CN104933272A - 一种防窃电分析的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防窃电分析的方法和装置，其中，该方法包括：根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，确定目标用户存在窃电嫌疑。该方法通过对用电信息采集系统中的大量历史数据进行分析，从中找出窃电行为相关的某些特定的序列模式，进而判断用户是否存在窃电嫌疑。可提高利用用电信息采集系统防范、查处窃电的有效性和针对性，充分发挥用电信息采集系统在防窃电中的作用，提高数据利用率。

Description

一种防窃电分析的方法及装置

技术领域

本发明涉及防窃电技术领域，具体地，涉及一种防窃电分析的方法及装置。

背景技术

窃电是一种非常恶劣的行为，其性质已经涉及违法。随着科学技术的发展，虽然供电系统在供电管理方面的发展，使得供电管理取得了技术上的很大进步，但是也没有从根源上解决窃电问题。这是因为随着供电系统供电技术的加强，窃电者的窃电方式也随之发生了改变。在新型的管理模式下，窃电者会根据新的情况，找到技术上的缺漏，有针对性的改变窃电的技术和方式。所以，虽然我们对于揭发和制止窃电行为投入了大量的资金和技术，但是还是没能从根本上将其扼杀。在众多的窃电手段中，窃电者对电流互感器做手脚以达到偷电的目的，如通过短接电流互感器的一次或二次接线，断开电流互感器的二次接线，改变电流互感器变比。

国家电网公司大力推广并实现了用电信息采集系统的全覆盖，安装的智能电能表和用电管理终端具备一定的防窃电功能，通过智能电能表和用电管理终端可实现对一些用电异常的报警和记录，如失压、断相、表盖打开和表计编程事件等。但是由于各种事件数据量庞大，且存在一定的误报率，有效数据利用率低，用电信息采集系统本身并不具备防窃电相关信息的分析处理功能，导致重要的窃电相关异常信息被淹没在海量的待处理数据中。

发明内容

本发明是为了克服现有防窃电分析时用电信息采集系统中的数据利用率低的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种防窃电分析的方法。

根据本发明实施例提供的防窃电分析的方法，包括：根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

在上述技术方案中，电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件；电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件。

在上述技术方案中，根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间步骤之后，还包括：利用序列模式挖掘算法对用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；获取满足预设最小支持度的序列模式。

在上述技术方案中，确定目标用户存在窃电嫌疑，还包括：

当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，判断目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级；当目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

本发明实施例提供的一种防窃电分析方法，通过对用电信息采集系统中的大量历史数据进行分析，从中找出窃电行为相关的某些特定的序列模式，进而判断用户是否存在窃电嫌疑。可提高利用用电信息采集系统防范、查处窃电的有效性和针对性，充分发挥用电信息采集系统在防窃电中的作用，提高数据利用率。同时结合用电信誉等级可以更加准确地确定目标用户是否存在窃电嫌疑。

本发明是为了克服现有防窃电分析时用电信息采集系统中的数据利用率低的缺陷，根据本发明的一个方面，提出一种防窃电分析的方法。

根据本发明实施例的一种防窃电分析的装置，包括：

获取模块，用于根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；

处理模块，用于当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

在上述技术方案中，

电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件；

电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件。

在上述技术方案中，还包括：

挖掘处理模块，用于利用序列模式挖掘算法对用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；

序列获取模块，用于获取满足预设最小支持度的序列模式。

在上述技术方案中，处理模块还用于：

当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，判断目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级；

当目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

本发明实施例提供的一种防窃电分析装置，通过对用电信息采集系统中的大量历史数据进行分析，从中找出窃电行为相关的某些特定的序列模式，进而判断用户是否存在窃电嫌疑。可提高利用用电信息采集系统防范、查处窃电的有效性和针对性，充分发挥用电信息采集系统在防窃电中的作用，提高数据利用率。同时结合用电信誉等级可以更加准确地确定目标用户是否存在窃电嫌疑。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例中防窃电分析的方法流程图；

图2为实施例一中防窃电分析的方法流程图；

图3为本发明实施例中防窃电分析装置的主要结构图；

图4为本发明实施例中防窃电分析装置的详细结构图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。

根据本发明实施例，提供了一种防窃电分析的方法，参见图1所示，该方法具体包括步骤如下：

步骤101：根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，该用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件。

