专利名称：具有远程通讯功能的防窃电方法及装置的制作方法
具有远程通讯功能的防窃电方法及装置主支术令页域本发明涉及测量电功率时间积分的技术，特别是涉及借助微处理器、用数 字无线通信方式计量电能消耗，同时避免并指示欺骗性使用的方法和装置。背景手支术目前，电力管理部门普遍面临"防窃电"的难题，某些电力用户受到利益 驱动，采用各种窃电手段以非法获取经济利益。虽然各电力管理部门已采取各种防窃电手段， 但由于窃电手段的多样性和多变性，以及电力用户面广、量大，导致窃电查处的工作量相当 大，依靠人工管理不可能全天候对用户实施有效监控。现有的智能防窃电方法众多，归纳起来大致有两种一种是通过对计量表计的计量原理和结构设计进行改造，如双回路电流取样、开盖/开 端盖监测等，来实现防窃电监测的目的。但由于窃电手段的多样性、多变性以及隐蔽性，许 多窃电行为避开了对计量表计的非法攻击，导致计量表计的防窃电措施无法奏效。另一种是对通过对供电变压器的电能计量及对台区所辖所有计量表计的数据采集、比 较，来实现防窃电监测的目的。但每个供电变压器的供电用户数量众多，现场复杂，窃电侦 测的准确性差，即使发现了窃电行为，要排查、确定窃电点也比较困难。发明内容本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种在 对集中安装的居民计量仪表远程抄表的同时，能实时监测计量仪表的异常，有效地缩小窃电 侦测范围的防窃电方法及装置。本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现设计、使用一种具有远程通讯功能的防窃电装置，包括计量单元，用于对计量箱电源进绂进行电压和电流取样，并对谈取样信号进行处理卄算 得出计量箱所有用户的用电功率；微处理单元，用于累计得到计量箱所有用户的实际总消费电量E总，和采集计量箱中所有用户计量表计中各用户的消费电量Ei并计算所有用户计量表计的电量数据SEi，将两者 比较，判断所述计量箱所辖的一个或多个用户的计量表计是否出现异常或发生窃电行为，如 果出现异常或发生窃电行为，则主动上报至远方数据集中器或主站；通讯单元，所述微处理单元借助通讯单元分别与所有用户计量表计和远方数据集中器/ 主站通讯；供电单元，用于分别为计量单元、微处理单元和通讯单元提供电源。 提出一种具有远程通讯功能的防窃电方法，包括以下步骤，① 所述防窃电装置的计量单元对计量箱电源进线进行电压和电流取样，并对取样信号 处理计算得到计量箱所有用户的用电功率，所述微处理单元计算计量箱所有用户实际总消费 电量E总并存储；② 所述微处理单元控制所述通讯单元按照预先设定的时间间隔T定时逐一釆集计量箱 中的所有用户计量表计中各用户的消费电量Ei;③ 所述微处理单元对釆集到的各用户消费电量Ei进行求和计算得到所有用户计量表 计的电量数据SEi,并与其自身计量得到的所有用户实际总消费电量E总进行比较，计算得 到两电量的误差r，当计算误差r大于预先设定的误差允许阀值R时，判断为计量箱所辖的 一个或多个用户的计量标表计出现异常和/或发生窃电行为，该判断结果通过所述通讯单元主 动上报至远方数据集中器或主站。同现有技术相比较，本发明的有益效果在于在自动抄表系统的基础上，实现对集中安 装的居民计量仪表远程抄表的同时，能实时监测计量仪表是否发生异常或发生窃电行为；既 克服了计量表计防窃电措施侦测范围小、手段单一的缺点，又克服了针对整个台区进行反窃 电监测的侦测范围过大、准确性差、窃电点定位难的不足，有效地缩小了窃电侦测范围，有 利于窃电査处进而尽量杜绝窃电。
图1是本发明具有远程通讯功能的防窃电装置的原理方框示意图；图2是本发明具有远程通讯功能的防窃电方法的原理方框示意图。
具体实施方式
