CN106291097A - 一种防窃电用光伏分支监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防窃电用光伏分支监测系统，其技术特点在于：包括三个高压负荷采集器、太阳能架空子站和远程接收终端；所述高压负荷采集器的输出端与太阳能架空子站相连接，所述太阳能架空子站的输出端与接收终端相连接。本发明不需要外供电源，不停电、不干预安装拆卸，简单方便，隐蔽性好且成本低，经济实用。并利用可选择、可更换的多节点高压负荷采集器和太阳能架空子站，群通知相关人员，组成立体评估群，有针对性筛选分析采集的三相高压负荷数据，准确定位窃电用户，并可使稽查员、专家、领导同时在线分析沟通，可大量节约人力物力。

Description

一种防窃电用光伏分支监测系统

技术领域

本发明属于电力计量技术领域，涉及防窃电用可靠性用具，尤其是一种防窃电用光伏分支监测系统。

背景技术

国民经济发展推动了电力建设的快速发展，用电信息采集系统的逐渐完善推动了线损细化管理工作的完善。据统计，窃电行为是造成非技术性线损的主要原因，但长期以来，窃电现象一直得不到有效遏制，一些不法的企业以少计甚至不计电量的手段，达到少缴纳电费的目的，造成国家电能的大量流失和国家财产的损失。但随着技术的发展，窃电手段呈现隐蔽化、多样化、快速化和高科技化的特点，尤其是在专变大用户窃电用电场合，许多用户窃电手段隐蔽，科技含量较高，常规用电稽查手段很难奏效。给国民财产和国民安全用电带来威胁。因此，迫切需要一种科技含量高、方便快捷的防窃电用监测系统，以便预防、监督、遏制窃电行为的发生，降低窃电行为给企业和国家造成的损失。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、隐蔽性强、快速可靠且具有实时在线自动预警功能的防窃电用光伏分支监测系统。

本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种防窃电用光伏分支监测系统，包括三个高压负荷采集器、太阳能架空子站和远程接收终端；

所述三个高压负荷采集器分相卡装在三相架空高压线上，用于采集三相高压负荷数据，并将该三相高压负荷数据通过RF无线射频通信方式传输至所述太阳能架空子站；

所述太阳能架空子站通过抱箍固装在电杆上，通过RF无线射频通信方式实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据，并通过无线通信方式向远程接收终端发送所述三相高压负荷数据；

所述远程接收终端通过无线通信方式实时接收并显示监测节点的三相高压负荷数据。

而且，所述远程接收终端为手机终端或上位机。

而且，所述高压负荷采集器包括壳体及其内部的高压负荷采集器控制电路，所述高压负荷采集器控制电路包括：罗氏线圈电流互感器、A/D转换电路、单片机、超级电容器、弱光太阳能板、备用锂电池和RF射频通信模块；所述罗氏线圈电流互感器的输出端通过A/D转换电路与单片机相连接，用于采集架空高压线路上的电流数据；所述单片机的输出端通过RF射频通信模块将该电流数据传输至太阳能架空子站；所述弱光太阳能板安装在壳体上，其输出端与所述超级电容器相连接，该超级电容器的输出端与单片机相连接，用于存储电能并为该单片机供电；所述单片机的输入端还与备用锂电池相连接。

而且，所述太阳能架空子站包括外壳及其内部的太阳能架空子站控制电路，所述太阳能架空子站控制电路包括：RF无线通信模块、太阳能主电源板、锂电池备用电源、MCU、GPRS通信模块和实时时钟模块；所述太阳能主电源板安装在外壳上并与MCU相连接，用于为所述MCU供电；所述锂电池备用电源与MCU相连接，用于存储备用电能；所述MCU与实时时钟模块相连接，用于精确控制时间并在每次远程通讯时进行对时；所述MCU的输入端与RF无线通信模块相连接，用于实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据；所述MCU的输出端与GPRS通信模块相连接，用于向远程接收终端发送所述三相高压负荷数据。

而且，所述MCU的输出端还与无线射频调试接口相连接，用于对设备进行现场调试升级。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明的防窃电用光伏分支监测系统借助先进的无线智能传感器技术、太阳能充/供电技术、结合GSM短信通知和Gprs定位技术等，组成防窃电用光伏分支监测系统，在不干预用电户的前提下，隐蔽实时地将三相高压分支负荷信息通知到稽查人员手机上，便于稽查人员及时判断处理。本发明的高压负荷采集器和太阳能架空子站为非介入式，不需要停电、改线等，可以随时安装、随时拆卸、重复使用。

2、本发明的高压负荷采集器和太阳能架空子站能够脱离用电用户视野、隐蔽性好，可以实现实时在线、快速可靠地分段监测三相高压线路，保证稽查人员可以迅速找出高损段，进而快速、准确、实时地定位窃电用户。

