基于物联网技术的无线智能反窃电系统的制作方法

1.本发明涉及反窃电技术领域，特别涉及基于物联网技术的无线智能反窃电系统。


背景技术：

2.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，常见的窃电方式主要有改动短路计量装置的电流线圈，断开电压联片或在电压线圈上串联分压电阻，调接零火线窃电，更换计数器齿轮，私接公线和电磁干扰电表等。
3.目前对于常见的私接电线窃电的方式，没有有效的检测手段，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(一般是0.1-3km的距离)，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，所以在一定程度上对于窃电的检测带来了困难，并且当发生私接电线窃电行为的时候，由于私接电线是在电力传送过程中进行窃电，不与电能表接触，所以无法检测出在哪个部位发生了窃电行为，此外现有的电能表容易在使用的过程中发生调接零火线和电磁干扰窃电的行为，特别在一些农村地区难以做到从根源上预防。
4.为解决上述问题。为此，提出基于物联网技术的无线智能反窃电系统。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供基于物联网技术的无线智能反窃电系统，解决了背景技术中总表到各分表还存在着很长一段供电距离(一般是0.1-3km的距离)，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，所以在一定程度上对于窃电的检测带来了困难，并且当发生私接电线窃电行为的时候，由于私接电线是在电力传送过程中进行窃电，不与电能表接触，所以无法检测出在哪个部位发生了窃电行为，此外现有的电能表容易在使用的过程中发生调接零火线和电磁干扰窃电的行为，特别在一些农村地区难以做到从根源上预防的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：基于物联网技术的无线智能反窃电系统，包括反窃电系统，反窃电系统包括检测系统和筛选查找单元，反窃电系统还包括筛选查找单元，检测系统包括数据检测单元、数据处理单元、数据比对单元和数据存储单元；
7.数据检测单元包括相电流采集模块，相电流采集模块用于对输出相线上的相电流值进行采集，数据检测单元还包括用户电流采集模块，用户电流采集模块与用户电能表进行数据连接，用户电流采集模块用于对所有用户的电能表上的电流值进行采集，数据处理单元包括数据差计算模块，数据差计算模块用于计算输出相线上的电流值与所有用户电能表上的电流值之间的差，即计算损耗值；
8.数据比对单元包括历史数据调取模块和历史损耗平均值计算模块，历史数据调取模块用于调取历史相电流与所有用户电流之间的损耗值，历史损耗平均值计算模块用于对历史电流损耗值进行计算，数据比对单元还包括数据比对模块，数据比对模块用于对历史
电流损耗的平均值与当前损耗值进行比对分析。
9.进一步地，筛选查找单元包括数据录入单元、数据筛选单元和数据计算单元，数据录入单元包括用户电量数据接收模块，用户电量数据接收模块用于将各个用户的日用电及月用电量进行采集，数据录入单元还包括用户电量录入模块，用户电量录入模块用于对用户日电量及其月电量数据进行统计录入存储。
10.进一步地，数据筛选单元包括零电量用户筛选模块，零电量用户筛选模块用于将月零用电量的用户进行筛选，数据筛选单元还包括低电量用户筛选模块，低电量用户筛选模块用于将月用电量过低用户进行筛选。
11.进一步地，数据计算单元包括用户电量平均值差计算模块，用户电量平均值差计算模块用于将数据筛选单元中筛选出来的用户历史用电量的平均值进行计算，数据计算单元还包括用户数据预匹配模块和精确数据调取分析模块，用户数据预匹配模块用于将用电量异常的用户进行匹配并打上标签，精确数据调取分析模块用于调取标签用户的所有日用电量并对其进行精确分析。
