圖1中各部分功能分別為：
　　①零序電流互感器回路。本裝置的電流互感器采用高性能的坡莫合金作為鐵芯的磁性材料，以確保電流互感器輸出在一定的范圍內(nèi)具有良好的線性。
　?、谛盘柼幚?。影響系統(tǒng)可靠性的因素主要是線路工頻奇數(shù)倍諧波電流，故本電路采用一組有源低通濾波器，該濾波器主要濾去奇次諧波交流分量，然后進行交直流變換處理，以確保漏電繼電器的正確動作。
　?、跜PU。這是本裝置的核心部件，PIC18F6585主要包括FLASHROM、RAM、TM2RX、A/D轉(zhuǎn)換、串行通信等，是整個系統(tǒng)的中央處理單元，系統(tǒng)的取指、判斷、執(zhí)行都由它完成。其中、A/D轉(zhuǎn)換器為10 bit轉(zhuǎn)換器，20 MHz主頻時，其一次轉(zhuǎn)換時間為16μs；FlashROM、RAM為存儲空間，用來存放程序和數(shù)據(jù)。
　?、軘?shù)碼顯示及操作回路。數(shù)碼顯示用來顯示線路漏電流和系統(tǒng)跳閘的延時時間，主要由數(shù)碼驅(qū)動電路和LED數(shù)顯構成，執(zhí)行回路主要由光電隔離及繼電器驅(qū)動電路構成。
　?、荽型ㄐ沤涌陔娐贰２捎肕AXIM公司的MAX422擴展出串行通信口。
　?、奕藱C接口電路。人機接口電路主要完成保護整定值及系統(tǒng)延時跳閘時間的設定。
　?、唠娫措娐贰閱纹瑱C系統(tǒng)提供工作電源，其中有一組為隔離電源。
　　(2)繼電器工作原理
　　系統(tǒng)開機運行后，系統(tǒng)設置TMR0定時中斷，每2 ms產(chǎn)生一次定時中斷信號，單片機響應這個中斷信號，轉(zhuǎn)入中斷處理子程序。中斷處理子程序判斷是RB口中斷，還是TMR0中斷，然后分別調(diào)用定時中斷A/D處理子程序或鍵盤處理子程序。系統(tǒng)把A/D轉(zhuǎn)換結果與預定的整定值比較，如果大于整定值，則進行跳閘、事故報警等處理。所有結果都送主程序顯示。
3  軟件設計
3.1  軟件設計流程圖
　　本單片機系統(tǒng)采用20 MHz主頻，每1 ms進行一次定時中斷處理，軟件結構簡單。軟件設計包含主程序、RB口中斷服務子程序、定時中服務子程序、A/D轉(zhuǎn)換子程序、數(shù)據(jù)處理子程序、顯示子程序，采用C語言進行設計。
　　(1)系統(tǒng)主程序。主要完成系統(tǒng)的端口、定時器、A/D轉(zhuǎn)換器、常量、變量及其他量的初始化工作，同時完成漏電流循環(huán)顯示工作。主程序流程圖如圖2所示。
　　(2)中斷服務子程序。主要根據(jù)INTCON寄存器的T0IF位的數(shù)據(jù)判斷TMR0是否溢出，如溢出則轉(zhuǎn)入TMR0中斷入口子程序；根據(jù)INTCON寄存器的RBIF位的數(shù)據(jù)判斷RB是否有輸入變化，如變化則轉(zhuǎn)入鍵盤中斷入口子程序。中斷服務程序流程如圖3所示。

　　(3)定時中斷服務子程序及A/D轉(zhuǎn)換子程序。主要完成A/D轉(zhuǎn)換任務，1 ms進行1次處理，每回連續(xù)6次采樣，采樣結果存入指定內(nèi)存單元。定時中斷服務子程序流程如圖4所示，A/D轉(zhuǎn)換子程序流程如圖5所示。

　　(4)數(shù)據(jù)處理子程序。主要完成數(shù)字濾波，提高系統(tǒng)抗干擾性能，求A/D轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)平均值，進行數(shù)據(jù)比較，確定是否跳閘與報警等。數(shù)據(jù)處理子程序流程如圖6所示。

　　(5)鍵盤處理子程序。主要為人機對話提供一個通道，用于設置保護的保護整定值、延時跳閘時間等。
3.2  程序設計
　　程序采用C語言設計，下面給出A/D轉(zhuǎn)換子程序和數(shù)據(jù)處理子程序中的核心語句[4]。
(1)A/D轉(zhuǎn)換子程序
　　void DataConv( )
　　{ int num;
　　PORT-D=1;                           //啟動A/D轉(zhuǎn)換
　　for(num=0;num++;num=6)              //采樣6次數(shù)據(jù)
　　{ Delay();
　　adresult[num]=AD;  　　　　　　　　 //保存A/D轉(zhuǎn)換結果至adresult[]
　　}
　　PORT-D=0;                           //停止A/D轉(zhuǎn)換
　　}
　　(2)數(shù)據(jù)處理子程序
　　void DataDeal( )
　　{ int i;
　　result=0;                       //保存A/D轉(zhuǎn)換最終數(shù)值
　　for(i=0;i++;i=6)result=result+adresult[i]; 
                                   //對A/D轉(zhuǎn)換結果進行數(shù)字濾波
　　result=result/6;
　　if(result>=raluemax‖result<=raluemin) Alarm( ); 
                       //若采樣值大于給定的最大值或小于給定的最小值，則做報警并進行故障處理
　　Display( );                           //對數(shù)據(jù)進行實時顯示
　　}　　
　　設計的智能繼電器性能遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)的繼電器產(chǎn)品，設計系統(tǒng)以PIC18F6585單片機為核心構成一個實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，可將采集的數(shù)據(jù)進行實時分析、運算和處理，獲得各種不同的保護特性，易于修改，選擇性和配合性好。集測量、監(jiān)控和保護于一身，可通過通信接口與計算機聯(lián)網(wǎng)構成智能化的監(jiān)控保護與信息管理系統(tǒng)，具有較高的工業(yè)使用價值。