防竊能的監測方法
2023-06-30 21:28:41 1
專利名稱：防竊能的監測方法
技術領域：
本發明涉及一種防竊能的監測方法技術背景隨著經濟高速發展，人民生活的迅速提高，企事業單位和居民用能(電、水、煤氣、熱能等)大幅度增長。為了準確計量、合理收費，現在正全面推廣一戶一表。可是，用戶竊能時有發生，造成國家或供能企業嚴重損失。為此國家、地方有關部門都頒布了相關法律、法規，嚴禁竊能。但是，目前監測竊能主要還是靠供能企業派人到現場檢查，有時甚至還動用警力協助檢查。這種辦法費人、費事、費時，效率低，檢查的覆蓋面有限；實際上無法有效堵住竊能現象。因此，採用有效的技術手段，及時發現竊能，已成為供能企業迫切需要解決的問題。
針對這一問題，特別是竊電問題，人們提出了各種辦法，但是，至今也沒找到一種有效方法，可以大面積推廣。
發明內容
本發明的目的是要提供一種防竊能的監測方法，該方法通過智能監測裝置在現場對用戶的用能情況進行連續監測，並在現場完成用戶是否竊能的判定；只是在判定結果為可能竊能時，才發出信息。這樣，既能及時、有效發現問題，又可大大減少通信成本。
本發明的是這樣實現的它包括智能監測裝置，所述的裝置包括單片計算機或微型計算機、輸入/輸出通道口，單片計算機或微型計算機安裝有專用軟體；所述的輸入/輸出通道口中的一個或若干個通道口，與反映供能量信息的計量儀表連接或經供能量數據採集裝置與反映供能量信息的計量儀表連接，採集一組或若干組反映供能量的計量儀表信息，其中每一組的計量儀表信息由一個總計量儀表信息及若干個分計量儀表信息組成，總計量儀表信息反映一輸電線路或一輸能管道的總供能量，若干個分計量儀表信息分別反映該輸電線路的各個分支輸電線路或該輸能管道的各個分支輸能管道的各自的供能量，也即相應於各個分支輸電線路或各個分支輸能管道的用能用戶的各自用能量；所述的輸出通道口中的一個或若干個通道口，輸出判定結果及相關信息；所述的專用軟體包括下述步驟，a、通過輸入輸出通道口將所述的一組或若干組反映同一時刻供能量的計量儀表信息送入監測裝置；
b、根據步驟a中獲得的每一組的各分計量儀表信息，計算出該組分計量儀表信息所反映的各自的供能量之和，將這個和與由根據步驟a中獲得的該組的總計量儀表信息所反映的總供能量，進行比較；c、判別步驟b中的比較結果是否在指定的範圍之內，若在指定的範圍之內，則判定該組所得比較結果為正常，即該組用能用戶未竊能，反之，判定該組比較結果為異常，即該組某些個用能用戶可能竊能；d、存儲或通過輸入/輸出通道口輸出異常判定結果及相關信息，這些相關信息為在執行本步驟之前的預先給定的時間段內監測裝置所獲得的全部或部分信息或據此進行處理所獲得的結果；上述的計量儀表是電能表、水錶、煤氣表、熱能表中的一種或幾種的組合，所述的計量儀表信息可以是反映供能量的數值、脈衝個數，也可以是據此可推算出供能量的其它信息，如電壓、電流、功率等；所述的輸入/輸出通道口中的部分或全部通道口可以是所述的單片計算機或微型計算機本身帶有的輸入/輸出通道口，也可以是由所述的單片計算機或微型計算機與其它電路構成的輸入/輸出通道口，這些通道口可以是相應地與所述的輸入/輸出通道口連接的計量儀表或供能量數據採集裝置或其他裝置也應配置有同樣的接口。
在具體實施的技術方案一中，所述的監測裝置可採用單片計算機，所述的計量儀表為電子式電能表，電子式電能表以有線方式通過所述的輸入/輸出通道，向監測裝置提供反映供電量的脈衝信息。
在具體實施的技術方案二中，所述的監測裝置採用單片計算機，所述的計量儀表為電能表，監測裝置通過RS-485接口與電能表連接，所述的計量儀表信息為電能表提供的反映供電量數值的信息。
在具體實施的技術方案三中，所述的計量儀表為電能表，監測裝置通過所述的輸入/輸出通道與供電量數據採集裝置連接，這些供電量數據採集裝置預先採集所需要的反映供電量數值的信息，一個供電量數據採集裝置可採集多個總電能表信息與分電能表信息。
在具體實施的技術方案四中，所述專用軟體在步驟b後，還包括下述步驟e、判別步驟b中的比較結果是否在指定的範圍之內，若在指定的範圍之內，則判定該組所得比較結果為正常，即該組用能用戶未竊能，反之，判定該組這一次的比較結果為異常；f、步驟e的比較結果判定為正常時，執行步驟i，步驟e的比較結果判定為異常時，對在連續執行步驟a至步驟e中、該組比較結果判定為異常的連續次數α進行統計；
