专利名称：防窃电系统的制作方法
技术领域：
本发明属于电网领域，特别涉及一种变压器的防窃电系统。
背景技术：
目前，常用的配电变压器防止窃电的方法是在变压器的二次出线与电度表之间采用物理隔离技术，例如，在专利号为CN90217886的中国专利文献中，公开了一种配电变压器防窃电装置，其中，该方案采用将低压侧的变流器装于变压器体内，变流器的引结线经过密封盒及金属管连接至电表箱，由此来防止发生窃电行为。又例如，在专利号为CN97204577 的中国专利文献中，公开了一种配电变压器低压计量防窃电装置，其实质也是通过物理隔离方式来防止窃电的发生。尽管物理隔离方式会增加用户窃电的难度，然而，该些防窃电的方式仍难以杜绝某些用户的窃电行为，而且，某些用户往往采用在隔离点处更改引结线的连接以跳过电度表和监测设备的监测的方式来进行窃电，而当电力工作人员来现场检查前又将更改的引结线恢复原状，由此来避免窃电行为被发现。因此，迫切需要一种新型的防窃电方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种数据采集装置，以便能有效采集变压器一侧线路的供电数据。本发明的另一目的在于提供一种防窃电装置。本发明的又一目的在于提供一种防窃电系统，以便能基于变压器两侧的供电数据来检测窃电行为的发生。基于上述目的，本发明提供一种数据采集装置，其包括连接变压器第一侧线路的第一采集单元，用于采集所述变压器第一侧线路的供电数据；发送单元，用于发送所述第一采集单元所采集的供电数据；供电单元，用于提供电能。优选地，所述第一采集单元设置在变压器高压侧线路。优选地，所述供电单元至少包括基于所述变压器高压侧的电流来形成感应电能的电能感应器以及备用电池。基于上述目的，本发明还提供一种防窃电装置，包括接收单元，用于接收上述数据采集装置的发送单元所发送的供电数据；至少一个设置在变压器第二侧线路的第二采集单元，用于采集所述变压器第二侧线路的供电数据；处理单元，用于基于所接收的供电数据、所述第二采集单元所采集的供电数据以及将所述变压器一侧的供电数据转换至另一侧的预定转换关系来确定是否发生窃电。优选地，当所述变压器为单相变压器时，在所述单相变压器的第一侧的线路中设置有一个所述数据采集装置；当所述变压器为三相变压器时，在所述三相变压器第一侧的每一相的线路中均设置有一个所述数据采集装置。。优选地，所述第二采集单元设置在变压器低压侧线路。
优选地，所述第二采集单元与设置在变压器第二侧线路的计量电表或配电监测装置相连接，以采集所述变压器第二侧线路的供电数据。优选地，所述第二采集单元与设置在变压器第二侧线路的计量电表或配电监测装置通过RS485总线相连接，以采集所述变压器第二侧线路的供电数据。本发明的有益效果在于，本发明提供一种电子式的防窃电系统以代替当前的配电变压器的物理式防窃电措施，所述防窃电系统基于变压器第一侧与第二侧的电流、电压等的转换关系，来将一侧的电流、电压、功率等进行转换，以便与另一侧相应数据进行比较，由此可确定所述变压器的供电线路中是否发生窃电，以便能及时采取相关措施，有效降低窃电行为所带来的各种损失。
图1为本发明的防窃电系统的结构示意图。
具体实施例方式图1示出了本发明的防窃电系统的结构示意图，其中，所述防窃电系统1包括数据采集装置11，以及防窃电装置12 ；所述数据采集装置11包括至少一个第一采集单元111、 至少一个发送单元112和供电单元113。所述防窃电装置12包括至少一个第二采集单元 121、接收单元122和处理单元123。所述第一采集单元111连接变压器第一侧线路中，用于采集变压器第一侧线路的供电数据。所述变压器包括但不限于单相升压或降压变压器；三相降压变压器等；优选地，当所述变压器为降压变压器时，所述第一采集单元111连接在变压器高压侧线路；更为优选地，当所述变压器为三相降压变压器，例如，IOKv转换为市电电压的变压器时，在所述三相降压变压器的高压侧的每一相都连接一个数据采集装置所包含的第一采集单元，以便分别采集一相的供电数据。其中，所述供电数据包括但不限于交流电流、交流电压、电流有效值、功率等。优选地，所述第一采集单元111包括采样传感器、模数转换器等。所述发送单元112连接于所述第一采集单元111，用于发送所述第一采集单元111 所采集的供电数据。