CN117318313B - 基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统,属于偷电混用电识别定位技术领域;所要解决的技术问题为:提供一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统;解决该技术问题采用的技术方案为:在电网公司监控端部署服务器,在电网公司所属电网线路上部署基于电力载波通讯物理层的硬件设备,包括调制解调器、载波调制器、数据采集器、矢量网络分析仪、电能表,其中将数据采集器设置在变电站和变压器变台上,将矢量网络分析仪另外设置在变压器变台上,将电能表设置在用户电网进线端,并在电能表中设置有电力猫;本发明应用于偷电混用电识别定位。

Description

基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统
技术领域
本发明提供一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统,属于偷电混用电识别定位技术领域。
背景技术
随着社会经济快速发展,电网供电与用电系统的建设越来越重要,随着电力网覆盖越来越多的区域,供电用户也在逐年增加,在对于用户用电的管理上也出现了越来越多的问题,例如个别用户为减少电费支出,采取非常规手段对邻居或公共电网进行偷电,或者利用民用、商用、工业、农业电户之间存在的电费差价,采取混用电的方式来减少电费支出,在给电力公司造成经济损失的同时,窃电偷电行为也会破坏电网系统,对整个供电网的正常运行造成隐患。
针对偷电或混用电行为的预防与监控,目前电力公司通过定期巡检,定期校验电表,用户举报窃电等方法来发现窃电或者计量装置故障,但该监控方式较为被动,无法快速锁定偷电用户目标,监控质量受人为因素影响较大,而且随着偷电方式多样化发展,采用人工监控方式的工作量大,监控效率低,监控过程复杂且判断较为主观性,由负责人员根据经验判断。
此外,目前采用在监控端设置电力计量自动化系统对偷电混用电行为进行监控,该自动化系统能够通过在用户侧设置的电能表采集到各相电流,电压等用电负荷数据,但受制于数据传输的硬件结构,其采样与传输的数据较为单一,并没有办法针对偷电混用电用户的关键特征进行自动提取,无法自动正确的识别偷电漏电用户,其识别定位偷电混用电用户的效率依然较低。
发明内容
本发明为了克服现有技术中存在的不足,所要解决的技术问题为:提供一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法及系统。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案为:一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,包括如下的识别定位步骤:
步骤一:在电网公司监控端部署服务器,在电网公司所属电网线路上部署基于电力载波通讯物理层的硬件设备,包括调制解调器、载波调制器、数据采集器、矢量网络分析仪、电能表,其中将数据采集器设置在变电站和变压器变台上,将矢量网络分析仪另外设置在变压器变台上,将电能表设置在用户电网进线端,并在电能表中设置有电力猫;
步骤二:控制服务器通过电力载波通讯物理层的硬件设备分别采集:变电站编码、变压器变台编码、用户电户号;
步骤三:控制服务器向电能表中的电力猫发送数据包扫描用户A电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户A的电户号、用电设备特征码汇总的数据包01;
控制服务器向电能表中的电力猫发送数据包扫描用户B电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户B的电户号、用电设备特征码汇总的数据包02;
步骤四:服务器通过预设程序分析接收到的数据包01和数据包02,判断用户A和用户B是否有偷电或混用电行为,标记并存储判断结论;
