CN105867277A - 基于物联网的新型智能防窃电*** - Google Patents

基于物联网的新型智能防窃电*** Download PDF

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CN105867277A CN201610344674.2A CN201610344674A CN105867277A CN 105867277 A CN105867277 A CN 105867277A CN 201610344674 A CN201610344674 A CN 201610344674A CN 105867277 A CN105867277 A CN 105867277A
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顾荣巨
姜志平
徐正宏
朱文帅
顾文权
曹宏林
顾宏海
王韵
何菲
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State Grid Jiangsu Electric Power Company Taixing Power Supply Co
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State Grid Jiangsu Electric Power Company Taixing Power Supply Co
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Abstract

本发明公开了一种基于物联网的新型智能防窃电***，包括用户监测单元和远端监测单元；所述的用户监测单元包括第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块和电源模块；所述的电流检测模块包括电流互感器和电阻；所述的电阻串联于所述的电流互感器的二次侧；所述的电阻的两端电压输入到第一处理器模块；所述的远端监测单元包括第二处理器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块；第一处理器模块根据定时模块的提醒通过第一无线通信模块与第二处理器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。

Description

基于物联网的新型智能防窃电***
技术领域
本发明涉及一种基于物联网的新型智能防窃电***。
背景技术
窃电指以非法占用电能，以不交或者少交电费为目的，采用非法手段不计量或者少计量用电的行为。当前无论在哪个国家，窃电都是一个十分棘手的问题，不但给供电企业造成巨大的损失，而且严重干扰正常的供用电秩序。往往无法确定行为人和窃电发生的时间，更不能及时制止窃电行为。
防窃电的问题是电力管理部门长期存在的管理难题，现有的智能防窃电的技术归纳起来主要有两类：一类就是电表内部防窃电技术，这种技术主要是阻止外界对电表的非法攻击，在当今的智能电表中都是做得比较完善，就算是攻击后，攻击者也留下难以抹掉的证据；二类是针对电表外的防窃电技术，现有的技术方案是：将各分表采集的电量之和与总表采集的电量相比较，将总表电量减去各分表电量的差值来判断是否有窃电的行发生，再通过差值来设定阈值来进行报警，达到防窃电的目的。
现有的智能电表内部防窃电技术已相对成熟，但就针对电表外的防窃电技术，在实际运用中还存在实施的困难。因为在实际应用中，从总表到各分表还存在着很长一段供电距离，有了供电的距离，就会存在供电的损耗，这种损耗在行业内确定为技术损耗。该技术损耗与供电距离、供电导线的截面抧、导线的材料、架设的方式、各分表负荷的大小、各分表负荷大小的变化率、三相负荷不平衡等不确定的技术因素相关，故上述相关技术因素的不确定带来了不可确定的技术损耗。由上可知，总表的电量是包含了技术损耗的电量，而分表的电量是不含技术损耗的电量，那么总表的电量减去分表的电量存在差值，而该差值多少是窃电电量引起的，多少是技术损耗引起的，在现有技术中无法分辨，从而导致在设定报警阈值时不好确定，如阈值设定过大，防窃电报警效果不好，设定阈值过小，容易产生误报的缺陷。故现有的基于电量比较的防窃电方案因存在技术损耗在实际应用中难以准确实现智能报警。
即使电表外防窃电技术可行，也存在一个问题就是即使发现了有人在窃电，也很难确定到底是哪一户人家在窃电。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的新型智能防窃电***。
为了实现以上目的，本发明的技术方案如下：基于物联网的新型智能防窃电***，包括用户监测单元和远端监测单元；所述的用户监测单元包括第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块和电源模块；
所述的电源模块为第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块和定时模块供电；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块与第一处理器模块电连接；
所述的电流检测模块包括电流互感器和电阻；
所述的电阻串联于所述的电流互感器的二次侧；
所述的电阻的两端电压输入到第一处理器模块；
所述的远端监测单元包括第二处理器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块与第二处理器模块电连接；
第一处理器模块根据定时模块的提醒通过第一无线通信模块与第二处理器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
优选技术方案，所述的第一处理器模块和所述的第二处理器模块均采用MSP430单片机。
优选技术方案，所述的显示模块采用LED显示屏。
优选技术方案，所述的报警模块采用5V蜂鸣器实现。
与现有技术方案相比，本发明的有益效果：本发明的电流检测模块可以实时检测用户电流，然后在定时器模块的提醒下通过第一无线通信模块将数据发送给远端监测中心，远端监测中心的第二数据存储模块保存了用户以前的电流数据，第二处理器模块将用户当前的电流值与以前一段时间的电流值的平均值进行比较，若发现偏差较大，可以推测该用户存在窃电行为，立刻进行报警。由于远端监测中心保存有每一个用户的信息，因此本发明防窃电实时性非常高，可以第一时间查找到窃电用户。
附图说明
图1是本发明***原理方框示意图。
图2是电流检测模块部分详细原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步说明。
基于物联网的新型智能防窃电***，包括用户监测单元和远端监测单元；所述的用户监测单元包括第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块和电源模块；所述的电源模块为第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块和定时模块供电；所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块与第一处理器模块电连接；所述的电流检测模块包括电流互感器和电阻；所述的电阻串联于所述的电流互感器的二次侧；所述的电阻的两端电压输入到第一处理器模块；所述的远端监测单元包括第二处理器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块；所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块与第二处理器模块电连接；第一处理器模块根据定时模块的提醒通过第一无线通信模块与第二处理器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
其中，所述的第一处理器模块和所述的第二处理器模块均采用MSP430单片机。所述的显示模块采用LED显示屏。所述的报警模块采用5V蜂鸣器实现。
MSP430系列单片机是一个16位的单片机，采用了精简指令集(RISC)结构，具有丰富的寻址方式(7种源操作数寻址、4种目的操作数寻址)、简洁的27条内核指令以及大量的模拟指令；大量的寄存器以及片内数据存储器都可参加多种运算；还有高效的查表处理指令。这些特点保证了可编制出高效率的源程序。MSP430单片机之所以有超低的功耗，是因为其在降低芯片的电源电压和灵活而可控的运行时钟方面都有其独到之处。首先，MSP430系列单片机的电源电压采用的是1.8-3.6V电压。因而可使其在1MHz的时钟条件下运行时，芯片的电流最低会在165μA左右，RAM保持模式下的最低功耗只有0.1μA。其次，独特的时钟***设计。在MSP430系列中有两个不同的时钟***：基本时钟***、锁频环(FLL和FLL+)时钟***和DCO数字振荡器时钟***。可以只使用一个晶体振荡器(32.768kHz)DT-26OR DT-38[4]，也可以使用两个晶体振荡器。由***时钟***产生CPU和各功能所需的时钟。并且这些时钟可以在指令的控制下，打开和关闭，从而实现对总体功耗的控制。
本发明的工作原理和安装方法：本发明的用户监测单元安装于用户家中，其中电流检测模块安装于用户电能表的主干线路上；这样，本发明的电流检测模块可以实时检测用户电流，然后在定时器模块的提醒下通过第一无线通信模块将数据发送给远端监测中心，远端监测中心的第二数据存储模块保存了用户以前的电流数据，第二处理器模块将用户当前的电流值与前一段时间的电流值的平均值进行比较，若发现偏差较大，可以推测该用户存在窃电行为，立刻进行报警。由于远端监测中心保存有每一个用户的信息，因此本发明防窃电实时性非常高，可以第一时间查找到窃电用户。采用无线通信方式，更加省力。

