电源插座是各类用电设备方便接入供电网络的必备器件,也是人们日常生活常用器件。为了实现对电器通/断电的操作便捷、安全可靠与节能,插座由简单的电路连接功能发展为具有短路检测、自动断电和远程遥控等功能的智能型插座,尤其对于长期运行的大功率电器,如热水器、电炉等,需要插座具备无人值守能力,对电器运行状况进行不间断的监控,不仅处理异常工况,而且能够将报警信息远程传送到上一级监控系统。近年来物联网和智能家居技术的发展,为智能插座的功能扩展提供了多种技术手段与广泛的应用市场。本文针对智能插座在电气保护与远程监控技术尚待解决的问题,譬如,过载或漏电检测与远程报警,电能计量与远程传送等,探讨了插座的故障电弧检测方法和无线通信实现技术,应用物联网的通信框架,研发新型智能插座,以提高插座的远程与自主监控能力以及工作可靠性。本文的主要工作包括如下几个方面:(1)分析了插座接入电路中故障电弧的起因及特征,研究了小波变换理论,利用小波变换检测故障电弧,提高插座对故障电弧检测的准确性、实时性和可靠性。(2)提出了满足无人值守需求的智能插座优化设计方案,包括硬件电路设计,如插座电源电路、检测负载电流和漏电流的罗氏线圈及其信号调理电路、温度传感电路、控制负载电流的继电器电路、电量检测电路等,实现结构优化与集成;其次,数据采集与通信方法设计,包括wifi模块电路及其连接路由器、MQTT协议等。(3)实现了电气安全与远程监控的智能插座,包括关键技术故障电弧和漏电的检测与保护装置以及MQTT协议。(4)测试采用国标电弧发生器,从小电流到额定电流的多个档次上制造电弧,测试结果表明电弧检测模块均可及时发现电弧并给予相应处置,达到了电气安全和远程监控的设计目标,为用户提供了一定的安全保障。