CN101931271B - 偷电事件记录及告警系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偷电事件记录及告警系统，所述系统包括台区电源侧主控装置，主控装置中具有电流检测单元，电度检测单元、函数转换与比较器及主控制器，函数转换与比较器对电流检测单元、电度检测单元的输出信号进行转换比较处理后的总单相电流i和总单相电度kwh送到主控制器，主控制器便对总单相电流i和总单相kwh与各电表箱分控装置中分控制器经电力载波传送来的同相电流之和∑i和∑kwh分别进行计算比较，并将结果通过手机通信模块，送供电管理部门。本发明所提供的偷电事件记录及告警系统能实现一旦台区供电范围内发生非计量用电，系统会立即通过手机模块将非计量用电事件传送到供电管理部门，还将非计量用电事件参数实时记录。

Description

偷电事件记录及告警系统

技术领域

本发明涉及一种偷电事件记录及告警系统，特别涉及一种能实时自动记录偷电事件并将事件参数传送到供电管理部门的偷电事件记录及告警系统。

背景技术

目前，公知的防偷电装置的防护范围还达不到以配电台区为单元的要求。目前也有对于防偷电装置进行改进的技术文献，例如申请号为92110308.5的《防受控用电外非受控用电的装置》的专利申请，主要涉及一种防非受控用电，特别是防偷电的装置，是利用装置管辖域供电源端电流检测单元和供电执行处电流检测单元进行变换后比较并在信号线上加上防犯措施后实现的。然而，该专利文献所存在的缺点是，它仅为一对一的控制，功能单一，不利于推广应用。

因此，有必要设计一种能够克服上述缺点的偷电事件记录及告警系统，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为解决整个配电台区都得到防偷电保护而提供一种偷电事件记录及告警系统，该系统以配电线路作为装置的数据传输线路，负荷侧电度表箱中分控装置不仅能独立地监测箱中各户的用电状况，还与台区电源侧主控装置进行数据交换，使整个台区范围内无论是表箱中还是配电线路上的任何地方发生非计量用电，本发明装置都会实时地将事件记录参数通过移动通信平台传送到供电管理部门告警。

本发明所采用的技术方案是：一种偷电事件记录及告警系统，能识别整个台区供电范围内是否有非计量用电，所述系统包括台区电源侧主控装置，主控装置中具有电流检测单元，电度检测单元、函数转换与比较器及主控制器，函数转换与比较器对电流检测单元、电度检测单元的输出信号进行转换比较处理后的总单相电流i和总单相电度kwh送到主控制器，主控制器便对总单相电流i和总单相kwh与各电表箱分控装置中分控制器经电力载波传送来的同相电流之和∑i和∑kwh分别进行计算比较，并将结果通过手机通信模块，送供电管理部门，其特征在于：a、台区各电度表箱分控装置中具有分控制器，台区电源侧主控装置中有具主控制器，它们分别通过两个载波通信模块进行数据交换；b、台区电源侧主控装置中有总单相电流检测单元、总单相电度检测单元，电流检测单元的电流i和电度检测单元的转数值n都送到函数转换与比较器，由函数转换与比较器对电流检测单元、电度检测单元的输出信号进行转换比较处理后的总单相电流i和总单相电度kwh送到主控制器；c、台区内各电度表箱分控装置中有分控制器，箱中包含四个用户的四个电流检测单元和四个电度检测单元，其输出分别对应接到各自的函数转换与比较器，四个函数转换与比较器将各自转换的用户电流i和电度kwh输出到分控制器中，同时表箱总电流检测单元将表箱总电流i也送至箱中分控制器；d、各电度表箱分控装置中分控制器对四个函数转换与比较器输出的四个用户电流和∑i与箱中电流检测单元所测电流i进行比较，并逻辑判断每个用户函数转换与比较器的输出i和kwh数值的大小或有无，确定箱中有否非计量用电；e、台区电源侧主控装置中主控制器将函数转换与比较器输出的i、kwh分别与各表箱送来的∑i和∑kwh进行比较，即可发现或检测出台区范围内的非计量用电；f、台区电源侧主控装置中主控制器将检测出的非计量用电结果通过手机通信模块送供电管理部门。由此带来的技术效果至少是：本发明所提供的偷电事件记录及告警系统能实现一旦台区供电范围内发生非计量用电，系统会立即通过手机模块将非计量用电事件传送到供电管理部门，还将非计量用电事件参数实时记录，为事件处理提供依据。

