CN107991521A - 一种监控用电现场运行环境的防窃电装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,包括有控制模块、信息收集器、信号收发器、能源***;信息收集器包括强磁监测器、门节点监测器及身份识别器;信号收发器包括载波通讯器、485通讯器及微功率无线通讯器;装置拥有强磁干扰监测、门节点监测、权限判断、485电缆通讯、微功率无线通讯等基本功能,并利用超级电容作为储存能量的载体,实现作为应急电源的目的。本发明安装在电力计量箱内部进线侧,实时监测用电现场的磁场环境及计量箱门状态,在磁场环境变化或计量箱门异常开启时,通过485电缆通讯或微功率无线通讯的方式发送异常告警信号,从而达到防窃电的目的。
Description
技术领域
本发明涉及电力运检技术领域,更具体地说,本发明涉及一种监控用电现场运行环境的防窃电装置。
背景技术
窃电行为不仅损害了国家和电力经营企业的经济利益,还危及电网正常运行,阻碍电力工业正常发展。当前电力部门仅能对一些具有窃电嫌疑的电力用户实行突击检查,不可能对所有用户进行全天监察。一些用户在电力部门检查之前恢复正常计量,在稽查人员离开之后又开始窃电。还有的用户使用“强磁干扰”等手段干扰电能表正常运行,达到隐蔽窃电的目的。甚至有部分大企业用户串通电力公司内部人员窃电而无确凿证据。
所以,要同窃电行为做斗争,就迫切需要一种功能齐全、能够远程实时通讯,并具备权限管理功能的防窃电装置。
发明内容
为解决上述问题,本发明提供一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,使用装置监测用电现场的磁场环境、计量箱门状态,并拥有权限验证及远程通讯功能,能够监测、记录及上传用电现场的运行环境,达到防窃电的目的。
为了实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,包括有:
控制模块,所述控制模块作为防窃电装置的计算及存储核心模块,用于接收、处理信息收集器收集到的信息,同时接收远程监管***下发的控制指令并反馈给信息收集器;
信息收集器,所述信息收集器收集用电现场运行环境各项指标并传输至控制模块,信息收集器包括强磁监测器、门节点监测器及身份识别器;
信号收发器,所述信号收发器用于接收远程监管***下发的指令,以及接收、上传控制模块处理后的信息,信号收发器包括载波通讯器、485通讯器及微功率无线通讯器;
身份卡,所述身份卡为基于RFID技术制作的身份卡片,代表工作人员身份,可由身份识别器来识别;
能源***,所述能源***包括常规供电模块及应急电源两部分,为防窃电装置提供电源;
远程监管***,所述远程监管***远程下发控制指令,以及接收、存储信号收发器发送的疑似防窃电事件。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述控制模块包括有:
指令读写器,所述指令读写器负责从信息收集器、信号收发器及能源***中获得指令写入缓存器,将远程监管***下发的业务指令写入缓存器,以及将缓存器中已经处理后的指令写入信息收集器、信号收发器、能源***以及数据存储器;
缓存器,所述缓存器用来缓存未经处理的指令;
数据计算器,所述数据计算器用来对缓存器中的数据进行逻辑判断及计算处理,以及处理远程监管***下发的业务指令;
数据存储器,所述数据存储器用来存储数据计算器计算后的数据。
指令读写器从信息收集器、信号收发器、能源***及远程监管***获得指令(为数值或一系列数值),放入指令缓存器;数据计算器对指令缓存器中的指令译码,将指令翻译成一系列的操作请求,数据计算器提取事先设置或监管***下发的处理策略(存储在数据存储器中),对操作请求进行分析判断或计算,将计算结果写入指令缓存器及设备存储器;数据计算器根据计算结果控制设备运行,并将设备工作记录写入数据存储器;指令读写器提取并将指令缓存器中处理后的指令有序发送远程监管***。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述强磁监测器可监测电磁环境,当工作环境磁场超出警戒值时,防窃电装置可检测出磁场变化,从而通过信号收发器上报告警信息。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述防窃电装置安装在计量箱内部,所述门节点监测器用于计量箱门的开合情况。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述身份识别器用于识别工作人员的身份,当工作人员刷身份卡时,身份识别器将识别到的身份信息发送至控制模块,与存储在控制模块中的身份信息进行匹配,验证身份卡的有效性;如身份卡有效,则打开箱门;如身份卡无效或在未刷身份卡的情况下尝试打开箱门,则判断该现场出现疑似窃电事件,上报疑似窃电事件。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述身份卡存储有工作人员所属单位、工作人员姓名、工作人员工号、工作人员操作权限信息。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述485通讯器、载波通讯器、微功率无线通讯器可分别通过RS-485电缆、载波电力线、微功率无线接收及发送报文指令。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述能源***的常规供电模块可将220V居民用电转换成防窃电装置需要的12V工作电压。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述远程监管***下发的控制指令包括防窃电策略及人员权限。