g、若對該組比較結果判定為異常的連續次數α的統計結果超過預先給定的次數Φ，則判定該組的某些用能用戶可能竊能，執行步驟h，若α的統計結果未超過預先給定的次數Φ，則執行步驟i；h、存儲或通過輸入/輸出通道口輸出用能用戶可能竊能的判定結果及相關信息，這些相關信息為在執行本步驟之前的預先給定的時間段內監測裝置所獲得的全部或部分信息或據此進行處理所獲得的結果；i、經預先設定的時間間隔後，執行步驟a；在具體實施的技術方案五中，所述專用軟體在步驟e後，還包括下述步驟j、步驟e的比較結果判定為正常時，執行步驟i，步驟e的比較結果判定為異常時，對在連續λ次執行步驟a至步驟e中、該組比較結果判定為異常的次數β進行統計，上述λ為預先給定的次數；k、若對該組比較判定為異常的次數β的統計結果超過預先給定的次數Ψ，則判定該組的某些用能用戶可能竊能，執行步驟h，若β的統計結果未超過預先給定的次數Ψ，則執行步驟i；較之已有技術而言，本發明的顯著優點一是自動監測效率高；二是有利於用戶進行現場監控及遠程管理；三是應用於遠程管理，可有效提高遠程管理中心的工作效率和減少通信成本開支。
圖1是本發明防竊能監測裝置的原理框圖。
圖2是防竊能監測裝置的主程序流程框圖。
圖3是防竊能監測裝置的功能部件結構框圖。
圖4是一防竊電監測裝置與1組用戶電能表及主站計算機的連線示意圖。
圖5是一個防竊電監測裝置與3組用戶電能表及主站計算機的連線示意圖。
圖6是供電網絡示意圖。
具體實施例方式
下面結合實施例及附圖進一步說明本發明的方法及裝置。
參見圖1，在實施例一中，防竊能的監測裝置主要包括單片計算機11、1至n個輸入/輸出通道口141…14n、程序存儲器12、數據存儲器或寄存器13。單片計算機11用於控制監測裝置的工作並進行信息處理，1至n個輸入/輸出通道口141…14n用於連接一組或若干組反映供能量的計量儀表，以採集這些儀表給出的信息以及輸出判別結果，程序存儲器12用於存放單片計算機11的運行程序及一些固定信息，數據存儲器或寄存器13用於存放數據。上述一組或若干組計量儀表中每一組計量儀表由一個總計量儀表及若干個分計量儀表組成，總計量儀表給出的信息反映其所在的輸電線路或輸能管道的總供能量，若干個分計量儀表給出的信息分別反映其所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路或該輸能管道的各個分支輸能管道的各自的供能量；所述的1至n個輸入/輸出通道口141…14n，可以是單片計算機自身的輸入/輸出通道口，也可以是由單片計算機與外圍電路構成的RS-232通信口、RS-485通信口、USB通信口、MODEM口、無線通信接口、GPRS口、電力線載波通信口、網絡口等各種計算機通信口。程序存儲器12及數據存儲器或寄存器13，可以是單片機內部帶有的程序存儲器、數據存儲器或寄存器，也可以是與單片計算機連接的獨立於單片計算機之外的集成電路。
參見圖2，圖中示出存放在程序存儲器12中的程序的流程框圖，該程序流程框圖描述了對一組計量儀表信息進行採集、處理、判別、輸出的流程。流程由步驟201至206構成。步驟201，分別通過1至n個輸入/輸出通道口141…14n中的一個或若干個通道口，採集該組總計量儀表M給出的信息及j個分計量儀表M1、M2…Mj給出的信息，總計量儀表M給出的信息反映其所在的一供能輸電線路或輸能管道的總供能量Ω，j個分計量儀表給出的信息分別反映其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路或該輸能管道的各個分支輸能管道的各自的供能量Φ1、Φ2…Φj；步驟202，根據各分計量儀表M1、M2…Mj給出的信息Φ1、Φ2…Φj，計算出這些個分計量儀表各自反映的供能量Φ1、Φ2…Φj之和∑，將這個和∑與由總計量儀表M的信息而得到的Ω，進行比較；步驟203，判別比較結果Γ，若比較結果在指定範圍Δ內，則執行步驟204，否則執行步驟205；步驟204，判定比較結果Γ為正常，即用能用戶未竊能；步驟205，判定比較結果Γ為異常，即用能用戶可能竊能；步驟206，將判定結果存入數據存儲器或寄存器13中，或者將判定結果通過輸入/輸出通道口141…14n，中的一個或若干個通道口輸出。
