CN105425004A - 电能计量设备及其窃电事件检测方法、装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电能计量设备及其窃电事件检测方法、装置，所述方法包括：判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。本发明能够实时进行窃电事件的检测，以达到防窃电的目的，有效地避免了个人和企业的经济损失。

Description

电能计量设备及其窃电事件检测方法、装置

技术领域

本发明涉及电能计量设备技术领域，尤其涉及一种电能计量设备及其窃电事件检测方法、装置。

背景技术

近年来，随着电网的迅速发展，个人和企业的用电量急剧增加，面对日益增长的用电需求，某些不法分子为了谋求经济利益，通过非法接线、改装电能计量设备（例如，电能表）以达到窃电的目的。

目前，市场上一些预付费电能计量设备，针对强磁类型的窃电事件主要通过记录窃电事件的类型及发生时间，并采用声光报警等措施进行控防。但实际上，一些采用开关电源或者变压器作为供电方式的电能计量设备，在强磁条件下，可能会导致电能计量设备进入非正常工作模式，不仅无法进行窃电事件的检测，而且将给个人和企业造成不可避免的经济损失。

发明内容

基于此，本发明的一个目的在于提供一种电能计量设备窃电事件检测方法，能够实时进行窃电事件的检测，达到防窃电的目的。

本发明的另一个目的在于提供一种电能计量设备窃电事件检测装置，能够实时进行窃电事件的检测，达到防窃电的目的。

本发明的还一个目的在于提供一种电能计量设备，能够实时进行窃电事件的检测，达到防窃电的目的。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：

一种电能计量设备窃电事件检测方法，包括：判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

进一步地，所述进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型及其发生时间的步骤之后，所述方法还包括：在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与所述磁敏数据对应的强磁补偿系数；及根据所述强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至所述电能计量设备。

进一步地，所述进入掉电检测模式的步骤包括：判断是否检测到磁场；若为是，则执行所述进入强磁检测模式的步骤；否则，按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

进一步地，所述通过对电能计量设备恢复低功耗供电，以进入掉电检测模式的步骤之后，所述方法还包括：对电能计量设备恢复正常供电，以使所述电能计量设备进入所述正常工作模式。

一种电能计量设备窃电事件检测装置，包括：模式判断模块，用于判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则通知强磁检测模块，否则，通知第一恢复供电模块；强磁检测模块，用于进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；及掉电检测模块，用于通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

进一步地，所述装置还包括：强磁补偿系数获取模块，用于在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与所述磁敏数据对应的强磁补偿系数；及计量数据运算模块，用于根据所述强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至所述电能计量设备。

进一步地，所述掉电检测模块包括：磁场判断单元，用于判断是否检测到磁场；若为是，则通知所述磁场检测模块；否则，通知电流采样单元；电流采样单元，用于按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

进一步地，所述装置还包括：恢复正常供电模块，用于对电能计量设备恢复正常供电，以使所述电能计量设备进入所述正常工作模式。

一种电能计量设备，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于按照所述程序指令执行以下步骤：判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

进一步地，所述电能计量设备还包括：磁敏传感器，用于感测磁场，以形成磁敏数据；及电池，通过启动所述电池使得所述电能计量设备恢复所述低功耗供电。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

通过判断电能计量设备是否处于正常工作模式，进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型，或者，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，而进入掉电检测模式，以在电能计量设备处于非正常工作模式时记录窃电事件的类型。也就是说，无论电能计量设备是否处于正常工作模式，上述方法都能够实时进行窃电事件的检测，从而达到防窃电的目的。

附图说明

图1为一实施例的电能计量设备的结构框图。

图2为一实施例的电能计量设备窃电事件检测方法的流程图。

图3为另一实施例的电能计量设备窃电事件检测方法的流程图。

图4为图2中进入掉电检测模式的方法流程图。

图5为一实施例的电能计量设备窃电事件检测装置的结构框图。

图6为另一实施例的电能计量设备窃电事件检测装置的结构框图。

图7为图5中掉电检测模块的结构框图。

具体实施方式

以下参考附图，对本发明的各实施例予以进一步地详尽阐述。

请参阅图1，在一实施例中，一种电能计量设备100包括存储器120及处理器110，存储器120用于存储程序指令，处理器110用于按照程序指令执行以下步骤：判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

如图1所示，电能计量设备100还包括：与处理器110相连的显示模块130、通信模块140、电压采样电路150、电流采样电路160、电池170、磁敏传感器180以及电源模块190。

