CN106411559A - 一种低压台区反窃电诊断系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种低压台区反窃电诊断系统，数据信息采集单元将采集到的数据信息传输至数据存储单元进行储存，数据处理单元调取数据存储单元储存的电表数据以及加密信息，按照设定的加密信息对电表数据进行加密后，按照设定的协议通过数据通信单元上传至监控中心；数据处理模块将电表数据进行筛查、整理，根据用电信息进行分析、统计及存储，将收集的用电信息与前一采集期进行对比分析；系统能够对电表数据进行加解密通信，能够直接提取加密对象或解密对象进行加密或解密，确保电表数据的安全性，防止其他人员对电表信息的窃取。而且提高了数据的加解密效率和成功率，从而提升了用户的使用体验。

Description

一种低压台区反窃电诊断系统

技术领域

本发明涉及供电领域，尤其涉及一种低压台区反窃电诊断系统。

背景技术

随着现代化科技的发展，在智能家居中对智能电表的抄表方式也提出了新的要求，即智能家居中要求智能电表及智能电表的抄表方式具有更高的可靠性、实时性和数据处理方便性，需从根本上解决现有的入户抄表、收费给用户和抄表人员带来的麻烦。这不仅要提高对智能电表的抄表效率，而且还要防止窃电，根据国网智能电网建设十二五规划，电力抄表手段已向无人化、智能化方面推进，极大地减少了电力企业的人力、物力负担。但是另外一个不可忽略的问题越来越引起电力运营部门的重视，那就是窃电。从已经发生的窃电案件观察，当前窃电行为呈现依靠技术手段提高隐蔽性和防稽查作案的特点，特别是一些用电大户的窃电行为，已经严重地侵害了供电企业和守法用户的权益，不仅给国有资产造成巨大损失，而且严重扰乱了供用电秩序和影响节能减排政策的实施。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本发明的目的在于，提供一种低压台区反窃电诊断系统，包括：电表箱、设置在电表箱内的智能电表、设置在电表箱内用于采集智能电表数据信息的数据信息控制子系统以及监控中心；

所述数据信息控制子系统包括：数据信息采集单元，数据处理单元、数据通信单元、数据存储单元；

所述数据信息采集单元用于采集智能电表的电表数据信息；数据存储单元用于储存采集的电表数据信息、加密信息以及加密算法；

数据处理单元与数据信息采集单元电连接，数据通信单元与数据处理单元电连接；所述数据信息采集单元将采集到的数据信息传输至数据存储单元进行储存，数据处理单元调取数据存储单元储存的电表数据以及加密信息，按照设定的加密信息对电表数据进行加密后，按照设定的协议通过数据通信单元上传至监控中心；

所述监控中心包括：数据接收模块、数据提取模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析模块；

所述数据接收模块用于接收所述数据信息控制子系统发送的数据信息；

所述数据提取模块用于将接收的数据信息按照预设的加密方式进行识别，当识别无误后对进行解密，并储存至数据存储模块；当识别有误或未加加密信息时，对该信息进行报警；

所述数据处理模块用于将电表数据进行筛查、整理，根据用电信息进行分析、统计及存储，将收集的用电信息与前一采集期进行对比分析；

所述数据分析模块用于对数据信息通过线路、公式、仪表、表格、图形、数值各种展现形式进行有机整合，对整合后的数据信息进行的可视化输出，形成电表数据发展趋势图，让关键参数醒目地投射到显示平台上；当监控点内的数据信息超出阈值时，先进行告警过滤、告警前转、告警呈现、告警查询、告警统计相关处理，并将告警信息及时、正确的存储。

优选地，所述监控中心还包括：监控平台；

所述监控平台与数据存储模块连接，所述监控平台用于对数据存储模块储存的数据信息通过监控平台供监控人员使用移动终端连接共享，使监控人员通过储存的电表信息，过程日志及相关标准或规范文件，形成典型案例，并提供相关标准、规范文档、操作规程，实现知识经验共享和管理。

优选地，所述数据信息控制子系统包括：数据加密模块、加密算法模块、加密调取模块、加密对应模块；

所述数据加密模块用于对采集的数据信息进行加密，将数据信息包含的字符逐个转换成数值型数据，将数值型数据分别转化成字符与数值型数据完全一样的字符串以形成字符序列，计算字符序列的随机程度，并根据预设的算法，对所得到的随机程度进行处理，得到字符序列的随机性数值；