12.进一步地，用户电能表包括电能表主体、电磁干扰信号接收机构和锁定机构，电磁干扰信号接收机构设置在电能表主体的内部，锁定机构设置在电能表主体的下方。
13.进一步地，电磁干扰信号接收机构包括设置在电能表主体内部前方的壳体，壳体为圆环状，壳体的内部前后分别设置有第一腔体和第二腔体，且第一腔体和第二腔体相互连通，第一腔体的内部滑动连接有导电铁片，第二腔体的内部设置有复位弹簧，且复位弹簧的前端与导电铁片固定连接，第一腔体的后端固定连接在第二腔体的后端内壁上，第一腔体的内部前方设置有与导电铁片相对应的导电铜片。
14.进一步地，电磁干扰信号接收机构还包括设置在电能表主体内部的蓄电池，蓄电池的正极通过第二导线与导电铜片电性连接，蓄电池的负极连接有处理器，处理器与复位弹簧之间通过第一导线电性连接。
15.进一步地，锁定机构包括固定连接在电能表主体底部的接线端，接线端的前端转动连接有锁定板，锁定板的另一端内侧固定连接有锁定杆，锁定杆上设置有左右贯穿的锁定孔，锁定板靠近锁定杆的一端设置有前后贯穿的预设孔，接线端的一侧设置有与锁定杆相对应的插孔。
16.进一步地，用户电能表还包括锁定组件，锁定组件包括设置在接线端内的外壳，外壳的内部活动连接有转动筒，转动筒的后端与外壳后端内壁之间固定连接有第二压缩弹簧，外壳的内部位于转动筒上方均匀分布有滑槽，滑槽的顶部内壁均固定连接有第一压缩弹簧，第一压缩弹簧的底部均固定连接有第一限位杆，且第一限位杆的底部贯穿转动筒并延伸至转动筒的内部。
17.进一步地，转动筒的内部设置有向前贯穿的钥匙孔，转动筒的顶部均匀分布有与第一限位杆相对应的贯穿孔，转动筒的外壁设置有齿槽，锁定组件还包括转动连接在接线端内部的直齿轮，且直齿轮与齿槽啮合连接，锁定组件还包括滑动连接在接线端内部的锁定齿条，且锁定齿条与锁定孔相对应，锁定组件还包括限位构件，限位构件包括固定连接在外壳内部上方的第二限位杆，转动筒后端外壁上分别设置有第一弧形槽、连通槽和第二弧形槽，第一弧形槽通过连通槽与第二弧形槽连通，且第一弧形槽为转动筒外壁的四分之一，第二弧形槽为转动筒外壁的四分之三。
18.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
19.1.基于物联网技术的无线智能反窃电系统，通过数据检测单元中的相电流采集模块对输出相线上的相电流值进行采集，然后通过用户电流采集模块对各个用户的用户电能表上的电流值进行采集，通过数据处理单元中的数据差计算模块，将相电流值减去所有用户电流之和的数值，最终得到电路传输中损耗的电流，然后通过历史数据调取模块调取出以往正常情况下电力传输中损耗的电流数据，通过历史损耗平均值计算模块将历史数据调取模块中的数值取平均值计算，通过数据比对模块将电力传输中平均损耗值与当前损耗电流值进行计算，若计算的数值相差过大，且在电力传输过程中并无设备发生异常，则可判定在电力传输至用户电能表之间存在着窃电情况，实现了快捷的对窃电状况进行检测。
20.2.基于物联网技术的无线智能反窃电系统，当电力传输中存在窃电的状况时，其该用户的用户电能表所记录的数值偏低或者为零，通过用户电量数据接收模块获取将用户电能表中记录的数据，然后通过用户电量录入模块将此数据进行录入存储，通过零电量用户筛选模块将零用电量的用户进行筛选，通过低电量用户筛选模块将低电量消耗的用户进行筛选，通过用户电量平均值差计算模块计算筛选出来的用户月平均用电量，若当前用户当月用电量明显底部平均用电量，则通过用户数据预匹配模块进行标定，然后调取当前月份每日用电量，通过精确数据调取分析模块将该用户每日用电量与历史数据进行比对分析，评估其存在窃电行为的概率，缩小了其反窃电的用户范围，大大提升了反窃电的工作效率。