以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。 如图l所示，本发明具有远程通讯功能的防窃电装置，包括计量单元10,包括电压/电流取样回路11和专用计量芯片12，电压/电流取样回路11 用于对计量箱电源进线进行电压和电流取样，所述专用计量芯片12对所述电压/电流取样回 路ll的取样信号进行模/数转换、信号放大，然后运算得到计量箱所有用户的用电功率；微处理单元20,包括微控制器21和存储器22,该微控制器21和存储器22在物理上是 单独存在或为一整体；微控制器21用于累计得到计量箱所有用户的实际总消费电量E总，和 釆集计量箱中所有用户计量表计中各用户的消费电量Ei并计算所有用户计量表计的电量数据 SEi,将两者比较，判断所述计量箱所辖的一个或多个用户的计量表计是否出现异常或发生 窃电行为，如果出现异常或发生窃电行为，则主动上报至远方数据集中器或主站；通讯单元30,包括RS485通讯模块31和无线/载波通讯模块32,所述RS485通讯模块 31与计量箱中的所有用户计量表计通讯连接，所述无线/载波通讯模块32与远方数据集中器/ 主站通讯连接，所述微处理单元20借助通讯单元30分别与所有用户计量表计和远方数据集 中器/主站通讯；供电单元40，用于分别为计量单元IO、微处理单元20和通讯单元30提供电源，该供 电单元4采用三相四线制和单相两线制供电模式，以保证本发明装置同时适应于三相、单相 两种进线模式的民用计量箱。本发明具有远程通讯功能的防窃电方法，如图I、图2所示，将本发明防窃电装置l分 别借助分户电源线6和RS485总线7与各用户计量表计3相连，包括以下步骤① 本发明装置1的计量单元IO对计量箱电源进线5进行电压和电流取样，并对取样信 号处理计算得到计量箱2所有用户的用电功率，所述微处理单元20计算计量箱2所有用户实 际总消费电量E总并存储；② 所述微处理单元20控制所述通讯单元30按照预先设定的时间间隔T定时逐一采集计量箱中的所有用户计量表计3中各用户的消费电量Ei;③所述微处理单元20对采集到的各用户消费电量Ei进行求和计算得到所有用户计量 表计3的电量数据5:Ei，并与其自身计量得到的所有用户实际总消费电量E总进行比较，计 算得到两电量的误差r,+五2十."+五w r = | ￡总;^卜讓当计算误差r大于预先设定的误差允许阈值R时，判断为计量箱所辖的一个或多个用户 的计量标表计出现异常和/或发生窃电行为，该判断结果通过所述通讯单元30的无线/载波通 讯模块32主动上报至远方数据集中器/主站4。无线/载波通讯模块32与远方变压器侧的数 据集中器配合建立下行通讯信道并作为一透明通讯通道，结合基于GPRS/CDMA移动通讯技术、 光纤、PSTN等上行信道通讯技术，实现主站与数据集中器、数据集中器与用户计量表计之间 的数据通讯。所述无线/载波通讯模块，可根据实际需要相应技术，如低压电力线载波、短距 无线自组网通讯等串行通讯技术。选择不同的通讯技术，专用电能计量/数据采集终端的功能 存在如下区别a) 当采用低压电力线载波技术时，当监测到窃电等异常现象发生时，微控制器置状态标 志位，由远方主站系统、数据集中器通过定时轮询侦测异常状态。b) 当釆用短距无线自组网通讯技术时，当监测到窃电等异常现象发生时，微控制器主动 上报异常状态，提高了整个系统的通讯效率。所述预先设定的时间间隔T、误差允许阈值R可在本地或远程设置和修改。
权利要求
