CN116381324A - 一种智能电表 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种智能电表，其包括：取值范围确定模块，用于采集与智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据，并对历史用电数据进行分析，得到终端用电特征；监测模块，用于基于终端用电特征确定智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，同时，基于目标时间间隔采集智能电表的实时运行数据；防窃电模块，用于基于实时运行数据确定实时用电量，并当实时用电量不在计量波动范围内时，判定存在窃电，且对窃电点进行定位并报警。实现对是否存在窃电行为进行准确有效的判断，并在存在窃电时及时对窃电点进行定位并报警，为实现防窃电提供了便利与保障，提高了防窃电的效率与力度，规范了用电行为。
Description
技术领域
本发明涉及智能用电监控及数据处理技术领域，特别涉及一种智能电表。
背景技术
电表是用来测量电能的仪表，通常安装于用户家中以及配电网输出端，是用电计量的电力计量装置。
但是，现有的电表通常仅具有计量和显示用电量的功能，当发生窃电现象时无法检测到窃电行为，导致无法及时采取措施，且不能及时对窃电点进行快速定位，从而导致防窃电效果不佳，起不到规范用电的效果。
因此，本发明提供了一种智能电表。
发明内容
本发明提供一种智能电表，用以通过对与智能电表连接的终端的历史用电数据进行分析，实现通过智能电表对终端在单位时间内用电量的计量波动范围进行准确可靠的确认，同时，实时监测智能电表的实时运行数据，并根据实时运行数据与计量波动范围的归属关系，实现对是否存在窃电行为进行准确有效的判断，并在存在窃电时及时对窃电点进行定位并报警，为实现防窃电提供了便利与保障，提高了防窃电的效率与力度，规范了用电行为。
本发明提供了一种智能电表，包括：
取值范围确定模块，用于采集与智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据，并对历史用电数据进行分析，得到终端用电特征；
监测模块，用于基于终端用电特征确定智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，同时，基于目标时间间隔采集智能电表的实时运行数据；
防窃电模块，用于基于实时运行数据确定实时用电量，并当实时用电量不在计量波动范围内时，判定存在窃电，且对窃电点进行定位并报警。
优选的，一种智能电表，取值范围确定模块，包括：
采集请求生成单元，用于提取智能电表的设备标识，并基于设备标识向预设服务器发送数据采集请求；
数据检索单元，用于当预设服务器对数据采集请求响应后，基于设备标识对预设服务器中的预设历史用电数据集合进行检索，并基于检索结果得到智能电表的初始历史用电数据；
数据提取单元，用于提取初始历史用电数据的时间属性，并基于预设时间区间以及时间属性对初始历史用电数据进行划分，得到智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据。
优选的，一种智能电表，数据提取单元，包括：
数据获取子单元，用于获取得到的历史用电数据，并对历史用电数据进行聚类，得到历史用电数据中的孤立样本；
数据清洗子单元，用于提取历史用电数据的数据特征，并基于数据特征从预设数据清洗规则库中匹配目标数据清洗规则，且基于目标数据清洗规则对孤立样本进行剔除，得到标准历史用电数据；
统计子单元，用于获取智能电表的接口参数，并基于接口参数确定与智能电表所连终端的终端数量以及终端类型，且基于终端数量将终端类型以及标准历史用电数据在预设记录表中进行记录存储。
优选的，一种智能电表，取值范围确定模块，包括：
数据获取单元，用于获取采集到的历史用电数据，并确定历史用电数据对应的目标取值，同时，将历史用电数据进行离散化，并基于离散化结果根据目标取值在预设直角坐标系中确定不同时间点下的绘制点；
曲线绘制单元，用于基于时间发展顺序将绘制点进行依次连接，得到终端在预设时间区间内的用电量变化曲线，并基于用电量变化曲线确定终端在一天内的用电量变化趋势；
用电特征确定单元，用于基于用电量变化趋势确定终端在一天内的集中用电区间，并基于集中用电区间对应的取值得到终端在单位时间内的能耗特征，且基于能耗特征以及集中用电区间得到终端用电特征。
优选的，一种智能电表，监测模块，包括：
特征获取单元，用于获取得到的终端用电特征，并基于终端用电特征确定智能电表在预设时间区间内监测到的终端的历史用电数据对应的用电量曲线，且基于用电量曲线变化特征确定终端的用电峰值以及用电波谷值；
计量波动范围确定单元，用于基于用电峰值以及用电波谷值得到智能电表监测到的终端在单位时间内的最大用电量以及最小用电量，并基于最大用电量以及最小用电量确定智能电表在单位时间内对用电量的第一计量波动范围；
