CN110298996A - 一种用电信息采集系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用电信息采集系统及方法，系统包括：采集终端，采集基础用电数据并通讯连接中转端；中转端，通讯连接采集终端以及服务器；服务器，通讯连接中转端，处理并保存数据。方法包括S01：采集用电数据，传输至服务器；S02：服务器分析用电数据；S03：根据分析结果，统计归类各用户的用电信息。本发明的实质性效果包括：成本较低，可靠性高，信息采集分析准确，能得到不同用户的用电规律，及时发现异常用电行为，利于供电企业合理分配资源，利于维护。
Description
技术领域
本发明涉及用电监测技术领域，特别涉及一种用电信息采集系统及方法。
背景技术
电力用户的用电信息采集设备是对电力用户的用电信息进行采集、处理和实时监控的设备，随着电力体制改革的不断深化及改革进程的加快，提高供电质量和服务水平也是供电企业顺应市场经济的要求，因此，准确地对电力用户的用电信息进行采集、处理和监控，构建智能用电服务体系，努力提高客户满意度，是构建和谐社会、建设和谐电力的必然要求。现有的用电信息采集设备，已经在获取源头数据的功能上有了较大的提高，使得信息来源具有较高的可靠性，但如何利用好这些信息，准确了解各类用户的用电情况，才是供电企业最需要的。
公开号 CN107331144A的发明提供了一种用电信息采集设备和采集系统，涉及用电监测的技术领域，该设备包括：中央处理器、通信模块、心跳定时器和信号采集模块，信号采集模块的采集端与用户的电表连接，用于采集用户的用电信息，并将用电信息传输至中央处理器；心跳定时器用于按照预先设定的周期产生心跳包，并将心跳包发送至中央处理器；中央处理器用于接收心跳包，按照预先设定的周期将心跳包发送至监控主站，以使监控主站判断用电信息采集设备的通信是否正常。该发明提供的用电信息采集设备和采集系统，通过检测心跳包的方式及时发现通信异常的用电信息采集设备，有助于提高用电信息采集的成功率，进而提高电力部门的工作效率。
现有技术主要在通讯方面做了改进，对数据的利用和处理上存在较大短板，不利于供电企业深入了解用户的用电信息，对电网的后续规划和维护起不到较好的参考作用。
发明内容
针对现有技术对用电数据的利用和处理上存在较大短板，不利于供电企业深入了解用户的用电信息，对电网的后续规划和维护起不到较好的参考作用的问题，本发明提供了一种用电信息采集系统及方法，在保证数据有效获取和传输的基础上，减少设备成本，提高设备可靠性，同时对数据进行有效分析，得到不同用户的用电规律，及时发现异常用电行为，为后续的规划和维护起到重要参考作用。
以下是本发明的技术方案。
一种用电信息采集系统，包括：采集终端，采集基础用电数据并通讯连接中转端；中转端，通讯连接采集终端以及服务器；服务器，通讯连接中转端，处理并保存数据。相比于通过采集终端直接连接服务器，通过架设中转端的形式，能降低采集终端的通讯模块要求，由于采集终端基数较大，因此这样能有效降低成本，一个中转端能够负责较多的采集终端的信息传递，降低管理难度，提高系统的可靠性。
作为优选，所述采集终端包括带近距离通讯模块的智能电表。现有的市售智能电表已具备上述条件，近距离通讯模块的特点是成本低且功耗低，因为不需要直接与服务器连接，因此这种情况即能满足要求。
作为优选，所述中转端包括：近距离通讯模块，与采集终端通讯连接；网络模块，与服务器通讯连接；处理器，控制近距离通讯模块及网络模块。中转端可以是市售的网关，部署的成本较低，可靠性较高。
作为优选，所述近距离通讯模块为ZigBee模块，所述网络模块为4G模块。ZigBee模块的特点是功耗低，成本低，4G模块技术成熟，可靠性高。
另外还包括一种使用上述用电信息采集系统的用电信息采集方法，包括以下步骤：S01：采集用电数据，传输至服务器；S02：服务器分析用电数据；S03：根据分析结果，统计归类各用户的用电信息。