所述加密算法模块用于根据预设的加密算法，对随机性数值进行加密；

所述加密调取模块用于调取随机性数值随机程度，并根据预设的加密算法，对所得到的随机程度进行处理，得到计算字符序列的随机性数值；

所述加密对应模块对随机性数值进行统计分析，得到计算字符序列对应的加密算法的对应关系。

优选地，所述监控中心包括：解密判断模块、解密算法模块；

所述解密判断模块用于当数据接收模块接收到具有加密信息的数据时，数据提取模块提取预存储的解密对象，并根据提取出的解密对象对据进行解密；当数据接收模块接收到具有按照预设的加密算法的计算字符序列时，将该数据信息发送至解密算法模块进行解密；

所述解密算法模块用于根据计算字符序列与加密算法的对应关系，并调用随机性数值统计分析库进行对计算字符序列的随机性数值随机程度进行计算，得到随机性数值随机程度的字符序列，再将字符序列转化成数值型数据。

优选地，所述数据处理单元包括：Socket信息发送模块；所述Socket信息发送模块用于向监控中心发送Socket申请请求信息。

优选地，数据接收模块包括：Socket信息接收模块、优先级排序设置模块、Socket信息排序模块；

所述Socket信息接收模块，用于接收Socket信息发送模块发送的Socket申请请求信息；

所述优先级排序设置模块用于根据低压台电压等级分类；

所述Socket信息排序模块用于根据Socket申请请求信息的优先级，对接收每个监控点发送的数据信息进行接收次序的排队，并按照优先级从高到低顺序排列，得到分配队列，若有至少两个优先级相同的Socket信息发送模块发送Socket申请请求信息，则按照发送Socket申请请求信息的接收时间先后，对所述至少两个优先级相同的Socket信息发送模块进行排序。

优选地，数据接收模块包括：Socket信息分配模块、Socket信息调整模块、Socket管理模块；

所述Socket信息分配模块用于根据所述Socket信息排序模块得到的分配队列，为所述请求Socket资源的Socket信息发送模块分配Socket资源；

所述Socket信息调整模块用于当Socket信息发送模块向Socket信息接收模块含有故障的请求信息时或者收到变压器三相接地短路，或变压器两相接地短路、或变压器单相接地短路、或变压器中心线断路、或变压器过负荷、或变压器缺相时，Socket信息调整模块将该具有故障的请求信息调整为最先级；

所述Socket数量调整模块用于预设所述Socket信息接收模块中单个Socket的需求传输速率，并根据实际传输速率和单个Socket的需求传输速率，来调整Socket信息接收模块的最大Socket数量；

所述Socket管理模块用于在所述Socket信息接收模块中的已创建Socket数量超过所述最大Socket数量时，销毁所述Socket信息接收模块的已创建Socket中优先级最低的一个，以使所述已创建Socket数量少于或等于所述最大Socket数量；或在所述Socket信息接收模块中存在创建新Socket的请求时，如果新创建Socket含有故障的请求信息，则创建新Socket，或者如果所述已创建的Socket的优先级比新Socket的优先级低，创建所述新Socket，并销毁所述已创建Socket中优先级最低的Socket；

如果所述已创建Socket数量达到所述最大Socket数量，则比较所述新Socket与所述已创建Socket的优先级高低，如果所述已创建Socket的优选级均比所述新Socket的优先级高，则不创建所述新Socket；

在确定不创建新Socket后，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应请求创建所述新Socket，在创建新Socket后，根据已销毁的Socket生成新的创建Socket的请求，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应所述新的请求。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

本发明的低压台区反窃电诊断系统实现自动抄表并上传至监控中心，在监控中心能够通过抄表数据进行对低压台区的用电分析。而且能够对电表数据进行加解密通信，能够直接提取加密对象或解密对象进行加密或解密，确保电表数据的安全性，防止其他人员对电表信息的窃取。而且提高了数据的加解密效率和成功率，从而提升了用户的使用体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为低压台区反窃电诊断系统的整体示意图；

图2为数据解析模块的拆解示意图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种低压台区反窃电诊断系统，如图1和图2所示，包括：电表箱、设置在电表箱内的智能电表3、设置在电表箱内用于采集智能电表数据信息的数据信息控制子系统2以及监控中心1；