其中，用电信息采集系统包括智能电能表和用电管理终端等，可以获取电网用户的用电信息以及用电异常的报警和记录等。用电信息采集系统为现有技术，此处不做详述。

用电信息采集系统中记录着用户的用电事件以及用电事件发生的时间，该记录包括正常操作事件记录，还包括用电异常事件记录。

本发明实施例中，用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件。具体的，电能表操作事件是指与电能表操作有关的事件，电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件等；电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件等。

优选的，在步骤101之后还包括步骤A1-A2：

步骤A1、利用序列模式挖掘算法对用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，该与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；

步骤A2、获取满足预设最小支持度的序列模式。

序列模式挖掘为数据挖掘的一个重要方面。所谓序列模式的一般定义是：在一组有序的数据列组成的数据集中，经常出现的那些序列组合构成的模式。具体利用GSP（Generalized Sequential Pattern，广义序列模式）序列模式挖掘算法对用电事件进行挖掘处理，可以获取与窃电行为相关的序列模式，建立模型，该模型可以为防窃电分析提供依据。例如，在对电能表进行篡改的窃电中，可以发现<（开表盖），（表编程），（失压）>的序列模式。如果在某用户的用电事件记录中再次依次出现上述序列的异常事件，且满足预设的最小支持度，则可以判断该用户可能存在窃电行为。

步骤102：当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

如上，在对电能表进行篡改的窃电中，会先发生开盖事件、再发生表编程事件、之后会发生失压事件等。其中开盖事件和表编程事件为电能表操作事件，失压事件为电能表异常事件。

本发明实施例中，具体通过三种判据判断目标用户是否存在窃电嫌疑：

判据1、发生开盖事件后，发生三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件或电流反向事件；

判据2、发生表编程事件后，发生三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件或电流反向事件；

判据3、发生开盖事件后，又发生表编程事件，之后发生三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件或电流反向事件。

当判断目标用户存在上述三种判据中的任何一种情况时，确定该目标用户存在窃电嫌疑。

进一步，还可结合用户的用电信誉等级进行综合判断。当目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

用电信息采集系统基于历史数据统计，对用户的用电信誉等级作出评估。用电信誉等级的初始状态都一样，每当确定一次窃电（例如，可按月统计窃电发生频率），信誉等级降一级。经过长期的考察，信誉等级越低的用户，窃电可能性也被认为越大。例如，用户用电信誉等级可以划分如下：

一开始，可以将某用户的用电信誉等级设置为最高级别的A级，当判断该用户有一次窃电事件时，该用户的用户信誉等级降低为B级；判断有五次窃电事件时，降为C级；判断有10次窃电事件时，降为D级；有10次以上窃电事件时，降为E级。用户用电信誉等级可作为窃电判断的参考。以上等级划分只作为优选的实施例。

本发明实施例提供的一种防窃电分析方法，通过对用电信息采集系统中的大量历史数据进行分析，从中找出窃电行为相关的某些特定的序列模式，进而判断用户是否存在窃电嫌疑。可提高利用用电信息采集系统防范、查处窃电的有效性和针对性，充分发挥用电信息采集系统在防窃电中的作用，提高数据利用率。同时结合用电信誉等级可以更加准确地确定目标用户是否存在窃电嫌疑。

下面通过实施例一详细介绍该防窃电分析方法的流程。

实施例一

参见图2所示，实施例一中，防窃电分析方法的具体流程如下：

步骤201：根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间。

实施例一中，用电异常事件具体如表1所示：

表1

用电异常事件	用电异常事件ID	事件时间
			开盖事件	10	时间1
表编程事件	20	时间2
			三相不平衡事件	30	时间3
失压事件	40	时间4
			失流事件	50	时间5
逆相序事件	60	时间6
			断相事件	70	时间7
电流反向事件	80	时间8

步骤202：利用序列模式挖掘算法对用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式。

其中，在步骤202中，获取与窃电行为相关的序列模式时加入时间窗约束，时间窗长度为1小时，即获取的整个序列模式必须在1个小时之内发生。

步骤203：获取满足预设最小支持度的序列模式。

即该序列模式在整个序列集中的频次满足预设最小支持度。

步骤204：判断是否存在上述序列模式，当存在时，继续步骤205，否则继续步骤207。

实施例一中，以上述三种判据中的判据1为判断依据，则与窃电行为相关的序列模式包括（其中，用电异常事件以用电异常事件ID来代替）：<(10),(20)>、<(10),(30)>、<(10),(40)>、<(10),(50)>、<(10),(60)>、<(10),(70)>、<(10),(80)>。