范围修正单元，用于获取最大用电量以及最小用电量对应的目标时刻，并提取目标时刻对应的环境参数，且基于多维度多变量评价指标确定环境参数对终端用电量的影响系数；
所述范围修正单元，还用于基于影响系数对第一计量波动范围的上限值以及下限值进行第一修正，得到第二计量波动范围，同时，基于终端的运行要求以及电网的供电标准确定终端在运行过程中产生的无效能耗，并基于无效能耗对第二计量波动范围进行第二修正，得到最终的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围。
优选的，一种智能电表，范围修正单元，包括：
结果获取子单元，用于获取得到的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，并将计量波动范围进行锁定，且基于锁定结果将计量波动范围进行指标封装；
指标确定子单元，用于基于封装结果得到窃电判断指标，并将窃电判断指标传输至预设处理器进行存储。
优选的，一种智能电表，监测模块，包括：
采集间隔设定单元，用于获取对智能电表的监控变量，并基于监控变量确定对智能电表的数据采集任务，同时，确定对智能电表的监控力度，并基于监控力度确定对智能电表运行数据采集的目标时间间隔；
对接单元，用于提取数据采集任务的任务参数，并基于任务参数对预设数据采集设备进行第一适配，且将适配后的预设数据采集设备与智能电表进行端口对接，同时，基于目标时间间隔对时钟产生器进行第二适配，并将适配后的时钟产生器耦接至预设数据采集设备；
数据采集单元，用于基于时钟产生器根据目标时间间隔向预设数据采集设备发送数据采集指令，并基于数据采集指令控制预设数据采集设备采集智能电表的实时运行数据；
数据整理单元，用于提取采集到的实时运行数据的时间戳，并基于时间戳的先后顺序对采集到的实时运行数据进行排列，且基于排列结果得到智能电表最终的实时运行数据。
优选的，一种智能电表，防窃电模块，包括：
数据调取单元，用于获取采集到的智能电表的实时运行数据，并确定实时运行数据对应的目标取值；
判断单元，用于将目标取值与计量波动范围进行比较，并当目标取值不在计量波动范围时，判定存在窃电行为，同时，确定目标取值与计量波动范围的目标差值，并将目标差值与窃电等级区间进行匹配；
窃电等级确定单元，用于基于匹配结果确定当前窃电等级，并基于当前窃电等级从预设报警规则库中匹配目标报警规则，且基于目标报警规则进行窃电报警。
优选的，一种智能电表，防窃电模块，包括：
结果获取单元，用于获取对是否存在窃电行为的判定结果，并当判定存在窃电时，获取智能电表输入端对应的配电电缆线路图，且基于配电电缆线路图将配电电缆划分为N个待检测电缆区间；
设置单元，用于在N个待检测电缆区间分别设定电流传感器，并基于物联网构建电流传感器与预设数据接收终端的无线传输连链路，且基于无线传输链路将各电流传感器采集到的待检测电缆区间的电流值至传输至预设数据接收终端；
分析单元，用于基于预设数据接收终端对各待检测电缆区间的电流值进行差异比较，得到异常电缆区间，同时，在异常电缆区间中设定电压监测点，并基于预设电压传感器监测相邻电压监测点之间的目标电压，得到目标电压集合，其中，电压监测点至少为两个；
定位单元，用于确定相邻监测点之间的目标电压的电压偏差值，并当电压偏差值超于预设阈值时，锁定窃电点位置；
标记单元，用于基于预设标记符号对窃电点位置进行定位标记，完成对窃电点的定位。
优选的，一种智能电表，定位单元，包括：
定位结果获取子单元，用于获取对窃电点的定位结果，并基于定位结果进行窃电位置报警，同时，确定窃电点对应的窃电电缆；
防窃电子单元，用于从预设窃电方案库中匹配目标防窃电方案，并基于目标防窃电方案对窃电电缆进行电路阻断，完成防窃电操作。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1为本发明实施例中一种智能电表的结构图；
图2为本发明实施例中一种智能电表中取值范围确定模块的结构图；
图3为本发明实施例中一种智能电表中监测模块的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施例提供了一种智能电表，如图1所示，包括：
取值范围确定模块，用于采集与智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据，并对历史用电数据进行分析，得到终端用电特征；
监测模块，用于基于终端用电特征确定智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，同时，基于目标时间间隔采集智能电表的实时运行数据；
防窃电模块，用于基于实时运行数据确定实时用电量，并当实时用电量不在计量波动范围内时，判定存在窃电，且对窃电点进行定位并报警。
该实施例中，与智能电表所连终端指的是与智能电表所连接的用电设备。
该实施例中，预设时间区间是提前设定好的，具体可以是一个月或半年等。
该实施例中，历史用电数据指的是终端在预设时间区间内不同时刻的用电量大小以及用电时间分布情况等，是提前已知的。
