一种通过语音识别防窃电的监控系统及方法
技术领域
本发明涉及防窃电的监控系统,尤其涉及一种通过语音识别防窃电的监控系统及方法。
背景技术
电能作为一种特殊的商品具有生产与使用同时进行和无实物可见的特性。包括工业用电、农业用电、商业用电、居民用电、公共设施用电以及其他用电,全社会每年用电量高达5万亿千瓦时。在我国电费管理是按照国家批准的电价,依据用户实际用电情况和电能计量装置的记录,计算电费,并及时、准确地收取电费的活动。而一些不法之徒为了一己之私,往往通过各种窃电手段,达到少缴电费目的。其中最常见的窃电方式就是通过打开电能表的表盖,通过更改电表中的电阻、电容、线路和互感模块的接线方式,破坏电能表装置的正确计量,使电能表减少计量,然后将表安装回原位置,让人误以为该表工作正常,从而达到长期窃电的目的。
为此国家电网公司和南方电网公司花大力气制定智能电表制造标准,从电表的结构、硬件和软件方面做出防窃措施。
比如目前电表装置的结构上有铅封保护,还有表盖和端钮盖上都有压簧设计,通过和电表硬件、软件的配合,当一直闭合的表盖或是端钮盖被打开,电表就会自动触发开盖记录的事件,并将这一事件的发生时间和事件内容记录在电表中。
在硬件上同时采用锰铜计量方式和互感器计量方式,既防止通过磁场干扰手段窃电,又防止窃电者通过外部互感装置干扰电表正常运行。同时硬件上采用了零线计量和火线计量同时并存的方式,也是防止人为更改进表线路,使得不进电表伪装的线路无处藏身。硬件上设计了各种保证装置,如整个电网在非理想工作环境中,电能表仍然能正确计量等。
但是,现有技术的防窃电方法只能在事后发现电量信息异常时,才可能被发现,有可能在发现异常的时候,窃电已经发生了很长时间,已经造成了经济损失,因此如何有效的从根本上防止窃电,减少窃电带来的损失成为亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是为了解决一直困扰电力行业中电能表被盗电者改造之后长期窃电的技术问题,本发明提供一种通过语音识别防窃电的系统和方法。本发明的具体技术方案如下:
一种通过语音识别防窃电的监控系统,包括主机和智能电表;所述主机与所述智能电表通信连接,所述智能电表包括CPU、存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块;所述存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块均与所述CPU连接;所述触发模块用于根据所述智能电表表盖的开启动作生成触发信号,并将所述触发信号传输至所述CPU;所述继电器与电表负载的用电模块连接,所述继电器用于连接或断开所述电表负载的用电供应;所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU;所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述主机包括控制处理模块、第二通讯模块和录音模块;所述第二通讯模块与所述第二录音模块均与所述控制处理模块连接,所述主机通过所述第一通讯模块与所述第二通讯模块建立的通信链路与所述智能电表通信;所述第二录音模块用于录制外部工作人员语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU,所述CPU将所述语音信息存储至所述存储模块。
进一步的,所述智能电表还包括电源模块,所述电源模块与所述CPU连接,所述电源模块用于当所述继电器运行断闸后,为所述智能电表提供电能。
进一步的,所述智能电表进一步包括拍摄模块,所述拍摄模块与所述CPU连接,所述拍摄模块用于获取外部操作者的影像信息,并将所述影像信息传输至所述CPU,所述CPU将所述影像信息传输至所述主机。
进一步的,所述智能电表进一步包括第一录音模块,所述第一录音模块与所述CPU连接,所述接收模块还用于接收密码信息,并将所述密码信息传输至所述CPU,所述CPU进行密码验证,并生成验证信息,所述CPU根据所述验证信息向所述第一录音模块下发控制指令,所述第一录音模块根据所述控制指令控制所述第一录音模块工作。
一种通过语音识别防窃电的监控方法,所述方法包括如下步骤:
所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU,所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;
所述CPU实时监测所述智能电表的表盖状态;
所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内,所述表盖被开启,所述主机接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸之后,所述方法还包括:
所述CPU控制所述继电器断闸,断开电表负载的用电供应,所述电表的电源模块为所述电表提供电能;
所述CPU控制所述继电器合闸,继续所述电表负载的市电用电供应。
