一种基于电气量采集的执法取证装置的制作方法

1.本实用新型属于反窃电执法取证领域，具体涉及一种基于电气量采集的执法取证装置。


背景技术：

2.随着电网供电线路增多、市场化电价的上升，不法分子借机改变用电类别、转供电、高价低接或避开高电价时段进行窃电，电力工作者需要对每个台区每月进行电量核查，甚至针对偶发性窃电需要监管，进行窃电取证。
3.传统人工稽查取证的方法不能及时返回现场信息，现场检查携带设备过多、导致工作效率低，或现场用电排查不足无法确定窃电行为；基层执法人员在反窃电执法取证时，常采用的记录装置对现场窃电环境进行音视频录像取证，各级人员根据权限对内容进行分析和处理，无法同步对线路等电力参数获取和窃电现场形成有效对应、验证存储信息、及时更新电价档案信息。
4.近年来，在防窃电方面，涌现很多技术创新和装置，能够运用信息化手段进行台区的全过程管控，但是还存在窃电取证材料不全面、稽查范围小从而无法确定潜在窃电用户的问题。


技术实现要素：

5.针对背景技术取证效率低、现场排查不全面、执法记录装置无法同步获取电气数据、取证材料不全面的问题，本实用新型提出一种基于电气量采集的执法取证装置，多种数据采集方式获取更加全面的窃电取证材料，及时更新现场检查数据，扩大稽查范围、排查潜在窃电用户。
6.本实用新型提供了一种基于电气量采集的执法取证装置，包括：电源模块、电压采集模块、电流采集模块、485采集模块、红外采集模块、第一处理器、图像取证模块、音频取证模块、时间及位置取证模块、按键控制模块、第二处理器、第三处理器、显示模块、存储模块、通信模块，同步进行多种方式窃电取证。
7.进一步，电源模块包括emc滤波电路、ac-dc转换电路、电池、充电电路、dc-dc降压电路和电源隔离电路，ac-dc转换电路将交流电压220v转换成直流5v电压，直流5v电压和电池电压连接充电电路，经过dc-dc降压电路将电池电压转换成3.3v直流电压、将3.3v直流电压转换成2.5v直流电压，电源隔离电路将3.3v直流电压和外部电源隔离；
8.进一步，电压采集模块连接第一处理器，adc采样计算1~3相电压；
9.进一步，电流采集模块连接第一处理器，adc采样计算1~4路电流；
10.进一步，485采集模块包括隔离电路和485收发电路，串口连接第一处理器，和电能表直接通过485通信，采集电能表表内数据；
11.进一步，红外采集模块包括红外接收电路和红外发射电路，串口连接第一处理器，与电能表红外接收管和发射管对齐，采集电能表表内数据；
12.进一步，第二处理器连接按键控制模块，按键控制取证信息获取，按键控制模块包括拍照控制按键、录像控制按键和录音控制按键；
13.进一步，图像取证模块连接第二处理器，通过拍照控制按键和录像控制按键控制外部摄像头进行拍照、录像取证；
14.进一步，音频取证模块连接第二处理器，通过录音控制按键控制麦克风或耳机收集声音信号，开始或结束录音，进行录音取证；
15.进一步，时间及位置取证模块包括北斗/gps模块，连接第二处理器，获取标准时间信息和位置信息，进行时间取证或地理位置信息取证；
16.进一步，第一处理器和第二处理器连接第三处理器，将第一处理器采集计算数据和第三处理器获取的取证信息传输到第三处理器；
17.进一步，第二处理器连接显示模块，将采集计算数据和取证信息实时显示；
18.进一步，第三处理器连接存储模块，包括内部flash存储和sd卡存储,通过存储控制按键将采集计算数据和取证信息进行存储；
19.进一步，第三处理器连接通信模块，将采集计算数据和取证信息通过4g/5g无线通信上传到后台“数字检查员”系统。
20.本实用新型与现有技术相比所达到的显著效果是：一体化设计，集成电气数据采集，通过电压采集模块、电流采集模块采集电压、电流进行计算，对应485采集模块和红外采集模块获取峰谷电量值及对应时间的测量值，分析异常数据、判断高价低接等窃电方式；同步进行接线、损坏电路等拍照、录像，现场证人自愿的录音取证和北斗/gps定位，多种取证方式获取更加全面的窃电材料，及时更新现场检查数据，有利于扩大稽查范围、排查潜在窃电用户；灵活的存储方式，sd卡方便数据导出，无线通信方式上传采集计算数据和取证信息到后台“数字检查员”系统，有利于电力工作者纸质档案、电子档案信息的更新，从检查到取证形成完成的闭环。
附图说明
21.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
22.在附图中：
23.图1为本实用新型装置的组成结构图；
24.图2为本实用新型装置的电源模块组成结构图；
25.图3为本实用新型装置的485采集模块电路图；
26.图4为本实用新型装置的红外采集模块电路图；
27.图5为本实用新型装置的音频取证模块电路图。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
29.参照图1，本实用新型提供了一种基于电气量采集的执法取证装置，包括：电源模块100、电压采集模块101、电流采集模块102、485采集模块103、红外采集模块104、第一处理
器105、图像取证模块106、音频取证模块107、时间及位置取证模块108、按键控制模块109、第二处理器110、第三处理器111、显示模块112、存储模块113、通信模块114。
