CN112098700A - 一种户外防窃电方法及一种防窃电户外电能计量箱装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种户外防窃电方法及一种防窃电户外电能计量箱装置，按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，若功率增长量大于或者等于功率增长阈值，则以较晚的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息，若第一预设时间段内户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，向后台监控中心发送窃电报警信号和定位信号。该户外防窃电方法密切结合户外电能计量箱所处的应用环境，根据所处的应用环境以及相关的数据信息进行窃电判断，即便无法做到实时监管，也能够进行窃电的有效监控，避免给电力部分造成严重的经济损失。

Description

一种户外防窃电方法及一种防窃电户外电能计量箱装置

技术领域

本发明涉及一种户外防窃电方法及一种防窃电户外电能计量箱装置。

背景技术

电能计量箱是为了计量电能所必须的计量器具和辅助设备的总体，包括电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、电能计量屏、箱体以及箱体内的相关控制设备等。电能计量箱的应用十分广泛，就应用场景而言，整体上可以分为两类，一种是应用在家庭或者企业中的电能计量箱，另一种是应用在户外的户外电能计量箱。对于应用在家庭或者企业中的电能计量箱，由于有家庭成员或者企业人员的监管，很少出现窃电的情况。但是，对于户外电能计量箱，无法做到实时监管，由于监管不到位，很容易出现盗窃电能的情况，给电力部分造成严重的经济损失。因此，亟需一种适用于户外电能计量箱的户外防窃电方法。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种户外防窃电方法及一种防窃电户外电能计量箱装置。

本发明采用以下技术方案：

一种户外防窃电方法，包括：

按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率；

获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，所述功率增长量为对应相邻两个电能输出功率中后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值；

比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于所述功率增长阈值，则根据所述得到的功率增长量获取与所述得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，所述第一电能输出功率的采样时刻早于所述第二电能输出功率的采样时刻；

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取所述第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息；

若所述第一预设时间段内所述户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，获取所述户外电能计量箱的定位信号，向后台监控中心发送窃电报警信号和所述定位信号。

优选地，所述户外防窃电方法还包括：

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第二预设时间段的终点，获取所述第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

将获取到的视频图像信息发送至所述后台监控中心。

优选地，所述按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，包括：

按照所述预设的采样周期获取户外电能计量箱的输出电流和输出电压；

根据所述输出电流和输出电压计算所述电能输出功率。

一种防窃电户外电能计量箱装置，包括：

户外电能计量箱；

控制模块；

电能输出功率获取模块，所述电能输出功率获取模块用于按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，并将获取到的电能输出功率输出至所述控制模块；

定位模块，用于获取户外电能计量箱的定位信号；

人体红外信息获取模块，用于获取户外电能计量箱的四周的人体红外信息；以及

信号输出模块；

所述电能输出功率获取模块、定位模块、人体红外信息获取模块和信号输出模块与所述控制模块信号连接；

所述控制模块用于：

获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，所述功率增长量为对应相邻两个电能输出功率中后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值；

比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于所述功率增长阈值，则根据所述得到的功率增长量获取与所述得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，所述第一电能输出功率的采样时刻早于所述电能输出功率的采样时刻；

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取所述第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息；

若所述第一预设时间段内所述户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，通过所述信号输出模块向后台监控中心发送窃电报警信号和所述定位信号。

优选地，所述防窃电户外电能计量箱装置还包括视频图像获取模块，所述视频图像获取模块用于获取户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

所述控制模块还用于：

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第二预设时间段的终点，获取所述第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

通过所述信号输出模块向将获取到的视频图像信息发送至所述后台监控中心。

优选地，所述电能输出功率获取模块包括输出电流采集单元和输出电压采集单元，根据所述输出电流采集单元采集得到的输出电流和所述输出电压采集单元采集得到的输出电压计算所述电能输出功率。

本发明的有益效果为：根据获取到的户外电能计量箱的电能输出功率计算相邻两个电能输出功率的功率增长量，当功率增长量大于或者等于预设的功率增长阈值时，表示功率增长量比较大，正常情况下功率增长会有一个限度，但是，如果存在窃电情况，当窃得的电能用于其他用电设备时，功率增长量就会比较大，因此，若功率增长量大于或者等于预设的功率增长阈值，判定功率增长异常，可能存在窃电的情况，接下来以功率增长量对应的两个电能输出功率中的较晚采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息，即获取功率增长异常之前一段时间的户外电能计量箱四周存在的人体红外信息，若第一预设时间段内户外电能计量箱四周存在人体红外信息，表示在功率增长异常之前的第一预设时间段内，户外电能计量箱周围有人员活动，由于正常情况下户外电能计量箱周围很少有人员活动，因此，判定存在窃电的情况，向后台监控中心发送窃电报警信号和定位信号，便于后台工作人员能够立即获知到窃电情况，并根据定位信号快速获知窃电地点，提升窃电后的处理效率。因此，本发明提供的户外防窃电方法密切结合户外电能计量箱所处的应用环境，根据所处的应用环境以及相关的数据信息进行窃电判断，即便无法做到实时监管，也能够进行窃电的有效监控，避免给电力部分造成严重的经济损失。