21.3.基于物联网技术的无线智能反窃电系统，通过在电能表主体的内部设置电磁干扰信号接收机构，当用户通过强磁铁干扰用户电能表正常工作的时候，强磁吸附导电铁片促使导电铁片向前接触导电铜片，然后处理器的电流通过第二导线、导电铜片和与导电铜片接触的导电铁片，最终通过第一导线和处理器回到蓄电池，整个电路形成通路，处理器接收到信号，电力管理人员可通过处理器发出的信号快速定位改用户，通过在接线端内部设置锁定组件，当需要打开锁定板进行外接线路的时候，将钥匙插进转动筒内部的钥匙孔内，其钥匙将第一限位杆向上顶起，顺时针转动转动筒，然后顶紧钥匙使转动筒向后移动，此时连通槽与第二限位杆相对应滑动，最后逆时针转动转动筒，转动筒逆时针转动的时候带动直齿轮顺时针转动，并带动锁定齿条向左移动离开锁定孔，此时即可打开锁定板，相比较传统的锁定方式，结构巧妙，不便于撬开，在根源上减少了用户使用强磁干扰用户电能表以及调节零火线成功的概率。
附图说明
22.图1为本发明的反窃电系统模块示意图；
23.图2为本发明的检测系统模块示意图；
24.图3为本发明的筛选查找单元模块示意图；
25.图4为本发明的用户电能表结构示意图；
26.图5为本发明的用户电能表结构拆分图；
27.图6为本发明的电磁干扰信号接收机构结构爆炸图；
28.图7为本发明的电磁干扰信号接收机构结构剖视图；
29.图8为本发明的锁定机构结构示意图；
30.图9为本发明的锁定组件结构爆炸图；
31.图10为本发明的锁定组件结构剖视图；
32.图11为本发明的转动筒结构示意图。
33.图中：1、反窃电系统；2、检测系统；21、数据检测单元；211、相电流采集模块；212、用户电流采集模块；22、数据处理单元；221、数据差计算模块；23、数据比对单元；231、历史数据调取模块；232、历史损耗平均值计算模块；233、数据比对模块；24、数据存储单元；3、筛选查找单元；31、数据录入单元；311、用户电量数据接收模块；312、用户电量录入模块；32、数据筛选单元；321、零电量用户筛选模块；322、低电量用户筛选模块；33、数据计算单元；331、用户电量平均值差计算模块；332、用户数据预匹配模块；333、精确数据调取分析模块；4、用户电能表；41、电能表主体；42、电磁干扰信号接收机构；421、壳体；422、第一腔体；423、导电铁片；424、第二腔体；425、复位弹簧；426、蓄电池；4261、第一导线；4262、第二导线；427、处理器；428、导电铜片；43、锁定机构；431、接线端；432、锁定板；4321、锁定杆；4322、锁定孔；4323、预设孔；433、插孔；44、锁定组件；441、外壳；442、滑槽；443、第一压缩弹簧；444、第一限位杆；445、转动筒；4451、钥匙孔；4452、齿槽；4453、贯穿孔；446、直齿轮；447、锁定齿条；448、第二压缩弹簧；449、限位构件；4491、第一弧形槽；4492、连通槽；4493、第二弧形槽；4494、第二限位杆。
具体实施方式
34.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
35.为了解决总表到各分表存在着供电的损耗，这种损耗在行业内确定为技术损耗，所以在一定程度上对于窃电的检测带来了困难的技术问题，如图1-2所示，提供以下优选技术方案：
36.基于物联网技术的无线智能反窃电系统，包括反窃电系统1，反窃电系统1包括检测系统2和筛选查找单元3，反窃电系统1还包括筛选查找单元3，检测系统2包括数据检测单元21、数据处理单元22、数据比对单元23和数据存储单元24，数据检测单元21包括相电流采集模块211，相电流采集模块211用于对输出相线上的相电流值进行采集，数据检测单元21还包括用户电流采集模块212，用户电流采集模块212与用户电能表4进行数据连接，用户电流采集模块212用于对所有用户的电能表上的电流值进行采集，数据处理单元22包括数据差计算模块221，数据差计算模块221用于计算输出相线上的电流值与所有用户电能表4上的电流值之间的差，即计算损耗值。