该实施例中，终端用电特征是用于表征终端在预设时间区间内的用电习惯，具体可以是终端在单位时间内对电能的消耗量等情况。
该实施例中，智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围指的是智能电表在单位时间内对终端的最高用电量和最低用电量的统计结果，从而便于确定终端在正常工作时的单位时间内的最大用电量和最小用电量，为确定是否存在窃电行为提供便利与参考依据，例如，与智能电表所连终端同时开启后在单位时间内的用电量为5度，当终端设备均处于待机状态时在单位时间内的用电量为0.5度等。
该实施例中，目标时间间隔是根据对智能电表的数据采集任务进行监控力度设定的，是可以进行调整的，用于表征对智能电表的运行数据的采集频率，具体可以是2秒或5秒采集一次等。
该实施例中，实时运行数据指的是智能电表在当前时刻对终端用电量的统计数值。
该实施例中，实时用电量指的是智能电表检测到的终端在当前时刻的用电量情况。
上述技术方案的有益效果是：通过对与智能电表连接的终端的历史用电数据进行分析，实现通过智能电表对终端在单位时间内用电量的计量波动范围进行准确可靠的确认，同时，实时监测智能电表的实时运行数据，并根据实时运行数据与计量波动范围的归属关系，实现对是否存在窃电行为进行准确有效的判断，并在存在窃电时及时对窃电点进行定位并报警，为实现防窃电提供了便利与保障，提高了防窃电的效率与力度，规范了用电行为。
实施例2：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，如图2所示，取值范围确定模块，包括：
采集请求生成单元，用于提取智能电表的设备标识，并基于设备标识向预设服务器发送数据采集请求；
数据检索单元，用于当预设服务器对数据采集请求响应后，基于设备标识对预设服务器中的预设历史用电数据集合进行检索，并基于检索结果得到智能电表的初始历史用电数据；
数据提取单元，用于提取初始历史用电数据的时间属性，并基于预设时间区间以及时间属性对初始历史用电数据进行划分，得到智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据。
该实施例中，设备标识是用于区分不同智能电表类型的一种标记符号。
该实施例中，预设服务器是提前设定好的，用于存储不同智能电表对应的历史用电数据。
该实施例中，数据采集请求是用于向预设服务器发送数据采集信号的，从而便于通过既定协议从预设服务器中对历史用电数据进行采集。
该实施例中，预设历史用电数据集合是预设服务器中存储的不同智能电表的在过去一段时间内的用电情况。
该实施例中，初始历史用电数据指的是从预设服务器中检索到的与当前智能电表相匹配的且记录的所有时间段对应的历史用电数据。
该实施例中，时间属性是用于表征初始历史用电数据中不用历史用电数据对应的采集时间。
该实施例中，基于预设时间区间以及时间属性对初始历史用电数据进行划分指的是从获取到的初始历史用电数据中筛选出采集时间在预设时间区间的历史用电数据。
上述技术方案的有益效果是：通过确定智能电表的设备标识，并通过设备标识从预设服务器中获取智能电表对应的所有时间段的历史用电数据，最后，通过预设时间区间对初始历史用电数据进行筛选，从而实现对智能电表对应的历史用电数据进行准确有效的获取，为实现对是否存在窃电行为进行判断提供了便利与保障，提高了防窃电的准确率以及及时性。
实施例3：
在实施例2的基础上，本实施例提供了一种智能电表，数据提取单元，包括：
数据获取子单元，用于获取得到的历史用电数据，并对历史用电数据进行聚类，得到历史用电数据中的孤立样本；
数据清洗子单元，用于提取历史用电数据的数据特征，并基于数据特征从预设数据清洗规则库中匹配目标数据清洗规则，且基于目标数据清洗规则对孤立样本进行剔除，得到标准历史用电数据；
统计子单元，用于获取智能电表的接口参数，并基于接口参数确定与智能电表所连终端的终端数量以及终端类型，且基于终端数量将终端类型以及标准历史用电数据在预设记录表中进行记录存储。
该实施例中，孤立样本指的是历史用电数据存在的个别历史用电数据取值与历史用电数据均值偏差过大的历史用电数据。
该实施例中，数据特征是用于表征历史用电数据的数据类型以及取值范围等。
该实施例中，预设数据清洗规则库是提前设定好的，用于存储不同的数据清洗规则。
该实施例中，目标数据清洗规则指的是适用于对当前历史用电数据进行清洗的数据清洗规则，是预设数据清洗规则库中的一种。
该实施例中，标准历史用电数据指的是对历史用电数据中的孤立样本进行剔除后得到的准确的用电数据。
该实施例中，接口参数指的是智能电表与终端相连的供电接口的类型以及数量等。
该实施例中，预设记录表是提前设定好的，用于对终端的类型以及历史用电数据进行记录和存储，从而便于及时对用电信息进行分析，例如当终端设备未增加时，用电量急剧增加则可能存在窃电行为。