30.所述电源模块100，电源模块包括emc滤波电路、ac-dc转换电路、电池、充电电路、dc-dc降压电路和电源隔离电路，参照图2，获取a相和n相之间的交流电压ac220v，经过emc滤波电路200输出后后级进行ac-dc转换，ac220v电压经过hlk-2m05的ac-dc电源电路201，转换成为dc5v电压，供给通信模块114工作电压；dc5v电压和3.8v电池203连接slm6500充电电路202,给电池充电；电池电3.8v压经过xc6201电路的dc-dc降压电路204，转换成为dc3.3v电压，供给485采集模块103、红外采集模块104、第一处理器105、图像取证模块106、音频取证模块107、时间及位置取证模块108、按键控制模块109、第二处理器110、第三处理器111、显示模块112和存储模块113工作电压；dc3.3v电压经过lp5900tl电路的dc-dc降压电路205，转换成为dc2.5v电压，供给音频取证模块107工作电压；dc3.3v电压经过nte0305mc电路的电源隔离电路206，将dc3.3v和vdd隔离，用于485采集模块103。
31.所述电压采集模块101连接第一处理器，adc采样计算1~3路电压，用于三相电能表用户的线路或单相电能表用户的线路。
32.所述电流采集模块102连接第一处理器，adc采样计算1~4路电流，用于测量单相分支回路电流或计算a、b、c、n四路电流进行漏电流计算。
33.所述485采集模块103包括隔离电路和485收发电路，串口连接第一处理器105，和电能表直接通过485通信，采集表内数据；参照图3，mcu1_usart1_tx和mcu1_usart1_rx串口连接第一处理器，隔离电路包括u5双通道数字隔离器adum1201crz和旁路电容c9、c10、c11、c12组成的外围电路，3.3v和vdd提供adum1201crz工作电源；485收发电路包括连接到第一处理器105的mcu1_485en端、max485eas和c13、r7、r8组成的差分抗干扰电路，485a和485b连接到电能表的485接口，形成通信通道，采集电能表表内数据，涵盖电压、电流、功率因数、有功功率、无功功率、峰谷分时电量、累计电量。
34.所述红外采集模块104包括红外接收电路和红外发射电路，串口连接第一处理器105，与电能表红外接收管和发射管对齐，采集电能表表内数据；参照图4，红外接收电路采用红外接收管pt91-21b和外围元件r9、r10、ir1、c15组成，红外发射电路的红外发射管采用ir26-21c和外围元件r11、r12、r13、r14、q1、q2组成。
35.所述按键控制模块109包括拍照控制按键、录像控制按键、录音控制按键，第二处理器110连接按键控制模块109，用于拍照、录像、录音的取证控制。
36.所述图像取证模块106连接第二处理器109，通过拍照控制按键和录像控制按键控制外部摄像头进行拍照、录像取证，所述外部摄像头采用imx273 摄像头,spi连接到第二处理器109；拍照控制按键按下，控制摄像头瞬时定格拍照取证，取证照片自动存储；录像控制按键第一次按下，控制摄像头开始录像，第二次按下，录像结束，录像取证自动存储，录像时间小于5s时不保存。
37.所述音频取证模块107连接第二处理器109，参照图5，所述音频取证模块107包括u2音频处理器vs1003b-l及外围电路，采用麦克风gmi4527p-2c-52db和line耳机接口，通过录音控制按键控制麦克风或耳机收集声音信号，第一次按键为开始录音，第二次按键按下为结束录音，录音取证自动存储，录音时间小于30s时不保存。
38.所述时间及位置取证模块108包括北斗/gps模块，采用skg122gr，连接第二处理器
109，获取标准时间信息和位置信息，进行时间取证或地理位置信息取证。
39.所述第一处理器105和第二处理器109连接第三处理器111，将第一处理器105采集计算数据和第三处理器109获取的取证信息传输到第三处理器111；第一处理器105、第二处理器109和第三处理器111采用stm32f7系列芯片实现。
40.所述第三处理器111连接显示模块112，采用真彩色液晶显示屏，可触控操作，显示检查的数据、接线、判断结果，可设置可触控按键、增加功能按键、控制“返回”、“确定”、“删除”、“翻页”功能操作。
41.所述第三处理器111连接存储模块113，包括内部flash存储和sd卡存储,通过存储控制按键将采集计算数据和取证信息进行存储，sd卡存储文件以时间命名，其中测试数据形成word报告形式存储，音频文件存储为wav格式，根据需求导出打印，进行档案更新。
42.所述第三处理器111连接通信模块114，将采集计算数据和取证信息上传到云端后台“数字检查员”系统，后台“数字检查员”系统根据测量信息和取证信息对应下发工单单号检查连接，从检查到取证形成闭环工作；所述通信模块114采用4g无线通信模块gprsdtu工业4g模块，不限于4g无线通信一种无线通信方式。
43.以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。