步骤五:在实际应用环境中控制服务器对接入电网线路的设备进行实时监控,当监控设备出现偷电或混用电行为时,标记次数,当行为达到预设次数时进行预警。
设置在变电站和变压器变台上的数据采集器具体采集变电站编码和变压器变台编码;
设置在变压器变台上的矢量网络分析仪具体分析电户电网中接入的非标用电设备,并给予相应的特征识别码;
设置在用户电网进线端的电能表具体采集用户电户号、用电设备特征码和运行数据。
电能表采集的用电设备运行数据具体包括用电设备标识信息、用电链接数据、电户基本信息,其中:
采集的用电设备标识信息包括:设备编码、设备名称、设备属性、功率、是否国标、是否移动类型;
采集的用电链接数据包括:用电开始时间、用电结束时间、设备编码、用户编号;
采集的电户基本信息包括:用户编号、身份信息、手机号、用户电表地址、经度、维度、开户时间、用电类型。
所述步骤四中判断偷电或混用电行为的具体方法为:
根据用电链接数据判断设备归属的用户编码,如果数据包02中显示用户B的用电设备特征码出现在用户A返回的数据包01中,则判断用户B的用电设备进入用户A的电力网络中,系统判定用户B偷用了用户A的电;
当识别到非移动设备返回的编码缺少用户编码,系统判定为针对公共线路偷电;
当返回的用电设备特征码标注的设备属性与电户用电类型不符合时,则判断存在混用、冒用电户行为发生。
所述步骤四中判断偷电或混用电行为进行标记并存储的具体方法为:
步骤4.1:对采集数据去除异常值,标准化校验用电设备标识信息,从用电链接数据中分析得到用电设备标识信息,检验非标设备属性及类型;
步骤4.2:基于用户编码、设备编码、是否移动类型、链接次数、链接时长、是否异常、异常类型,异常类型频次信息,对数据进行格式化和标准化处理,计算处理用电设备行为特征信息,呈现形成聚合信息,具体步骤为:
步骤4.2.1:基于Python的pandas库进行数据处理,计算各设备编码在链接记录里的混用电情况,并做标记;
设置判断条件condition1为设备属性与用户类型不吻合,基于loc函数定位符合条件的记录,并做混电H的异常标记;
步骤4.2.2:计算标记链接记录里每个设备编码是否有偷用电行为:
定位到非移动的设备,采用groupby函数对设备编码分组,并计算筛选出设备编码对应用户数大于1的;
利用for循环编码上述符合条件的记录,并用distance函数计算出两点的经纬度直线距离,如果在阈值范围内,则对链接次数少的用户做偷电T的异常标记;
设置判断条件condition3为用户编码中电户号缺失,采用loc函数定位符合条件的记录,并做偷用公共电T的异常标记;
步骤4.2.3:计算每个用户下每个设备编码的链接时长、链接频次、是否异常、异常类型、异常频次,利用grouby函数和agg函数,对提前处理好的数据做统计分析。
一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位系统,包括设置在电网公司监控端的服务器、设置在各个变电站和各个变压器变台上的数据采集器、设置在各个变压器变台上的矢量网络分析仪、设置在各个用户电网进线端的电能表;
各硬件设备具体部署在具备电力载波通讯功能的电力线缆上,其中:
所述服务器通过电力线缆与多个变电站相连;
变电站的输出端均通过电力线缆与多个变压器变台相连;
变压器变台的输出端均通过电力线缆与多个电能表相连;
各个电能表的输出端均通过电力线缆与相应的用户电网进线端相连;
用户电网进线端通过电力线缆与多个用电设备相连,用电设备的电源端还设置有存储芯片;
所述数据采集器、矢量网络分析仪、电能表的信号输出端均通过电力线缆与服务器相连。
本发明相对于现有技术具备的有益效果为:本发明提供针对偷电或混用电行为识别定位的技术方案,主要基于电力载波通讯技术,采用内置电力猫的电能表、利用IEC61850通信协议和矢量网络分析技术实现,通过对每一户接入的用电设备电源端设置存储芯片,采用服务器发送数据包扫描用电设备,并返回叠加了用户电户号、用电设备特征码的数据包,数据包通过IEC61850协议服务器对数据进行分析,根据设备特征码对每台用电设备进行画像,并根据预设的判断规则分析采集到的用电数据是否存在偷电或混用电的行为,实现对变压器变台区域内的电力用户进行用电监控的目的。
