是连接状态。当电气参数查询模块150查询到当前路灯的供电处于 断开时，漏电检测模块110仍输出漏电报警信号，则说明漏电源为路灯漏电检 测保护装置本身，若漏电检测模块110未检测到漏电报警信号，则说明该漏电 源为路灯负载设备，从而实现对漏电源的准确定位，以便对路灯负载设备进行 及时有效的漏电保护。

通信模块160则用于将微控制器120产生的漏电报警信号以及电气参数查 询模块150输出的路灯负载设备的电气参数输出给上位机，因此无需工作人员 到现场进行巡查即可以远程及时获知当前路灯的运行情况，并实现远程报警功 能。同时将漏电信息以及漏电状态通过通信模块160可以上报给管理部门，方 便管理者维护。通过通信模块160可以实现无人值守巡查就可以及时了解当前 报警信息，可以减低管理成本和维护成本，提高了故障排除效率。同时，管理 部门通过通信模块160可以对路灯的运行状况进行实时、准确以及全面的监控。 在本实施例中，通信模块160为电力载波通信模块。在其他实施例中，通信模 块160也可以采用其他方式来实现路灯漏电检测保护装置与上位机之间的通信。

如图2所示，为一实施例中的路灯漏电检测保护方法，用于对路灯漏电情 况进行检测并对路灯进行漏电保护，包括以下步骤。

S210，检测漏电电流信号，并根据漏电电流信号生成漏电报警信号。

漏电检测模块对漏电电流信号进行不间断的检测，以便在漏电第一时间检 测到漏电电流信号，从而对路灯负载设备进行及时的漏电保护。在本实施例中， 在漏电电流信号大于预设漏电报警阈值时生成漏电报警信号，同时锁存在漏电 报警信号。

S220，根据漏电报警信号生成断电控制信号以及复位信号。

S230，根据断电控制信号断开供电电源对路灯的供电，同时复位漏电检测 功能。

在断电控制信号的控制下，断开供电电源对路灯的供电，以便在漏电发生 的第一时间断开供电电源，对路灯进行及时的漏电保护，增强了漏电保护安全 性。同时复位漏电检测功能，以恢复漏电检测功能。

S240，确认是否检测到漏电电流信号从而确认漏电源的位置。

在路灯的供电被断开之后，继续对漏电电流信号进行检测，此时，若还能 够检测到漏电电流信号则说明漏电源为路灯漏电检测保护装置本身，若不再检 测到漏电电流信号，则说明漏电源为路灯负载设备。通过本步骤能够对漏电源 的具体位置进行准确定位，从而便于维护人员进行维护，提高了维护效率。

上述路灯漏电检测保护方法，可以在漏电产生第一时间切断路灯的供电， 增强了漏电保护的安全性。同时，还能够对漏电源位置进行准确定位，便于维 护人员继续维护。

在本实施例中，在步骤S240之后，还包括步骤：S250和S260。

S250，对漏电源进行维护。

在对漏电源进行定位后，维护人员及时对漏电源进行维护以消除漏电报警 信号。

S260，发送上电控制信号以恢复供电电源对路灯的供电，同时产生复位信 号确保漏电检测功能开通。

在对漏电源进行维护解除漏电故障后，工作人员可以发送恢复供电信号给 路灯漏电检测保护装置，以通知其恢复对路灯的供电。路灯漏电检测保护装置 在接收到该信号后，发送上电控制信号恢复供电电源对路灯的供电，以实现在 故障解除后及时自动恢复供电。同时产生复位信号对漏电检测功能进行复位， 确保漏电检测功能的正常开启。

在另一实施例中，上述路灯漏电检测保护方法，在步骤S210之后还包括步 骤：根据漏电报警信号发出警报。在接收到漏电报警信号后发出警报以起到本 地漏电警示功能，对行人起到警示作用，同时便于维护人员的维护。

在本实施例中，在根据漏电报警信号发出警报的步骤之后，还包括将漏电 报警信号输出给上位机的步骤。通过通信模块将漏电报警信号输出给上位机， 以实现远程报警作用。

上述路灯漏电检测保护方法还包括步骤：对路灯负载设备当前的电气参数 进行查询的步骤。通过对当前路灯负载设备的电气参数进行查询，可以知晓当 前路灯负载设备的工作状态。在本实施例中，在对路灯负载设备当前的电气参 数进行查询的步骤之后还包括：将电气参数输出给上位机。将电气参数输出给 上位机，管理者通过上位机即可对路灯负载设备的工作状态进行远程查询，而 无需到现场进行巡查，从而实行对路灯负载设备的运行状态进行实时远程监控。 在本实施例中步骤S240为：根据路灯负载设备当前的电气参数以及是否检测到 漏电电流信号确认漏电源的具体位置。当路灯负载设备的电气参数显示当前路 灯的供电处于断开且检测到漏电电流信号时，可以确认漏电源为路灯漏电检测 保护装置。若供电断开且未检测到漏电电流信号时，则可以确认漏电源为路灯 负载设备。通过结合路灯负载设备当前的电气参数以及漏电检测的结果，可以 准确确认漏电源的位置，便于维护人员进行维护。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细， 但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域 的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和 改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附 权利要求为准。