进一步的,所述CPU控制所述继电器断闸,断开电表负载的用电供应,所述电表的电源模块为所述电表提供电能之后,所述方法还包括:
所述拍摄模块运行面部识别程序,获取操作者的面部照片或/和视频,将所述面部照片或/和视频发送至所述CPU,所述CPU将所述面部照片或/和视频存储至所述存储模块,并传输至所述主机。
进一步的,所述主机包括开关模块,所述方法包括:
所述开关模块用于在预设时间段内产生开启或关闭信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启或关闭信号向所述CPU下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述接收模块继续或停止工作。
进一步的,所述方法还包括:
若在所述预置时间段内,所述开关模块产生关闭信号,所述主机的控制处理模块根据所述关闭信号控制所述接收模块停止工作,若所述电表的CPU在所述预置时间段内第二次接收所述控制信号即向所述主机发送第一信号,所述开关模块根据所述第一信号产生开启信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启信号控制所述接收模块继续工作。
相较于现有技术,本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控系统及方法的主要有益效果在于:本发明的目的在于,通过改造硬件、嵌入式软件和创新主机软件,设计一种全新的防窃电模式的智能电表,配合远程主机的控制软件和智能电能表的语音识别功能使得电能表设备当检测到自身受到外力入侵时,便可自动切换到断电程序,关闭负载电路的供电,从根本上防止窃电者窃电;同时该电表还支持市电情况下(因为有足够的电量供应),能对外侵者进行脸部识别自动拍照功能,为调查取证提供有力证据;通过远程主机的设置,所述主机主动关闭防窃电系统,让正常的维修、维护电表活动得以进行,更加智能化;所述监控系统即能监控,又能自主判断,智能采取保护动作,从根本上防止窃电的发生。
附图说明
图1为本发明实施例1通过语音识别防窃电的监控系统的方框结构示意图。
图2为本发明实施例2通过语音识别防窃电的监控系统的方框结构示意图。
图3为本发明实施例3通过语音识别防窃电的监控系统的方框结构示意图。
图4为本发明实施例4通过语音识别防窃电的监控系统的方框结构示意图。
图5为本发明实施例6通过语音识别防窃电的监控系统的方框结构示意图。
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用以解释本发明,并不用来限定本发明。
实施例1
请参阅图1所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控系统,包括主机和智能电表;所述主机与所述智能电表通信连接,所述智能电表包括CPU、存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块;所述存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块均与所述CPU连接;所述触发模块用于根据所述智能电表表盖的开启动作生成触发信号,并将所述触发信号传输至所述CPU;所述继电器与电表负载的用电模块连接,所述继电器用于连接或断开所述电表负载的用电供应;所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU;所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
可以理解的是,所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述外部输入的语音信息发送至所述CPU,所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,所述存储模块中的语音信息为外部维修或工作人员的语音信息;若外部输入的语音信息与所述存储模块中的语音信息相匹配,即生成第一信息,所述CPU将所述第一信号发送至所述主机,所述主机自接收到所述第一信息的20秒内,若表盖被外力开启,所述触发模块产生触发信号,所述主机向所述智能电表下发继续工作的控制指令,所述CPU控制所述继电器继续为合闸状态。
若外部输入的语音信息与所述存储模块中的语音信息不匹配,即生成第二信息,所述CPU将所述第二信息发送至所述主机,所述主机自接收到所述第一信息的20秒内,若表盖被外力开启,所述触发模块产生触发信号,所述主机向所述智能电表下发停止工作的控制指令,所述CPU根据所述停止工作的控制指令控制所述继电器断闸,切断负载的用电供应。
本实施例通过增设语音识别功能,所述监控系统即能实时监控所述智能电表的表盖状态,通过语音识别功能自主判断是否为窃电行为,若不能通过语音识别,则智能采取保护动作,切断负载的用电供应,从而达到了从根本上防止窃电的发生的有益技术效果。
实施例2