附图说明
下面结合附图对本发明做进一步说明:
图1为本发明针对偷电混用电识别定位方法的步骤流程图;
图2为本发明针对偷电混用电识别定位系统的结构示意图;
图3为本发明实施例中采集分析用电设备异常状态的数据统计图;
图4为本发明实施例中采集分析用电设备编码及类型的数据统计图;
图5为本发明实施例中采集分析用电设备用电类型的数据统计图;
图中:1为服务器、2为变电站、3为变压器变台、4为用户电网进线端、5为用电设备、21为数据采集器、31为矢量网络分析仪、41为电能表。
具体实施方式
如图1和图2所示,本发明提供一种基于区域内用电设备画像数据发现偷电、混用电户的方法及系统,主要基于对变压器变台区域内用电设备信息进行实时采集和管理,来识别判断用户是否存在偷电或混用电行为。
本发明要求保护的基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,包括如下的识别定位步骤:
步骤一:在电网公司监控端部署服务器1,在电网公司所属电网线路上部署基于电力载波通讯物理层的硬件设备,包括调制解调器、载波调制器、数据采集器21、矢量网络分析仪31、电能表41,其中将数据采集器21设置在变电站2和变压器变台3上,将矢量网络分析仪31另外设置在变压器变台3上,将电能表41设置在用户电网进线端4,并在电能表41中设置有电力猫;
步骤二:控制服务器1通过电力载波通讯硬件设备分别采集:变电站编码、变压器变台编码、用户电户号;
步骤三:控制服务器1向电能表41中的电力猫发送数据包扫描用户A电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户A的电户号、用电设备特征码汇总的数据包01;
控制服务器1向电能表41中的电力猫发送数据包扫描用户B电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户B的电户号、用电设备特征码汇总的数据包02;
步骤四:服务器1通过预设程序分析接收到的数据包01和数据包02,判断用户A和用户B是否有偷电或混用电行为,标记并存储判断结论;
此处通过一个数据包就可以判断是否存在混用电行为,是否有偷窃公共线路电力的行为,基于两个数据包就可以分析出是存在用户A偷用户B电力的行为,还是存在用户B偷用户A电力的行为。
步骤五:在实际应用环境中控制服务器1对接入电网线路的设备进行实时监控,当监控设备出现偷电或混用电行为时,标记次数,当行为达到预设次数时进行预警。
设置在变电站2和变压器变台3上的数据采集器21具体采集变电站编码和变压器变台编码;
设置在变压器变台3上的矢量网络分析仪31具体分析电户电网中接入的非标用电设备,并给予相应的特征识别码;
设置在用户电网进线端4的电能表41具体采集用户电户号、用电设备特征码和运行数据。
电能表41采集的用电设备运行数据具体包括用电设备标识信息、用电链接数据、电户基本信息,其中:
采集的用电设备标识信息包括:设备编码、设备名称、设备属性、功率、是否国标、是否移动类型;
采集的用电链接数据包括:用电开始时间、用电结束时间、设备编码、用户编号;
采集的电户基本信息包括:用户编号、身份信息、手机号、用户电表地址、经度、维度、开户时间、用电类型。
所述步骤四中判断偷电或混用电行为的具体方法为:
分析链接次数、时长、时段判断设备归属的用户编码,如果数据包02中显示用户B的用电设备特征码出现在用户A返回的数据包01中,则判断用户B的用电设备进入用户A的电力网络中,系统判定用户B偷用了用户A的电;
而由于有的用户会在串门时把手机放在邻居家充电,存在误报可能,因此此处的判断以属性标注为非移动的用电设备为主,而且当该非移动设备出现在其他用户编码、链接次数少且两电户位置在200米或者300米以内(即常规的变压器覆盖区域范围确定位置范围),系统判定偷电。