步驟202所述的比較，通常可以按下述公式進行，Γ＝＝|Ω-∑|÷Ω步驟203則是判別Γ是否在指定範圍Δ內，即Γ≤Δ？若Γ≤Δ說明Γ在指定範圍Δ內，則執行步驟204，若Γ＞Δ說明Γ不在指定範圍Δ內，則執行步驟205。
參見圖3，圖中示出一種防竊能監測裝置的功能性部件結構，由RS-485通信口31、單片計算機32和數據機MODEM33三大功能性部件構成。其中，RS-485通信口31主要包括集成單片機電路321的相應口與RS-485收發電路311；單片計算機32包括集成單片機電路321和與集成單片機電路321連接的單片計算機晶振電路322、分頻電路323、可編程通信接口電路324及單片計算機復位電路325；數據機MODEM33包括集成數據機電路331和與集成數據機電路331連接的數據機接口電路332、數據機晶振電路333和數據機復位電路334。
集成單片機電路321種帶有存放程序的程序存儲器及存放數據的數據存儲器，在程序存儲器中存放有控制整個監測裝置工作的程序。集成單片機電路321通過其RSD、TXD及相應口線與RS-485收發電路311連接，從而構成一個RS-485通信口31。這個通信口用作連接一組或若干組反映供能量的計量儀表，以採集這些儀表給出的信息。可編程通信接口電路324的時鐘信號由單片機321輸出的相應信號經分頻電路323分頻而得。單片機電路321通過其數據總線及地址總線與可編程通信接口電路324連接，組成串行通道口，該串行通道口再與集成數據機電路331連接，用作輸出判別結果。
參見圖4，圖中示出一防竊電監測裝置與一組用戶電能表及主站計算機的連線示意圖。監測裝置40的RS-485通信口通過雙絞線L1連接一組反映供電量的電能表的RS-485通信口，該組電能表包括一個總電能表M及j個分電能表M1、M2…Mj，總電能表M給出的是其所在的一輸電線路的總供電量Ω，j個分電能表M1、M2…Mj分別給出的是其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路的各自的供電量Φ1、Φ2…Φj，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量。監測裝置40的數據機通過電話線L2連接公用電話網PSTN。供電企業主站的計算機P也通過其數據機與公用電話網PSTN連接。
結合參見圖2、圖3、圖4單片計算機32定時通過RS-485通信口採集一組電能表給出的信息，該組電能表包括一個總電能表M及j個分電能表M1、M2…Mj，其中總電能表M給出的是其所在的輸電線路的總供電量Ω，j個分電能表M1、M2…Mj分別給出的是該輸電線路的各個分支電路的供電量Φ1、Φ2…Φj，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量。單片計算機32將這些供電量數據存入數據存儲器；隨即計算出這些分支電路的供電量Φ1、Φ2…Φj之和∑∑＝＝Φ1+Φ2+…+Φj，將這個和∑與總電能表M給出的總供電量Ω，進行比較，比較可按下述公式計算進行，Γ＝＝|Ω-∑|÷Ω；
然後，判別Γ是否在指定範圍Δ內，即Γ≤Δ？若Γ≤Δ說明Γ在指定範圍Δ內，則判定比較結果為正常，即用電用戶未竊電，判定的結果可存儲起來；若Γ＞Δ說明Γ不在指定範圍Δ內，則判定比較結果為異常，即用電用戶可能竊電，監測裝置40將判定結果存入數據存儲器，並隨即通過數據機33撥號，經公用電話交換網PSTN，接通供電企業主站計算機P，向其發出報警或提示信息。
如果將圖3中的數據機MODEM換成GPRS模塊，且供電企業的主站計算機也已接入GPRS網絡的話；那麼，在判定結果為異常時，就可以通過GPRS網絡，向供電企業的主站計算機P發出報警或提示信息。
參見圖5，圖中示出圖5是一個防竊電監測裝置與3組用戶電能表及主站計算機的連線示意圖。防竊電監測裝置50的RS-485通信口通過雙絞線L51連接第I組及第II組反映相應供電量的電能表M10、M11、M12…M1i及M20M21、M22…M2j，監測裝置50的RS-485通信口通過雙絞線L51又連接中間裝置Z3，該中間裝置Z3的另一個RS-485通信口通過雙絞線L53連接該組反映相應供電量的電能表M30及M31、M32…M3k。監測裝置50的數據機通過電話線L52連接公用電話網PSTN。供電企業主站的計算機P5也通過其數據機與公用電話網PSTN連接。
