CN207611097U - 一种用电异常现场监测预警系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用电异常现场监测预警系统，涉及用电监测装置技术领域。所述用电异常现场监测预警系统，包括主监测预警装置、后台分析装置以及多个从监测预警装置，通过从监测预警装置的负荷运行模式识别功能和主监测预警装置的线损分析功能对电力用户负荷运行模式进行识别、异常线损分析计算，实现用户用电异常行为的自动辨识，相比传统的人工检查异常命中率大大提高，同时也提高了工作效率；本实用新型通过现场监测预警装置与后台分析装置相结合的方式，现场监测预警装置承担部分简单计算工作，大大减少通信压力，提高系统整体运行效率。

Description

一种用电异常现场监测预警系统

技术领域

本实用新型属于用电监测装置技术领域，尤其涉及一种用电异常现场监测预警系统。

背景技术

目前，用电异常查找主要依靠现场检查等手段，准确率不高且检查效率较低，其中一些窃电行为容易被误认为线损很难发现。同时，10kV支线与分支线负荷基本处于未监视状态。

基于此，本实用新型提出一种用电异常现场监测预警系统，在用电可疑处方便快捷的检测线路支和分支负荷波动情况，通过一二次负荷有效对比，建立精细化线损统计数学模型及智能化负荷模式监测识别模型，可大大提高非技术线损造成的用电异常辨识准确率。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种用电异常现场监测预警系统。

本实用新型是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种用电异常现场监测预警系统，包括主监测预警装置、后台分析装置以及多个从监测预警装置；所述主监测预警装置分别与所述后台分析装置以及多个从监测预警装置连接；

所述从监测预警装置安装在10kV及以下线路的分支线上，用于采集和监测10kV及以下线路分支线上的电压和电流数据，识别负荷运行模式，并将采集的电压和电流数据及异常负荷模式数据上传至主监控预警装置；

所述主监测预警装置安装在10kV线路的支线上，用于采集和监测10kV支线上的电压和电流数据，对所属从监测预警装置上传的电压、电流数据和10kV支线上的电压、电流数据进行线损分析，并对线损分析结果和从监测预警装置上传的异常负荷模式数据进行综合判断，形成预警信号上传至后台分析装置；所述主监测预警装置包括主控制器及其最小系统，以及分别与所述主控制器连接的主供电电源模块、主数据采集模块、主数据存储模块和主无线通信模块；

所述后台分析装置，用于分析提取用户负荷运行模式，将用户负荷运行模式上传至主监测预警装置；同时对主监测预警装置上报的用户异常用电预警数据进行综合分析及挖掘，确定窃电可疑用户供现场稽查人员使用。

进一步的，所述从监测预警装置包括从控制器及其最小系统，以及分别与所述从控制器连接的从供电电源模块、从数据采集模块、从数据存储模块和从无线通信模块；

所述从供电电源模块，用于为从监测预警装置提供电源；所述从数据采集模块，用于采集10kV及以下线路分支线的三相电压、电流；所述从数据存储模块，用于存储负荷运行模式及电压、电流数据；所述从无线通信模块，用于发送采集的电压电流数据以及负荷运行模式不匹配数据至主监测预警装置；所述从控制器及其最小系统，用于负责控制信号采样、数据传输及存储。

进一步的，所述从数据采集模块的采集频率为6000-8000Hz。

进一步的，所述后台分析装置包括VPN通信装置、数据库服务器、WEB服务器、远程计算机，用于实现负荷运行模式库的建立、数据分析挖掘及数据存储；所述远程计算机分别与数据库服务器、WEB服务器连接；所述VPN通信装置与数据库服务器连接；

所述VPN通信装置，用于下发用户负荷运行模式到主监测预警装置，接收主监测预警装置上报的预警数据及对应的电压、电流数据；所述远程计算机，用于实现可视化友好展示及工作人员召回特定数据及设置系统相关参数；所述数据库服务器，用于采集数据的存储、分析及计算；所述WEB服务器，用于数据分析结果的展示及发布。