上述技术方案的有益效果是：通过对获取到的历史用电数据进行清洗，实现对历史用电数据中的孤立样本进行准确有效的剔除，从而保障了对窃电行为分析的准确率，最后，将与智能电表相连的终端类型以及标准历史用电数据进行记录存储，为进行可靠的防窃电提供了有效的参考依据，保障了分析结果的准确性。
实施例4：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，取值范围确定模块，包括：
数据获取单元，用于获取采集到的历史用电数据，并确定历史用电数据对应的目标取值，同时，将历史用电数据进行离散化，并基于离散化结果根据目标取值在预设直角坐标系中确定不同时间点下的绘制点；
曲线绘制单元，用于基于时间发展顺序将绘制点进行依次连接，得到终端在预设时间区间内的用电量变化曲线，并基于用电量变化曲线确定终端在一天内的用电量变化趋势；
用电特征确定单元，用于基于用电量变化趋势确定终端在一天内的集中用电区间，并基于集中用电区间对应的取值得到终端在单位时间内的能耗特征，且基于能耗特征以及集中用电区间得到终端用电特征。
该实施例中，目标取值指的是历史用电数据对应的取值大小情况。
该实施例中，将历史用电数据进行离散化指的是根据采集时间将历史用电数据进行拆分，从而得到不同时间点下对应的历史用电取值。
该实施例中，预设直角坐标系是提前设定好的，用于绘制用电量变化曲线。
该实施例中，绘制点指的是不同时间点在历史用电数据对应的取值在预设直角坐标中的表征点。
该实施例中，集中用电区间指的是终端在一天内用电量以及用电时间比较频繁的时间段。
该实施例中，能耗特征是用于表征终端在单位时间内对电能的消耗情况。
上述技术方案的有益效果是：通过对历史用电数据的目标取值进行确定，从而，实现根据目标取值对终端在预设时间区间内的用电量变化曲线进行绘制，且根据绘制到的用电量变化曲线对终端在一天内的集中用电区间以及单位时间内的能耗特征进行准确有效的分析，最后实现对终端的用电特征进行可靠获取，为实现智能电表对终端的用电量的计量波动范围进行确定提供了便利与保障，同时，也便于提高防窃电的效率与力度。
实施例5：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，如图3所示，监测模块，包括：
特征获取单元，用于获取得到的终端用电特征，并基于终端用电特征确定智能电表在预设时间区间内监测到的终端的历史用电数据对应的用电量曲线，且基于用电量曲线变化特征确定终端的用电峰值以及用电波谷值；
计量波动范围确定单元，用于基于用电峰值以及用电波谷值得到智能电表监测到的终端在单位时间内的最大用电量以及最小用电量，并基于最大用电量以及最小用电量确定智能电表在单位时间内对用电量的第一计量波动范围；
范围修正单元，用于获取最大用电量以及最小用电量对应的目标时刻，并提取目标时刻对应的环境参数，且基于多维度多变量评价指标确定环境参数对终端用电量的影响系数；
所述范围修正单元，还用于基于影响系数对第一计量波动范围的上限值以及下限值进行第一修正，得到第二计量波动范围，同时，基于终端的运行要求以及电网的供电标准确定终端在运行过程中产生的无效能耗，并基于无效能耗对第二计量波动范围进行第二修正，得到最终的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围。
该实施例中，用电曲线是用于表征终端设备在预设时间区间内对电能的消耗情况，具体可以是在预设时间区间内的电能消耗变化趋势等。
该实施例中，用电量曲线变化特征指的是电量曲线的变化趋势，具体可以是在预设时间区间内消耗电能的幅值或是在预设时间内消耗电能的变化趋势。
该实施例中，用电峰值指的是终端在预设时间区间内对应的最高电能使用量。
该实施例中，用电波谷值指的是终端在预设时间区间内对应的最低电能使用量。
该实施例中，第一计量波动范围指的是对历史用电数据进行分析后得到的终端在预设时间区间内的单位时间内用电量的波动区间，会受外界干扰因素影响导致数据存在误差。
该实施例中，目标时刻指的是最大用电量以及最小用电量对应的具体时间。
该实施例中，环境参数指的是目标时刻外界环境因素，具体可以是气候好坏以及光线明亮程度等。
该实施例中，多维度多变量是用于确定环境参数对终端用电量的影响情况，具体可以是从气候、温度、光线明亮程度以及不同维度对应的具体取值情况等。
该实施例中，影响系数适用于表征环境参数对终端用电量的影响程度，具体可以是当气候较冷或较热时，当终端为空调时，单位时间内的用电量将会存在波动等情况。
该实施例中，第一修正指的是根据环境参数对终端用电量的影响系数对第一计量波动范围进行调整，具体可以是扩大当前确定的第一计量波动范围。
该实施例中，第二计量波动范围指的是根据环境参数对终端用电量的影响系数对第一计量波动范围进行调整得到的计量波动范围。
该实施例中，终端的运行要求指的是终端运行时需要的额定功率、额定电压、有功功率以及无功功率等。
该实施例中，电网的供电标准是用于表征采用电网配电时需要比需要高出的供电量等。
该实施例中，无效能耗指的是终端在运行过程中存在的线路损耗等情况。
