CN110246054A - 一种智能防窃电综合管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种智能防窃电综合管理系统及方法，包括设置于变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上的数据采集器，接收其数据的数据接收器，和负荷监测系统主站，数据采集器采集一次侧三相电流数据，经无线信道将三相电流数据发送至数据接收器，所述数据接收器通过总线将用电信息上传至负荷监测系统主站，所述负荷监测系统主站被配置为获取上传的一次侧数据，通过对比专变一次侧数据与相应用户的终端处设置的电能表统计的负荷曲线，筛查发生的用电异常，实现用户用电状态的实时监测。

Description

一种智能防窃电综合管理系统及方法

技术领域

本公开涉及一种智能防窃电综合管理系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本公开相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

目前存在专用变压器用户(以下简称为专变用户)为了节约成本，增加收益，有些用户会采取窃电方式，以减少电费在生产成本中的支出，从而达到多盈利的目的。现有技术常用计量装置进行计量检测，进行用电状态巡视的方式来进行杜绝，但对于部分地域，尤其是地域广博，但人口密度较为稀疏的区域，专变用户多分布在偏远的地区，而且设备主要安置在用户端，计量通过专用的计量箱和二次计量CT连接到计量电表，用户很容易破坏或是短接计量设备，使电能表计出现少计或者不计的情况，且用电检查巡视周期长。

同时当前专变用户总数庞大，使得现有的用电信息采集数据量巨大，从而很难在海量的数据中发现用电违约或者窃电行为，导致供电线损率高。

发明内容

本公开为了解决上述问题，提出了一种智能防窃电综合管理系统及方法，本公开能够加强对偏远地区或计量设备安置在用户端的用户的用电负荷情况进行实时监控，及时发现并制止专变用户的异常用电行为，降低线损率，提高供电收益，有效解决了因用户分布地域广而巡检周期长的问题，显著提升用电管理水平。

根据一些实施例，本公开采用如下技术方案：

一种智能防窃电综合管理系统，包括设置于变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上的数据采集器，接收其数据的数据接收器，和负荷监测系统主站，其中：

所述数据采集器为无源采集器，采集一次侧三相电流数据，经无线信道将三相电流数据发送至数据接收器，所述数据接收器通过总线，利用电能表通讯规约将数据上传至电能表采集系统，所述电能表采集系统同时也获取对应用户的终端处设置的电能表采集的二次侧数据，一次侧和二次侧的用电信息上传至负荷监测系统主站，所述负荷监测系统主站被配置为对比专变一次侧数据与相应用户的二次侧数据统计的负荷曲线，筛查发生的用电异常，实现用户用电状态的实时监测。

作为进一步的限定，所述数据采集器为负荷监测仪。本数据采集器可以伪装成电能表的形式，能够保证不被用户发现。

作为进一步的限定，所述电能表设置于用户终端的二次侧。

作为进一步的限定，所述系统还包括采集终端和用户信息采集系统，所述采集终端接收数据接收器上传的一次侧数据和电能表上传的二次侧数据，通过网络传输给所述用户信息采集系统，所述用户信息采集系统将用户信息赋予至对应的一次侧数据和二次侧数据上，在传输给所述负荷监测系统主站。

作为进一步的限定，所述负荷监测系统主站根据用户信息筛选出已安装有数据采集器的用户，将这些用户的电能表数据定时推送至所述负荷监测系统主站。

作为进一步的限定，所述负荷监测系统主站部署有服务器，以B/S的方式提供窃电分析服务。

作为进一步的限定，所述负荷监测系统主站的服务器包括从下到上依次设置的数据层、服务层、业务层和表现层，其中：

所述数据层，被配置为通过关系数据库实现数据的存储；

所述服务层，被配置为提供全局通用的业务服务、安全服务等组件服务支持，并实现业务逻辑服务，为业务层提供通用的技术支撑；

所述业务层，被配置为实现具体业务逻辑；

所述表现层，被配置为提供统一的业务应用操作界面和信息展示窗口。

一种智能防窃电综合管理方法，包括以下步骤：

在变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上安装数据采集器，数据采集器采集一次侧三相电流数据，经无线信道将三相电流数据发送至数据接收器，数据接收器通过总线将一次侧用电信息上传至电能表采集系统；

用户终端处的二次侧安装有电能表，将采集的二次侧用电数据上传至电能表采集系统，电能表采集系统汇总一次侧和二次侧数据，一起上传至负荷监测系统主站；

负荷监测系统主站通过对比一次侧数据和二次侧负荷曲线，判断是否有用户存在用电异常，实现用户用电状态的实时监测。

作为进一步的限定，在数据采集器的安装时，每三个不同地址编号的负荷监测仪为一组，分别安装在A、B、C三相上。

作为进一步的限定，在数据采集器的安装时，若两组以上的一次侧数据接收组之间的安装距离均小于设定值时，则在此范围内的所有数据采集器，地址编号必须均不相同，每组一次侧数据接收组包括三个数据采集器和对应的一个数据接收器。