作为优选，所述步骤S01的具体过程包括：采集终端将初始用电数据传输至中转端，中转端再传输至服务器。
作为优选，所述步骤S02的具体过程包括：把每一户当天的每分钟用电量按大小排序，取用电量最大的若干分钟的用电量平均值a，取用电量最小的若干分钟的用电量平均值b，取剩余时间的用电量平均值c，计算上波动值x=a/c，计算下波动值y=b/c。相比于单纯对比用电量的大小差值等因素，本方法更能体现用户用电量的波动情况，正常用户全天的用电会有一定波动，存在高峰和低谷等特征，但异常用户中，由于部分存在偷电等情况，一般用电的波动会很小，因此本方法能够帮助筛选出潜在可疑的异常用户，方便后续的进一步跟进。其中具体取多少分钟，可根据不同地区历史用电数据调整，一般为5-8小时对应的分钟数。
作为优选，所述步骤S03的具体过程包括：上波动值及下波动值分别满足设定范围内的，分为A类；上波动值大于设定范围的，分为B类；上波动值小于预设定范围的，分为C类；上波动值在设定范围内，下波动值不在预设范围内的，分为D类。A类用户即为正常用户，异常行为可能性最小；B类用户一般间断性较明显，在高峰时期用电量大，异常行为可能性较小，但对用电质量要求一般较高；C类用户不存在明显的用电峰值，具有较大的偷电可能；D类用户具有一定的用电高峰，但通常整体用电量较小导致下波动值差距较大，因此异常可能性一般。本方法的数据主体虽然由各类人为因素影响，但与车流量等数据类似，是整体的可观规律导致的。不属于单纯的智力活动的规则或方法。该方法利于供电企业了解用户的用电情况，能够以此为依据，针对不同用户，优化供电或维护方案。而具体优化方案，由企业自行规定，不属于本方法的范围。
作为优选，所述平均值a及平均值b的取样总时长均为300分钟。5小时的时长符合通常的用电习惯，是优选的数值范围。
作为优选，所述上波动值的设定范围为1.3-2，所述下波动值的设定范围为0.5-0.8。上述数值符合通常的用电习惯，是优选的数值范围。
本发明的实质性效果包括：成本较低，可靠性高，信息采集分析准确，能得到不同用户的用电规律，及时发现异常用电行为，利于供电企业合理分配资源，利于维护。
附图说明
图1为本发明的系统示意图；
图中：1-采集终端、2-中转端、3-服务器。
具体实施方式
以下为本技术方案的具体实施例。
实施例：
如图1所示为一种用电信息采集系统，包括：采集终端1，采集基础用电数据并通讯连接中转端；具体为带近距离通讯模块的智能电表。现有的市售智能电表已具备上述条件，近距离通讯模块的特点是成本低且功耗低，因为不需要直接与服务器连接，因此这种情况即能满足要求。
中转端2，通讯连接采集终端1以及服务器3；具体包括：近距离通讯模块，与采集终端1通讯连接；网络模块，与服务器3通讯连接；处理器，控制近距离通讯模块及网络模块。近距离通讯模块为ZigBee模块，所述网络模块为4G模块。ZigBee模块的特点是功耗低，成本低，4G模块技术成熟，可靠性高。市售的网关满足上述要求，部署的成本较低，可靠性较高。
服务器3，通讯连接中转端2，处理并保存数据。相比于通过采集终端直接连接服务器，通过架设中转端的形式，能降低采集终端的通讯模块要求，由于采集终端基数较大，因此这样能有效降低成本，一个中转端能够负责较多的采集终端的信息传递，降低管理难度，提高系统的可靠性。
另外还包括一种使用上述用电信息采集系统的用电信息采集方法，包括以下步骤：S01：采集终端将初始用电数据传输至中转端，中转端再传输至服务器。