请参阅图2所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控系统,包括主机和智能电表;所述主机与所述智能电表通信连接,所述智能电表包括CPU、存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块;所述存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块均与所述CPU连接;所述触发模块用于根据所述智能电表表盖的开启动作生成触发信号,并将所述触发信号传输至所述CPU;所述继电器与电表负载的用电模块连接,所述继电器用于连接或断开所述电表负载的用电供应;所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU;所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述主机包括控制处理模块、第二通讯模块和第二录音模块;所述第二通讯模块与所述第二录音模块均与所述控制处理模块连接,所述主机通过所述第一通讯模块与所述第二通讯模块建立的通信链路与所述智能电表通信;所述第二录音模块用于录制外部工作人员语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU,所述CPU将所述语音信息存储至所述存储模块。
可以理解的是,若有新增的工作人员或临时工作人员,所述主机将所述新增的增新的工作人员的语音信息或临时工作人员的语音信息传输至所述智能电表,所述CPU将所述新增的语音信息存储至所述存储模块,达到了方便新增工作人员或临时工作人员进行电表维修的有益技术效果。
实施例3
请参阅图3所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控系统,包括主机和智能电表;所述主机与所述智能电表通信连接,所述智能电表包括CPU、存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块;所述存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块均与所述CPU连接;所述触发模块用于根据所述智能电表表盖的开启动作生成触发信号,并将所述触发信号传输至所述CPU;所述继电器与电表负载的用电模块连接,所述继电器用于连接或断开所述电表负载的用电供应;所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU;所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述智能电表还包括电源模块,所述电源模块与所述CPU连接,所述电源模块用于当所述继电器运行断闸后,为所述智能电表提供电能。
进一步的,所述智能电表进一步包括拍摄模块,所述拍摄模块与所述CPU连接,所述拍摄模块用于获取外部操作者的影像信息,并将所述影像信息传输至所述CPU,所述CPU将所述影像信息传输至所述主机。
进一步的,所述智能电表进一步包括提示模块,所述提示模块与所述CPU连接,所述提示模块用于发出需要外部输入语音信息的提示指令。
可以理解的是,所述接收模块接收外部输入的语音信息,若所述外部语音信息与所述存储模块中的语音信息不匹配,所述CPU控制所述继电器断闸并产生报警信号,此时,所述电源模块为所述智能电表工作提供电能,所述CPU将所述报警信号传输至所述主机,所述主机根据所述报警信号向所述CPU下发指令,所述CPU根据所述指令控制所述继电器合闸,所述智能电表接入市电,并控制所述拍摄模块对外部进行拍照或/和摄像,所述控制模块将所述照片或/和摄像信息传输至所述CPU,所述CPU将所述照片或/和摄像信息存储至所述存储模块,并传输至所述主机。
本实施例通过增设所述拍摄模块,当所述表盖被开启,所述外部输入的语音信息与所述存储模块中的语音信息不匹配,所述继电器断闸,所述智能电表中的电源模块为所述智能电表提供电能,所述电源模块为所述继电器合闸提供电能,所述CPU控制所述继电器合闸,所述智能电表的用电模块接入市电,所述拍摄模块有足够的电量对外部操作者进行拍照或/和摄像,并将所述影像信息传输至所述主机,达到了为获取窃电者窃电的事实提供有力的证据的有益技术效果。
实施例4
请参阅图4所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控系统,包括主机和智能电表;所述主机与所述智能电表通信连接,所述智能电表包括CPU、存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块;所述存储模块、第一通讯模块、接收模块、继电器和触发模块均与所述CPU连接;所述触发模块用于根据所述智能电表表盖的开启动作生成触发信号,并将所述触发信号传输至所述CPU;所述继电器与电表负载的用电模块连接,所述继电器用于连接或断开所述电表负载的用电供应;所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU;所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述智能电表进一步包括第一录音模块,所述第一录音模块与所述CPU连接,所述接收模块还用于接收密码信息,并将所述密码信息传输至所述CPU,所述CPU进行密码验证,并生成验证信息,所述CPU根据所述验证信息控制所述第一录音模块工作。