作为进一步的限定，数据接收器安装在现场终端附近，通过接收到的用电信息具体包括一次侧电流数据和默认的电压数据并存储高压侧的视在功率，并将用电信息通过485通道上传至专变用户负荷监测系统主站。

与现有技术相比，本公开的有益效果为：

本公开的采集器是无源的，同时，能够伪装成电能表，采集的数据利用电能表通讯规约上传至电能表采集系统，具有节能、环保、安全性高、不易被用户发现的优点。

本公开能够及时发现窃电事件和窃电现象，并发出告警；还可以对用电信息采集系统现有异常用电信息进行深入挖掘，结合对来自多功能表以及现场终端的异常和报警信息的统一分析，实现用电异常报警、窃电类型分析与判断。

本公开对有窃电行为进行有效查处，改善防窃电工作现状，挽回大量经济损失，促进电网与用户协调发展，使智能电网更加信息化、自动化、互动化。

本公开利用现有用电采集信息系统的终端和信道，无需专门配备，为用户节约了费用。在实现时将专变用户用电监测装置作为一块常规电能表接入系统，将数据汇集、计算、转换，将数据通过现有常规用电信息管理系统的终端和信道传入用电信息采集系统主站，专用用户线损监测分析软件对来自用户用电管理系统的用户专用变压器一、二次侧功率，经过综合分析，实时、全方位地发现用户变压器损耗及用户用电异常，为变压器损耗和用户用电信息异常判断提供技术支撑和数据记录，实现了能够将新型用户用电监测系统与用电信息采集系统无缝融合的一体化系统。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

图1是本公开的智能防窃电系统工作原理示意图；

图2是本公开的主站服务器软件架构图；

图3是本公开的主站总体硬件架构；

图4是本公开的智能防窃电系统硬件示意图；

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本公开作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

在本公开中，术语如“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“侧”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，只是为了便于叙述本公开各部件或元件结构关系而确定的关系词，并非特指本公开中任一部件或元件，不能理解为对本公开的限制。

本公开中，术语如“固接”、“相连”、“连接”等应做广义理解，表示可以是固定连接，也可以是一体地连接或可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的相关科研或技术人员，可以根据具体情况确定上述术语在本公开中的具体含义，不能理解为对本公开的限制。

如图1所示，智能防窃电系统是由：专变用户线损监测装置(无线数据采集器、无线数据接收器)，用电信息采集系统(多功能电能表、用电信息采集终端，用电信息采集系统信道和主站)，以及专变用户用电监测软件组成。

专变用户线损监测装置中的无线数据采集器对专变用户高压侧用电信息进行采集、处理、存储一次侧的三相电流值，以无线通信技术进行数据传输。接收器以无线方式接收采集器的数据信息，并通过RS-485总线上传给用电信息采集系统的用电采集终端。

用电管理终端也同时将二次侧电能表计、终端采集到的大量的多种事件和状态信息，一起通过公网或专网信道传给采集系统主站。

如图4所示，具体的，负荷监测仪套装在变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上，采集一次侧三相电流数据，经微功率无线信道将三相电流数据发送至数据接收器。

数据接收器通过接收到的高压侧(一次侧)电流数据和默认的电压数据计算并存储高压侧的视在功率等高压侧用电信息，并将此用电信息通过用户负控终端的485通道或利用电能表通讯规约上传至电能表采集系统，再上传至专变用户负荷监测系统主站。

专变用户负荷监测系统主站，获取接收器上传的高压侧(一次侧)数据，同时用户用电采集系统主站在已知的档案信息中根据用户编号筛选出已安装有负荷监测仪的用户，将这些用户的低压侧用电数据(电能表计数据)推送至专变用户负荷监测系统主站或推送至中间库。专变用户负荷监测系统主站以定期或变化通知的方式从推送数据或中间库中在取得低压侧(二次侧)数据，根据相应的逻辑关系与数据接收器上传的高压侧(一次侧)数据进行分析、对比，并以曲线、报表等形式呈现，及时发现窃电事件和窃电现象，并发出告警。

智能防窃电监测软件配置运行于主站上，从采集系统的主站接口取得与用电检查分析相关的大量信息，通过对比专变一次侧监测装置与电能表计的负荷曲线筛查发生的用电异常；通过对专变一次侧监测装置、电能表、终端等采集的数据和事件的海量信息提取分析，运用人工智能(专家系统)方法实现对系统覆盖的所有专变用户的各种用电异常分析，并实现了变压器损耗的在线监测，用户用电状态监测等功能。