3、本发明为了强化专变大用户管控，丰富用电稽查手段和方法，提供了一种非介入式高供高计高压线路光伏分支监测系统。本发明的监测系统包括三个高压负荷采集器和太阳能架空子站，并与远程接收终端配合使用，完成人机交互。三个高压负荷采集器分别卡装在被监测三相高压线上，用于采集三相高压负荷数据，并将采集的三相高压负荷数据通过RF无线射频方式发送至太阳能架空子站；太阳能架空子站就地射频实时接收三相高压负荷数据并整理，并将整理分析后的三相高压负荷数据通过无线公网远程传输至远程接收终端。本发明的高压负荷采集器和太阳能架空子站移机方便，安装位置灵活；所述远程接收终端的远程GSM/GPRS实时采集监测节点高压负荷数据，配合监测仪使用，通过GSM或GPRS或APP或微信群通知相关人员，组成立体评估群。便于相关工作人员快速、准确、实时地定位窃电用户。

4、本发明采用卡线式高压负荷采集器和架空安装太阳能架空子站，不需要外供电源，不停电、不干预安装拆卸，简单方便，隐蔽性好；本发明充分利用普及的远程接收终端(如：智能手机)和移动网络，采用多路由、多媒体数据信息通知方式，成本低且经济实用；本发明利用可选择、可更换地安装在高压线多节点上的高压负荷采集器和太阳能架空子站采集高压线各节点上的三相高压负荷数据后群通知相关人员，组成立体评估群，有针对性筛选分析采集的三相高压负荷数据，准确定位窃电用户，并可使稽查员、专家、领导同时在线分析沟通，可大量节约人力物力。

附图说明

图1是本发明的系统连接示意图；

图2是本发明的高压负荷采集器的内部控制电路框图；

图3是本发明的太阳能架空子站的内部控制电路框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施例作进一步详述：

一种防窃电用光伏分支监测系统，如图1所示，包括三个高压负荷采集器、太阳能架空子站和远程接收终端；

所述三个高压负荷采集器分相卡装在三相架空高压线上，用于采集三相高压负荷数据，并将该三相高压负荷数据通过RF无线射频通信方式传输至所述太阳能架空子站，同时完成高电压安全隔离；

所述太阳能架空子站通过抱箍固装在电杆上，通过RF无线射频通信方式实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据，并通过时间同步使该三个高压负荷采集器同时完成高压负荷数据的统计和定时冻结，并通过无线通信方式向多个远程接收终端发送所述三相高压负荷数据，同时进行时间同步；

所述远程接收终端通过无线通信方式实时接收并显示监测节点的三相高压负荷数据，并通过无线通信方式传输至相关工作人员，用于工作人员实时远程监测三相高压负荷数据。

在本实施例中，所述远程接收终端为手机终端或上位机。

本发明的防窃电用光伏分支监测系统具有安装简易、无外接电源、环境适应性高等优点。

所述高压负荷采集器，包括壳体及其内部的高压负荷采集器控制电路，所述高压负荷采集器控制电路，如图2所示，包括：罗氏线圈电流互感器、A/D转换电路、单片机、超级电容器、弱光太阳能板、备用锂电池和RF射频通信模块；所述罗氏线圈电流互感器的输出端通过A/D转换电路与单片机相连接，用于采集架空高压线路上的电流数据；所述单片机的输出端通过RF射频通信模块将该电流数据传输至太阳能架空子站；所述弱光太阳能板安装在壳体上，其输出端与所述超级电容器相连接，该超级电容器的输出端与单片机相连接，用于存储电能并为该单片机供电；所述单片机的输入端还与备用锂电池相连接。

在本实施例中，采用罗氏线圈电流互感器进行高压负荷电流测量，相对测量误差精度为±1％，使本发明的高压负荷采集器采集到的架空高压线路上的电流数据更加精确。

本发明的高压负荷采集器的工作原理为：

高压负荷监测器通过罗氏线圈电流互感器感应采集高压线路上的电流数据，通过AD转换电路转换送给单片机，单片机通过内部时钟定时唤醒RF射频通信模块，并将数据传送至太阳能架空子站。与此同时，设备电源由太阳能电池板提供，超级电容提供电量存储，另配备锂电池作为后备电源以保证不同天气条件下设备供电的正常。

所述太阳能架空子站包括外壳及其内部的太阳能架空子站控制电路，所述太阳能架空子站控制电路，如图3所示，包括：RF无线通信模块、太阳能主电源板、锂电池备用电源、MCU、GPRS通信模块和实时时钟模块；所述太阳能主电源板安装在外壳上并与MCU相连接，用于为所述MCU供电；所述锂电池备用电源与MCU相连接，用于存储备用电能；所述MCU的输入端与实时时钟模块相连接，用于精确控制时间并在每次远程通讯时进行对时；所述MCU的输入端与RF无线通信模块相连接，用于实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据；所述MCU的输出端与GPRS通信模块相连接，用于向远程接收终端发送所述三相高压负荷数据。