Claims (4)

1.基于物联网的新型智能防窃电***，其特征在于：包括用户监测单元和远端监测单元；所述的用户监测单元包括第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块和电源模块；
所述的电源模块为第一处理器模块、第一数据存储模块、第一无线通信模块和定时模块供电；
所述的第一数据存储模块、第一无线通信模块、电流检测模块、定时模块与第一处理器模块电连接；
所述的电流检测模块包括电流互感器和电阻；
所述的电阻串联于所述的电流互感器的二次侧；
所述的电阻的两端电压输入到第一处理器模块；
所述的远端监测单元包括第二处理器模块、第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块；
所述的第二数据存储模块、第二无线通信模块、显示模块和报警模块与第二处理器模块电连接；
第一处理器模块根据定时模块的提醒通过第一无线通信模块与第二处理器模块控制下的第二无线通信模块进行数据交换。
2.根据权利要求1所述的基于物联网的新型智能防窃电***，其特征在于，所述的第一处理器模块和所述的第二处理器模块均采用MSP430单片机。
3.根据权利要求1所述的基于物联网的新型智能防窃电***，其特征在于，所述的显示模块采用LED显示屏。
4.根据权利要求1所述的基于物联网的新型智能防窃电***，其特征在于，所述的报警模块采用5V蜂鸣器实现。
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