具体地，电压采样电路150用于按照预设频率进行电压采样，电流采样电路160用于按照预设频率进行电流采样，以通过采样所得到的电压和电流进行计量数据的反馈。

磁敏传感器180用于感测磁场，尤其是感测恒定的磁场，以形成磁敏数据。

处理器110可以是由计量芯片和单片机组成，还可以是由带计量功能的单片机独立构成。

存储器120还用于存储磁敏数据或者计量数据。

电源模块190用于为电能计量设备供电，使得电能计量设备进入正常工作模式。

电池170用于为电能计量设备供电，使得电能计量设备在掉电之后进入低功耗供电。较优地，电池还具有定时唤醒的功能，使得电能计量设备处于低功耗供电时能够仍然保持计量功能。

显示模块130用于显示计量数据，以供工作人员读取。

通信模块140用于向服务端上报窃电事件的类型，以供工作人员随时发现窃电事件，达到防窃电的目的。例如，通信模块可以是WIFI芯片、GPRS芯片、蓝牙芯片或者网卡等等。

请参阅图2，在一实施例中，一种电能计量设备窃电事件检测方法，包括以下步骤：

步骤210，判断电能计量设备是否处于正常工作模式。

为了达到防窃电的目的，需要实时监测电能计量设备的工作状态，以判断电能计量设备是否处于正常工作模式。

具体地，实时监测电能计量设备的工作状态是通过监测电能计量设备是否正常上电进行的。若监测到电能计量设备掉电，则表示电能计量设备处于非正常工作模式。

若电能计量设备处于非正常工作模式，表示可能发生了窃电事件，则需要进入步骤250进一步判断窃电事件的类型。

由于磁场干扰会导致电能计量设备虽然处于正常工作模式，但是计量数据不够准确，因此，若通过步骤210判断得到电能计量设备处于正常工作模式时，只是表示可能未发生窃电事件，仍需要进入步骤230进一步判断是否有磁场干扰。

步骤230，进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型。

在磁场干扰电能计量设备的敏感部件，或者，通过磁场吸附电能计量设备的继电器，使得继电器无法跳闸，都只有在达到一定的磁场强度才可能导致电能计量设备的计量数据不准确。

基于此，进入强磁检测模式后，将通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限来确定是否发生了窃电事件，当磁场强度达到磁场强度门限，记录窃电事件的类型为强磁窃电事件。

进一步，在记录窃电事件的类型时，还可以记录窃电事件的发生时间，并通过电能计量设备中的通信模块进行上报。

步骤250，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

在电能计量设备处于非正常工作模式时，电能计量设备已掉电，表示可能发生了窃电事件，为了进入掉电检测模式进一步地判断窃电事件的类型，需要先对掉电的电能计量设备恢复供电。

此时的恢复供电只需要能够使得电能计量设备进入掉电检测模式即可，而不必使得电能计量设备进入正常工作模式，因此，该恢复供电只为电能计量设备提供小额电量，即保证电能计量设备进入低功耗供电。

具体地，在电能计量设备中设置电池，通过启动电池使得电能计量设备恢复供电，以进入掉电检测模式进一步判断是否发生了窃电事件。

通过如上所述的方法，无论电能计量设备是否处于正常工作模式，都能够实时进行窃电事件的检测，从而达到防窃电的目的。

请参阅图3，在一实施例中，步骤230之后，如上所述的方法还包括以下步骤：

步骤310，在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与磁敏数据对应的强磁补偿系数。

在进入强磁检测模式检测到磁场的磁场强度达到磁场强度门限后，表示已发生了强磁窃电事件，此时，电能计量设备的计量数据会不够准确，为了保证计量数据的精度，需要对计量数据进行补偿。

本实施例中，预存数据是通过大量的实验对不同的磁场强度对计量数据的准确度的影响进行分析，而得出的与磁场强度对应的磁场补偿系数。也就是说，预存数据中存储了磁场强度与磁场补偿系数的对应关系。

电能计量设备中设置磁敏传感器，通过磁敏传感器对磁场的磁场强度和方向进行感测，得到磁敏数据。

进一步地，通过在预存数据中对该磁敏数据进行相似性查找，若该磁敏数据与预存数据中保存的磁敏数据的相似度在预设范围内，则与预存数据中保存的磁敏数据对应的强磁补偿系数即磁敏传感器感测到的磁敏数据所对应的强磁补偿系数。

步骤330，根据强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至电能计量设备。

本实施例中，计量数据用功率表征，按照公式：功率=电流×电压×强磁补偿系数进行计量运算，所得到的计量数据是经过补偿的，通过反馈至电能计量设备，使得电能计量设备获取到相对精确的计量数据。

通过如上所述的方法，即使是发生了强磁窃电事件，仍然可以保证计量数据的精确度，避免计量数据受到强磁影响，而且不需要人工干预，在减少人工成本的同时，也避免了企业和个人的经济损失。

请参阅图4，在一实施例中，进入掉电检测模式的步骤包括以下步骤：

步骤410，判断是否检测到磁场。

由于电能计量设备掉电的原因可能是由窃电事件导致的，例如，磁场导致变压器磁饱和，进而使得电能计量设备无法正常工作，或者，人为切断电能计量设备的进线端零线，导致电能计量设备掉电。

