一种窃电取证装置的制作方法

1.本实用新型涉及电力设施技术领域，尤其涉及一种窃电取证装置。


背景技术：

2.电力是以电能作为动力的能源。窃电现象一直是电力企业十分关注的问题，窃电违反法律，损害电力企业利益，导致用电不公平，而且还带来一系列的安全隐患和社会问题。
3.防窃电的问题是电力管理部门长期存在的管理难题。当前窃电已经从传统的搭线方式转变为技术窃电。技术窃电通过改变计量电表的接线，使得计量电表无法准确计量电能。目前技术窃电十分隐蔽，窃电行为难以发现，需要工作人员使用验电器进行验电及摄像机拍照取证，需携带大量的设备进行操作，窃电行为取证困难，工作效率低。
4.因此，需要如今亟需一种窃电取证装置，能够对窃电行为进行监控、取证。


技术实现要素：

5.本实用新型主要解决目前技术窃电十分隐蔽，窃电行为难以发现，窃电行为取证困难，工作效率低等技术问题，提出一种窃电取证装置，通过检测到人员开箱和生物入侵，实现对窃电行为进行监控、取证。
6.本实用新型提供了一种窃电取证装置，包括：控制器、开盖检测单元、入侵检测单元、隐形摄像机单元、rs-485电能表采集单元、gps定位授时单元、电能计量单元和4g无线通信单元；
7.所述控制器的gpio1接口与开盖检测单元连接；
8.所述控制器的gpio2接口与入侵检测单元连接；
9.所述控制器的gpio3接口与隐形摄像机单元连接；
10.所述控制器的uart0接口与rs-485电能表采集单元连接；
11.所述控制器的uart1接口与gps定位授时单元连接；
12.所述控制器的spi接口与电能计量单元连接；
13.所述控制器的uart3接口与4g无线通信单元连接；所述4g无线通信单元与隐形摄像机单元的以太网接口连接。
14.优选的，所述开盖检测单元采用光电型接近开关。
15.优选的，所述入侵检测单元采用热释电红外传感器。
16.优选的，所述隐形摄像机单元采用微型摄像机。
17.优选的，所述rs-485电能表采集单元具有rs-485电平转化芯片，所述rs-485电平转化芯片与电能表的rs-485接口连接。
18.优选的，所述gps定位授时单元采用北斗定位模块。
19.优选的，所述控制器采用基于cortex-m7内核的stm32f746处理器。
20.本实用新型提供的一种窃电取证装置，采用光电型接近开关实现电表箱开启检
测；采用红外热释电传感器实现生物入侵检测；采用基于以太网传输的隐形摄像机实现窃电抓拍；采用电能计量单元实现电能计量和改表窃电识别。采用rs-485电能表采集单元实现对电能表数据的采集；采用gps定位授时单元实现统一授时管理；选用4g无线通信模块实现无线通信。通过增加电能计量单元，与原电表采集数据对比，确定窃电行为。通过开箱检测-人体红外检测，能够检测到人员开箱动作；当检测到电表箱开启，同时生物入侵时，开启隐形摄像机单元，进行图像抓拍和图片存储；能够实现对窃电行为进行监控、取证。
附图说明
21.图1是本实用新型提供的窃电取证装置的结构示意图；
22.图2是接近开关的原理示意图；
23.图3是接近开关的检测电路示意图；
24.图4是热释电红外传感器的电路示意图；
25.图5是电能计量单元的原理示意图。
具体实施方式
26.为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部内容。
27.如图1所示，本实用新型实施例提供的窃电取证装置，包括：控制器、开盖检测单元、入侵检测单元、隐形摄像机单元、rs-485电能表采集单元、gps定位授时单元、电能计量单元和4g无线通信单元；
28.所述控制器采用基于cortex-m7内核的stm32f746处理器，具有gpio1接口、gpio2接口、gpio3接口、uart0接口、uart1接口、spi接口、uart3接口。