具体地，所述发送单元112基于与所述防窃电装置12的通信协议来将所述第一采集单元111所采集的供电数据予以封装后发送至所述防窃电装置12。例如，所述发送单元112基于与所述防窃电装置12的总线协议来封装所述第一采集单元111所采集的供电数据，并将封装后的供电数据予以发送。又例如，所述发送单元112基于与所述防窃电装置12的诸如Zigbee、蓝牙等无线通讯协议来封装所述第一采集单元111所采集的供电数据，并将封装后的供电数据予以发送。所述供电单元113用于向所述发送单元112和/或第一采集单元111提供电能。 所述供电单元113包括但不限于可充电电池、一次性高性能电池、太阳能电池、感应式供电电路等。优选地，所述供电单元113包括基于所述变压器高压侧的电流来形成感应电能的电能感应器以及高性能电池。例如，所述供电单元113采用基于感应取电的电流互感器以及叠加后备式长寿命电池的方式供电，达到所述发送单元112和/或第一采集单元111 所需要的稳定、持久电能。所述第二采集单元121连接于所述变压器的第二侧线路中，用于采集所述变压器第二侧线路的供电数据。优选地，当所述变压器为降压变压器时，所述第二采集单元121连接在变压器低压侧线路；更为优选地，当所述变压器为三相降压变压器，例如，IOKv转换为市电电压的变压器时，在所述三相降压变压器的低压侧连接第二采集单元121，以便采用三相交流采集来获得各相的供电数据以及各供电数据之间的相互关系。优选地，所述第二采集单元121可包括采样传感器、模数传换器等，以直接采样变压器第二侧线路的交流电流、交流电压等；优选地，所述第二采集单元121与设置在变压器低压侧线路的计量电表或配电监测装置相连接，以便直接读取计量电表或配电监测装置所采集的电压、电流有效值、供电电量以及有功功率、无功功率等；此外，所述第二采集单元 121也可自行采集第二侧线路的电压、电流有效值、供电电量以及有功功率、无功功率等，以便与所连接的计量电表或配电监测装置所采集的相应供电数据进行比较来确定计量电表或配电监测装置的准确度等。其中，所述第二采集单元121与设置在变压器第二侧线路的计量电表及配电监测装置可通过RS485总线或其它总线相连接。所述接收单元122用于接收所述发送单元112所发送的供电数据。优选地，当变压器为单相变压器时，所述接收单元122接收一个数据采集装置11 包含的发送单元112所发送的供电数据；当所述变压器为三相变压器时，所述接收单元122 接收三个数据采集装置11中的每一个所包含的发送单元112所发送的供电数据，其中，每一个数据采集装置11分别设置在三相变压器第一侧的一相线路，即每一个数据采集装置 11各自包含的第一采集单元111连接三相变压器第一侧的一相线路。所述处理单元123用于基于所接收的供电数据、所述第二采集单元121所采集的供电数据以及将所述变压器一侧的供电数据转换至另一侧的预定转换关系来确定是否发生窃电。其中，所述预定转换关系包括任何将所述变压器第一侧的供电数据转换至所述变压器第二侧的转换关系或者将所述变压器的第二侧供电数据转换至所述变压器第一侧的转换关系等；优选地，所述预定转换关系包括将降压变压器的低压侧电流转换至高压侧的电流转换关系、将降压变压器的低压侧功率转换至高压侧的功率转换关系等等。需要说明的是，本领域技术人员应该理解，所述预定转换关系与变压器的第一侧及第二侧的线圈匝数比相关；此外，当变压器为三相变压器时，所述预定转换关系还与三相变压器的接线方式，例如，星型或三角型等，相关。具体地，所述处理单元123先基于一侧的供电数据及该侧的供电数据转换至另一侧的预定转换关系来将该侧的供电数据进行转换，以获得转换后的供电数据，再将该转换后的供电数据与另一侧的供电数据进行比较来确定是否发生窃电。例如，所述处理单元123先对所述第二采集单元121所采集的低压侧的交流电流及交流电压进行模数变换后，再基于诸如FFT运算等方式来计算有功功率、无功功率，并基于预定功率转换关系将所计算出的功率予以转换，以得到转换后的功率，并基于接收的高压侧的电流数据及电压数据计算出高压侧的功率后与转换后的功率进行比较，当两者的差在预定范围内，则确定没有窃电发生，否则确定存在窃电。