与现有技术相比，本实用新型所提供的用电异常现场监测预警系统，包括主监测预警装置、后台分析装置以及多个从监测预警装置，通过从监测预警装置的负荷运行模式识别功能和主监测预警装置的线损分析功能对电力用户负荷运行模式进行识别、异常线损分析计算，实现用户用电异常行为的自动辨识，相比传统的人工检查异常命中率大大提高，同时也提高了工作效率；本实用新型能够实现在任意时间片段如分钟、秒钟的计算，即可以锁定在非常精确的时间内线损异常，从而锁定异常用电发生的精确时间；本实用新型通过现场监测预警装置与后台分析装置相结合的方式，现场监测预警装置承担部分简单计算工作，大大减少通信压力，提高系统整体运行效率。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本实用新型一种用电异常现场监测预警系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实施新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型所提供的一种用电异常现场监测预警系统，包括主监测预警装置、后台分析装置以及多个从监测预警装置；主监测预警装置分别与后台分析装置以及多个从监测预警装置连接；

从监测预警装置安装在10kV及以下线路的分支线上，用于采集和监测10kV及以下线路分支线上的电压和电流数据，识别负荷运行模式，并将采集的电压和电流数据及异常负荷模式数据通过无线网络上传至主监控预警装置；

主监测预警装置安装在10kV线路的支线上，用于采集和监测10kV支线上的电压和电流数据，对所属从监测预警装置上传的电压、电流数据和10kV支线上的电压、电流数据进行线损分析，并对线损分析结果和从监测预警装置上传的异常负荷模式数据进行综合判断，形成预警信号上传至后台分析装置；主监测预警装置包括主控制器及其最小系统，以及分别与主控制器连接的主供电电源模块、主数据采集模块、主数据存储模块和主无线通信模块；

后台分析装置，用于分析提取用户负荷运行模式，将用户负荷运行模式上传至主监测预警装置；同时对主监测预警装置上报的用户异常用电预警数据进行综合分析及挖掘，确定窃电可疑用户供现场稽查人员使用。

从监测预警装置包括从控制器及其最小系统，以及分别与从控制器连接的从供电电源模块、从数据采集模块、从数据存储模块和从无线通信模块。

从供电电源模块，用于为从监测预警装置提供12V、5V、3.3V、1.8V的电源，以维持从监测预警装置的正常工作，本实施例采用自取电、免维护技术通过内部设置的自取电模块为装置供电，优选地，采用特种导磁材料，形成了5A以上电源，能够完全自供电，1A以上，即可以部分自供电，能够适用于绝大部分10kV及以下线路场合，具有无需更换电池、免维护的优势。

从数据采集模块，用于采集10kV及以下线路分支线的三相电压、电流，其采集频率为6000-8000Hz，优选地，本实施例的从数据采集模块采用高速、低功耗、6通道的16位精度差分输入A/D转换芯片ADS8364Y。

从数据存储模块，用于存储负荷运行模式及电压、电流数据，本实施例采用非易失性FLASH存储器HY29LV160。

从无线通信模块，用于发送采集的电压电流数据以及负荷运行模式不匹配数据至主监测预警装置，本实施例采用龙尚LTE无线数据模块U8300C；从控制器及其最小系统，用于负责控制信号采样、数据传输及存储，本实施例采用以Freescale i.MX287处理器为核心开发的工业IoT网络控制器，集成多路通信接口，支持多种通信协议，具有性价比高、功能丰富、工作稳定、兼容性强等特点，通过自定义的 Mini-PCIE 接口，可外扩3G、4G、GPRS、ZigBee、RFID 等无线通信模块。

主监测预警装置与从监测预警装置的硬件方案一致，主要区别在于控制算法、安装位置，主监测预警装置除了采集和监测10kV支线上的电压和电流数据外，对从监测预警装置上传的电压电流数据和10kV支线上的电压电流数据进行线损分析，并对线损分析结果和从监测预警装置上传的用户负荷运行模式异常数据进行综合判断，形成预警数据上传至后台分析装置。

后台分析装置包括VPN通信装置、数据库服务器、WEB服务器、远程计算机，用于实现负荷运行模式库的建立、数据分析挖掘及数据存储；远程计算机分别与数据库服务器、WEB服务器连接；VPN通信装置通过网线与数据库服务器连接。

VPN通信装置，用于下发用户负荷运行模式到主监测预警装置，接收主监测预警装置上报的预警数据及对应的电压、电流数据；远程计算机，用于实现可视化友好展示及工作人员召回特定数据及设置系统相关参数；数据库服务器，用于采集数据的存储、分析及计算；WEB服务器，用于数据分析结果的展示及发布。