负荷监测仪安装与调试注意事项如下：

1)每三个不同地址编号的负荷监测仪为一组，分别安装在A、B、C三相上。负荷监测仪的型号和地址编号可以在铭牌上直接读取

2)若两组(每组有三个负荷监测仪，一个数据接收器)以上的负荷监测仪与同一个负荷监测仪之间的安装距离均小于100m时，则在此范围内的所有负荷监测仪地址编号必须均不相同。

3)必须选择可靠的方式安装负荷监测仪，用于固定它的绝缘端子必须满足耐压要求。通常，安装间距需大于250mm。

4)负荷监测仪垂直或水平安放均可。

数据接收器方式为独立的。安装在现场终端附近。数据接收器通过接收到的高压侧(一次侧)电流数据和默认的电压数据计算并存储高压侧的视在功率等高压侧用电信息，并将此用电信息通过终端的485通道上传至专变用户负荷监测系统主站。

数据接收器性安装与调试注意事项：

1)负荷监测仪与数据接收器之间的安装距离是否在100m以内，如果超过100m，可以适当加长数据接收器的天线长度或更换更长的天线，满足负荷监测仪与数据接收器之间通信距离的要求。

2)数据接收器需要可靠的安装在电能表箱内。如果电能表箱是铁质、钢制或其他屏蔽性较强的材料时，需要将数据接收器天线伸出电能表箱外。

主站采用省集中的模式。如图3所示，在机房部署数据服务器和应用服务器，以B/S的方式向相关用电检查人员提供窃电分析服务。主站还可对用电信息采集系统现有异常用电信息进行深入挖掘，结合对来自多功能表以及现场终端的异常和报警信息的统一分析，实现用电异常报警、窃电类型分析与判断。

而智能防窃电监测软件则采用多层分布式体系结构，典型的软件架构分表现层、应用层、服务层、数据层。如图2所示：

a)表现层：提供统一的业务应用操作界面和信息展示窗口，是系统直接面向操作用户的部分。

b)业务层：实现具体业务逻辑，是系统主站的核心层。

c)服务层：提供全局通用的业务服务、安全服务等组件服务支持，并实现本系统专用的业务逻辑服务，为业务层提供通用的技术支撑。

d)数据层：实现海量信息的存储、访问、整理，为系统提供数据的管理支持。数据层通过大型关系型数据库实现。

具体应用时，采集侧的现场安装过程包括：

1.1.安装前准备

安装前准备，应做好安装前准备检查，如工具是否齐全，设备是否携带正确，所需要的附件，包括横担、一次进线及终端电表箱是否按现场实际情况配置好。现场供电用户负荷是否已停。

1.2.停电

当准备工作做好后，可以进行现场停电。

1.3.检测带电体是否进行放电，挂接接地保护装置

停电完后，在接触带电体前，应首先检测带电体是否已完全放电完毕，挂接接地保护线。该操作请遵守供电企业相关规定。

1.4.安装负荷监测仪，安装电表及终端箱体

根据负荷监测仪安装要求安装固定负荷监测仪，负荷监测仪安装相关内容见负荷监测仪现场安装步骤图。电表及终端箱体安装按照现场实际情况而定，是安装在线杆上还是固定在墙体上。

1.5.负荷监测仪接线，终端及电表接线

负荷监测仪接线只需将负荷监测仪拆开，将母线放入卡孔中间，将负荷监测仪重新闭合固定即可。上述操作应需特别注意连接可靠，卡口拆卸部分螺丝拧紧，电表及终端的接线应参照电表及终端的接线要求，所有接线应牢固，所有通讯天线(含转换器天线)应按要求接好。

1.6.检查所有装置接线是否牢靠及正确

1.7.检查所有工具是否已收拾完毕，打扫现场

1.8.送电，观察装置运行情况

1.9.调试，调试完毕做好安装记录表

负荷监测仪、接收器应做好数据转换模块中参数的设置和参数配置。调试完毕后应按照现场安装记录表的要求做好现场安装的记录。

1.10.离开现场

确认现场设备运行正常后即可离开现场。

主站系统安装、调试

主站安装及部署

专变用户负荷监测系统主站部署在机房，由蒙东电力公司计量中心制定主站的部署位置，蒙东电力公司信通部门配合国网电科院防窃电技术中心内网配置、内网控制以及硬接线等工作。