附图说明

图1是户外防窃电方法的流程示意图；

图2是防窃电户外电能计量箱的控制原理图；

图3是第一预设时间段的时间轴示意图。

具体实施方式

本实施例提供一种户外防窃电方法，如图1所示，包括：

步骤S1：按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率：

为了说明本发明提供的户外防窃电方法，本实施例结合一种防窃电户外电能计量箱装置进行说明。

防窃电户外电能计量箱装置包括户外电能计量箱，该户外电能计量箱为电能计量箱本身的组成部分，比如：包括电能表、计量用电压、电流互感器及其二次回路、箱体等等。该户外电能计量箱属于常规结构，不再赘述。

防窃电户外电能计量箱装置还包括控制模块、电能输出功率获取模块、定位模块、人体红外信息获取模块以及信号输出模块。其中，控制模块为实现户外防窃电方法所对应的软件程序的数据处理核心，控制模块可以为单片机等控制芯片。定位模块用于获取防窃电户外电能计量箱的定位信号，可以为GPS定位芯片或者北斗芯片。人体红外信息获取模块用于获取户外电能计量箱的四周的人体红外信息，可以为360度人体红外检测仪，360度人体红外检测仪可以检测得到以户外电能计量箱为中心，以检测半径为半径的检测区域的人体红外信息。信号输出模块用于将数据信息发送至后台监控中心，信号输出模块为无线通信模块。如图2所示，电能输出功率获取模块、定位模块、人体红外信息获取模块和信号输出模块与控制模块信号连接。应当理解，控制模块以及其他各相关设备可以由取电模块进行供电，取电模块从户外电能计量箱中的线路上进行取电。

电能输出功率获取模块用于按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，其中，预设的采样周期由实际需要进行设置，比如1s，即按照1s一次的频率获取防窃电户外电能计量箱的电能输出功率。电能输出功率为户外电能计量箱中电能表输出端的输出功率。电能输出功率可以由专门采用功率的功率采集设备采集得到，则电能输出功率获取模块为功率采集设备。由于功率由电流和电压计算得到，则本实施例中，电能输出功率获取模块包括输出电流采集单元和输出电压采集单元，输出电流采集单元按照预设的采样周期采集输出电流，输出电流采集单元可以为电流互感器，输出电压采集单元按照预设的采样周期采集输出电压，输出电压采集单元可以为电压互感器。那么，根据输出电流采集单元采集得到的输出电流和输出电压采集单元采集得到的输出电压计算得到电能输出功率。

步骤S2：获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，所述功率增长量为对应相邻两个电能输出功率中后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值：

电能输出功率获取模块将获取到的电能输出功率输出至控制模块，控制模块根据接收到的电能输出功率进行数据处理。由于电能输出功率为按照预设的采样周期进行采样获取，那么，各电能输出功率均具有相应的采样时刻，相邻两个采样时刻之间相差一个采样周期。控制模块根据各个采样时刻接收各电能输出功率，并计算相邻两个电能输出功率的功率增长量，功率增长量为相邻两个电能输出功率中的后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值。比如：当控制模块接收到第二个电能输出功率时，计算第二个电能输出功率与第一个电能输出功率的差值，得到一个功率增长量；当控制模块接收到第三个电能输出功率时，计算第三个电能输出功率与第二个电能输出功率的差值，得到一个功率增长量；当控制模块接收到第四个电能输出功率时，计算第四个电能输出功率与第三个电能输出功率的差值，得到一个功率增长量；以此类推。

步骤S3：比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于所述功率增长阈值，则根据所述得到的功率增长量获取与所述得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，所述第一电能输出功率的采样时刻早于所述电能输出功率的采样时刻：

控制模块中预设有一个功率增长阈值，该功率增长阈值用于与得到的功率增长量进行比较，该功率增长阈值的具体数值由实际需要进行设置。应当理解，该功率增长阈值可以大于正常情况下的功率波动，避免误判。

