一种配电网络反窃电系统的制作方法

本发明涉及配电领域，尤其涉及一种配电网络反窃电系统。

背景技术：

随着电子、通信和计算机技术的发展，用电量的激增，对加强管理、防止窃电，做好电力用电计量工作提出了更高的要求，电力部门为了防止盗窃电能发生，派出稽查人员定期对配电线路进行检查，但是检查的时间性差、检查不到位，往往无法准确检查出窃电的发生时间、地点以及无法得到相关数据，给取证带来较大困难。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术中的不足，本发明提供一种配电网络反窃电系统，包括：监控主站，设置在各个用电户内部，对用电户的电表及用电户电力总开关，变压器进行监控的监控终端；每个监控终端分别与监控主站进行数据通信；

监控终端包括：一次侧数据采集模块，终端电表数据采集模块，终端开关状态获取模块，终端交流电数据获取模块；

一次侧数据采集模块设置在用电户一次侧电力线上，用于采集一次侧的三相用电信息，包括一次侧电压，电流，功率因数，并将采集的数据上传至监控主站；

终端电表数据采集模块用于按照预设的抄表日或预设的采集时间间隔对用电户的电表数据进行采集、存储；在根据监控主站发出的数据采集控制指令，将采集的电表数据发送给监控主站；

终端开关状态获取模块用于实时采集用电户电力总开关位置状态信息，总开关发生动作时，记录动作时间，并根据监控主站发出的数据采集控制指令发送动作信号；

终端交流电数据获取模块用于按用电户的用电类型，进行电压、电流模拟量采集，测量功率及功率因数，用电户的用电类型包括：民业用电，工业用电，商业用电；

监控主站包括：终端信息汇集模块，数据比较模块，原始信息查询模块，数据处理模块

终端信息汇集模块用于对每个监控终端进行单独储存，并将每个监控终端获取的信息设置获取起始日期以及中止日期，对获取的任一阶段的信息进行汇总，整理形成监控终端的整体数据信息，按照时间段、或按照监控终端用电类型形成一体系报告，通过梯形图、或曲线图、或图表展现在监控主站的显示器上；

数据比较模块用于将监控主站获取的每个监控终端采集的数据信息与该监控终端设置的阈值以及往期监控终端采集的数据信息进行横向对比，统计，找出非正常波动数据，或超出阈值的数据，进行预警提示，并进行存储；

原始信息查询模块用于用户通过监控主站选择查询起始日期和中止日期，在监控主站的监控终端列表中选定监控终端，对该监控终端的采集数据信息进行查询；

数据处理模块用于对当前选定的监控终端采集的数据和历史的采集数据进行处理分析，实现基于图形曲线的方式进行显示，并给用户提供选择监控终端一天内采集的数据信息，或者监控终端一星期采集的数据信息，或者监控终端一个月采集的数据信息，按照时间间隔生成数据趋势曲线，标示出超出阈值的时间点，给监控人员提示。

优选地，监控终端还包括：日数据获取模块，月数据获取模块，电表监测模块，功率因数分析模块，时间校核模块；

日数据获取模块用于将每日采集的数据在次日零点形成各个时数据，并保存预设天数的日数据，形成预设天数的日数据曲线，发送给监控主站；

月数据获取模块用于将每月采集的数据在次月零点形成各种日数据，并保存预设月数的月数据，形成预设月数的月数据曲线，发送给监控主站；

电表监测模块用于监测电表运行状况，监测包括电能表停走，电表参数变更，电表故障信息，电能表飞走，电表时间超差，磁感应干扰，发送给监控主站；

功率因数分析模块用于按预设的功率因数分段限值对用电户的功率因数进行分析统计，记录每月功率因数越限值发生在各区段的累计时间，发送给监控主站；

时间校核模块用于接收监控主站的时钟信息及对时命令，对时误差不超过5s。

优选地，监控终端还包括：用电户计量模块，电费控制模块；

用电户计量模块用于分时计量用电户电能，有功电能按相应的时段分别累计、存储总电能、峰值电能、平值电能、谷值电能；

电费控制模块用于当用电户电费剩余金额小于设定金额时，监控终端发出声光提示；当电费透支金额低于预设透支金额时，监控终端发出用电户电力总开关断电信号，用电户电力总开关中断供电。