可以理解的是,若有新增的工作人员,通过输入密码信息,获取允许录制语音信息的指令,所述CPU将新增工作人员的语音信息存储至所述存储模块,所述智能电表继续执行语音识别功能,达到了方便新增工作人员或临时工作人员进行电表维修的有益技术效果。
实施例5
请再次参阅图3所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控方法,所述方法包括如下步骤:
所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU,所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配。
若匹配,生成第一信息,并将所述第一信息传输至所述主机,若自所述主机接收到所述第一信息的预置时间段内,所述智能表的表盖被开启,所述触发模块产生触发信号,所述主机下发继续工作的控制指令;所述CPU根据所述继续工作的控制指令控制所述继电器为继续为合闸状态。
若未匹配,生成第二信息,并将所述第二信息传输至所述主机,若自所述主机接收到所述第二信息的预置时间段内,所述智能表的表盖被开启,所述触发模块产生触发信号,所述主机根据所述第二信息向所述CPU下发停止工作的控制指令;所述CPU根据所述停止工作的控制指令控制所述继电器断闸,切断负载的用电供应,此时,所述电表的电源模块为所述电表提供电能。
所述CPU控制所述继电器合闸,继续所述电表负载的市电用电供应。
所述拍摄模块运行面部识别程序,获取操作者的面部照片或/和视频信息,将所述面部照片或/和视频发送至所述CPU,所述CPU将所述面部照片或/和视频存储至所述存储模块,并传输至所述主机。
实施例6
请参阅图5所示。
本发明提供一种通过语音识别防窃电的监控方法,所述方法包括如下步骤:
所述接收模块实时接收外部输入的语音信息,并将所述语音信息发送至所述CPU,所述CPU将接收到的语音信息与所述存储模块中的语音信息进行匹配,生成匹配结果,并将所述匹配结果发送至所述主机;
所述CPU实时监测所述智能电表的表盖状态;
所述主机自接收到所述匹配结果的预置时间段内,所述表盖被开启,所述主机接收所述CPU传输的触发信号,所述主机根据所述匹配结果和所述触发信号下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述继电器断闸或合闸。
进一步的,所述主机还包括开关模块,所述开关模块用于在预设时间段内产生开启或关闭信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启或关闭信号向所述CPU下发控制指令,所述CPU根据所述控制指令控制所述接收模块继续或停止工作。
可以理解的是,所述预设时间段可以为30分钟,根据所述外部工作人员维修电表的实际情况而预设,所述开关模块在30分钟内产生关闭信号,所述主机的控制处理模块根据所述关闭信号向所述CPU下发控制停止工作指令,所述CPU根据所述停止工作指令控制所述接收模块停止工作,超过预设时间30分钟,所述开关模块产生开启信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启信号向所述CPU下发继续工作指令,所述CPU根据所述继续工作指令控制所述接收模块继续工作,达到了所述主机根据实际需要暂时控制所述接收模块停止工作,有利于未在所述存储模块中存储语音信息的工作人员方便的维修电表的有益技术效果。
若在所述预置时间段内,所述开关模块产生关闭信号,所述主机的控制处理模块根据所述关闭信号控制所述接收模块停止工作,若所述电表的CPU在所述预置时间段内第二次接收所述触发信号即向所述主机发送第一信号,所述开关模块根据所述第一信号产生开启信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启信号控制所述接收模块继续工作。
可以理解的是,在所述预设时间段30分钟内,所述工作人员开启所述电表盖,所述触发模块产生触发信号,所述CPU第一次接收到所述触发信号,所述外部工作人员进行维修,维修完毕后,关闭表盖,若表盖被再次开启,即所述触发模块再次产生触发信号,所述CPU即向所述主机发送第一信息,所述开关模块根据所述第一信号产生开启信号,所述主机的控制处理模块根据所述开启信号控制所述接收模块继续工作,即第二次开启所述智能电表的操作者要进行语音验证。达到了若在工作人员进行电表的维修时间还有富余的情况下,窃电者借此进行窃电的情况发生,达到了彻底杜绝窃电的可能性的有益技术效果。
应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。