1.一种具有远程通讯功能的防窃电装置，其特征在于包括计量单元(10)，用于对计量箱电源进线作电压和电流取样，并对该取样信号进行处理计算得出所述计量箱所有用户的用电功率；微处理单元(20)，用于累计得到计量箱所有用户的实际总消费电量E总，和采集计量箱中所有用户计量表计中各用户的消费电量Ei并计算所有用户计量表计的电量数据∑Ei，将两者比较，判断所述计量箱所辖的一个或多个用户的计量表计是否出现异常或发生窃电行为，如果出现异常或发生窃电行为，则主动上报至远方数据集中器或主站；通讯单元(30)，所述微处理单元(20)借助通讯单元(30)分别与所有用户计量表计和远方数据集中器/主站通讯；供电单元(40)，用于分别为计量单元(10)、微处理单元(20)和通讯单元(30)提供电源。
2. 如权利要求1所述的具有远程通讯功能的防窃电装置，其特征在于所述供电单元(4) 采用三相四线制和/或单相两线制供电模式。
3. 如权利要求l所述的具有远程通讯功能的防窃电装置，其特征在于所述计量单元(IO) 包括电压/电流取样回路(11)和专用计量芯片(12),所述专用计量芯片(12)对所述电 压/电流取样回路(11)的取样信号进行模/数转换、信号放大，然后运算得到计量箱所有 用户的用电功率。
4. 如权利要求l所述的具有远程通讯功能的防窃电装置，其特征在于所述微处理单元(20) 包括微控制器(21)和存储器(22)，该微控制器(21)和存储器(22)在物理上是单独 存在或为一整体。
5. 如权利要求l所述的具有远程通讯功能的防窃电装置，其特征在于所述通讯单元(30)包括RS485通讯模块(31)和无线/载波通讯模块(32),所述RS485通讯模块(31)与计 量箱中的所有用户计量表计通讯连接，所述无线/载波通讯模块(32)与远方数据集中器/ 主站通讯链接。
6. —种使用如权利要求5所述防窃电装置的防窃电方法，其特征在于包括以下步骤，① 所述防窃电装置的计量单元(10)对计量箱电源进线作电压和电流取样，并就该取样 信号处理计算得到计量箱所有用户的用电功率，所述微处理单元(20)累计得到计量 箱所有用户的实际总消费电量E总并存储；② 所述微处理单元(20)控制所述通讯单元(30)按照预先设定的时间间隔T定时逐一釆集计量箱中的所有用户计量表计中各用户的消费电量Ei;③ 所述微处理单元(20)对采集到的各用户消费电量E!进行求和计算得到所有用户计量 表计的电量数据EEi,并与其自身计量得到的所有用户的实际总消费电量E总进行比 较，计算得到两电量的误差r,当计算误差r大于预先设定的误差允许阈值R时，判 断为计量箱所辖的一个或多个用户的计量标表计出现异常和/或发生窃电行为，该判断 结果通过所述通讯单元(30)主动上报至远方数据集中器或主站。
7. 如权利要求5所述的防窃电方法，其特征在于所述预先设定的时间间隔T可在本地或远 程设置和修改。
8. 如权利要求5所述的防窃电方法，其特征在于所述误差允许阔值R可在本地或远程设置 和修改。
全文摘要
本发明涉及一种具有远程通讯功能的防窃电方法及装置，包括以下步骤①所述防窃电装置对计量箱电源进线进行电压和电流取样，计算计量箱所有用户的实际总消费电量E<sub>总</sub>；②定时逐一采集计量箱中的所有用户计量表计中各用户的消费电量E<sub>i</sub>；③对采集到的各用户消费电量E<sub>i</sub>进行求和计算得到所有用户计量表计的电量数据∑E<sub>i</sub>，并与所述实际总消费电量E<sub>总</sub>进行比较，计算得到两电量的误差r，当计算误差r大于预先设定的误差允许阀值R时，判断为计量箱所辖的一个或多个用户的计量标表计出现异常和/或发生窃电行为，该判断结果主动上报至远方数据集中器或主站。本发明的有益效果在于能实时监测计量仪表是否发生异常或发生窃电行为；有效地缩小了窃电侦测范围。
文档编号G01R11/00GK101216505SQ20081006507
公开日2008年7月9日 申请日期2008年1月14日 优先权日2008年1月14日
发明者王荣安 申请人:深圳浩宁达仪表股份有限公司