当识别到非移动设备返回的编码缺少用户编码,系统判定为针对公共线路偷电;
当返回的用电设备特征码标注的设备属性与电户用电类型不符合时,则判断存在混用、冒用电户行为发生。
所述步骤四中判断偷电或混用电行为进行标记并存储的具体方法为:
步骤4.1:对采集数据去除异常值,标准化校验用电设备标识信息,从用电链接数据中刻画用电设备标识信息,检验非标设备属性及类型;
步骤4.2:基于用户编码、设备编码、是否移动类型、链接次数、链接时长、是否异常、异常类型,异常类型频次信息,对数据进行格式化和标准化处理,计算处理设备行为特征信息,呈现形成聚合信息,具体步骤为:
步骤4.2.1:基于Python的pandas库进行数据处理,计算每个设备编码在链接记录里混用电,并做标记;
设置判断条件condition1为设备属性与用户类型不吻合,基于loc函数定位符合条件的记录,并做混电H的异常标记;
步骤4.2.2:计算标记链接记录里每个设备编码是否有偷用电行为:
定位到非移动的设备,采用groupby函数对设备编码分组,并计算筛选出设备编码对应用户数大于1的;
利用for循环编码上述符合条件的记录,并用distance函数计算出两用的经纬度直线距离,如果在阈值范围内,则对链接次数少的用户做偷电T的异常标记;
设置判断条件condition3为用户编码中最后9-16位数的电户号缺失,采用loc函数定位符合条件的记录,并做偷用公共电T的异常标记;
步骤4.2.3:计算每个用户下每个设备编码的链接时长、链接频次、是否异常、异常类型、异常频次,利用grouby函数和agg函数,对提前处理好的数据做统计分析。
本发明还提供一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位系统,包括设置在电网公司监控端的服务器1、设置在各个变电站2和各个变压器变台3上的数据采集器21、设置在各个变压器变台3上的矢量网络分析仪31、设置在各个用户电网进线端4的电能表41;
各硬件设备具体部署在具备电力载波通讯功能的电力线缆上,其中:
所述服务器1通过电力线缆与多个变电站2相连;
各个变电站2的输出端均通过电力线缆与多个变压器变台3相连;
各个变压器变台3的输出端均通过电力线缆与多个电能表41相连;
各个电能表41的输出端均通过电力线缆与相应的用户电网进线端4相连;
用户电网进线端4通过电力线缆与多个用电设备5相连,用电设备5的电源端还设置有存储芯片;
所述数据采集器21、矢量网络分析仪31、电能表41的信号输出端均通过电力线缆与服务器1相连。
本发明采集的用电设备特征码主要由5个部分组成,分别是区县服务器码、变电站码、变压器变台码、用户电户号码、用电设备特征码组成,五个阶段代码合成一个完整的设备特征码,同时给定用户画像,使服务器能够分辨出:这是A用户的设备还是B用户的设备,是民用、农用、商用还是工业电户性质以及对应的设备属性。
本发明在使用前,需要在每一户接入的用电设备的电源处加装可读取特征码的储存芯片,使其能够识别电器硬件制造商和该制造商制作的电器产品属性;同时为带有蓄电池的设备加装识别特征码芯片:在电池加装有储存功能的可读取识别特征码芯片,并储存有该电池的历史充电信息,包含具体日期和电户号数据。
在服务器1端,使用支持IEC61850协议标准的扫描工具发送数据包,用扫描工具发送数据包扫描用电设备,并返回叠加了电户号、用电设备特征码的数据包,且相应硬件无论是否已加装识别特征码芯片。
在变压器变台3端,对于未加装可读取的特征码储存芯片的用户用电设备,使用矢量网络分析仪31为其生成一个特征识别码,由于每台电器设备都有自己的电气特性,例如功率、电流、电压等参数,通过将这些参数与设备的标识符相结合,可以为每个用电设备生成一个特征识别码。
本发明通过设置数据存储模块负责将处理后的数据存储到数据库中以便后续查询和分析,此外本发明使用的各硬件设备具体部署在具备电力载波通讯功能的电力线缆上,使传统的电力线缆具备传输交互数据的功能,使设备间能够进行通信,例如能够实现电能表41、IEC61850协议服务器和矢量网络分析仪31相互间进行通信。