每組電能表包括一個總電能表及若干個分電能表，總電能表給出的是其所在的輸電線路的總供電量，若干個分電能表給出的分別是其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路的各自的供電量，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量。第I組的總電能表為M10，給出的是其所在的輸電線路的總供電量Ω1，分電能表分別為M11、M12…M1i，相應給出的分別是其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路的各自的供電量，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量，Φ11、Φ12…Φ1i；第II組的總電能表為M20，給出的是其所在的輸電線路的總供電量Ω2，分電能表分別為M21、M22…M2j，相應給出的分別是其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路的各自的供電量，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量，Φ21、Φ22…Φ2i；第III組的總電能表為M30，給出的是其所在的輸電線路的總供電量Ω3，分電能表分別為M31、M32…M3k，相應給出的分別是其各自所在的該輸電線路的各個分支的輸電線路的各自的供電量，也即相應於各個分支的輸電線路的用戶的用電量，Φ31、Φ32…Φ3k.。
參見圖6，圖中示出一向用戶供電的供電網絡示意圖。圖中有3條輸電線路L10、L20、L30。輸電線路L10有i條分支的輸電線路L11、L12……L1i，各自向用電用戶Y11、Y12……Y1i供電，輸電線路安裝有總電能表M10，反映該輸電線路的總供電量Ω1，各分支輸電線路各自安裝有分電能表M11、M12……M1，各自反映對各自的用戶的供電量Φ11、Φ12…Φ1i。相應地，輸電線路L20，有j條分支輸電線路L21、L22……L2j，用電用戶Y21、Y22……Y2j，電能表M20、M21、M22……M2j，供電量Ω2、Φ21、Φ22…Φ2j；輸電線路L30，有k條分支輸電線路L31、L32……L3j，用電用戶Y31、Y32……Y3k，電能表M30、M31、M32……M3k，供電量Ω3、Φ31、Φ32…Φ3k。
此圖也可用來表示向用戶供應其它能源的供能網絡示意圖。此時，L10、L11、L12……L1i、L20、L21、L22……L2j、L30、L31、L32……L3j表示輸能管道，Y11、Y12……Y1i、Y21、Y22……Y2j、Y31、Y32……Y3k表示用能用戶，M10、M11、M12……M1、M20、M21、M22……M2j、M30、M31、M32……M3k表示反應供能量的計量儀表，Ω1、Φ11、Φ12…Φ1i、Ω2、Φ21、Φ22…Φ2j、Ω3、Φ31、Φ32…Φ3k表示用能量。
權利要求
1.一種防竊能的監測方法，其特徵在於包括智能監測裝置，所述的裝置包括單片計算機或微型計算機、輸入/輸出通道口，單片計算機或微型計算機安裝有專用軟體；所述的輸入/輸出通道口中的一個或若干個通道口，與反映供能量信息的計量儀表連接或經供能量數據採集裝置與反映供能量信息的計量儀表連接，採集一組或若干組反映供能量的計量儀表信息，其中每一組的計量儀表信息由一個總計量儀表信息及若干個分計量儀表信息組成，總計量儀表信息反映一輸電線路或一輸能管道的總供能量，若干個分計量儀表信息分別反映該輸電線路的各個分支輸電線路或該輸能管道的各個分支輸能管道的各自的供能量，也即相應於各個分支輸電線路或各個分支輸能管道的用能用戶的各自用能量；所述的輸出通道口中的一個或若干個通道口，輸出判定結果及相關信息；所述的專用軟體包括下述步驟，a、通過輸入輸出通道口將所述的一組或若干組反映同一時刻供能量的計量儀表信息送入監測裝置，b、根據步驟a中獲得的每一組的各分計量儀表信息，計算出該組分計量儀表信息所反映的各自的供能量之和，將這個和與由根據步驟a中獲得的該組的總計量儀表信息所反映的總供能量，進行比較，c、判別步驟b中的比較結果是否在指定的範圍之內，若在指定的範圍之內，則判定該組所得比較結果為正常，即該組用能用戶未竊能，反之，判定該組比較結果為異常，即該組某些個用能用戶可能竊能，d、存儲或通過輸入/輸出通道口輸出異常判定結果及相關信息，這些相關信息為在執行本步驟之前的預先給定的時間段內監測裝置所獲得的全部或部分信息或據此進行處理所獲得的結果。