数据信息控制子系统2包括：数据信息采集单元11，数据处理单元12、数据通信单元13、数据存储单元14；

数据信息采集单元11用于采集智能电表3的电表数据信息；数据存储单元14用于储存采集的电表数据信息、加密信息以及加密算法；

数据处理单元12与数据信息采集单元11电连接，数据通信单元13与数据处理单元12电连接；数据信息采集单元11将采集到的数据信息传输至数据存储单元14进行储存，数据处理单元12调取数据存储单元储存的电表数据以及加密信息，按照设定的加密信息对电表数据进行加密后，按照设定的协议通过数据通信单元13上传至监控中心1；

监控中心1包括：数据接收模块21、数据提取模块22、数据处理模块23、数据存储模块24、数据分析模块28；

数据接收模块21用于接收数据信息控制子系统2发送的数据信息；

数据提取模块22用于将接收的数据信息按照预设的加密方式进行识别，当识别无误后对进行解密，并储存至数据存储模块；当识别有误或未加加密信息时，对该信息进行报警；

数据处理模块23用于将电表数据进行筛查、整理，根据用电信息进行分析、统计及存储，将收集的用电信息与前一采集期进行对比分析；

数据分析模块28用于对数据信息通过线路、数学模型、仪表、表格、图形、数值各种展现形式进行有机整合，对整合后的数据信息进行的可视化输出，形成电表数据发展趋势图，让关键参数醒目地投射到显示平台上；当监控点内的数据信息超出阈值时，先进行告警过滤、告警前转、告警呈现、告警查询、告警统计相关处理，并将告警信息及时、正确的存储。

本实施例中，监控中心1还包括：监控平台27；监控平台27与数据存储模块24连接，监控平台27用于对数据存储模块24储存的数据信息通过监控平台27供监控人员使用移动终端4连接共享，使监控人员通过储存的电表信息，过程日志及相关标准或规范文件，形成典型案例，并提供相关标准、规范文档、操作规程，实现知识经验共享和管理。

本实施例中，为了进一步对电表数据的加密避免出现外泄或者盗用信息。数据信息控制子系统2包括：数据加密模块15、加密算法模块16、加密调取模块17、加密对应模块18；

数据加密模块15用于对采集的数据信息进行加密，将数据信息包含的字符逐个转换成数值型数据，将数值型数据分别转化成字符与数值型数据完全一样的字符串以形成字符序列，计算字符序列的随机程度，并根据预设的算法，对所得到的随机程度进行处理，得到字符序列的随机性数值；加密算法模块16用于根据预设的加密算法，对随机性数值进行加密；加密调取模块17用于调取随机性数值随机程度，并根据预设的加密算法，对所得到的随机程度进行处理，得到计算字符序列的随机性数值；加密对应模块18对随机性数值进行统计分析，得到计算字符序列对应的加密算法的对应关系。

字符序列由0和1两个元素，即为二元信源，由二元信源进行迭代组合形成一计算字符序列，计算字符序列使用的表示不确定性和无组织性的度量，序列越有序，熵值越低；系统越混乱或者分散，熵值越高。在信息理论上说，信息就是负熵。这里根据电表数据的重要程度设置随机性数值的信息量，信息量越高，熵值越高，其代表的加密程度越高。这里的随机性数值随机程度是采用二进制量度。

加密算法可以采用AES高级加密标准（英语：Advanced Encryption Standard，缩写：AES）或RSA 算法或DSA 算法。经过计算字符序列的随机程度，并根据预设的算法，对所得到的随机程度进行处理，得到字符序列的随机性数值进行分析加密。

监控中心1接到加密信息后对信息进行解密，监控中心1包括：解密判断模块25、解密算法模块26；

解密判断模块25用于当数据接收模块接收到具有加密信息的数据时，数据提取模块提取预存储的解密对象，并根据提取出的解密对象对据进行解密；当数据接收模块接收到具有按照预设的加密算法的计算字符序列时，将该数据信息发送至解密算法模块进行解密；

解密算法模块26用于根据计算字符序列与加密算法的对应关系，并调用随机性数值统计分析库进行对计算字符序列的随机性数值随机程度进行计算，得到随机性数值随机程度的字符序列，再将字符序列转化成数值型数据。