本实用新型用电异常现场监测预警系统的工作原理：

首先，后台分析装置下发负荷运行模式到主监测预警装置，主预警监测装置下发到从监测预警装置；其次，从监测预警装置实现10kV分支线上的电压、电流数据的采集及负荷运行模式的识别，并将采集的电压、电流数据及异常负荷模式数据上报到主监测预警装置；主监测预警装置实现10kV支线上的电压、电流数据的采集，并就从监测预警装置上报的电压、电流数据与支线上的电压、电流数据做线损分析，将线损分析结果及从监测预警装置上报的用户负荷运行模式异常数据进行综合判断，并形成预警信号上报后台分析装置；最后，后台分析装置对主监测预警装置上报的用户异常用电预警数据进行综合分析及深度挖掘，确定窃电可疑用户供现场稽查人员使用。通过在线的电力用户负荷运行模式识别及异常线损分析计算，大大提高了原有人工检查异常用电的命中率。

以上所揭露的仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种用电异常现场监测预警系统，其特征在于：包括主监测预警装置、后台分析装置以及多个从监测预警装置；所述主监测预警装置分别与所述后台分析装置以及多个从监测预警装置连接；

所述从监测预警装置安装在10kV及以下线路的分支线上，用于采集和监测10kV及以下线路分支线上的电压和电流数据，识别负荷运行模式，并将采集的电压和电流数据及异常负荷模式数据上传至主监控预警装置；

所述主监测预警装置安装在10kV线路的支线上，用于采集和监测10kV支线上的电压和电流数据，对所属从监测预警装置上传的电压、电流数据和10kV支线上的电压、电流数据进行线损分析，并对线损分析结果和从监测预警装置上传的异常负荷模式数据进行综合判断，形成预警信号上传至后台分析装置；所述主监测预警装置包括主控制器及其最小系统，以及分别与所述主控制器连接的主供电电源模块、主数据采集模块、主数据存储模块和主无线通信模块；

所述后台分析装置，用于分析提取用户负荷运行模式，将用户负荷运行模式上传至主监测预警装置；同时对主监测预警装置上报的用户异常用电预警数据进行综合分析及挖掘，确定窃电可疑用户供现场稽查人员使用。

2.如权利要求1所述的用电异常现场监测预警系统，其特征在于：所述从监测预警装置包括从控制器及其最小系统，以及分别与所述从控制器连接的从供电电源模块、从数据采集模块、从数据存储模块和从无线通信模块；

所述从供电电源模块，用于为从监测预警装置提供电源；所述从数据采集模块，用于采集10kV及以下线路分支线的三相电压、电流；所述从数据存储模块，用于存储负荷运行模式及电压、电流数据；所述从无线通信模块，用于发送采集的电压电流数据以及负荷运行模式不匹配数据至主监测预警装置；所述从控制器及其最小系统，用于负责控制信号采样、数据传输及存储。

3.如权利要求2所述的用电异常现场监测预警系统，其特征在于：所述从数据采集模块是以A/D转换芯片ADS8364Y为主的采集电路，其采集频率为6000-8000Hz。

4.如权利要求2所述的用电异常现场监测预警系统，其特征在于：所述从数据存储模块采用型号为HY29LV160的非易失性FLASH存储器。

5.如权利要求2所述的用电异常现场监测预警系统，其特征在于：所述从无线通信模块选用LTE无线数据模块U8300C。

6.如权利要求1所述的用电异常现场监测预警系统，其特征在于：所述后台分析装置包括VPN通信装置、数据库服务器、WEB服务器、远程计算机，用于实现负荷运行模式库的建立、数据分析挖掘及数据存储；所述远程计算机分别与数据库服务器、WEB服务器连接；所述VPN通信装置与数据库服务器连接；

所述VPN通信装置，用于下发用户负荷运行模式到主监测预警装置，接收主监测预警装置上报的预警数据及对应的电压、电流数据；所述远程计算机，用于实现可视化友好展示及工作人员召回特定数据及设置系统相关参数；所述数据库服务器，用于采集数据的存储、分析及计算；所述WEB服务器，用于数据分析结果的展示及发布。