优选地，监控主站还包括：数据获取模块，数据统计模块，权限管理模块；

数据获取模块用于设置对监控终端采集的内容，内容包括数据名称、数据类型、监控终端名称、监控终端编号、采集数据项、任务采集数据执行起止时间、采集周期、执行采集数据优先级及正常补采次数，并可根据采集的内容查询采集信息，数据采集模块定时执行采集数据；

数据统计模块用于提供查询监控终端的实时数据、历史日数据、历史月数据、历史抄表日数据、用电户信息、系统信息，将查询的数据以EXCEL电子表格的形式进行保存，同时提供支持组合查询、范围查询、模糊查询搜索方式；

权限管理模块用于设置系统登录的权限及账号密码，当监控人员登录系统后，系统根据设置的权限数据进行认证判断；当确认为合法用户后，根据权限数据和用户定制信息生成用户界面，并根据权限数据限制操作员使用的功能以及可以访问的数据；每一监控人员根据用户名及对应的密码登录进入系统，进行权限允许的操作。

优选地，时间校核模块包括：时间校核芯片，时间校核芯片的一脚接晶振YS1的一端、二脚接晶振YS1的另一端，三、四脚接地，八脚通过二极管DS1接电源VCC，同时通过电容CS1接地，通过电阻RS1与备用电池BT1相连。

优选地，监控终端还包括：电能获取电路；

电能获取电路包括：CS5463单相电能芯片，晶振X2，第二电阻R2，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；

CS5463单相电能芯片的第九脚接电压采集模块输出正极，第十脚接电压采集模块输出负极；第十六脚接电流采集模块输出正极，第十五脚接电流采集模块输出负极，晶振X2两端分别与CS5463单相电能芯片的第一脚和第二十四脚连接；CS5463单相电能芯片的第三脚接通过第二电阻R2接电源，第四电容C4与第五电容C5并列，第四电容C4与第五电容C5并列的第一端接第二电阻R2和电源，第四电容C4与第五电容C5并列的第二端接地；CS5463单相电能芯片的第十一脚和第十二脚接地。

优选地，监控终端还包括：数据通信模块，数据放大模块，数据滤波模块；

数据放大模块，数据滤波模块，数据通信模块依次连接，数据放大模块用于对向监控主站传输的数据信息放大处理，数据滤波模块用于对数据放大模块放大的数据进行滤波，数据通信模块用于对滤波后的数据进行传输；数据通信模块采用射频方式传输，或蓝牙方式传输，或WIFI方式传输；

数据放大模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、电感L；

数据放大模块的输入端与电阻R1的第一端连接，电阻R1第二端，电感L第一端，二极管D1阴极，二极管D2阳极，电容C1第一端，电容C2第一端同时连接，电感L第二端，二极管D1阳极，二极管D2阴极，电容C1第二端，电阻R4第二端，电容C3第二端，电阻R5第二端分别接地；

电容C2第二端，电容C3第一端，电阻R2第二端，三极管Q1基极同时连接，电阻R2第一端，电阻R3第一端分别接电源，电阻R3第二端，电容C4第一端，三极管Q1集电极同时连接，三极管Q1发射极通过电阻R5接地，电容C4接数据放大模块输出端。

从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：

监控主站对每个监控终端进行单独储存，并将每个监控终端获取的信息设置获取起始日期以及中止日期，对获取的任一阶段的信息进行汇总，整理形成监控终端的整体数据信息，按照时间段、或按照监控终端用电类型形成一体系报告，通过梯形图、或曲线图、或图表展现在监控主站的显示器上；将监控主站获取的每个监控终端采集的数据信息与该监控终端设置的阈值以及往期监控终端采集的数据信息进行横向对比，统计，找出非正常波动数据，或超出阈值的数据，进行预警提示，并进行存储；数据处理模块用于对当前选定的监控终端采集的数据和历史的采集数据进行处理分析，实现基于图形曲线的方式进行显示，并给用户提供选择监控终端一天内采集的数据信息，或者监控终端一星期采集的数据信息，或者监控终端一个月采集的数据信息，按照时间间隔生成数据趋势曲线，标示出超出阈值的时间点，给监控人员提示。这样通过监控终端与监控主站配合实现了配电网络反窃电，系统可以检查出窃电的发生时间、地点以及相关数据，给取证带来便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，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为配电网络反窃电系统的整体示意图；

