CN107037259A - 一种效果良好的智能防窃电管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种效果良好的智能防窃电管理系统，包括用户监测单元和远程监测单元；所述用户监测单元包括输送电流采集单元、电度表数据采集单元、用户电流采集单元和第一处理器，输送电流采集单元、电度表数据采集单元和用户电流采集单元均连接至第一处理器，输送电流采集单元电性连接至配电执行单元的输出线，用户电流采集单元电性连接至电度表供电输出端与单相用户输入端之间；所述远程监测单元包括第二处理器和相电流采集单元，相电流采集单元连接第二处理器，第一处理器通信连接至第二处理器，相电流采集单元电性连接至配电变压器的输出相线。该智能防窃电管理系统，通过电流值来判断是否发生窃电，避免了误报。

Description

一种效果良好的智能防窃电管理系统

技术领域

本发明涉及电子信息技术领域，具体是一种效果良好的智能防窃电管理系统。

背景技术

窃电指以非法占用电能，以不交或者少交电费为目的，采用非法手段不计量或者少计量用电的行为。当前无论在哪个国家，窃电都是一个十分棘手的问题，不但给供电企业造成巨大的损失，而且严重干扰正常的供用电秩序。往往无法确定行为人和窃电发生的时间，更不能及时制止窃电行为。防窃电的问题是电力管理部门长期存在的管理难题，现有的智能防窃电的技术归纳起来主要有两类：一类就是电表内部防窃电技术，这种技术主要是阻止外界对电表的非法攻击，在当今的智能电表中都是做得比较完善，就算是攻击后，攻击者也留下难以抹掉的证据；二类是针对电表外的防窃电技术，现有的技术方案是：将各分表采集的电量之和与总表采集的电量相比较，将总表电量减去各分表电量的差值来判断是否有窃电的行发生，再通过差值来设定阈值来进行报警，达到防窃电的目的。现有的智能电表内部防窃电技术已相对成熟，但就针对电表外的防窃电技术，在实际运用中还存在实施的困难。一方面是难以确定供电损耗，从而不好确定报警阀值，如阈值设定过大，防窃电报警效果不好，设定阈值过小，容易产生误报的缺陷，另一方面，现有的防窃电系统无法判断窃电发生处在供电线路中所处的位置，也就无法对窃电事件进行及时有效的处理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种效果良好的智能防窃电管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种效果良好的智能防窃电管理系统，包括用户监测单元和远程监测单元；所述用户监测单元包括输送电流采集单元、电度表数据采集单元、用户电流采集单元和第一处理器，所述输送电流采集单元、电度表数据采集单元和用户电流采集单元均连接至第一处理器，所述输送电流采集单元电性连接至配电执行单元的输出线，每个输送电流采集单元对应有单独的配电地址码，输送电流采集单元采集配电执行单元输出线上的输出电流值，并将采集的输出电流值与该输送电流采集单元对应的配电地址码打包发送给第一处理器；所述电度表数据采集单元电性连接至电度表，每个电度表数据采集单元对应有单独的电度表地址码，电度表数据采集单元采集电度表的电流值，并将采集到的电度表电流值与该电度表对应的电度表地址码打包发送给第一处理器，所述用户电流采集单元电性连接至电度表供电输出端与单相用户输入端之间，每个用户电流采集单元对应有单独的用户地址码，用户电流采集单元采集单相用户输入端的用户电流值，并将采集的用户电流值与该用户电流采集单元对应的用户地址码打包发送给第一处理器；所述第一处理器对获取的输出电流值、电度表电流值和用户电流值进行处理，以判断配电执行单元的供电线路上是否发生窃电；所述远程监测单元包括第二处理器、第二无线通信单元和相电流采集单元，第二无线通信单元和相电流采集单元均连接第二处理器，用户监测单元还包括第一无线通信单元，第一处理器通过第一无线通信单元与第二处理器的配合通信连接至第二处理器，所述相电流采集单元电性连接至配电变压器的输出相线，相电流采集单元采集配电变压器输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给第二处理器，配电变压器将高压电转换为生活用电的三相四线电源，三相四线电源经多个配电执行单元相应地连接至多个单相用户。