本发明使用的服务器1一般部署在区县级的电网公司,在本案实施例中,服务器1端具体采用IEC61850协议来接收和处理传输过来的数据包,并对每个数据包进行特征识别和分类。具体实现方式为:采用IEC61850协议来接收和处理传输过来的数据包;根据每个数据包中的特征信息,通过预设的判断程序对数据进行分类和识别;将每个数据包的特征信息与对应的设备信息进行关联,建立电网中各个设备的画像数据库,并基于设备画像数据库实现对偷电、混用电户行为的识别及定位。
本发明采用的电力载波通讯方法是一种基于电力线缆传输的通信技术,首先,将电力载波模块安装在电力线路上,这样可以利用现有的电网作为信号的传输介质,实现在电力传输的同时进行数据传输;具体来说,电力载波模块的主要作用是接收和处理电源产生的电能,并将低频信号进行调制,转换为高频载波信号,然后通过电力网进行传输。
本发明在电能表41中设置的电力猫具体为一种电力网络桥接器,其主要功能是将网络信号调制到电线上进行传输,使得同一电路回路(即一个电能表内)的家庭或企业能够通过已有的电源线路建立区域网路。
为实现数据传输,本发明采用的IEC61850通信协议是一种国际标准化的电力系统通信协议,通过提供一种通用的通信接口,可以实现不同类型、不同厂商的电力系统设备之间的互操作性,该协议支持高压输电网络;IEC61850协议还可以提供可靠的故障检测和定位功能,帮助管理人员快速响应电力系统的故障事件。
本发明在每个用电设备电源端处设置的可读取特征码的储存芯片,是一种内置了特征码存储功能的电子元件,可以将电器硬件制造商和该制造商制作的电器产品属性保存在其中,可读取特征码的储存芯片可以用于存储用电设备的唯一标识符和特征码信息;本发明使用的矢量网络分析仪31可以用于分析电户电网中接入的用电设备,在电力网络中,每个电器设备都有自己的电气特性,例如功率、电流、电压等参数,通过将这些参数与设备的标识符相结合,可以为每个设备生成一个特征识别码,该特征识别码可以用来识别和跟踪设备的位置、状态和使用情况。
进一步的,在本发明实施例中,通过对每一户接入的用电设备电源处加装可读取特征码的储存芯片,识别电器硬件制造商和该制造商制作的电器产品属性,然后使用支持IEC61850协议标准的扫描工具发送数据包扫描用电设备,并返回叠加了用户电户号、用电设备特征码的数据包;对于带有蓄电池的设备,在电池加装有储存功能的可读取识别特征码芯片,并储存有该电池的历史充电信息(包含具体日期和用户电户号),扫描工具返回的数据就叠加了用户电户号特征码和该电池的历史充电信息;
如果用户用电设备电源处未加装可读取特征码的储存芯片,但设备是可以链接互联网的电子设备,则可以通过电力猫获取到该设备的网卡MAC,并返回叠加了用户电户号、用电设备网卡MAC的数据包;
其余未在电源处加装可读取特征码储存芯片的设备则使用矢量网络分析仪31为该设备生成一个特征识别码,并返回叠加了用户电户号、用电设备特征识别码的数据包;
上述所有返回的数据包通过IEC61850协议服务器对数据进行分析,根据设备特征码对每台用电设备进行画像,最终实现对偷电混用电行为的识别定位。
在本发明实施例中,通过在某区县级电网公司部署IEC61850协议服务器,并在该电网公司所属电网线路上部署电力载波通讯技术PLC物理层的硬件设备,包括进行数据交互的调制解调器和载波调制器,进行电能数据采集的电能表和数据采集器等,并在变压器变台安装矢量网络分析仪,在用户A和用户B的电网进线端加装内置电力猫的电能表,通过扫描工具对用电设备特征码数据进行汇总上传;
由扫描工具分别对用户A和用户B的用电设备数据进行采集分析:
识别用户A使用的用电设备有:
电视机(电源处特征码为123,网卡为MAC:XXX,设备类型:非移动设备,设备属性:民用);
冰箱(电源处特征码为235,设备类型:非移动设备,设备属性:民用);
手机(网卡为MAC:XXX,设备类型:移动设备,设备属性:民用);
充电剃须刀(电源处特征码为123,电池储存信息,设备类型:移动设备,设备属性:民用);