如上所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，在电源侧总表箱中除原有的电度计量设备外还装有微型电流变换器，由电阻、计数器和比较器组成的函数转换与比较器，电度表的转数n送计数器计数并经函数转换为总单相kwh输出，微型电流变换器的输出通过函数转换与比较器的电阻网络输出为总单相电流i，总单相电度kwh和总单相电流i是主控制器与各表箱分控装置中分控制器经电力载波传送来进行比较的∑kwh和∑i的基准参数。由此带来的技术效果至少是：可以实现对整个台区每个用户进行实时监测，及时发现非正常性用电行为。

如上所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，供电台区内各电度表箱里分控装置原理结构相同，只有用户数量不等的区别，每个用户都有一个微型电流变换器，一块电度表和一个由电阻、计数器和比较器组成的函数转换与比较器，电度表的转数n，电流变换器的电流i，输入到函数转换与比较器经函数转换后输出用户电度kwh和用户电流i到分控制器，分控制器则用箱中总电流变换器的电流i与各用户电流之和∑i比较，检测箱里非计量用电，分控制器还根据各用户函数转换与比较器的输出电流i、kwh数值的大小和有无逻辑判断箱中哪户有非计量用电。由此带来的技术效果至少是：可以实现对整个台区每个用户进行实时监测，及时发现非正常性用电行为。

如上所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，一个供电台区内具有三个与上述结构相同的装置分别独立工作在A、B、C三相中的某相上，该三相只共用手机模块。由此带来的技术效果至少是：使系统具有较高的整合性，且可以省略部分模块。

如上所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，系统控制器包括单片机模块。由此带来的技术效果至少是：可通过更新单片机模块的编程模块进行系统的更新与改进。

如上所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，供电台区三个电源侧主控装置共同装设在一个箱体中，且安装在电源端头处。由此带来的技术效果至少是：对于设备的使用便捷性及可靠性有较大提高。

本发明的有益效果是：本发明的主要优点至少体现在以下方面：

(1)、实现了整个台区供电范围中无论何处发生非计量用电时，都能准确及時地记录事件的用电参数，并实时向供电管理部门告警。

(2)、提供了一套由公共移动通信网络、电力载波通信和单片机组成的实时偷电事件记录和告警装置，电源侧主控装置通过手机摸块与供电管理部门进行数据交换，又通过电力载波与各表箱中的装置进行数据交换，实时计算分析供电台区内的用电参数，一旦台区供电范围内发生非计量用电，装置会立即通过手机模块将非计量用电事件传送到供电管理部门，还将非计量用电事件参数实时记录，为事件处理提供依据。

附图说明

图1是本发明实施例偷电事件记录及告警系统的结构原理框图。

图2是本发明实施例偷电事件记录及告警系统的主控装置的原理结构图。

图3是本发明实施例偷电事件记录及告警系统的分控装置的原理结构图。

图4是本发明实施例偷电事件记录及告警系统的分控装置中函数转换与比较器的原理结构框图。

图5是本发明实施例偷电事件记录及告警系统的分控装置中分控制器的原理结构框图。

具体实施方式

以下结合附图和实施例对本发明做进一步的详细说明。

图1中的标记说明：I、台区电源侧A相控制箱(以A相为例，B、C相结构与A相完全相同)，G、手机通信模块(A、B、C相共用)，III、IV、V、N、负荷侧用户电度表分控制箱，L、配电网电力线。

图2中的标记说明：电流变换器18、电度表19、函数转换与比较器20、电力载波器21、台区电源侧主控制器22、手机通信模块G。

图3中的标记说明：1、电度表箱总电流变换器，2、3、4、5分别是4个用户的电流变换器(以一个表箱4个用户为例)，6、7、8、9分别是4个用户的电度表，10、11、12、13分别是4个用户的函数转换与比较器，15、电度表箱分控制器，16、电力载波器，C、电力载波器耦合电容器。