主站档案建立，与采集侧联调过程

根据现场安装调试工单建立主站档案，通过GPRS专线抄收、采集高压侧(一次侧)电流数据和默认的电压数据计算并存储高压侧的视在功率等高压侧用电信息，通过用户用电采集系统主站在已知的档案信息中根据用户编号筛选出已安装有负荷监测仪的用户，将这些用户的低压侧用电数据(电能表计数据)推送至专变用户负荷监测系统主站或推送至中间库。专变用户负荷监测系统主站以定期或变化通知的方式从推送数据或中间库中在取得低压侧(二次侧)数据，根据相应的逻辑关系与数据接收器上传的高压侧(一次侧)数据进行分析、对比，并以曲线、报表等形式呈现，及时发现窃电事件和窃电现象，并发出告警。还可对用电信息采集系统现有异常用电信息进行深入挖掘，结合对来自多功能表以及现场终端的异常和报警信息的统一分析，实现用电异常报警、窃电类型分析与判断。

主站通过功能测试和验收后

主站通过功能测试和验收后，将移交给蒙东电力公司负责系统的日常使用和运行维护。

在联调过程中需要建设专变用户负荷监测系统相关各方大力支持，以便该项目能都顺利实施。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本公开的具体实施方式进行了描述，但并非对本公开保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本公开的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本公开的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：包括设置于变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上的数据采集器，接收其数据的数据接收器，和负荷监测系统主站，其中：

所述数据采集器为无源采集器，采集一次侧三相电流数据，经无线信道将三相电流数据发送至数据接收器，所述数据接收器通过总线，利用电能表通讯规约将数据上传至电能表采集系统，所述电能表采集系统同时也获取对应用户的终端处设置的电能表采集的二次侧数据，一次侧和二次侧的用电信息上传至负荷监测系统主站，所述负荷监测系统主站被配置为对比专变一次侧数据与相应用户的二次侧数据统计的负荷曲线，筛查发生的用电异常，实现用户用电状态的实时监测。

2.如权利要求1所述的一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：所述数据采集器为负荷监测仪；

所述电能表设置于用户终端的二次侧。

3.如权利要求1所述的一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：所述系统还包括采集终端和用户信息采集系统，所述采集终端接收数据接收器上传的一次侧数据和电能表上传的二次侧数据，通过网络传输给所述用户信息采集系统，所述用户信息采集系统将用户信息赋予至对应的一次侧数据和二次侧数据上，在传输给所述负荷监测系统主站。

4.如权利要求1所述的一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：所述负荷监测系统主站根据用户信息筛选出已安装有数据采集器的用户，将这些用户的电能表数据定时推送至所述负荷监测系统主站。

5.如权利要求1所述的一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：所述负荷监测系统主站部署有服务器，以B/S的方式提供窃电分析服务。

6.如权利要求1所述的一种智能防窃电综合管理系统，其特征是：所述负荷监测系统主站的服务器包括从下到上依次设置的数据层、服务层、业务层和表现层，其中：

所述数据层，被配置为通过关系数据库实现数据的存储；

所述服务层，被配置为提供全局通用的业务服务、安全服务等组件服务支持，并实现业务逻辑服务，为业务层提供通用的技术支撑；

所述业务层，被配置为实现具体业务逻辑；

所述表现层，被配置为提供统一的业务应用操作界面和信息展示窗口。

7.一种智能防窃电综合管理方法，其特征是：包括以下步骤：

在变压器一次侧进线处或架空线路或跌落式开关上安装数据采集器，数据采集器采集一次侧三相电流数据，经无线信道将三相电流数据发送至数据接收器，数据接收器通过总线将一次侧用电信息上传至电能表采集系统；

用户终端处的二次侧安装有电能表，将采集的二次侧用电数据上传至电能表采集系统，电能表采集系统汇总一次侧和二次侧数据，一起上传至负荷监测系统主站；

负荷监测系统主站通过对比一次侧数据和二次侧负荷曲线，判断是否有用户存在用电异常，实现用户用电状态的实时监测。

8.如权利要求7所述的一种智能防窃电综合管理方法，其特征是：在数据采集器的安装时，每三个不同地址编号的负荷监测仪为一组，分别安装在A、B、C三相上。

9.如权利要求7所述的一种智能防窃电综合管理方法，其特征是：在数据采集器的安装时，若两组以上的一次侧数据接收组之间的安装距离均小于设定值时，则在此范围内的所有数据采集器，地址编号必须均不相同，每组一次侧数据接收组包括三个数据采集器和对应的一个数据接收器。

10.如权利要求7所述的一种智能防窃电综合管理方法，其特征是：数据接收器安装在现场终端附近，通过接收到的用电信息具体包括一次侧电流数据和默认的电压数据并存储高压侧的视在功率，并将用电信息通过485通道上传至专变用户负荷监测系统主站。