饮水机(未加装芯片,矢量网络分析仪赋予其特征码,设备类型:非移动设备,设备属性:民用);
识别用户B使用的用电设备有:
电视机(电源处特征码为158,设备类型:非移动设备,设备属性:民用);
智能联网冰箱(电源处特征码为367,网卡为MAC:TTT,设备类型:非移动设备,设备属性:民用);
手机(网卡为MAC:fff,设备类型:移动设备,设备属性:民用);
数控车床(电源处特征码为123,设备类型:非移动设备,设备属性:工业);
塑料封装机(未加装芯片,矢量网络分析仪赋予其特征码,设备类型:非移动设备,设备属性:工业);
充电剃须刀(电源处特征码为123,电池储存信息,设备类型:移动设备,设备属性:民用);
此时要求使用扫描工具IEC61850-2/3软件包发送数据包扫描用户A电网中的用电设备,并返回叠加了变电站编码、变压器变台编码及用户A电户号(后台绑定电力猫特征码)、用电设备特征码的数据包;
同时使用扫描工具IEC61850-2/3软件包发送数据包扫描用户B电网中的用电设备,并返回叠加了变电站编码、变压器变台编码及用户B电户号(后台绑定电力猫特征码)、用电设备特征码的数据包。
采集分析数据如图3、图4、图5所示,采集统计的用电设备数据包括异常状态、编码及类型、用电类型等,判断结论如下:如果B用户的非移动用电设备特征码出现在A用户返回的数据包中,那就说明B用户的非移动用电设备进入A用户的电力网络中,B用户偷用了A用户的电;当返回的用电设备特征码标注的设备属性与电户用电类型不符合时则是有混用、冒用电户行为发生。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (6)

1.一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,其特征在于:包括如下的识别定位步骤:
步骤一:在电网公司监控端部署服务器(1),在电网公司所属电网线路上部署基于电力载波通讯物理层的硬件设备,包括调制解调器、载波调制器、数据采集器(21)、矢量网络分析仪(31)、电能表(41),矢量网络分析仪(31)用于分析电户电网中接入的用电设备,在电力网络中,每个电器设备都有自己的电气特性,通过将这些参数与设备的标识符相结合,为每个设备生成一个特征识别码,该特征识别码用来识别和跟踪设备的位置、状态和使用情况;
其中将数据采集器(21)设置在变电站(2)和变压器变台(3)上,将矢量网络分析仪(31)另外设置在变压器变台(3)上,将电能表(41)设置在用户电网进线端(4),并在电能表(41)中设置有电力猫;
步骤二:控制服务器(1)通过电力载波通讯物理层的硬件设备分别采集:变电站编码、变压器变台编码、用户电户号;
步骤三:控制服务器(1)向电能表(41)中的电力猫发送数据包扫描用户A电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户A的电户号、用电设备特征码汇总的数据包01;
控制服务器(1)向电能表(41)中的电力猫发送数据包扫描用户B电网中的用电设备,并接收返回叠加了变电站编码、变压器变台编码、用户B的电户号、用电设备特征码汇总的数据包02;
步骤四:服务器(1)通过预设程序分析接收到的数据包01和数据包02,判断用户A和用户B是否有偷电或混用电行为,标记并存储判断结论;
步骤五:在实际应用环境中控制服务器(1)对接入电网线路的设备进行实时监控,当监控设备出现偷电或混用电行为时,标记次数,当行为达到预设次数时进行预警。
2.根据权利要求1所述的一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,其特征在于:设置在变电站(2)和变压器变台(3)上的数据采集器(21)具体采集变电站编码和变压器变台编码;
设置在变压器变台(3)上的矢量网络分析仪(31)具体分析电户电网中接入的非标用电设备,并给予相应的特征识别码;