为了实现整个台区供电范围中无论何处发生非计量用电时，都能准确及時地记录事件的用电参数，并实时向供电管理部门告警，本发明实施例提供一种偷电事件记录及告警系统，如图1至图3所示。系统包含配电台区电源侧控制箱中主控装置，主控装置由台区A相总电流变换器18、台区A相电度表19、台区A相函数转换与比较器20、台区A相主控制器22、台区A相电力载波器21、A相电力载波器耦合电容器C等组成，和若干台负荷侧电度表箱中分控装置，分控装置包括：电度表箱总电流变换器1，2、3、4、5分别是4个用户的电流变换器(以一个表箱4个用户为例)，6、7、8、9分别是4个用户的电度表，10、11、12、13分别是4个用户的函数转换与比较器，电度表箱控制器15，电力载波器16，电力载波器耦合电容器C等组成。台区电源侧主控制器22还与手机通信模块G相连接，使得台区电源侧主控制器22通过手机通信模块G与供电管理部门双向数据通信。其结构框图如图1，在图1中画出了A相的原理结构框图，其他B相、C相与A相结构完全相同，因此只用A相作为实例说明。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：台区电源侧电度表箱中主控装置和负荷侧各个表箱中都装设有一套检测和判断用户用电状况的分控装置，分控装置中分控制器15，一是根据表箱中电流变换器1的总电流i1和各用户电流之和∑i的差值Δi判断箱中非计量用电，二是根据每个用户的函数转换与比较器输出的电流和电度数值的大小和有无进行逻辑判断，即当用户有电流而电度为0，则有非计量用电，当箱中分控制器15判断出箱中有用户非计量用电后，则将事件参数和故障标志通过电力载波实时传送至台区电源侧主控装置中主控制器22，主控制器22根据分控装置传送的事件参数和故障标志，再经过一段时间对Δkwh(Δkwh＝kwh-∑kwh，其中kwh台区测量总单相电度，∑kwh各表箱同相电度之和)、Δi(Δi＝i-∑i，i台区单相总电流，∑i各表箱电流之和)进行复核确认，经过主控装置中主控制器22确认后，主控制器22通过手机模块G将事件参数传送至供电管理部门；当非计量用电中止，则退出事件记录。无事件发生时，各表箱分控装置与电源侧主控装置进行着常规数据交换，台区电源侧主控装置中主控制器22通过对各表箱分控装置送来的负荷参数∑kwh、∑i与主控装置中函数转换与比较器20输出的总单相电度kwh20和总单相电流i20，进行比较，若Δkwh、Δi均增大，表明台区内有非计量用电事件发生，主控装置中22将事件参数通过手机模块传送至供电管理部门报警。

本发明的偷电事件记录及告警系统由三相构成，除移动通信手模块机G共用外，其他各相结构相同，工作原理相同，所以只以A相为实例作出说明。一个配电台区一般有数个至数十个电度表箱(也有超百个电度表箱的)，一个电度表箱中一般有4至16个用户，本实例以4个用户为例。

现以几个实例说明本发明的工作原理和工作过程。

例如电度表箱III中用户6(按电度表编号为序)有非计量用电，则表征为电度表转速变慢或不转，假设开路电度表电压线，使电度表不转，此時函数转换与比较器10中有电流而电度为0，函数转换与比较器10向分控制器15发出越限信息，分控制器15据此便作进一步分析计算：比较∑i和1中电流i1的大小，检查其他7、8、9三个用户的用电状况，按以上假设用户6开路电度表电压线，则∑i和i1的电流相等，三个用户的11、12、13，输出的kwh正常，而10的kwh＝0，则用户6有非计量用电，分控制器15便通过电力载波器16向台区控制箱主控装置发送本箱事件时10、11、12、13的参数和故障标志(该例中表箱III中用户6有非计量用电)，供台区控制箱中主控制器22作进一步分析判断处理，该实例中，主控制器22接到负荷侧表箱告警信息后，再收集一段时间主控装置中函数转换与比较器20输出的电度kwh20和输出的电流i20，分别与同时收集的各表箱分控装置中的电度之和∑kwh和电流之和∑i，计算Δkwh(Δkwh＝kwh-∑kwh)、Δi(Δi＝i-∑i)，若Δkwh增大，主控装置中主控制器22则根据先前收到的故障标志和Δkwh增大的结果，最终确认表箱III中用户6有非计量用电，主控制器22便通过手机模块G向供电管理部门发送以上告警信息，同时监测记录着事件全过程的非计量用电数据。