该实施例中，第二修正指的是对第二计量波动范围上下限值进行修正。
上述技术方案的有益效果是：通过根据终端的用电特征实现终端的用电量曲线进行准确有效的获取，并根据获取到的曲线实现对终端的用电峰值以及用电波谷值进行确定，为实现对终端的第一计量波动范围进行确定提供了便利与保障，其次，通过环境参数以及终端的运行要求以及电网的供电标准对第一计量波动范围进行二次修正，保障了最后得到的计量波动范围的可靠性，为实现通过智能电表监测窃电行为提供了便利与保障，从而提高了确定是否存在窃电的准确率。
实施例6：
在实施例5的基础上，本实施例提供了一种智能电表，范围修正单元，包括：
结果获取子单元，用于获取得到的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，并将计量波动范围进行锁定，且基于锁定结果将计量波动范围进行指标封装；
指标确定子单元，用于基于封装结果得到窃电判断指标，并将窃电判断指标传输至预设处理器进行存储。
该实施例中，将计量波动范围进行锁定指的是不允许对当前确定的计量波动范围再次进行修改，从而为判断是否存在窃电提供参考依据。
该实施例中，指标封装指的是将确定的计量波动范围进行格式转换，转换为具体的评判指标，从而实现对窃电进行准确可靠的判断。
该实施例中，窃电判断指标指的是对计量波动范围进行封装后得到的指标。
该实施例中，预设处理器是智能电表中的一部分，用于对获取到的电参数进行分析和判断。
上述技术方案的有益效果是：通过对得到计量波动范围进行锁定和封装，从而得到窃电判断指标，为实现对是否存在窃电行为提供准确可靠的参考依据，从而便于及时确定窃电行为，规范了用电行为。
实施例7：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，监测模块，包括：
采集间隔设定单元，用于获取对智能电表的监控变量，并基于监控变量确定对智能电表的数据采集任务，同时，确定对智能电表的监控力度，并基于监控力度确定对智能电表运行数据采集的目标时间间隔；
对接单元，用于提取数据采集任务的任务参数，并基于任务参数对预设数据采集设备进行第一适配，且将适配后的预设数据采集设备与智能电表进行端口对接，同时，基于目标时间间隔对时钟产生器进行第二适配，并将适配后的时钟产生器耦接至预设数据采集设备；
数据采集单元，用于基于时钟产生器根据目标时间间隔向预设数据采集设备发送数据采集指令，并基于数据采集指令控制预设数据采集设备采集智能电表的实时运行数据；
数据整理单元，用于提取采集到的实时运行数据的时间戳，并基于时间戳的先后顺序对采集到的实时运行数据进行排列，且基于排列结果得到智能电表最终的实时运行数据。
该实施例中，监控变量指的是需要对智能电表进行数据采集的类型，具体可以是智能电表对终端用电量的监控以及对终端用电时长的监控。
该实施例中，数据采集任务是用于表征对智能电表采集的数据类型以及需要采集的数据量等。
该实施例中，监控力度是用于表征对智能电表运行数据采集的频率，从而便于及时发现窃电行为。
该实施例中，任务参数指的是数据采集任务对应的具体要求，即具体的数据类型、采集时间以及数据量等。
该实施例中，预设数据采集设备是提前设定好的，安装在智能电表上，用于对智能电表的运行数据进行采集。
该实施例中，第一适配指的是根据数据采集任务的任务参数对预设数据采集设备的采集步骤以及采集方式进行设定，从而便于确定预设数据采集设备根据数据采集任务对智能电表的运行数据进行针对性的采集。
该实施例中，时钟产生器是提前设定好的，用于根据目标时间间隔产生相应的数据采集指令。
该实施例中，第二适配指的是对时钟产生器进行配置，确保时钟产生器根据目标时间间隔产生相应的数据采集设备。
该实施例中，数据采集指令是用于控制预设数据采集设备对智能电表的运行数据进行采集。
该实施例中，时间戳是用于表征采集到的实时运行数据的时间信息。
上述技术方案的有益效果是：通过确定对智能电表的监控变量，实现对智能电表的数据采集任务进行准确有效的确认，其次，通过数据采集任务对目标时间间隔进行准确有效的分析，且根据数据采集任务以及目标时间间隔分别对预设数据采集设备和时长产生器进行适配，最后根据适配结果对智能电表的实时运行数据进行准确可靠的采集，保障了对智能电表数据采集的准确性，为实现通过智能电表对是否存在窃电行为进行准确可靠的分析，从而便于在存在窃电行为时进行相应的报警操作。
实施例8：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，防窃电模块，包括：
数据调取单元，用于获取采集到的智能电表的实时运行数据，并确定实时运行数据对应的目标取值；
判断单元，用于将目标取值与计量波动范围进行比较，并当目标取值不在计量波动范围时，判定存在窃电行为，同时，确定目标取值与计量波动范围的目标差值，并将目标差值与窃电等级区间进行匹配；
窃电等级确定单元，用于基于匹配结果确定当前窃电等级，并基于当前窃电等级从预设报警规则库中匹配目标报警规则，且基于目标报警规则进行窃电报警。