又例如，所述处理单元123先基于预定电流转换关系将所述第二采集单元121所采集的低压侧的三相交流电流向量予以转换，以得到转换后的电流向量，并基于转换后的电流向量来计算电流有效值，以便与基于来自发送单元112的交流电流所获得的电流有效值进行比较，并基于电流有效值的差值来确定是否有窃电发生，由此可有效简化数据采集装置11的结构，降低其复杂度。综上所述，本发明的有益效果在于，基于变压器第一侧与第二侧的电流、电压等的转换关系，来将一侧的电流、电压、功率等进行转换，以便与另一侧相应数据进行比较，由此可确定所述变压器的供电线路中是否发生窃电，以便能及时采取相关措施，有效降低窃电行为所带来的各种损失。另外，数据采集装置与防窃电装置之间采用无线方式传输数据，使得变压器的高压侧与低压侧之间的电气互相隔离，有效地提高了防窃电系统的安全性和稳定性。本领域技术人员应该理解，上述实施例仅列示性说明本发明的原理及功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此项技术的人员均可在不违背本发明的精神及范围下，对上述实施例进行修改。因此，本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。
权利要求
1.一种数据采集装置，其特征在于，包括连接在变压器第一侧线路的第一采集单元，用于采集所述变压器第一侧线路的供电数据；发送单元，用于发送所述第一采集单元所采集的供电数据；供电单元，用于提供电能。
2.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述第一采集单元连接在变压器高压侧线路。
3.根据权利要求1所述的数据采集装置，其特征在于，所述供电单元至少包括基于所述变压器高压侧的电流来形成感应电能的电能感应器以及备用电池。
4.一种防窃电装置，其特征在于，包括接收单元，用于接收至少一个如权利要求1至3任一项所述的数据采集装置的发送单元所发送的供电数据；至少一个连接在变压器第二侧线路的第二采集单元，用于采集所述变压器第二侧线路的供电数据；处理单元，用于基于所接收的变压器第一侧供电数据、所述第二采集单元所采集的供电数据以及将所述变压器一侧的供电数据转换至另一侧的预定转换关系来确定是否发生窃电。
5.根据权利要求4所述的防窃电装置，其特征在于，当所述变压器为单相变压器时，在所述单相变压器的第一侧的线路中设置有一个所述数据采集装置；当所述变压器为三相变压器时，在所述三相变压器第一侧的每一相的线路中均设置有一个所述数据采集装置。
6.根据权利要求4所述的防窃电装置，其特征在于，所述第二采集单元连接在变压器低压侧线路。
7.根据权利要求6所述的防窃电装置，其特征在于，所述第二采集单元与设置在变压器第二侧线路的计量电表或配电监测装置相连接，以采集所述变压器第二侧线路的供电数据。
8.根据权利要求7所述的防窃电装置，其特征在于，所述第二采集单元与设置在变压器第二侧线路的计量电表或配电监测装置通过RS485总线相连接，以采集所述变压器第二侧线路的供电数据。
9.一种应用于单相或三相变压器的防窃电系统，其特征在于，包括至少一个权利要求1至3任一项所述的数据采集装置；以及权利要求4至8任一项所述的防窃电装置。
全文摘要
本发明提供一种防窃电系统。所述防窃电系统包括数据采集装置和防窃电装置，其中，所述数据采集装置包括用于采集所述变压器第一侧线路的供电数据的第一采集单元；用于发送所述第一采集单元所采集的供电数据的发送单元；及用于提供电能的供电单元；所述防窃电装置包括用于接收至少一个所述发送单元所发送的供电数据的接收单元；用于采集所述变压器第二侧线路的供电数据的第二采集单元；用于基于所接收的变压器第一侧供电数据、所述第二采集单元所采集的供电数据以及将所述变压器一侧供电数据转换至另一侧的预定转换关系来确定是否发生窃电的处理单元。本发明可及时检测出单相或三相变压器窃电行为的发生，以便降低窃电行为带来的损失。
文档编号G01R11/24GK102445577SQ201110314120
公开日2012年5月9日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者刘绍宁, 鞠保平 申请人:华平信息技术股份有限公司