若为绕表接线偷电，分三种情况，还是以表箱III用户6为例，假设在2的后面，电度表6的前面(即为短接电度表电流线圈)，使电度表不转，此种情况与断开电度表电压相似，不重复分析；还一种，在2的前面，1的后面，(使监测电流互感器和电度表电流线圈都短接)，此时2中无负荷电流，电度表6也不转，函数转换与比较器10中无电流输入，所以其输出i和kwh都为0，分控制器15计算∑i和i1时，电流和∑i的值小于总电流i1的值，此时分控制器15检查用户的函数转换与比较器11，12，13的输出都为正常范围，分控制器15经过对表箱里Δi和函数转换与比较器输出的综合判断，只有用户6的函数转换与比较器10的输出为0，用户6的电度表未转，则用户6有非计量用电，此时分控制器15通过载波器16向台区控制箱主控装置发送去本箱事件时的所有参数和表箱III中用户6有非计量用电的故障标志；该实施例中，主控制器22接到负荷侧表箱告警信息后，再收集一段时间主控装置中函数转换与比较器20的输出电度kwh20和输出电流i20，分别与同时收集的各表箱F中的电度之和∑kwh和电流之和∑i，计算Δkwh(Δkwh＝kwh-∑kwh)、Δi(Δi＝i-∑i)，若Δkwh、Δi增大，主控装置中主控制器22则根据先前收到的故障标志和Δkwh、Δi增大的信息，最终确认表箱III中用户6有非计量用电，主控制器22便通过手机模块G向供电管理部门发送以上告警信息，同时监测记录着事件全过程的非计量用电数据。

还有另外一种情况，在线路L上偷电，此时各表箱电流和电度均无异常，无表箱故障告警信息，但电源侧主控装置中主控制器22检测到函数转换与比较器20输出的总相电流值i20与各电度表箱返送回来的电流和∑i的差值Δi增大，此时主控制器22便再收集一段时间函数转换与比较器20输出的kwh20，和各表箱电度之和∑kwh，若电度差值Δkwh增大，电流的差值Δi也增大，主控装置中主控制器22则根据Δkwh和Δi增大，综合判断出某线路上有非计量用电，主控装置中主控制器22然后通过手机模块G向供电管理部门发送某线路上有非计量用电的告警信息，并继续监测记录着事件全过程的非计量用电数据。

下面结合图4及图5，对本发明的分控装置中，函数转换与比较器的原理及分控制器的原理进行说明。

在图4中，用户电度表的转数n加入时间参量转换为kwh，kwh再加入电压和时间参量后转换为电流i，与直接测试的电流i进行比较，若某用户有非计量用电：

a：采用开路电度表电压线，则电度表不转，kwh为零，则kwh转换的电流也为零，该用户比较器有输出，分控装置中分控制器15中逻辑控制回路则将此用户非计量用电讯息通过电力载波传送到主控装置中；

b：采用短接电度表电流线圈回路，情况同a；

c：采用将电度表电流线圈和电流检测回路一起短接，因此该用户的kwh为零，电度表不转，电流也为零，比较器无输出。

在图5中，表箱中各用户电流之和∑i与表箱独立测试的表箱总电流i1比较，其Δi增大，分控装置中分控制器15中比较器有输出，分控制器15中逻辑控制回路对电度表箱中各用户进行综合逻辑判断，计量用电户的i和kwh以及比较器的输出都在正常范围，只有非计量用电户的各项均为零，且箱中Δi增大，即可判断出箱中非计量用电户；

d：直接在线路L上非计量用电，由于各表箱都在正常计量用电，各表箱都不会有告警反应，但此时主控装置中电源侧电度表19经转换的kwh20与各表箱通过电力载波送来的电度之和∑kwh，在主控装置中主控制器22经过计算比较Δkwh增大，同时i20与各表箱通过电力载波送来的∑i，在主控装置中主控制器22经计算比较Δi也增大，主控装置中主控制器22便判别出某线路有非计量用电，并通过手机模块向供电管理部门及時报警此非计量用电事件。