控制模块得到任意一个功率增长量之后，比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于功率增长阈值，表示功率增长量比较大，功率增长异常。由于正常情况下的功率波动有一定的范围，功率不会波动的十分剧烈，相应地，若得到的功率增长量大于或者等于功率增长阈值，表示功率增长量比较大，功率波动比较剧烈，功率增长异常，初步判断有人窃电。根据该得到的功率增长量获取与该得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，定义这两个相邻的电能输出功率分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，第一电能输出功率的采样时刻早于第二电能输出功率的采样时刻，即先获取到第一电能输出功率，一个采样周期后，获取第二电能输出功率。

步骤S4：以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取所述第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息：

防窃电户外电能计量箱装置在运行过程中，人体红外信息获取模块实时获取防窃电户外电能计量箱的四周的人体红外信息。应当理解，当防窃电户外电能计量箱的四周出现人员时，人体红外信息获取模块能够检测到人体红外信息，当防窃电户外电能计量箱的四周没有出现人员时，人体红外信息获取模块检测不到人体红外信息。作为一个具体实施方式，当人体红外信息获取模块检测到人体红外信息时，可以按照相应的采样周期输出高电平信号；当人体红外信息获取模块检测不到人体红外信息时，可以按照相应的采样周期输出低电平信号。也就是说，当人体红外信息获取模块检测到人体红外信息时，输出高电平信号，当人体红外信息获取模块检测不到人体红外信息时，输出低电平信号。应当理解，为了实时保存人体红外信息获取模块获取到的人体红外信息，便于控制模块进行处理，可以专门设置一个存储器，人体红外信息获取模块检测到的人体红外信息存储在该存储器中。

控制模块中预设有第一预设时间段，该第一预设时间段的时间长度由实际需要进行设置，比如1小时。

控制模块以第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，往前获取第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息。如图3所示，T1表示第一电能输出功率的采样时刻，T2表示第二电能输出功率的采样时刻，T2为第一预设时间段的终点，T3为第一预设时间段的起始点。所以，控制模块以T2作为时间终点，获取T3到T2这一时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息。

由于人体红外信息获取模块实时获取防窃电户外电能计量箱的四周的人体红外信息，那么，控制模块从存储器中提取人体红外信息，然后根据T3和T2这两个时间点对提取到的人体红外信息进行截取，得到T3到T2这一时间段的人体红外信息。作为一个具体实施方式，控制模块从存储器中存储的人体红外信息中提取得到T3到T2这一时间段的人体红外信息所对应的电平信号时，若T3到T2这一时间段的人体红外信息所对应的电平信号中存在高电平信号，则判断T3到T2这一时间段户外电能计量箱四周存在人体红外信息；若T3到T2这一时间段的人体红外信息所对应的电平信号中均为低电平信号，则判断T3到T2这一时间段户外电能计量箱四周不存在人体红外信息。

步骤S5：若所述第一预设时间段内所述户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，获取所述户外电能计量箱的定位信号，向后台监控中心发送窃电报警信号和所述定位信号：

控制模块进行如下判断：若第一预设时间段内户外电能计量箱四周存在人体红外信息，即在第一预设时间段内人体红外信息获取模块检测到人体红外信息，则判定存在窃电的情况。也就是说，在出现功率增长量大于或者等于功率增长阈值之前一定时间段内户外电能计量箱四周存在人体红外信息，判定存在人员窃电的情况。那么，控制模块通过定位模块获取户外电能计量箱的定位信号，并向后台监控中心发送窃电报警信号和定位信号。应当理解，定位模块可以实时获取防窃电户外电能计量箱的定位信号，并输出给控制模块，或者，控制模块判定得到存在人员窃电的情况之后，向定位模块发送定位检测启动指令，定位模块根据定位检测启动指令进行定位检测，并将检测到的定位信号输出给控制模块。

后台监控中心的工作人员得到窃电报警信号和定位信号之后，就能够立即获知有人窃电，并且，根据定位信号确定出现窃电的户外电能计量箱的位置，根据位置及时做出处理。

进一步地，防窃电户外电能计量箱装置还包括视频图像获取模块，视频图像获取模块用于获取户外电能计量箱的四周的视频图像信息。本实施例中，视频图像获取模块可以为360度摄像头，360度摄像头可以实现以户外电能计量箱为中心，以检测半径为半径的检测区域的视频图像信息。与人体红外信息获取模块同理，视频图像获取模块实时获取防窃电户外电能计量箱的四周的视频图像信息，并可以通过存储器保存采集到的视频图像信息，后续由控制模块进行处理。