作为本发明进一步的方案：所述配电执行单元输出侧还设有用于控制输出的继电器，继电器通信连接第一处理器。

作为本发明再进一步的方案：所述用户监测单元还包括用户报警单元，用户报警单元连接第一处理器。

作为本发明再进一步的方案：所述用户监测单元还包括第一存储单元和第一显示单元，第一存储单元和第一显示单元均电性连接第一处理器。

作为本发明再进一步的方案：所述第一处理器内置有用电分析模块。

作为本发明再进一步的方案：所述远程监测单元还包括第二存储单元和第二显示单元，第二存储单元和第二显示单元均电性连接第二处理器。

作为本发明再进一步的方案：所述远程监测单元还包括配电报警单元，配电报警单元连接第二处理器。

作为本发明再进一步的方案：所述用户监测单元还包括限时供电单元，限时供电单元连接至第一处理器，限时供电单元还控制连接至配电执行单元。

作为本发明再进一步的方案：所述远程监测单元还包括GPRS模块，第二处理器通过GPRS模块通信连接至移动终端，所述移动终端为手机。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、该智能防窃电管理系统，通过电流值来判断是否发生窃电，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷；

2、该智能防窃电管理系统，能够在窃电发生时，及时将窃电情况报告给相应的工作人员，且能够判断出窃电发生位置，便于工作人员及时进行有效的处理；

3、该智能防窃电管理系统，能够分析用户的每天不同时刻的用电情况，使得用户能够及时清晰地了解一天二十四小时中不同电价时段的用电比例，帮助用户科学用电、经济用电。

附图说明

图1为效果良好的智能防窃电管理系统的安装示意图。

图2为效果良好的智能防窃电管理系统中用户监测单元的结构示意图。

图3为效果良好的智能防窃电管理系统中远程监测单元的结构示意图。

图中：1-配电变压器、2-配电执行单元、3-输送电流采集单元、4-电度表数据采集单元、5-用户电流采集单元、6-用户监测单元、7-第一处理器、8-第一存储单元、9-用户报警单元、10-第一显示单元、11-第一无线通信单元、12-限时供电单元、13-远程监测单元、14-第二处理器、15-第二显示单元、16-第二无线通信单元、17-配电报警单元、18-相电流采集单元、19-第二存储单元、20-GPRS模块、21-移动终端。

具体实施方式

下面结合具体实施方式对本发明的技术方案作进一步详细地说明。

请参阅图1-3，一种效果良好的智能防窃电管理系统，包括用户监测单元6和远程监测单元13；所述用户监测单元6包括输送电流采集单元3、电度表数据采集单元4、用户电流采集单元5和第一处理器7，所述输送电流采集单元3、电度表数据采集单元4和用户电流采集单元5均连接至第一处理器7，所述输送电流采集单元3电性连接至配电执行单元2的输出线，每个输送电流采集单元3对应有单独的配电地址码，输送电流采集单元3采集配电执行单元2输出线上的输出电流值，并将采集的输出电流值与该输送电流采集单元3对应的配电地址码打包发送给第一处理器7；所述电度表数据采集单元4电性连接至电度表，每个电度表数据采集单元4对应有单独的电度表地址码，电度表数据采集单元4采集电度表的电流值，并将采集到的电度表电流值与该电度表对应的电度表地址码打包发送给第一处理器7，所述用户电流采集单元5电性连接至电度表供电输出端与单相用户输入端之间，用户电流采集单元5采集单相用户输入端的用户电流值，该电流值对应单相用户所有家用电器的总电流值，每个用户电流采集单元5对应有单独的用户地址码，用户电流采集单元5采集单相用户输入端的用户电流值，并将采集的用户电流值与该用户电流采集单元5对应的用户地址码打包发送给第一处理器7；所述第一处理器7对获取的输出电流值、电度表电流值和用户电流值进行处理，以判断配电执行单元2的供电线路上是否发生窃电，由于电流值在传输过程中不产生损耗，理论上，配电执行单元2的输出电流值、电度表的电度表电流值以及单相用户的用户电流值均应该相等，故当第一处理器7获知三者并不相等时，即可判断发生窃电，由于电流值在配电执行单元2的供电线路上不存在技术损耗，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷。另外，由于第一处理器7同时获得了配电执行单元2输出侧的输出电流值、电度表的电度表电流值、单相用户的用户电流值，故第一处理器7既可以通过比较配电执行单元2输出侧的输出电流值与电度表的电度表电流值的差值来判断配电执行单元2与电度表之间的供电线路上是否发生窃电；又可以通过比较电度表的电度表电流值与该电度表对应的单相用户的用户电流值，来判断电度表与单相用户之间的供电线路上是否发生窃电，这样，既提高了防窃电报警的准确精度，又能识别出窃电发生位置，从而为尽早地识别出窃电发生事故及尽早处理该窃电发生事故提供帮助；