该实施例中，目标取值指的是智能电表的实时运行数据对应的取值大小情况。
该实施例中，目标差值是用于表征目标取值与计量波动范围的具体差值大小情况。
该实施例中，窃电等级区间是提前设定好的，不同的窃电等级对应不同的目标差值，目标差值越大其对应的窃电等级越高。
该实施例中，预设报警规则库是提前设定好的，用于存储不同的报警规则。
该实施例中，目标报警规则指的是适用于对当前窃电等级进行报警的报警规则，是预设报警规则库中的一种。
上述技术方案的有益效果是：通过确定对智能电表实时运行数据的目标取值进行确定，并将目标取值与计量波动范围进行比较，从而便于及时对是否存在窃电进行准确可靠的判定，保障了对窃电确定的及时性，从而便于及时采取防窃电操作，有利于规范用电行为。
实施例9：
在实施例1的基础上，本实施例提供了一种智能电表，防窃电模块，包括：
结果获取单元，用于获取对是否存在窃电行为的判定结果，并当判定存在窃电时，获取智能电表输入端对应的配电电缆线路图，且基于配电电缆线路图将配电电缆划分为N个待检测电缆区间；
设置单元，用于在N个待检测电缆区间分别设定电流传感器，并基于物联网构建电流传感器与预设数据接收终端的无线传输连链路，且基于无线传输链路将各电流传感器采集到的待检测电缆区间的电流值至传输至预设数据接收终端；
分析单元，用于基于预设数据接收终端对各待检测电缆区间的电流值进行差异比较，得到异常电缆区间，同时，在异常电缆区间中设定电压监测点，并基于预设电压传感器监测相邻电压监测点之间的目标电压，得到目标电压集合，其中，电压监测点至少为两个；
定位单元，用于确定相邻监测点之间的目标电压的电压偏差值，并当电压偏差值超于预设阈值时，锁定窃电点位置；
标记单元，用于基于预设标记符号对窃电点位置进行定位标记，完成对窃电点的定位。
该实施例中，配电电缆线路图是用于表征配电电缆的分布情况，从而便于对电缆上的窃电点进行定位。
该实施例中，待检测电缆区间指的是将配电电缆进行划分后得到的不同的监测段，从而便于对窃电点进行准确可靠的定位。
该实施例中，预设数据接收终端是提前设定好的，用于对采集到的数据进行接收。
该实施例中，差异比较指的是将不同待检测电缆区间对应的电流值进行比较，从而便于锁定异常的电缆区间，即电流值与其他待检测电缆区间的电流值不同的区间。
该实施例中，异常电缆区间指的是与其他待检测电缆区间电流值不同的待检测电缆区间，且至少为一个。
该实施例中，电压监测点是用于对异常电缆区间内不同位置的电压进行确定，从而便于确定具体的窃电点，窃电点与正常供电区间的电压存在区别。
该实施例中，预设电压传感器是提前设定好的，用于采集异常电缆区间中电压监测点对应的电压值。
该实施例中，目标电压指的是相邻电压监测点对应的电压值。
该实施例中，目标电压集合指的是不同监测点之间的电压值的集合。
该实施例中，电压偏差值是用于表征不同相邻电压监测点之间目标电压的差值大小。
该实施例中，预设阈值是提前设定好的，用于表征正常供电区间和窃电点所在区间电压差值的最大范围。
该实施例中，预设标记符号是提前设定好的，用于对窃电点进行位置标记。
该实施例中，完成对窃电点的定位，包括：
获取定位到的窃电点个数，并确定每一窃电点对应的窃电电缆上流经的窃电电流以及每一窃电点对应的窃电电缆的窃电电压，且基于窃电电流以及窃电电压计算对总窃电电能，同时，基于总窃电电能计算窃电处罚费用，具体步骤包括：
根据如下公式对总窃电电能进行计算：
其中，W表示总窃电电能；ω表示智能电表对电能计量的现实误差系数，且取值范围为(0.01，0.03)；i表示当前窃电点个数，且取值范围为[1，n]；n表示窃电点总个数；Ui表示第i个窃电点对应的窃电电缆的窃电电压值；Ii表示第i个窃电点对应的窃电电缆上流经的窃电电流值；COSφi表示第i个窃电点对应的窃电电缆的功率因数；Ti表示第i个窃电点对应的窃电时间长度值；
根据如下公式对窃电处罚费用进行计算：
其中，
表示窃电处罚费用；W表示总窃电电能；α表示每度电能对应的收费值；m表示对窃电行为的罚款值；
将计算得到的窃电处罚费用进行记录，并将记录到的窃电处罚费用上传时管理终端，且向管理终端发送报警提醒。
上述技术方案的有益效果是：通过根据配电电缆线路图将配电电缆进行划分，并对划分后得到的待检测电缆区间设定给电流传感器，从而便于根据电流传感器采集到的电流值对异常电缆区间进行锁定，其次，在异常电缆区间设定预设电压传感器，并通过电压传感器对电压监测点的目标电压进行监测，最终时间对窃电点的位置进行准确可靠的锁定，便于及时根据窃电点进行防窃电操作，保障了用电安全以及用电规范性，同时，通过计算窃电点的窃电量，并根据窃电量计算处罚费用，便于管理终端及时向窃电用户发出警告，规范用电行为。
实施例10：
在实施例9的基础上，本实施例提供了一种智能电表，定位单元，包括：
定位结果获取子单元，用于获取对窃电点的定位结果，并基于定位结果进行窃电位置报警，同时，确定窃电点对应的窃电电缆；