为了保证信息传输速度，使信息传送达到优化，数据处理单元还包括：Socket信息发送模块；Socket信息发送模块用于向监控中心发送Socket申请请求信息；

监控中心还包括： Socket信息排序模块、Socket信息分配模块优先级排序设置模块、Socket信息调整模块、Socket信息分配模块；

数据接收模块包括：Socket信息接收模块；

Socket信息接收模块，用于接收Socket信息发送模块发送的Socket申请请求信息；

优先级排序设置模块用于根据配电网电压等级分类；

Socket信息排序模块用于根据Socket申请请求信息的优先级，对接收每个监控点发送的数据信息进行接收次序的排队，并按照优先级从高到低顺序排列，得到分配队列，若有至少两个优先级相同的Socket信息发送模块发送Socket申请请求信息，则按照发送Socket申请请求信息的接收时间先后，对至少两个优先级相同的Socket信息发送模块进行排序；

Socket信息分配模块用于根据Socket信息排序模块得到的分配队列，为请求Socket资源的Socket信息发送模块分配Socket资源；

Socket信息调整模块用于当Socket 信息发送模块向Socket信息接收模块含有故障的请求信息时或者收到变压器三相接地短路，或变压器两相接地短路、或变压器单相接地短路、或变压器中心线断路、或变压器过负荷、或变压器缺相时，Socket信息调整模块将该具有故障的请求信息调整为最先级；

Socket数量调整模块用于预设Socket信息接收模块中单个Socket的需求传输速率，并根据实际传输速率和单个Socket的需求传输速率，来调整Socket信息接收模块的最大Socket数量；

Socket管理模块用于在Socket信息接收模块中的已创建Socket数量超过最大Socket数量时，销毁Socket信息接收模块的已创建Socket中优先级最低的一个，以使已创建Socket数量少于或等于最大Socket数量；或在Socket信息接收模块中存在创建新Socket的请求时，如果新创建Socket含有故障的请求信息，则创建新Socket，或者如果已创建的Socket的优先级比新Socket的优先级低，创建新Socket，并销毁已创建Socket中优先级最低的Socket；

如果已创建Socket数量达到最大Socket数量，则比较新Socket与已创建Socket的优先级高低，如果已创建Socket的优选级均比新Socket的优先级高，则不创建新Socket；

在确定不创建新Socket后，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应请求创建新Socket，在创建新Socket后，根据已销毁的Socket生成新的创建Socket的请求，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应新的请求。

这样可使Socket资源分配方案，根据请求Socket资源的优先级，对请求Socket资源进行排序，得到分配队列，并根据分配队列，实现了资源的灵活分配，能够满足不同场景下各个子系统对资源的不同需求，能够保证通信的连接，对通信资源实现最大化的利用。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参考即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，包括：电表箱、设置在电表箱内的智能电表、设置在电表箱内用于采集智能电表数据信息的数据信息控制子系统以及监控中心；

所述数据信息控制子系统包括：数据信息采集单元，数据处理单元、数据通信单元、数据存储单元；

所述数据信息采集单元用于采集智能电表的电表数据信息；数据存储单元用于储存采集的电表数据信息、加密信息以及加密算法；

数据处理单元与数据信息采集单元电连接，数据通信单元与数据处理单元电连接；所述数据信息采集单元将采集到的数据信息传输至数据存储单元进行储存，数据处理单元调取数据存储单元储存的电表数据以及加密信息，按照设定的加密信息对电表数据进行加密后，按照设定的协议通过数据通信单元上传至监控中心；

所述监控中心包括：数据接收模块、数据提取模块、数据处理模块、数据存储模块、数据分析模块；

所述数据接收模块用于接收所述数据信息控制子系统发送的数据信息；

所述数据提取模块用于将接收的数据信息按照预设的加密方式进行识别，当识别无误后对进行解密，并储存至数据存储模块；当识别有误或未加加密信息时，对该信息进行报警；

所述数据处理模块用于将电表数据进行筛查、整理，根据用电信息进行分析、统计及存储，将收集的用电信息与前一采集期进行对比分析；

所述数据分析模块用于对数据信息通过线路、公式、仪表、表格、图形、数值各种展现形式进行有机整合，对整合后的数据信息进行的可视化输出，形成电表数据发展趋势图，让关键参数醒目地投射到显示平台上；当监控点内的数据信息超出阈值时，先进行告警过滤、告警前转、告警呈现、告警查询、告警统计相关处理，并将告警信息及时、正确的存储。