所述远程监测单元13包括第二处理器14、第二无线通信单元16和相电流采集单元18，第二无线通信单元16和相电流采集单元18均连接第二处理器14，用户监测单元6还包括第一无线通信单元11，第一处理器7通过第一无线通信单元11与第二处理器14的配合通信连接至第二处理器14，第一处理器7将获取的数据发送给第二处理器14，所述相电流采集单元18电性连接至配电变压器1的输出相线，相电流采集单元18采集配电变压器1输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给第二处理器14，配电变压器1将高压电转换为生活用电的三相四线电源，相电流采集单元18分别对A相、B相及C相的相电流进行检测并将各相电流值输出给第二处理器14，所述三相四线电源经多个配电执行单元2相应地连接至多个单相用户，配电执行单元2用于选通三相输电线路中的任一相线路作为单相供电线路输出至单相用户，理论上配电变压器1输出相线上的相电流与该相线供电的配电执行单元2的输出电流之和、该相线供电的所用电度表的电流之和以及该相线供电的所有单相用户的用户电流之和均应该相等，考虑到相电流采集单元18、输送电流采集单元3、电度表数据采集单元4和用户电流采样单元5的电流测量存在误差，将阈值设定为相电流值的 0-1％，当实际差值大于设定的阈值时，则判定供电线路该相线的输电线路上存在窃电，若配电变压器1输出相线上的相电流与该相线供电的所有配电执行单元2的输出电流之和差值较大，则可以判断配电变压器1与配电执行单元2之间的输电线路上存在窃电行为；

所述配电执行单元2输出侧还设有用于控制输出的继电器，继电器通信连接第一处理器7，当第一处理器7判断某配电执行单元2输出侧的供电线路上存在窃电行为，则发出控制指令使得该配电执行单元2输出侧的继电器断开供电支路；

所述用户监测单元6还包括用户报警单元9，用户报警单元9连接第一处理器7，当第一处理器7判断配电执行单元2的供电支路上发生窃电时，将通过用户报警单元9进行报警，同时第一处理器7发出控制指令使得该配电执行单元2输出侧的继电器断开供电支路，设置用户报警单元9，用于警告单相用户发现窃电状况，并将进行断电处理，对私自窃电的单相用户起到一定的警示作用；

所述用户监测单元6还包括第一存储单元8和第一显示单元10，第一存储单元8和第一显示单元10均电性连接第一处理器7，第一存储单元8用于存储第一处理器7所获取的数据，以便于后期查看，第一显示单元10用于显示用户监测单元6的用电状况；所述第一处理器7内置有用电分析模块，用电分析模块用于分析该用户的每天不同时刻的用电情况，并将用电情况通过第一显示单元10进行显示，使得用户能够及时清晰地了解一天二十四小时中不同电价时段的用电比例，帮助用户科学用电、经济用电；

所述远程监测单元13还包括第二存储单元19和第二显示单元15，第二存储单元19和第二显示单元15均电性连接第二处理器14，第二存储单元19用于存储第二处理器14所获取的数据，以便于后期查看，第二显示单元15用于显示远程监测单元13监测范围内的用电状况；

所述远程监测单元13还包括配电报警单元17，配电报警单元17连接第二处理器14，当第二处理器14判断配电变压器1的供电线路上发生窃电时，将通过配电报警单元17及时报警，以便于供电单元处的工作人员及时发现并进行处理；

所述用户监测单元6还包括限时供电单元12，限时供电单元12连接至第一处理器7，限时供电单元12还控制连接至配电执行单元2，具体用于根据控制指令在每日的预定时间段内控制配电执行单元2供电，在其余时间段内控制配电执行单元2停止供电；