防窃电子单元，用于从预设窃电方案库中匹配目标防窃电方案，并基于目标防窃电方案对窃电电缆进行电路阻断，完成防窃电操作。
该实施例中，窃电位置报警指的是对窃电点的位置进行告警，从而便于还礼人员准确快速的发现窃电位置。
该实施例中，窃电电缆指的是窃电点连接在配电电缆上的电能输出线。
该实施例中，预设窃电方案库是提前设定好的，用于存储不同的防窃电方案。
该实施例中，目标防窃电方案指的是是用于对当前窃电点进行防窃电的操作。
上述技术方案的有益效果是：通过根据窃电点锁定窃电电缆，并从预设窃电方案库中匹配目标防窃电方案对窃电电缆进行电路阻断，完成防窃电操作，保障了防窃电的及时性，也提高了用电规范性。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (10)
1.一种智能电表，其特征在于，包括：
取值范围确定模块，用于采集与智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据，并对历史用电数据进行分析，得到终端用电特征；
监测模块，用于基于终端用电特征确定智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，同时，基于目标时间间隔采集智能电表的实时运行数据；
防窃电模块，用于基于实时运行数据确定实时用电量，并当实时用电量不在计量波动范围内时，判定存在窃电，且对窃电点进行定位并报警。
2.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，取值范围确定模块，包括：
采集请求生成单元，用于提取智能电表的设备标识，并基于设备标识向预设服务器发送数据采集请求；
数据检索单元，用于当预设服务器对数据采集请求响应后，基于设备标识对预设服务器中的预设历史用电数据集合进行检索，并基于检索结果得到智能电表的初始历史用电数据；
数据提取单元，用于提取初始历史用电数据的时间属性，并基于预设时间区间以及时间属性对初始历史用电数据进行划分，得到智能电表所连终端在预设时间区间内的历史用电数据。
3.根据权利要求2所述的一种智能电表，其特征在于，数据提取单元，包括：
数据获取子单元，用于获取得到的历史用电数据，并对历史用电数据进行聚类，得到历史用电数据中的孤立样本；
数据清洗子单元，用于提取历史用电数据的数据特征，并基于数据特征从预设数据清洗规则库中匹配目标数据清洗规则，且基于目标数据清洗规则对孤立样本进行剔除，得到标准历史用电数据；
统计子单元，用于获取智能电表的接口参数，并基于接口参数确定与智能电表所连终端的终端数量以及终端类型，且基于终端数量将终端类型以及标准历史用电数据在预设记录表中进行记录存储。
4.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，取值范围确定模块，包括：
数据获取单元，用于获取采集到的历史用电数据，并确定历史用电数据对应的目标取值，同时，将历史用电数据进行离散化，并基于离散化结果根据目标取值在预设直角坐标系中确定不同时间点下的绘制点；
曲线绘制单元，用于基于时间发展顺序将绘制点进行依次连接，得到终端在预设时间区间内的用电量变化曲线，并基于用电量变化曲线确定终端在一天内的用电量变化趋势；
用电特征确定单元，用于基于用电量变化趋势确定终端在一天内的集中用电区间，并基于集中用电区间对应的取值得到终端在单位时间内的能耗特征，且基于能耗特征以及集中用电区间得到终端用电特征。
5.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，监测模块，包括：
特征获取单元，用于获取得到的终端用电特征，并基于终端用电特征确定智能电表在预设时间区间内监测到的终端的历史用电数据对应的用电量曲线，且基于用电量曲线变化特征确定终端的用电峰值以及用电波谷值；
计量波动范围确定单元，用于基于用电峰值以及用电波谷值得到智能电表监测到的终端在单位时间内的最大用电量以及最小用电量，并基于最大用电量以及最小用电量确定智能电表在单位时间内对用电量的第一计量波动范围；
范围修正单元，用于获取最大用电量以及最小用电量对应的目标时刻，并提取目标时刻对应的环境参数，且基于多维度多变量评价指标确定环境参数对终端用电量的影响系数；
所述范围修正单元，还用于基于影响系数对第一计量波动范围的上限值以及下限值进行第一修正，得到第二计量波动范围，同时，基于终端的运行要求以及电网的供电标准确定终端在运行过程中产生的无效能耗，并基于无效能耗对第二计量波动范围进行第二修正，得到最终的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围。
6.根据权利要求5所述的一种智能电表，其特征在于，范围修正单元，包括：
结果获取子单元，用于获取得到的智能电表在单位时间内对用电量的计量波动范围，并将计量波动范围进行锁定，且基于锁定结果将计量波动范围进行指标封装；