例如，获取的序列模式<(50),(10),(40)>满足最小支持度，且<(10),(40)>包含于<(50),(10),(40)>，可以初步确定该目标用户存在窃电嫌疑。

步骤205：判断目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级，当用电信誉等级低于预设安全等级时，继续步骤206，否则继续步骤207。

其中，将用户的用电信誉等级设为五个等级，用电信誉等级由高到低分别为A、B、C、D、E级。实施例一中，预设安全等级为A级，即当用电信誉等级为A级时，认为该目标用户不存在窃电嫌疑；当用电信誉等级为低于A级的B、C、D或E级时，认为该目标用户有很大可能存在窃电嫌疑。

步骤206：确定目标用户存在窃电嫌疑，并记录用电异常事件。

步骤207：确定目标用户不存在窃电嫌疑。

以上详细介绍了防窃电分析的方法流程，该方法也可以通过相应的装置实现，下面详细介绍该装置的功能和结构。

根据本发明实施例，提供了一种防窃电分析装置。参见图3所示，该防窃电分析装置包括：获取模块301和处理模块302。

获取模块301，用于根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；

处理模块302，用于当发生电能表操作事件后又发生电能表异常事件时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

优选的，电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件；

电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件。

优选的，参见图4所示，该装置还包括：挖掘处理模块303和序列获取模块304。

挖掘处理模块303，用于利用序列模式挖掘算法对用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；

序列获取模块304，用于获取满足预设最小支持度的序列模式。

优选的，处理模块302还用于：

当发生所述电能表操作事件后又发生所述电能表异常事件时，判断目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级；

当目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定目标用户存在窃电嫌疑。

本发明实施例提供的一种防窃电分析方法及装置，通过对用电信息采集系统中的大量历史数据进行分析，从中找出窃电行为相关的某些特定的序列模式，进而判断用户是否存在窃电嫌疑。可提高利用用电信息采集系统防范、查处窃电的有效性和针对性，充分发挥用电信息采集系统在防窃电中的作用，提高数据利用率。同时结合用电信誉等级可以更加准确地确定目标用户是否存在窃电嫌疑。

本发明能有多种不同形式的具体实施方式，上面以图1-图4为例结合附图对本发明的技术方案作举例说明，这并不意味着本发明所应用的具体实例只能局限在特定的流程或实施例结构中，本领域的普通技术人员应当了解，上文所提供的具体实施方案只是多种优选用法中的一些示例，任何体现本发明权利要求的实施方式均应在本发明技术方案所要求保护的范围之内。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种防窃电分析的方法，其特征在于，包括：

根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，所述用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；

当发生所述电能表操作事件后又发生所述电能表异常事件时，确定所述目标用户存在窃电嫌疑。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，

所述电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件；

所述电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间步骤之后，还包括：

利用序列模式挖掘算法对所述用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，所述与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；

获取满足预设最小支持度的序列模式。

4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述确定所述目标用户存在窃电嫌疑，还包括：

当发生所述电能表操作事件后又发生所述电能表异常事件时，判断所述目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级；

当所述目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定所述目标用户存在窃电嫌疑。

5.一种防窃电分析的装置，其特征在于，包括：

获取模块，用于根据用电信息采集系统中的记录获取目标用户的用电异常事件和相应的事件时间，所述用电异常事件包括电能表操作事件和电能表异常事件；

处理模块，用于当发生所述电能表操作事件后又发生所述电能表异常事件时，确定所述目标用户存在窃电嫌疑。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，

所述电能表操作事件包括：开盖事件和/或表编程事件；

所述电能表异常事件包括：三相不平衡事件、失压事件、失流事件、逆相序事件、断相事件和/或电流反向事件。

7.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，还包括：

挖掘处理模块，用于利用序列模式挖掘算法对所述用电异常事件进行挖掘处理，获取与窃电行为相关的序列模式，所述与窃电行为相关的序列模式包括：先发生电能表操作事件、后发生电能表异常事件的序列模式；

序列获取模块，用于获取满足预设最小支持度的序列模式。

8.根据权利要求5或6所述的装置，其特征在于，所述处理模块还用于：

当发生所述电能表操作事件后又发生所述电能表异常事件时，判断所述目标用户的用电信誉等级是否低于预设安全等级；

当所述目标用户的用电信誉等级低于预设安全等级时，确定所述目标用户存在窃电嫌疑。