29.所述控制器的gpio1接口与开盖检测单元连接；所述开盖检测单元采用光电型接近开关。如图2所示，接近开关有棕色、黑色和蓝色三条引出线，分别为电源的正极和负极以及开关信号线。当接近开关供电并正常工作时，存在开箱动作，则信号线又电平输出为高电平，因此控制器可以通过检测该信号线的电平变化实现开箱检测。如图3所示，由于控制器的gpio引脚电平为3.3v，因此需要电压转换。本实用新型选用光耦器件实现电压转化，同时也是一种电气隔离电路，可以保护控制器端电路。接近开关的三条信号线接入j3接口，当开箱后黑色信号线电平由0v变为12v，光耦内部的led二极管由导通变为关闭，则输出的int信号由低电平转变为高电平。
30.所述控制器的gpio2接口与入侵检测单元连接；所述入侵检测单元采用热释电红外传感器。热释电红外传感器是利用温度变化的特征来探测红外线的辐射，采用双元补偿的方法抑制温度变化产生的干扰，提高了传感器的工作稳定性。热释电红外传感器呈伞面辐射信号，当有热能源移动到信号覆盖区域内，会输出脉冲信号。控制器通过检测脉冲信号判断是否有生物入侵。本实施例选用型号为rd-623的热释电红外传感器，如图4所示，采用biss0001芯片作为传感器的信号处理芯片，该芯片内部集成了运算放大器、电压比较器、延迟定时器、状态控制器等，采用cmos工艺，解调范围宽，可以有效抑制干扰，保证稳定工作。
31.所述控制器的gpio3接口与隐形摄像机单元连接；所述隐形摄像机单元采用微型摄像机，型号为t111。
32.所述控制器的uart0接口与rs-485电能表采集单元连接；所述rs-485电能表采集单元具有rs-485电平转化芯片，所述rs-485电平转化芯片与电能表的rs-485接口连接。控制器的uart接口和rs-485协议芯片的结合实现rs-485通信，连接电能表的rs-485接口，实时读取电能表的电量。
33.所述控制器的uart1接口与gps定位授时单元连接；所述gps定位授时单元采用北斗定位模块，具体型号为中科微电子的atgm332d。控制器读取gps定位授时单元传输的时间信息和地理坐标信息。作为与电力系统的统一时间基准。
34.所述控制器的spi接口与电能计量单元连接。如图5所示，电能计量单元选用rn8209d芯片，其主要实现针对两相交流电的电能采集。比较电能计量单元和rs-485接口读取的电能表的用电量。当两者存在差值时，则说明用户改线窃电。
35.所述控制器的uart3接口与4g无线通信单元连接；所述4g无线通信单元与隐形摄像机单元的以太网接口连接。通过4g无线通信单元连接上层监控系统，能够将开箱信号和入侵信号发送到层监控系统。为了实现设备小型化，4g无线通信单元选用m400-b模块，该模块采用mini pcie接口，尺寸仅有60mm*45mm，可以实现以太网到4g之间的无线传输。隐形摄像机单元通过以太网协议接口接入4g无线通信单元，即可实现4g传输。m400-b模块具有较高的集成度，满足工业级运行要求，适合各种工业场景的集成开发。
36.另外，窃电侦查取证装置配置ac/dc供电电路和电池供电与市电供电切换电路，实现两种供电模式的自动切换。
37.本实用新型窃电侦查取证装置的工作过程：
38.首先进行系统初始化，上电初始状态下，隐形摄像机单元关闭。开盖检测单元进行开箱监测，判断是否存在开箱，当出现开箱信号后，等待生物入侵检测结果。
39.若经过指定时间(例如20分钟)的等待无生物入侵，则控制器输出电表箱异常开启告警信息。说明此时可能是强风或者建设施工导致的电表箱开启。若检测到入侵信号，则开启隐形摄像机单元，进行视频抓拍，控制器输出用户窃电告警信息。
40.当上层监控系统监控到用户窃电告警信息后，通过实时传输的视频信息、地理坐标信息，判断窃电位置。通知电力营销人员及时现场排查。
41.当开箱信号消失后，则等待指定时间(例如5分钟)后，关闭隐形摄像机单元。说明窃电行为完成，恢复现场。
42.需要注意的是，电力营销人员在日常工作中也会开启电表箱，生物入侵检测同样可以检测到入侵信号。此时仍然以窃电行为管理，由上层监控系统的后台管理人员对该类数据进行排查。
43.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其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，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。