指标确定子单元，用于基于封装结果得到窃电判断指标，并将窃电判断指标传输至预设处理器进行存储。
7.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，监测模块，包括：
采集间隔设定单元，用于获取对智能电表的监控变量，并基于监控变量确定对智能电表的数据采集任务，同时，确定对智能电表的监控力度，并基于监控力度确定对智能电表运行数据采集的目标时间间隔；
对接单元，用于提取数据采集任务的任务参数，并基于任务参数对预设数据采集设备进行第一适配，且将适配后的预设数据采集设备与智能电表进行端口对接，同时，基于目标时间间隔对时钟产生器进行第二适配，并将适配后的时钟产生器耦接至预设数据采集设备；
数据采集单元，用于基于时钟产生器根据目标时间间隔向预设数据采集设备发送数据采集指令，并基于数据采集指令控制预设数据采集设备采集智能电表的实时运行数据；
数据整理单元，用于提取采集到的实时运行数据的时间戳，并基于时间戳的先后顺序对采集到的实时运行数据进行排列，且基于排列结果得到智能电表最终的实时运行数据。
8.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，防窃电模块，包括：
数据调取单元，用于获取采集到的智能电表的实时运行数据，并确定实时运行数据对应的目标取值；
判断单元，用于将目标取值与计量波动范围进行比较，并当目标取值不在计量波动范围时，判定存在窃电行为，同时，确定目标取值与计量波动范围的目标差值，并将目标差值与窃电等级区间进行匹配；
窃电等级确定单元，用于基于匹配结果确定当前窃电等级，并基于当前窃电等级从预设报警规则库中匹配目标报警规则，且基于目标报警规则进行窃电报警。
9.根据权利要求1所述的一种智能电表，其特征在于，防窃电模块，包括：
结果获取单元，用于获取对是否存在窃电行为的判定结果，并当判定存在窃电时，获取智能电表输入端对应的配电电缆线路图，且基于配电电缆线路图将配电电缆划分为N个待检测电缆区间；
设置单元，用于在N个待检测电缆区间分别设定电流传感器，并基于物联网构建电流传感器与预设数据接收终端的无线传输连链路，且基于无线传输链路将各电流传感器采集到的待检测电缆区间的电流值至传输至预设数据接收终端；
分析单元，用于基于预设数据接收终端对各待检测电缆区间的电流值进行差异比较，得到异常电缆区间，同时，在异常电缆区间中设定电压监测点，并基于预设电压传感器监测相邻电压监测点之间的目标电压，得到目标电压集合，其中，电压监测点至少为两个；
定位单元，用于确定相邻监测点之间的目标电压的电压偏差值，并当电压偏差值超于预设阈值时，锁定窃电点位置；
标记单元，用于基于预设标记符号对窃电点位置进行定位标记，完成对窃电点的定位。
10.根据权利要求9所述的一种智能电表，其特征在于，定位单元，包括：
定位结果获取子单元，用于获取对窃电点的定位结果，并基于定位结果进行窃电位置报警，同时，确定窃电点对应的窃电电缆；
防窃电子单元，用于从预设窃电方案库中匹配目标防窃电方案，并基于目标防窃电方案对窃电电缆进行电路阻断，完成防窃电操作。
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|---|---|---|---|
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202310237880.3A CN116381324A (zh) | 2023-03-03 | 2023-03-03 | 一种智能电表 |
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117093943A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-11-21 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种用电量监测预警方法及装置 |
| CN117147958A (zh) * | 2023-08-23 | 2023-12-01 | 广东电网有限责任公司佛山供电局 | 一种基于实时用电监测的窃电判别方法及装置 |
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| CN117360592A (zh) * | 2023-12-04 | 2024-01-09 | 湖南中车时代通信信号有限公司 | 一种列车运行状态监控方法、装置、设备及存储介质 |
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2023
- 2023-03-03 CN CN202310237880.3A patent/CN116381324A/zh active Pending
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