图2为配电网络反窃电系统实施例示意图；

图3为时间校核模块的电路图；

图4为电能获取电路的电路图；

图5为数据放大模块的电路图。

具体实施方式

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将运用具体的实施例及附图，对本发明保护的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实施例提供一种配电网络反窃电系统，如图1和图2所示，包括：监控主站1，设置在各个用电户内部，对用电户的电表及用电户电力总开关，变压器进行监控的监控终端2；每个监控终端2分别与监控主站1进行数据通信；

监控终端2包括：一次侧数据采集模块21，终端电表数据采集模块22，终端开关状态获取模块23，终端交流电数据获取模块24；

一次侧数据采集模块21设置在用电户一次侧电力线上，用于采集一次侧的三相用电信息，包括一次侧电压，电流，功率因数，并将采集的数据上传至监控主站；终端电表数据采集模块22用于按照预设的抄表日或预设的采集时间间隔对用电户的电表数据进行采集、存储；在根据监控主站发出的数据采集控制指令，将采集的电表数据发送给监控主站；终端开关状态获取模块23用于实时采集用电户电力总开关位置状态信息，总开关发生动作时，记录动作时间，并根据监控主站发出的数据采集控制指令发送动作信号；终端交流电数据获取模块24用于按用电户的用电类型，进行电压、电流模拟量采集，测量功率及功率因数，用电户的用电类型包括：民业用电，工业用电，商业用电；

监控主站1包括：终端信息汇集模块11，数据比较模块12，原始信息查询模块13，数据处理模块14

终端信息汇集模块11用于对每个监控终端进行单独储存，并将每个监控终端获取的信息设置获取起始日期以及中止日期，对获取的任一阶段的信息进行汇总，整理形成监控终端的整体数据信息，按照时间段、或按照监控终端用电类型形成一体系报告，通过梯形图、或曲线图、或图表展现在监控主站的显示器上；数据比较模块12用于将监控主站获取的每个监控终端采集的数据信息与该监控终端设置的阈值以及往期监控终端采集的数据信息进行横向对比，统计，找出非正常波动数据，或超出阈值的数据，进行预警提示，并进行存储；原始信息查询模块13用于用户通过监控主站选择查询起始日期和中止日期，在监控主站的监控终端列表中选定监控终端，对该监控终端的采集数据信息进行查询；数据处理模块14用于对当前选定的监控终端采集的数据和历史的采集数据进行处理分析，实现基于图形曲线的方式进行显示，并给用户提供选择监控终端一天内采集的数据信息，或者监控终端一星期采集的数据信息，或者监控终端一个月采集的数据信息，按照时间间隔生成数据趋势曲线，标示出超出阈值的时间点，给监控人员提示。

本实施例中，监控终端2还包括：日数据获取模块25，月数据获取模块26，电表监测模块27，功率因数分析模块28，时间校核模块29；日数据获取模块25用于将每日采集的数据在次日零点形成各个时数据，并保存预设天数的日数据，形成预设天数的日数据曲线，发送给监控主站；月数据获取模块26用于将每月采集的数据在次月零点形成各种日数据，并保存预设月数的月数据，形成预设月数的月数据曲线，发送给监控主站；电表监测模块27用于监测电表运行状况，监测包括电能表停走，电表参数变更，电表故障信息，电能表飞走，电表时间超差，磁感应干扰，发送给监控主站；功率因数分析模块28用于按预设的功率因数分段限值对用电户的功率因数进行分析统计，记录每月功率因数越限值发生在各区段的累计时间，发送给监控主站；时间校核模块29用于接收监控主站的时钟信息及对时命令，对时误差不超过5s。

监控终端还包括：用电户计量模块，电费控制模块；用电户计量模块用于分时计量用电户电能，有功电能按相应的时段分别累计、存储总电能、峰值电能、平值电能、谷值电能；电费控制模块用于当用电户电费剩余金额小于设定金额时，监控终端发出声光提示；当电费透支金额低于预设透支金额时，监控终端发出用电户电力总开关断电信号，用电户电力总开关中断供电。