所述远程监测单元13还包括GPRS模块20，第二处理器14通过GPRS模块20通信连接至移动终端21，所述移动终端21为手机，用户可以通过移动终端21访问远程监测单元13，并可以设定分时供电的控制指令，远程监测单元13将该分时供电指令发送给与该用户对应的用户监测单元6，用户监测单元6的限时供电单元12获得控制指令，并根据控制指令来控制配电执行单元2进行分时段供电，如在每天早上七点到晚上十点期间打开，以进行供电，在其余时间使配电执行单元2停止供电。另外，同时远程监测单元13在出现窃电报警时，还可以根据报警信息所在的区域将报警信息发送给相应负责人的移动终端21上，以便于相应负责人及时处理窃电事故。

本发明的工作原理是：所述效果良好的智能防窃电管理系统，输送电流采集单元3采集配电执行单元2输出线上的输出电流值，并将采集的输出电流值与该输送电流采集单元3对应的配电地址码打包发送给第一处理器7，电度表数据采集单元4采集电度表的电流值，并将采集到的电度表电流值与该电度表对应的电度表地址码打包发送给第一处理器7，用户电流采集单元5采集单相用户输入端的用户电流值，并将采集的用户电流值与该用户电流采集单元5对应的用户地址码打包发送给第一处理器7。第一处理器7对获取的输出电流值、电度表电流值和用户电流值进行处理，以判断配电执行单元2的供电线路上是否发生窃电，由于电流值在传输过程中不产生损耗，理论上，配电执行单元2的输出电流值、电度表的电度表电流值以及单相用户的用户电流值均应该相等，故当第一处理器7获知三者并不相等时，即可判断发生窃电，由于电流值在配电执行单元2的供电线路上不存在技术损耗，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷。另外，由于第一处理器7同时获得了配电执行单元2输出侧的输出电流值、电度表的电度表电流值、单相用户的用户电流值，故第一处理器7既可以通过比较配电执行单元2输出侧的输出电流值与电度表的电度表电流值的差值来判断配电执行单元2与电度表之间的供电线路上是否发生窃电；又可以通过比较电度表的电度表电流值与该电度表对应的单相用户的用户电流值，来判断电度表与单相用户之间的供电线路上是否发生窃电，这样，既提高了防窃电报警的准确精度，又能识别出窃电发生位置，从而为尽早地识别出窃电发生事故及尽早处理该窃电发生事故提供帮助，当第一处理器7判断配电执行单元2的供电支路上发生窃电时，将通过用户报警单元9进行报警，同时第一处理器7发出控制指令使得该配电执行单元2输出侧的继电器断开供电支路，设置用户报警单元9，用于警告单相用户发现窃电状况，并将进行断电处理，对私自窃电的单相用户起到一定的警示作用。相电流采集单元18分别对A相、B相及C相的相电流进行检测并将各相电流值输出给第二处理器14，理论上配电变压器1输出相线上的相电流与该相线供电的配电执行单元2的输出电流之和、该相线供电的所用电度表的电流之和以及该相线供电的所有单相用户的用户电流之和均应该相等，考虑到相电流采集单元18、输送电流采集单元3、电度表数据采集单元4和用户电流采样单元5的电流测量存在误差，将阈值设定为相电流值的 0-1％，当实际差值大于设定的阈值时，则判定供电线路该相线的输电线路上存在窃电，若配电变压器1输出相线上的相电流与该相线供电的所有配电执行单元2的输出电流之和差值较大，则可以判断配电变压器1与配电执行单元2之间的输电线路上存在窃电行为。当第二处理器14判断配电变压器1的供电线路上发生窃电时，将通过配电报警单元17及时报警，以便于供电单元处的工作人员及时发现并进行处理。第一处理器7内置的用电分析模块用于分析该用户的每天不同时刻的用电情况，并将用电情况通过第一显示单元10进行显示，使得用户能够及时清晰地了解一天二十四小时中不同电价时段的用电比例，帮助用户科学用电、经济用电。用户可以通过移动终端21访问远程监测单元13，并可以设定分时供电的控制指令，远程监测单元13将该分时供电指令发送给与该用户对应的用户监测单元6，用户监测单元6的限时供电单元12获得控制指令，并根据控制指令来控制配电执行单元2进行分时段供电，如在每天早上七点到晚上十点期间打开，以进行供电，在其余时间使配电执行单元2停止供电。另外，同时远程监测单元13在出现窃电报警时，还可以根据报警信息所在的区域将报警信息发送给相应负责人的移动终端21上，以便于相应负责人及时处理窃电事故。