37.数据比对单元23包括历史数据调取模块231和历史损耗平均值计算模块232，历史数据调取模块231用于调取历史相电流与所有用户电流之间的损耗值，历史损耗平均值计算模块232用于对历史电流损耗值进行计算，数据比对单元23还包括数据比对模块233，数据比对模块233用于对历史电流损耗的平均值与当前损耗值进行比对分析。
38.具体的，通过数据检测单元21中的相电流采集模块211对输出相线上的相电流值进行采集，然后通过用户电流采集模块212对各个用户的用户电能表4上的电流值进行采
集，通过数据处理单元22中的数据差计算模块221，将相电流值减去所有用户电流之和的数值，最终得到电路传输中损耗的电流，然后通过历史数据调取模块231调取出以往正常情况下电力传输中损耗的电流数据，通过历史损耗平均值计算模块232将历史数据调取模块231中的数值取平均值计算，通过数据比对模块233将电力传输中平均损耗值与当前损耗电流值进行计算，若计算的数值相差过大，且在电力传输过程中并无设备发生异常，则可判定在电力传输至用户电能表4之间存在着窃电情况。
39.为了解决发生私接电线窃电行为的时候，由于私接电线是在电力传送过程中进行窃电，不与电能表接触，所以无法检测出在哪个部位发生了窃电行为的技术问题，如图1和3所示，提供以下优选技术方案：
40.筛选查找单元3包括数据录入单元31、数据筛选单元32和数据计算单元33，数据录入单元31包括用户电量数据接收模块311，用户电量数据接收模块311用于将各个用户的日用电及月用电量进行采集，数据录入单元31还包括用户电量录入模块312，用户电量录入模块312用于对用户日电量及其月电量数据进行统计录入存储，数据筛选单元32包括零电量用户筛选模块321，零电量用户筛选模块321用于将月零用电量的用户进行筛选，数据筛选单元32还包括低电量用户筛选模块322，低电量用户筛选模块322用于将月用电量过低用户进行筛选。
41.数据计算单元33包括用户电量平均值差计算模块331，用户电量平均值差计算模块331用于将数据筛选单元32中筛选出来的用户历史用电量的平均值进行计算，数据计算单元33还包括用户数据预匹配模块332和精确数据调取分析模块333，用户数据预匹配模块332用于将用电量异常的用户进行匹配并打上标签，精确数据调取分析模块333用于调取标签用户的所有日用电量并对其进行精确分析。
42.具体的，当电力传输中存在窃电的状况时，其该用户的用户电能表4所记录的数值偏低或者为零，通过用户电量数据接收模块311获取将用户电能表4中记录的数据，然后通过用户电量录入模块312将此数据进行录入存储，通过零电量用户筛选模块321将零用电量的用户进行筛选，通过低电量用户筛选模块322将低电量消耗的用户进行筛选，通过用户电量平均值差计算模块331计算筛选出来的用户月平均用电量，若当前用户当月用电量明显底部平均用电量，则通过用户数据预匹配模块332进行标定，然后调取当前月份每日用电量，通过精确数据调取分析模块333将该用户每日用电量与历史数据进行比对分析，评估其存在窃电行为的概率，缩小了其反窃电的用户范围，大大提升了反窃电的工作效率。
43.为了解决现有的电能表容易在使用的过程中发生调接零火线和电磁干扰窃电的行为，特别在一些农村地区难以做到从根源上预防的技术问题，如图4-11所示，提供以下优选技术方案：