设置在用户电网进线端(4)的电能表(41)具体采集用户电户号、用电设备特征码和运行数据。
3.根据权利要求2所述的一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,其特征在于:电能表(41)采集的用电设备运行数据具体包括用电设备标识信息、用电链接数据、电户基本信息,其中:
采集的用电设备标识信息包括:设备编码、设备名称、设备属性、功率、是否国标、是否移动类型;
采集的用电链接数据包括:用电开始时间、用电结束时间、设备编码、用户编号;
采集的电户基本信息包括:用户编号、身份信息、手机号、用户电表地址、经度、维度、开户时间、用电类型。
4.根据权利要求3所述的一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,其特征在于:所述步骤四中判断偷电或混用电行为的具体方法为:
根据用电链接数据判断设备归属的用户编码,如果数据包02中显示用户B的用电设备特征码出现在用户A返回的数据包01中,则判断用户B的用电设备进入用户A的电力网络中,系统判定用户B偷用了用户A的电;
当识别到非移动设备返回的编码缺少用户编码,系统判定为针对公共线路偷电;
当返回的用电设备特征码标注的设备属性与电户用电类型不符合时,则判断存在混用、冒用电户行为发生。
5.根据权利要求4所述的一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法,其特征在于:所述步骤四中判断偷电或混用电行为进行标记并存储的具体方法为:
步骤4.1:对采集数据去除异常值,标准化校验用电设备标识信息,从用电链接数据中分析得到用电设备标识信息,检验非标设备属性及类型;
步骤4.2:基于用户编码、设备编码、是否移动类型、链接次数、链接时长、是否异常、异常类型,异常类型频次信息,对数据进行格式化和标准化处理,计算处理用电设备行为特征信息,呈现形成聚合信息,具体步骤为:
步骤4.2.1:基于Python的pandas库进行数据处理,计算各设备编码在链接记录里的混用电情况,并做标记;
设置判断条件condition1为设备属性与用户类型不吻合,基于loc函数定位符合条件的记录,并做混电H的异常标记;
步骤4.2.2:计算标记链接记录里每个设备编码是否有偷用电行为:
定位到非移动的设备,采用groupby函数对设备编码分组,并计算筛选出设备编码对应用户数大于1的;
利用for循环编码上述符合条件的记录,并用distance函数计算出两点的经纬度直线距离,如果在阈值范围内,则对链接次数少的用户做偷电T的异常标记;
设置判断条件condition3为用户编码中电户号缺失,采用loc函数定位符合条件的记录,并做偷用公共电T的异常标记;
步骤4.2.3:计算每个用户下每个设备编码的链接时长、链接频次、是否异常、异常类型、异常频次,利用groupby函数和agg函数,对提前处理好的数据做统计分析。
6.为实现权利要求2所述的一种基于用电设备画像数据的偷电混用电识别定位方法所采用的系统,其特征在于:包括设置在电网公司监控端的服务器(1)、设置在各个变电站(2)和各个变压器变台(3)上的数据采集器(21)、设置在各个变压器变台(3)上的矢量网络分析仪(31)、设置在各个用户电网进线端(4)的电能表(41);
各硬件设备具体部署在具备电力载波通讯功能的电力线缆上,其中:
所述服务器(1)通过电力线缆与多个变电站(2)相连;
变电站(2)的输出端均通过电力线缆与多个变压器变台(3)相连;
变压器变台(3)的输出端均通过电力线缆与多个电能表(41)相连;
各个电能表(41)的输出端均通过电力线缆与相应的用户电网进线端(4)相连;
用户电网进线端(4)通过电力线缆与多个用电设备(5)相连,用电设备(5)的电源端还设置有存储芯片;
所述数据采集器(21)、矢量网络分析仪(31)、电能表(41)的信号输出端均通过电力线缆与服务器(1)相连。
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