2.根據權利要求1所述的防竊能的監測方法，其特徵在於所述的計量儀表是電能表、水錶、煤氣表、熱能表中的一種或幾種的組合，所述的計量儀表信息可以是反映供能量的數值、脈衝個數，也可以是據此可推算出供能量的其它信息，如電壓、電流、功率等。
3.根據權利要求1所述的防竊能的監測方法，其特徵在於所述的輸入/輸出通道口中的部分或全部通道口可以是所述的單片計算機或微型計算機本身帶有的輸入/輸出通道口，也可以是由所述的單片計算機或微型計算機與其它電路構成的輸入/輸出通道口，這些通道口，相應地與所述的輸入/輸出通道口連接的計量儀表或供能量數據採集裝置或其他裝置也應配置有同樣的接口。
4.根據權利要求1或2或3中任何一個權利要求所述的防竊能的監測方法，其特徵在於所述的監測裝置採用單片計算機，所述的計量儀表為電子式電能表，電子式電能表以有線方式通過所述的輸入/輸出通道，向監測裝置提供反映供電量的脈衝信息。
5.根據權利要求1或2或3中任何一個權利要求所述的防竊能的監測方法，其特徵在於所述的監測裝置採用單片計算機，所述的計量儀表為電能表，監測裝置通過RS-485接口與電能表連接，所述的計量儀表信息為電能表提供的反映供電量數值的信息。
6.根據權利要求1或2或3中任何一個權利要求所述的防竊能的監測方法，其特徵在於所述的計量儀表為電能表，監測裝置通過所述的輸入/輸出通道與供電量數據採集裝置連接，這些供電量數據採集裝置預先採集所需要的反映供電量數值的信息，一個供電量數據採集裝置可採集多個總電能表信息與分電能表信息。
7.根據權利要求1中所述的任何一種防竊能的監測方法，其特徵在於在步驟b後，還包括下述步驟e、判別步驟b中的比較結果是否在指定的範圍之內，若在指定的範圍之內，則判定該組所得比較結果為正常，即該組用能用戶未竊能，反之，判定該組這一次的比較結果為異常；f、步驟e的比較結果判定為正常時，執行步驟i，步驟e的比較結果判定為異常時，對在連續執行步驟a至步驟e中、該組比較結果判定為異常的連續次數α進行統計；g、若對該組比較結果判定為異常的連續次數α的統計結果超過預先給定的次數Φ，則判定該組的某些用能用戶可能竊能，執行步驟h，若α的統計結果未超過預先給定的次數Φ，則執行步驟i；h、存儲或通過輸入/輸出通道口輸出用能用戶可能竊能的判定結果及相關信息，這些相關信息為在執行本步驟之前的預先給定的時間段內監測裝置所獲得的全部或部分信息或據此進行處理所獲得的結果；i、經預先設定的時間間隔後，執行步驟a。
8.根據權利要求7中所述的任何一種防竊能的監測方法，其特徵在於在步驟e後，還包括下述步驟j、步驟e的比較結果判定為正常時，執行步驟i，步驟e的比較結果判定為異常時，對在連續λ次執行步驟a至步驟e中、該組比較結果判定為異常的次數β進行統計，上述λ為預先給定的次數，；k、若對該組比較判定為異常的次數β的統計結果超過預先給定的次數ψ，則判定該組的某些用能用戶可能竊能，執行步驟h，若β的統計結果未超過預先給定的次數ψ，則執行步驟i。
全文摘要
本發明涉及一種防竊能的監測方法，它包括智能監測裝置，該裝置包括單片計算機或微型計算機、輸入/輸出通道口，單片計算機或微型計算機安裝有專用軟體；所述的輸入/輸出通道口中的一個或若干個通道口，與反映供能量信息的計量儀表連接或經供能量數據採集裝置與反映供能量信息的計量儀表連接，總計量儀表信息反映一輸電線路或一輸能管道的總供能量，若干個分計量儀表信息分別反映該輸電線路的各個分支輸電線路或該輸能管道的各個分支輸能管道的各自的供能量，所述的輸出通道口中的一個或若干個通道口，輸出判定結果及相關信息。本發明只是在判定結果為可能竊能時，才發出信息。這樣，既能及時、有效發現問題，又可大大減少通信成本。
文檔編號G01R11/24GK1896692SQ20051020038
公開日2007年1月17日 申請日期2005年7月11日 優先權日2005年7月11日
發明者陳學恭, 陳丹 申請人:陳學恭, 陳丹