本发明的有益效果是：本发明的主要优点至少体现在以下方面：

(1)、实现了整个台区供电范围中无论何处发生非计量用电时，都能准确及時地记录事件的用电参数，并实时向供电管理部门告警。

(2)、提供了一套由公共移动通信网络、电力载波通信和单片机组成的实时偷电事件记录和告警装置，电源侧主控装置通过手机摸块与供电管理部门进行数据交换，又通过电力载波与各表箱中的装置进行数据交换，实时计算分析供电台区内的用电参数，一旦台区供电范围内发生非计量用电，装置会立即通过手机模块将非计量用电事件传送到供电管理部门，还将非计量用电事件参数实时记录，为事件处理提供依据。

Claims (3)

1.一种偷电事件记录及告警系统，能识别整个台区供电范围内是否有非计量用电，所述系统包括台区电源侧主控装置，主控装置中具有总单相电流检测单元，总单相电度检测单元、主控端函数转换与比较器及主控制器，主控端函数转换与比较器对总单相电流检测单元、总单相电度检测单元的输出信号进行转换比较处理后的总单相电流i和总单相电度kwh送到主控制器，主控制器便对总单相电流i和总单相电度kwh与经电力载波传送来的各电度表箱分控装置中分控制器的同相电流之和∑i及同相电度之和∑kwh分别进行计算比较，并将结果通过手机通信模块，送供电管理部门，其特征在于：

a、台区各电度表箱分控装置中具有分控制器，台区电源侧主控装置中有具主控制器，它们分别通过两个载波通信模块进行数据交换；

b、台区电源侧主控装置中有总单相电流检测单元、总单相电度检测单元，总单相电流检测单元的电流i和总单相电度检测单元的转数值n都送到主控端函数转换与比较器，由主控端函数转换与比较器对总单相电流检测单元、总单相电度检测单元的输出信号进行转换比较处理后的总单相电流i和总单相电度kwh送到主控制器；

c、台区内各电度表箱分控装置中有分控制器，电度表箱中包含四个用户的四个电流检测单元和四个电度检测单元及四个分控端函数转换与比较器，每个用户的电流检测单元和电度检测单元的输出分别对应接到各自的分控端函数转换与比较器，四个分控端函数转换与比较器将各自转换的用户电流i和用户电度kwh输出到分控制器中，同时各电度表箱中具有可以直接测量该电度表箱总电流的表箱总电流检测单元，所述表箱总电流检测单元将该电度表箱总电流i也送至该电度表箱中的分控制器；

d、各电度表箱分控装置中分控制器对四个分控端函数转换与比较器输出的四个用户电流之和∑i与该电度表箱中的表箱总电流检测单元所测电度表箱总电流i进行比较，并逻辑判断每个用户分控端函数转换与比较器的输出用户电流i和用户电度kwh数值的大小或有无，确定箱中有否非计量用电；

e、台区电源侧主控装置中主控制器将主控端函数转换与比较器输出的总单相电流i、总单相电度kwh分别与各电度表箱送来的同相电流之和∑i及同相电度之和∑kwh进行比较，即可发现或检测出台区范围内的非计量用电；

f、台区电源侧主控装置中主控制器将检测出的非计量用电结果通过手机通信模块送供电管理部门。

2.根据权利要求1所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，电源侧主控装置中的总单相电流检测单元是微型电流变换器，主控端函数转换与比较器由电阻、计数器和比较器组成，总单相电度检测单元的转数n送计数器计数并经函数转换为总单相电度kwh输出，微型电流变换器的输出通过主控端函数转换与比较器的电阻网络输出为总单相电流i，总单相电度kwh和总单相电流i是主控制器与各电度表箱分控装置中分控制器传送来进行比较的同相电度之和∑kwh和同相电流之和∑i的基准参数。

3.根据权利要求1所述的偷电事件记录及告警系统，其特征在于，主控制器及分控制器均包括单片机模块。

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