所述效果良好的智能防窃电管理系统，通过电流值来判断是否发生窃电，大大提高了防窃电报警的智能化水平，避免了误报的缺陷；所述效果良好的智能防窃电管理系统，能够在窃电发生时，及时将窃电情况报告给相应的工作人员，且能够判断出窃电发生位置，便于工作人员及时进行有效的处理；所述效果良好的智能防窃电管理系统，能够分析用户的每天不同时刻的用电情况，使得用户能够及时清晰地了解一天二十四小时中不同电价时段的用电比例，帮助用户科学用电、经济用电。

上面对本发明的较佳实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (9)

1.一种效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，包括用户监测单元（6）和远程监测单元（13）；所述用户监测单元（6）包括输送电流采集单元（3）、电度表数据采集单元（4）、用户电流采集单元（5）和第一处理器（7），所述输送电流采集单元（3）、电度表数据采集单元（4）和用户电流采集单元（5）均连接至第一处理器（7），所述输送电流采集单元（3）电性连接至配电执行单元（2）的输出线，每个输送电流采集单元（3）对应有单独的配电地址码，输送电流采集单元（3）采集配电执行单元（2）输出线上的输出电流值，并将采集的输出电流值与该输送电流采集单元（3）对应的配电地址码打包发送给第一处理器（7）；所述电度表数据采集单元（4）电性连接至电度表，每个电度表数据采集单元（4）对应有单独的电度表地址码，电度表数据采集单元（4）采集电度表的电流值，并将采集到的电度表电流值与该电度表对应的电度表地址码打包发送给第一处理器（7），所述用户电流采集单元（5）电性连接至电度表供电输出端与单相用户输入端之间，每个用户电流采集单元（5）对应有单独的用户地址码，用户电流采集单元（5）采集单相用户输入端的用户电流值，并将采集的用户电流值与该用户电流采集单元（5）对应的用户地址码打包发送给第一处理器（7）；所述第一处理器（7）对获取的输出电流值、电度表电流值和用户电流值进行处理，以判断配电执行单元（2）的供电线路上是否发生窃电；所述远程监测单元（13）包括第二处理器（14）、第二无线通信单元（16）和相电流采集单元（18），第二无线通信单元（16）和相电流采集单元（18）均连接第二处理器（14），用户监测单元（6）还包括第一无线通信单元（11），第一处理器（7）通过第一无线通信单元（11）与第二处理器（14）的配合通信连接至第二处理器（14），所述相电流采集单元（18）电性连接至配电变压器（1）的输出相线，相电流采集单元（18）采集配电变压器（1）输出相线上的相电流值，并将采集的相电流值输出给第二处理器（14），配电变压器（1）将高压电转换为生活用电的三相四线电源，三相四线电源经多个配电执行单元（2）相应地连接至多个单相用户。

2.根据权利要求1所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述配电执行单元（2）输出侧还设有用于控制输出的继电器，继电器通信连接第一处理器（7）。

3.根据权利要求2所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述用户监测单元（6）还包括用户报警单元（9），用户报警单元（9）连接第一处理器（7）。

4.根据权利要求3所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述用户监测单元（6）还包括第一存储单元（8）和第一显示单元（10），第一存储单元（8）和第一显示单元（10）均电性连接第一处理器（7）。

5.根据权利要求4所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述第一处理器（7）内置有用电分析模块。

6.根据权利要求2或3或4或5所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述远程监测单元（13）还包括第二存储单元（19）和第二显示单元（15），第二存储单元（19）和第二显示单元（15）均电性连接第二处理器（14）。

7.根据权利要求6所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述远程监测单元（13）还包括配电报警单元（17），配电报警单元（17）连接第二处理器（14）。

8.根据权利要求7所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述用户监测单元（6）还包括限时供电单元（12），限时供电单元（12）连接至第一处理器（7），限时供电单元（12）还控制连接至配电执行单元（2）。

9.根据权利要求8所述的效果良好的智能防窃电管理系统，其特征在于，所述远程监测单元（13）还包括GPRS模块（20），第二处理器（14）通过GPRS模块（20）通信连接至移动终端（21），所述移动终端（21）为手机。