44.用户电能表4包括电能表主体41、电磁干扰信号接收机构42和锁定机构43，电磁干扰信号接收机构42设置在电能表主体41的内部，锁定机构43设置在电能表主体41的下方，电磁干扰信号接收机构42包括设置在电能表主体41内部前方的壳体421，壳体421为圆环状，壳体421的内部前后分别设置有第一腔体422和第二腔体424，且第一腔体422和第二腔体424相互连通，第一腔体422的内部滑动连接有导电铁片423，第二腔体424的内部设置有复位弹簧425，且复位弹簧425的前端与导电铁片423固定连接，第一腔体422的后端固定连接在第二腔体424的后端内壁上，第一腔体422的内部前方设置有与导电铁片423相对应的
导电铜片428。
45.电磁干扰信号接收机构42还包括设置在电能表主体41内部的蓄电池426，蓄电池426的正极通过第二导线4262与导电铜片428电性连接，蓄电池426的负极连接有处理器427，处理器427与复位弹簧425之间通过第一导线4261电性连接，锁定机构43包括固定连接在电能表主体41底部的接线端431，接线端431的前端转动连接有锁定板432，锁定板432的另一端内侧固定连接有锁定杆4321，锁定杆4321上设置有左右贯穿的锁定孔4322，锁定板432靠近锁定杆4321的一端设置有前后贯穿的预设孔4323，接线端431的一侧设置有与锁定杆4321相对应的插孔433。
46.用户电能表4还包括锁定组件44，锁定组件44包括设置在接线端431内的外壳441，外壳441的内部活动连接有转动筒445，转动筒445的后端与外壳441后端内壁之间固定连接有第二压缩弹簧448，外壳441的内部位于转动筒445上方均匀分布有滑槽442，滑槽442的顶部内壁均固定连接有第一压缩弹簧443，第一压缩弹簧443的底部均固定连接有第一限位杆444，且第一限位杆444的底部贯穿转动筒445并延伸至转动筒445的内部，转动筒445的内部设置有向前贯穿的钥匙孔4451，转动筒445的顶部均匀分布有与第一限位杆444相对应的贯穿孔4453，转动筒445的外壁设置有齿槽4452，锁定组件44还包括转动连接在接线端431内部的直齿轮446，且直齿轮446与齿槽4452啮合连接，锁定组件44还包括滑动连接在接线端431内部的锁定齿条447，且锁定齿条447与锁定孔4322相对应，锁定组件44还包括限位构件449，限位构件449包括固定连接在外壳441内部上方的第二限位杆4494，转动筒445后端外壁上分别设置有第一弧形槽4491、连通槽4492和第二弧形槽4493，第一弧形槽4491通过连通槽4492与第二弧形槽4493连通，且第一弧形槽4491为转动筒445外壁的四分之一，第二弧形槽4493为转动筒445外壁的四分之三。
47.具体的，通过在电能表主体41的内部设置电磁干扰信号接收机构42，当用户通过强磁铁干扰用户电能表4正常工作的时候，强磁吸附导电铁片423促使导电铁片423向前接触导电铜片428，然后处理器427的电流通过第二导线4262、导电铜片428和与导电铜片428接触的导电铁片423，最终通过第一导线4261和处理器427回到蓄电池426，整个电路形成通路，处理器427接收到信号，电力管理人员可通过处理器427发出的信号快速定位改用户，通过在接线端431内部设置锁定组件44，当需要打开锁定板432进行外接线路的时候，将钥匙插进转动筒445内部的钥匙孔4451内，其钥匙将第一限位杆444向上顶起，顺时针转动转动筒445，然后顶紧钥匙使转动筒445向后移动，此时连通槽4492与第二限位杆4494相对应滑动，最后逆时针转动转动筒445，转动筒445逆时针转动的时候带动直齿轮446顺时针转动，并带动锁定齿条447向左移动离开锁定孔4322，此时即可打开锁定板432。
48.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
49.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其
发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。