所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述防窃电策略可包括门节点检测器响应时间、强磁检测器告警范围、控制模块的核心软件版本信息。
本发明至少包括以下有益效果:
1)本发明具备多种方式的远程通讯功能,适用于当前电力环境大部分通讯方式,故无需更改电力环境已有设备,即装即用;
2)本发明具备多种方式的远程通讯功能,可远程、实时地上报疑似窃电事件,协助稽查人员对用电环境全天监察,避免出现稽查人员到达窃电现场时窃电人员已离开的情况。
3)本发明具备权限验证及工作记录功能,避免了用户串通电力公司内部人员窃电而无确凿证据的情况。
4)本发明所述防窃电装置具备应急电源,可在断电后维持装置运行5分钟以完成窃电事件上报,避免用户使用断电的方式干扰设备运行。
本发明的其它优点、目标和特征将部分通过下面的说明体现,部分还将通过对本发明的研究和实践而为本领域的技术人员所理解。
附图说明
图1为本发明的逻辑结构框图。
图2为本发明的工作流程图。
具体实施方式
如图1、2所示,一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,包括有:
控制模块1,所述控制模块作为防窃电装置的计算及存储核心模块,用于接收、处理信息收集器收集到的信息,同时接收远程监管***下发的控制指令并反馈给信息收集器;
信息收集器2,所述信息收集器收集用电现场运行环境各项指标并传输至控制模块,信息收集器包括强磁监测器2.1、门节点监测器2.2及身份识别器2.3;
信号收发器3,所述信号收发器用于接收远程监管***下发的指令,以及接收、上传控制模块处理后的信息,信号收发器包括载波通讯器3.1、485通讯器3.2及微功率无线通讯器3.3;
身份卡5,所述身份卡为基于RFID技术制作的身份卡片,代表工作人员身份,可由身份识别器来识别;
能源***4,所述能源***包括常规供电模块4.1及应急电源4.2两部分,为防窃电装置提供电源;
远程监管***6,所述远程监管***远程下发控制指令,以及接收、存储信号收发器发送的疑似防窃电事件。
控制模块1包括有:
指令读写器1.1,所述指令读写器负责从信息收集器、信号收发器及能源***中获得指令写入缓存器,将远程监管***下发的业务指令写入缓存器,以及将缓存器中已经处理后的指令写入信息收集器、信号收发器、能源***以及数据存储器;
缓存器1.2,所述缓存器用来缓存未经处理的指令;
数据计算器1.3,所述数据计算器用来对缓存器中的数据进行逻辑判断及计算处理,以及处理远程监管***下发的业务指令;
数据存储器1.4,所述数据存储器用来存储数据计算器计算后的数据。
指令读写器从信息收集器、信号收发器、能源***及远程监管***获得指令(为数值或一系列数值),放入指令缓存器;数据计算器对指令缓存器中的指令译码,将指令翻译成一系列的操作请求,数据计算器提取事先设置或监管***下发的处理策略(存储在数据存储器中),对操作请求进行分析判断或计算,将计算结果写入指令缓存器及设备存储器;数据计算器根据计算结果控制设备运行,并将设备工作记录写入数据存储器;指令读写器提取并将指令缓存器中处理后的指令有序发送远程监管***。
实施例
1、设备安装
防窃电装置安装在电力计量箱内部,其中信息收集器的门节点监测器两段固定在计量箱门两侧,能源***连接在居民用电供电侧,信号接收器根据现场通讯情况选择通讯方式(485、载波或微功率无线)连接至远程监管***。
2、参数下发
远程监管***将防窃电策略及人员权限下发至防窃电装置。
防窃电策略内容包含:防窃电装置的管理策略,包含“门节点检测器响应时间”、“强磁检测器告警范围”、“控制模块软件版本”等信息。
人员权限内容包含:工作人员所属单位、工作人员姓名、工作人员工号、工作人员操作权限信息。
3、正常开箱流程
(1)工作人员持有效身份卡,在防窃电装置处刷卡;
(2)防窃电装置通过身份识别器识别身份卡信息,将身份卡信息发送至计算及存储核心,交由计算及存储核心计算身份卡有效性。如身份卡权限有效,则防窃电装置弹出计量箱门,同时记录开箱事件,将开箱事件上传至远程监管***;
(3)远程监管***接收并保存工作记录。
4、异常开箱流程
(1)防窃电装置的门节点检测器实时监测计量箱门状态;
(2)当计量箱门异常开启情况有两种:
非有效工作人员使用无效身份卡刷卡,并强行开门;
非有效工作人员未刷卡强行开门。