本实施例中，监控主站1还包括：数据获取模块15，数据统计模块16，权限管理模块17；

数据获取模块15用于设置对监控终端采集的内容，内容包括数据名称、数据类型、监控终端名称、监控终端编号、采集数据项、任务采集数据执行起止时间、采集周期、执行采集数据优先级及正常补采次数，并可根据采集的内容查询采集信息，数据采集模块定时执行采集数据；数据统计模块16用于提供查询监控终端的实时数据、历史日数据、历史月数据、历史抄表日数据、用电户信息、系统信息，将查询的数据以EXCEL电子表格的形式进行保存，同时提供支持组合查询、范围查询、模糊查询搜索方式；权限管理模块17用于设置系统登录的权限及账号密码，当监控人员登录系统后，系统根据设置的权限数据进行认证判断；当确认为合法用户后，根据权限数据和用户定制信息生成用户界面，并根据权限数据限制操作员使用的功能以及可以访问的数据；每一监控人员根据用户名及对应的密码登录进入系统，进行权限允许的操作。

本实施例中，如图3所示，时间校核模块包括：时间校核芯片，时间校核芯片的一脚接晶振YS1的一端、二脚接晶振YS1的另一端，三、四脚接地，八脚通过二极管DS1接电源VCC，同时通过电容CS1接地，通过电阻RS1与备用电池BT1相连。

如图4所示，监控终端还包括：电能获取电路；

电能获取电路包括：CS5463单相电能芯片，晶振X2，第二电阻R2，第四电容C4，第五电容C5，第六电容C6；CS5463单相电能芯片的第九脚接电压采集模块输出正极，第十脚接电压采集模块输出负极；第十六脚接电流采集模块输出正极，第十五脚接电流采集模块输出负极，晶振X2两端分别与CS5463单相电能芯片的第一脚和第二十四脚连接；CS5463单相电能芯片的第三脚接通过第二电阻R2接电源，第四电容C4与第五电容C5并列，第四电容C4与第五电容C5并列的第一端接第二电阻R2和电源，第四电容C4与第五电容C5并列的第二端接地；CS5463单相电能芯片的第十一脚和第十二脚接地。

如图5所示，监控终端还包括：数据通信模块，数据放大模块，数据滤波模块；数据放大模块，数据滤波模块，数据通信模块依次连接，数据放大模块用于对向监控主站传输的数据信息放大处理，数据滤波模块用于对数据放大模块放大的数据进行滤波，数据通信模块用于对滤波后的数据进行传输；数据通信模块采用射频方式传输，或蓝牙方式传输，或WIFI方式传输；

数据放大模块包括：电阻R₁、电阻R₂、电阻R₃、电阻R₄、电阻R₅、电容C₁、电容C₂、电容C₃、电容C₄、二极管D₁、二极管D₂、三极管Q₁、电感L；

数据放大模块的R1起到隔离作用，电感L；和电容C₁组成了并联谐振回路，有效的吸收衰减，还以中心频率为基准对采集信号进行扩频，

数据放大模块包括：电阻R1、电阻R2、电阻R3、电阻R4、电阻R5、电容C1、电容C2、电容C3、电容C4、二极管D1、二极管D2、三极管Q1、电感L；电容C₁为2nF至3nF，在这个范围内具有良好的选频回路，提高载波的灵敏度；

数据放大模块的输入端与电阻R1的第一端连接，电阻R1第二端，电感L第一端，二极管D1阴极，二极管D2阳极，电容C1第一端，电容C2第一端同时连接，二极管D₁、二极管D₂钳位在1V至1.5V之间，电感L第二端，二极管D1阳极，二极管D2阴极，电容C1第二端，电阻R4第二端，电容C3第二端，电阻R5第二端分别接地；经电容C₂引到三极管Q₁发射极上，进行信号的，在经过后，经由电容C₄输出进行后续处理。

电容C2第二端，电容C3第一端，电阻R2第二端，三极管Q1基极同时连接，电阻R2第一端，电阻R3第一端分别接电源，电阻R3第二端，电容C4第一端，三极管Q1集电极同时连接，三极管Q1发射极通过电阻R5接地，电容C4接数据放大模块输出端。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。