S02：服务器分析用电数据；把每一户当天的每分钟用电量按大小排序，取用电量最大的若干分钟的用电量平均值a，取用电量最小的若干分钟的用电量平均值b，取剩余时间的用电量平均值c，计算上波动值x=a/c，计算下波动值y=b/c。相比于单纯对比用电量的大小差值等因素，本方法更能体现用户用电量的波动情况，正常用户全天的用电会有一定波动，存在高峰和低谷等特征，但异常用户中，由于部分存在偷电等情况，一般用电的波动会很小，因此本方法能够帮助筛选出潜在可疑的异常用户，方便后续的进一步跟进。其中具体平均值a及平均值b的取样总时长均为300分钟。5小时的时长符合通常的用电习惯，上波动值的设定范围为1.3-2，所述下波动值的设定范围为0.5-0.8。上述数值符合通常的用电习惯。
S03：根据分析结果，统计归类各用户的用电信息。上波动值及下波动值分别满足设定范围内的，分为A类；上波动值大于设定范围的，分为B类；上波动值小于预设定范围的，分为C类；上波动值在设定范围内，下波动值不在预设范围内的，分为D类。A类用户即为正常用户，异常行为可能性最小；B类用户一般间断性较明显，在高峰时期用电量大，异常行为可能性较小，但对用电质量要求一般较高；C类用户不存在明显的用电峰值，具有较大的偷电可能；D类用户具有一定的用电高峰，但通常整体用电量较小导致下波动值差距较大，因此异常可能性一般。本方法的数据主体虽然由各类人为因素影响，但与车流量等数据类似，是整体的可观规律导致的。不属于单纯的智力活动的规则或方法。该方法利于供电企业了解用户的用电情况，能够以此为依据，针对不同用户，优化供电或维护方案。而具体优化方案，由企业自行规定，不属于本方法的范围。
应当说明的是，该具体实施例仅用于对技术方案的进一步阐述，不用于限定该技术方案的范围，任何基于此技术方案的修改、等同替换和改进等都应视为在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种用电信息采集系统，其特征在于，包括：
采集终端，采集基础用电数据并通讯连接中转端；
中转端，通讯连接采集终端以及服务器；
服务器，通讯连接中转端，处理并保存数据。
2.根据权利要求1所述的一种用电信息采集系统，其特征在于，所述采集终端包括带近距离通讯模块的智能电表。
3.根据权利要求1或2所述的一种用电信息采集系统，其特征在于，所述中转端包括：
近距离通讯模块，与采集终端通讯连接；
网络模块，与服务器通讯连接；
处理器，控制近距离通讯模块及网络模块。
4.根据权利要求3所述的一种用电信息采集系统，其特征在于，所述近距离通讯模块为ZigBee模块，所述网络模块为4G模块。
5.一种用电信息采集方法，使用权利要求1所述的用电信息采集系统，其特征在于，包括以下步骤：
S01：采集用电数据，传输至服务器；
S02：服务器分析用电数据；
S03：根据分析结果，统计归类各用户的用电信息。
6.根据权利要求5所述的一种用电信息采集方法，其特征在于，所述步骤S01的具体过程包括：采集终端将初始用电数据传输至中转端，中转端再传输至服务器。
7.根据权利要求5或6所述的一种用电信息采集方法，其特征在于，所述步骤S02的具体过程包括：把每一户当天的每分钟用电量按大小排序，取用电量最大的若干分钟的用电量平均值a，取用电量最小的若干分钟的用电量平均值b，取剩余时间的用电量平均值c，计算上波动值x=a/c，计算下波动值y=b/c。
8.根据权利要求7所述的一种用电信息采集方法，其特征在于，所述步骤S03的具体过程包括：上波动值及下波动值分别满足设定范围内的，分为A类；上波动值大于设定范围的，分为B类；上波动值小于预设定范围的，分为C类；上波动值在设定范围内，下波动值不在预设范围内的，分为D类。
9.根据权利要求7所述的一种用电信息采集方法，其特征在于，所述平均值a及平均值b的取样总时长均为300分钟。
10.根据权利要求8所述的一种用电信息采集方法，其特征在于，所述上波动值的设定范围为1.3-2，所述下波动值的设定范围为0.5-0.8。
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