(3)防窃电装置的门节点检测器监测到开门记录,将开门事件发送至计算及存储核心。计算及存储核心计算开门事件有效性。由于开门事件无效,则将异常开箱事件至指令读写器,经由信号接收器发送至远程监管***。
5、磁场环境变化流程
(1)防窃电装置的磁场检测器实时监测现场磁场环境;
(2)当现场磁场环境有变化时,磁场检测器将磁场变化情况发送至计算及存储核心,交由数据计算器计算磁场变化合理性。数据计算器将现场磁场变化范围与数据存储器中存储的防窃电策略(磁场合理变化范围)对比,判断磁场变化合理性。
(3)如磁场变化合理,则数据计算器将磁场变化情况写入数据存储器;
(4)如磁场变化不合理,则数据计算器将磁场变化情况写入数据存储器,同时将磁场变化事件发送至指令读写器,经由信号接收器发送至远程监管***。
(5)远程监管***可下发指令,更改防窃电策略。
6、能源***工作原理
能源***内置2个25F/2.7V超级电容,作为装置应急电源。在断电情况下,能源***切换至超级电容供电,可支持防窃电装置5分钟的正常工作。
Claims (10)
1.一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,包括有:
控制模块,所述控制模块作为防窃电装置的计算及存储核心模块,用于接收、处理信息收集器收集到的信息,同时接收远程监管***下发的控制指令并反馈给信息收集器;
信息收集器,所述信息收集器收集用电现场运行环境各项指标并传输至控制模块,信息收集器包括强磁监测器、门节点监测器及身份识别器;
信号收发器,所述信号收发器用于接收远程监管***下发的指令,以及接收、上传控制模块处理后的信息,信号收发器包括载波通讯器、485通讯器及微功率无线通讯器;
身份卡,所述身份卡为基于RFID技术制作的身份卡片,代表工作人员身份,可由身份识别器来识别;
能源***,所述能源***包括常规供电模块及应急电源两部分,为防窃电装置提供电源;
远程监管***,所述远程监管***远程下发控制指令,以及接收、存储信号收发器发送的疑似防窃电事件。
2.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述控制模块包括有:
指令读写器,所述指令读写器负责从信息收集器、信号收发器及能源***中获得指令写入缓存器,将远程监管***下发的业务指令写入缓存器,以及将缓存器中已经处理后的指令写入信息收集器、信号收发器、能源***以及数据存储器;
缓存器,所述缓存器用来缓存未经处理的指令;
数据计算器,所述数据计算器用来对缓存器中的数据进行逻辑判断及计算处理,以及处理远程监管***下发的业务指令;
数据存储器,所述数据存储器用来存储数据计算器计算后的数据。
3.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述强磁监测器可监测电磁环境,当工作环境磁场超出警戒值时,防窃电装置可检测出磁场变化,从而通过信号收发器上报告警信息。
4.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述防窃电装置安装在计量箱内部,所述门节点监测器用于计量箱门的开合情况。
5.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述身份识别器用于识别工作人员的身份,当工作人员刷身份卡时,身份识别器将识别到的身份信息发送至控制模块,与存储在控制模块中的身份信息进行匹配,验证身份卡的有效性;如身份卡有效,则打开箱门;如身份卡无效或在未刷身份卡的情况下尝试打开箱门,则判断该现场出现疑似窃电事件,上报疑似窃电事件。
6.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述身份卡存储有工作人员所属单位、工作人员姓名、工作人员工号、工作人员操作权限信息。
7.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述485通讯器、载波通讯器、微功率无线通讯器可分别通过RS-485电缆、载波电力线、微功率无线接收及发送报文指令。
8.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述能源***的常规供电模块可将220V居民用电转换成防窃电装置需要的12V工作电压。
9.根据权利要求1所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述远程监管***下发的控制指令包括防窃电策略及人员权限。
10.根据权利要求9所述的一种监控用电现场运行环境的防窃电装置,其特征在于,所述防窃电策略可包括门节点检测器响应时间、强磁检测器告警范围、控制模块的软件版本信息。
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113075438A (zh) * | 2021-03-29 | 2021-07-06 | 广东电网有限责任公司计量中心 | 一种窃电检测方法及其装置、防窃电装置和可读存储介质 |
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