基于此，进入掉电检测模式之后，需要判断是否检测到磁场，以进一步确认窃电事件的类型。

若判断到电能计量设备附近有磁场，则进入步骤430，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型。

步骤430，进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型。

本实施例中的步骤与上述实施例中的类似，在磁场的磁场强度达到磁场强度门限后，记录窃电事件的类型为强磁窃电事件时，还能够对计量数据进行补偿，在此不再重复描述。

步骤450，按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

若采样结果是采样所得到的电流不为零，则窃电事件的类型为电表掉零线事件，此时，按照公式：功率=基准电流×基准电压进行计量运算，并将计算得出的计量数据反馈至电能计量设备。基于此，即使是发生了电表掉零线事件，仍然可以保证计量数据的正常计量，避免了计量数据受到掉电影响。

若采样结果是采样所得到的电流为零，则表示没有发生窃电事件，电能计量设备的掉电可能是其他故障导致，此时，仅记录为掉电事件。

在一实施例中，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，以进入掉电检测模式的步骤之后，如上所述的方法还包括以下步骤：

对电能计量设备恢复正常供电，以使电能计量设备进入正常工作模式。

在掉电检测完成之后，电能计量设备将尝试上电，以恢复正常供电。若上电成功，则电能计量设备进入正常工作模式，同时返回步骤210，对电能计量设备的工作状态进行实时监测。否则，将返回步骤250，使得电能计量设备保持低功耗供电，继续进行掉电检测。

进一步地，在电能计量设备进入正常工作模式之后，还将通过其中的通信模块对记录的窃电事件的类型及发生时间进行上报。

请参阅图5，在一实施例中，一种电能计量设备窃电事件检测装置包括：

模式判断模块510，用于判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则通知强磁检测模530，否则，通知第一恢复供电模块550。

强磁检测模块530，用于进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型。

掉电检测模块550，用于通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

请参阅图6，在一实施例中，如上所述的装置还包括：

强磁补偿系数获取模块610，用于在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与磁敏数据对应的强磁补偿系数。

计量数据运算模块630，用于根据强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至电能计量设备。

请参阅图7，在一实施例中，掉电检测模块550包括：

磁场判断单元551，用于判断是否检测到磁场；若为是，则通知磁场检测模块530；否则，通知电流采样单元553。

电流采样单元553，用于按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

在一实施例中，如上所述的装置还包括：恢复正常供电模块，用于对电能计量设备恢复正常供电，以使电能计量设备进入正常工作模式。

上述内容，仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种电能计量设备窃电事件检测方法，其特征在于，包括：

判断电能计量设备是否处于正常工作模式；

若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；

否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型及其发生时间的步骤之后，所述方法还包括：

在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与所述磁敏数据对应的强磁补偿系数；及

根据所述强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至所述电能计量设备。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述进入掉电检测模式的步骤包括：

判断是否检测到磁场；

若为是，则执行所述进入强磁检测模式的步骤；

否则，按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对电能计量设备恢复低功耗供电，以进入掉电检测模式的步骤之后，所述方法还包括：

对电能计量设备恢复正常供电，以使所述电能计量设备进入所述正常工作模式。

5.一种电能计量设备窃电事件检测装置，其特征在于，包括：

模式判断模块，用于判断电能计量设备是否处于正常工作模式；若为是，则通知强磁检测模块，否则，通知第一恢复供电模块；

强磁检测模块，用于进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；及

掉电检测模块，用于通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

强磁补偿系数获取模块，用于在预存数据中通过对磁敏数据进行相似性查找，以得到与所述磁敏数据对应的强磁补偿系数；及

计量数据运算模块，用于根据所述强磁补偿系数进行计量运算，得到计量数据，并反馈至所述电能计量设备。

7.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述掉电检测模块包括：

磁场判断单元，用于判断是否检测到磁场；若为是，则通知所述磁场检测模块；否则，通知电流采样单元；

电流采样单元，用于按照预设频率进行电流采样，通过采样结果记录窃电事件的类型。

8.如权利要求5所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

恢复正常供电模块，用于对电能计量设备恢复正常供电，以使所述电能计量设备进入所述正常工作模式。

9.一种电能计量设备，其特征在于，包括存储器及处理器，所述存储器用于存储程序指令，所述处理器用于按照所述程序指令执行以下步骤：

判断电能计量设备是否处于正常工作模式；

若为是，则进入强磁检测模式，以通过检测磁场强度是否达到磁场强度门限记录窃电事件的类型；

否则，通过对电能计量设备恢复低功耗供电，进入掉电检测模式。

10.如权利要求9所述的电能计量设备，其特征在于，还包括：

磁敏传感器，用于感测磁场，以形成磁敏数据；及

电池，通过启动所述电池使得所述电能计量设备恢复所述低功耗供电。