控制模块判断得到：功率增长量大于或者等于功率增长阈值之后，以第二电能输出功率的采样时刻作为第二预设时间段的终点，获取第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息。应当理解，第二预设时间段与第一预设时间段之间相互独立，第二预设时间段可以等于第一预设时间段，也可以不等于第一预设时间段。控制模块从存储器中提取视频图像获取模块实时获取到的防窃电户外电能计量箱的四周的视频图像信息，然后根据第二预设时间段两端的两个时间点对提取到的视频图像信息进行截取，得到第二预设时间段的视频图像信息。

控制模块获取到第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息之后，通过信号输出模块将获取到的视频图像信息发送至后台监控中心。后台监控中心的计算机可以通过人脸识别软件程序对第二预设时间段内的视频图像信息中出现的人脸进行自动识别，得到人脸图像数据，根据人脸图像数据进行后续处理，比如进行大数据比对，确定对应人员的身份信息；或者，后台监控中心的工作人员可以人工进行人脸比对，确定对应人员的身份信息。另外，还可以通过第二预设时间段内的视频图像信息，得到非法窃电的方式，进而根据窃电方式做出相关维修或者应急措施。

上述实施例仅以一种具体的实施方式说明本发明的技术方案，任何对本发明进行的等同替换及不脱离本发明精神和范围的修改或局部替换，其均应涵盖在本发明权利要求保护的范围之内。

Claims (6)

1.一种户外防窃电方法，其特征在于，包括：

按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率；

获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，所述功率增长量为对应相邻两个电能输出功率中后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值；

比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于所述功率增长阈值，则根据所述得到的功率增长量获取与所述得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，所述第一电能输出功率的采样时刻早于所述第二电能输出功率的采样时刻；

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取所述第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息；

若所述第一预设时间段内所述户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，获取所述户外电能计量箱的定位信号，向后台监控中心发送窃电报警信号和所述定位信号。

2.根据权利要求1所述的户外防窃电方法，其特征在于，所述户外防窃电方法还包括：

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第二预设时间段的终点，获取所述第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

将获取到的视频图像信息发送至所述后台监控中心。

3.根据权利要求1所述的户外防窃电方法，其特征在于，所述按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，包括：

按照所述预设的采样周期获取户外电能计量箱的输出电流和输出电压；

根据所述输出电流和输出电压计算所述电能输出功率。

4.一种防窃电户外电能计量箱装置，其特征在于，包括：

户外电能计量箱；

控制模块；

电能输出功率获取模块，所述电能输出功率获取模块用于按照预设的采样周期获取户外电能计量箱的电能输出功率，并将获取到的电能输出功率输出至所述控制模块；

定位模块，用于获取户外电能计量箱的定位信号；

人体红外信息获取模块，用于获取户外电能计量箱的四周的人体红外信息；以及

信号输出模块；

所述电能输出功率获取模块、定位模块、人体红外信息获取模块和信号输出模块与所述控制模块信号连接；

所述控制模块用于：

获取相邻两个电能输出功率的功率增长量，所述功率增长量为对应相邻两个电能输出功率中后一个电能输出功率与前一个电能输出功率的差值；

比较得到的功率增长量与预设的功率增长阈值，若得到的功率增长量大于或者等于所述功率增长阈值，则根据所述得到的功率增长量获取与所述得到的功率增长量对应的两个相邻的电能输出功率，分别为第一电能输出功率和第二电能输出功率，其中，所述第一电能输出功率的采样时刻早于所述电能输出功率的采样时刻；

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第一预设时间段的终点，获取所述第一预设时间段的户外电能计量箱的四周的人体红外信息；

若所述第一预设时间段内所述户外电能计量箱四周存在人体红外信息，则判定存在窃电的情况，通过所述信号输出模块向后台监控中心发送窃电报警信号和所述定位信号。

5.根据权利要求4所述的防窃电户外电能计量箱装置，其特征在于，所述防窃电户外电能计量箱装置还包括视频图像获取模块，所述视频图像获取模块用于获取户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

所述控制模块还用于：

以所述第二电能输出功率的采样时刻作为第二预设时间段的终点，获取所述第二预设时间段的户外电能计量箱的四周的视频图像信息；

通过所述信号输出模块向将获取到的视频图像信息发送至所述后台监控中心。

6.根据权利要求4所述的防窃电户外电能计量箱装置，其特征在于，所述电能输出功率获取模块包括输出电流采集单元和输出电压采集单元，根据所述输出电流采集单元采集得到的输出电流和所述输出电压采集单元采集得到的输出电压计算所述电能输出功率。

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