2.根据权利要求1所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

所述监控中心还包括：监控平台；

所述监控平台与数据存储模块连接，所述监控平台用于对数据存储模块储存的数据信息通过监控平台供监控人员使用移动终端连接共享，使监控人员通过储存的电表信息，过程日志及相关标准或规范文件，形成典型案例，并提供相关标准、规范文档、操作规程，实现知识经验共享和管理。

3.根据权利要求1所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

所述数据信息控制子系统包括：数据加密模块、加密算法模块、加密调取模块、加密对应模块；

所述数据加密模块用于对采集的数据信息进行加密，将数据信息包含的字符逐个转换成数值型数据，将数值型数据分别转化成字符与数值型数据完全一样的字符串以形成字符序列，计算字符序列的随机程度，并根据预设的算法，对所得到的随机程度进行处理，得到字符序列的随机性数值；

所述加密算法模块用于根据预设的加密算法，对随机性数值进行加密；

所述加密调取模块用于调取随机性数值随机程度，并根据预设的加密算法，对所得到的随机程度进行处理，得到计算字符序列的随机性数值；

所述加密对应模块对随机性数值进行统计分析，得到计算字符序列对应的加密算法的对应关系。

4.根据权利要求3所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

所述监控中心包括：解密判断模块、解密算法模块；

所述解密判断模块用于当数据接收模块接收到具有加密信息的数据时，数据提取模块提取预存储的解密对象，并根据提取出的解密对象对据进行解密；当数据接收模块接收到具有按照预设的加密算法的计算字符序列时，将该数据信息发送至解密算法模块进行解密；

所述解密算法模块用于根据计算字符序列与加密算法的对应关系，并调用随机性数值统计分析库进行对计算字符序列的随机性数值随机程度进行计算，得到随机性数值随机程度的字符序列，再将字符序列转化成数值型数据。

5.根据权利要求1所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

所述数据处理单元包括：Socket信息发送模块；所述Socket信息发送模块用于向监控中心发送Socket申请请求信息。

6.根据权利要求5所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

数据接收模块包括：Socket信息接收模块、优先级排序设置模块、Socket信息排序模块；

所述Socket信息接收模块，用于接收Socket信息发送模块发送的Socket申请请求信息；

所述优先级排序设置模块用于根据低压台电压等级分类；

所述Socket信息排序模块用于根据Socket申请请求信息的优先级，对接收每个监控点发送的数据信息进行接收次序的排队，并按照优先级从高到低顺序排列，得到分配队列，若有至少两个优先级相同的Socket信息发送模块发送Socket申请请求信息，则按照发送Socket申请请求信息的接收时间先后，对所述至少两个优先级相同的Socket信息发送模块进行排序。

7.根据权利要求6所述的低压台区反窃电诊断系统，其特征在于，

数据接收模块包括：Socket信息分配模块、Socket信息调整模块、Socket管理模块；

所述Socket信息分配模块用于根据所述Socket信息排序模块得到的分配队列，为所述请求Socket资源的Socket信息发送模块分配Socket资源；

所述Socket信息调整模块用于当Socket信息发送模块向Socket信息接收模块含有故障的请求信息时或者收到变压器三相接地短路，或变压器两相接地短路、或变压器单相接地短路、或变压器中心线断路、或变压器过负荷、或变压器缺相时，Socket信息调整模块将该具有故障的请求信息调整为最先级；

所述Socket数量调整模块用于预设所述Socket信息接收模块中单个Socket的需求传输速率，并根据实际传输速率和单个Socket的需求传输速率，来调整Socket信息接收模块的最大Socket数量；

所述Socket管理模块用于在所述Socket信息接收模块中的已创建Socket数量超过所述最大Socket数量时，销毁所述Socket信息接收模块的已创建Socket中优先级最低的一个，以使所述已创建Socket数量少于或等于所述最大Socket数量；或在所述Socket信息接收模块中存在创建新Socket的请求时，如果新创建Socket含有故障的请求信息，则创建新Socket，或者如果所述已创建的Socket的优先级比新Socket的优先级低，创建所述新Socket，并销毁所述已创建Socket中优先级最低的Socket；

如果所述已创建Socket数量达到所述最大Socket数量，则比较所述新Socket与所述已创建Socket的优先级高低，如果所述已创建Socket的优选级均比所述新Socket的优先级高，则不创建所述新Socket；

在确定不创建新Socket后，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应请求创建所述新Socket，在创建新Socket后，根据已销毁的Socket生成新的创建Socket的请求，等待至已创建Socket数量低于最大Socket数量时，再响应所述新的请求。