在本实施例中，所述MCU的输出端还与无线射频调试接口相连接，用于对设备进行现场调试升级。

本发明的太阳能架空子站的工作原理是：

太阳能架空子站的作用在于在线实时将三相高压负荷数据远传至远程接收终端，高太阳能架空子站通过RF无线通信模块接收高压负荷监测器发送的数据，并通过GPRS通信模块将数据远传至远程接收终端。太阳能架空子站的运行电源来自太阳能电池主电源板发电、可充电锂电池储能。RF无线通信模块处于接收待机状态，在接收到高压负荷监测器传来的数据后激活整个系统，并处理数据。所述MCU还具备电池电量实时监测功能，在电量低状态时可将现场数据暂存，待电量充足时通过GPRS模块远将数据远传。该太阳能架空子站采用外部实时时钟精确控制时间，并在每次远传通讯时进行对时。同时为方便调试，设备预留无线射频调试口，方便现场程序调试升级等工作。

本发明的防窃电用光伏分支监测系统的工作原理是：

本发明采用高压负荷采集器直接采集三相架空高压线上的高压电流负荷数据，通过RF无线射频方式与太阳能架空子站交互数据，并完成高电压安全隔离；太阳能架空子站通过RF无线射频方式采集高压负荷数据，并同步高压负荷采集器的时间，同时完成负荷数据的统计、定时冻结工作，通过无线公网向一个或多个智能手机发送负荷数据，同时进行时间同步。利用智能手机的远程GSM/GPRS实时采集巡检节点高压负荷数据，之后通过智能手机的远程GSM或GPRS或APP或微信群方式通知相关人员，组成由稽查员成员、专家和领导组成的立体评估群。

本发明的防窃电用光伏分支监测系统的每个节点的安装过程是：

在三相架空高压线上，用专用安装工具分相安装三个智能高压负荷采集器，用抱箍把太阳能架空子站固定在在电杆5上离地4m以上高度，1个巡检节点安装完工。

通过本发明的应用，帮助辖区内大户管理区域10kV线损率直线下降至历史最低水平，稽查行动成功率提高3倍以上，2015年至2016年一季度累计查处10kV窃电案件十数起。

需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本发明包括并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本发明的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本发明保护的范围。

Claims (5)

1.一种防窃电用光伏分支监测系统，其特征在于：包括三个高压负荷采集器、太阳能架空子站和远程接收终端；

所述三个高压负荷采集器分相卡装在三相架空高压线上，用于采集三相高压负荷数据，并将该三相高压负荷数据通过RF无线射频通信方式传输至所述太阳能架空子站；

所述太阳能架空子站通过抱箍固装在电杆上，通过RF无线射频通信方式实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据，并通过无线通信方式向远程接收终端发送所述三相高压负荷数据；

所述远程接收终端通过无线通信方式实时接收并显示监测节点的三相高压负荷数据。

2.根据权利要求1所述的一种防窃电用光伏分支监测系统，其特征在于：所述远程接收终端为手机终端或上位机。

3.根据权利要求1或2所述的一种防窃电用光伏分支监测系统，其特征在于：所述高压负荷采集器包括壳体及其内部的高压负荷采集器控制电路，所述高压负荷采集器控制电路包括：罗氏线圈电流互感器、A/D转换电路、单片机、超级电容器、弱光太阳能板、备用锂电池和RF射频通信模块；所述罗氏线圈电流互感器的输出端通过A/D转换电路与单片机相连接，用于采集架空高压线路上的电流数据；所述单片机的输出端通过RF射频通信模块将该电流数据传输至太阳能架空子站；所述弱光太阳能板安装在壳体上，其输出端与所述超级电容器相连接，该超级电容器的输出端与单片机相连接，用于存储电能并为该单片机供电；所述单片机的输入端还与备用锂电池相连接。

4.根据权利要求1或2所述的一种防窃电用光伏分支监测系统，其特征在于：所述太阳能架空子站包括外壳及其内部的太阳能架空子站控制电路，所述太阳能架空子站控制电路包括：RF无线通信模块、太阳能主电源板、锂电池备用电源、MCU、GPRS通信模块和实时时钟模块；所述太阳能主电源板安装在外壳上并与MCU相连接，用于为所述MCU供电；所述锂电池备用电源与MCU相连接，用于存储备用电能；所述MCU与实时时钟模块相连接，用于精确控制时间并在每次远程通讯时进行对时；所述MCU的输入端与RF无线通信模块相连接，用于实时接收所述三个高压负荷采集器发送的三相高压负荷数据；所述MCU的输出端与GPRS通信模块相连接，用于向远程接收终端发送所述三相高压负荷数据。

5.根据权利要求4所述的一种防窃电用光伏分支监测系统，其特征在于：所述MCU的输出端还与无线射频调试接口相连接，用于对设备进行现场调试升级。