专利名称：防窃电监察系统的制作方法
技术领域：
本实用新型所涉及的是一种可以防范在电能计量仪表及其附属装 置上实施窃电的在线监察系统。
背景技术：
电能计量仪表(电度表)在计量过程中，其接线端子或其附属装置
(电压互感器PT、电流互感器CT)上的接线如果不正确，就会造成电 能计量损失。在感应式电度表上的反应是慢转、不转或反转。也就是说， 要想使电能计量仪表准确计量用电量，首要条件就是，要保证电能计量 仪表及其附属装置的接线是正确地。而一些不法分子通过人为改变电能 计量装置的接线次序，使电能计量仪表及其附属装置处于错误接线的状 态下，使得电能计量仪表产生错误的计量值，从而达到窃电的目的。
凡属于利用对电度表及其配件CT (计量用电流互感器)及PT (计 量用电压互感器)实施错误接线，所进行的一切窃电行为，称为技术窃 电。技术窃电可划分为三大类
1) 通过改变电压回路测量参数达到窃电目的称为电压型窃电；
2) 通过改变电流回路测量参数达到窃电目的称为电流型窃电；
3) 通过改变电压相序，或电流相序，或电压与电流同相对应关系 达到窃电目的称为相角型窃电。
经过分析与统计，直接接入式单项电度表有15种错接线窃电方法， 经CT接入式的单项电度表存在21种窃电方法，六种三相电度表的错接 线分别可达1200至17000多种，其中绝大多数错接线都可以用于窃电。 需要强调的是，任何一种错接线，无论在什么情况下都不可能使电能计 量增加。只有个别几种错接线在特定的条件下，会与正常接线时的计量 结果相同。为了解决利用电能计量装置错误接线进行窃电的问题，人们已经进 行了长期研究。对于电压型窃电，如开路、分压等方法，目前已有相应 的产品问世。对防范电压型窃电起到了很大的作用。但是，如何防范电 流及相角型窃电，迄今为止还没有什么好的方法。所以说，现今的防窃 电技术也就处于这个水平。
电流型窃电是非常难以防范。但却是被最广泛采用的一种窃电方 法。这主要是因为这种窃电方法最简捷易行。如短路、分流、开路、跨 表、 一火一地等方法。而所有电度表制造厂家，都将防范这种类型的窃 电作为其研究的主要方向。但长久以来均未获得突破。
对于相角型窃电来说，由于其接线种类极其繁多，至今尚无功能全 面的长期在线监察用的防相角型窃电的仪表。
目前广泛应用的电子式电度表已经具有一些防窃电功能。如欠压显 示、缺相显示、断电计时、电压相序错误显示等。对于单相电度表而言， 由于采用了绝对值电路还可以防范电压高低端对调和电流进出线对调 这两种窃电方法。然而其防窃电功能仍然不够全面。比如，对操作最简 便、应用最多的短路电流线圈(U型法)、电流相序错误、电流与电压 相序不对应等重要的窃电方法不能防范。
现有的电能计量仪表有单相、三相三线和三相四线三种计量方式， 现有的很多种防窃电技术只适用于单相以及三相四线仪表。因且，防窃 电功能也都不够全面。而对于三相三线电能计量仪表，防防窃电技术就 更加薄弱了。 发明内容
为了解决目前在防窃电技术领域中，防窃电装置功能不全面的问 题。本实用新型的目的在于提供一种可以全面防范在电能计量仪表及其 附属装置上，利用错误接线实施窃电的监察系统。并且适用于单相、三 相四线和三相三线电能计量仪表。
本实用新型的目的通过以下技术方案实现本实用新型提出一种用
5于电能计量仪表的防窃电监察系统，所述监察系统包括监测终端装置和 系统管理中心两部分组成，其中
所述的监测终端装置包括用于监察终端采样的信号采集盒和用于 监察终端数据处理的数据处理盒，并且和电能计量仪表通过插接装置连 接在一起；
所述系统管理中心包括系统前置机与数据处理装置；
所述信号采集盒的信号采集电路包括设置在电能计量装置计量回 路中的电压监测电路、电流监测电路、短路电流监测电路、电压相序监
测电路、电流相序监测电路、电流与电压同相判别电路；
所述数据处理盒具有数据处理电路，与所述信号采集电路连接，接 受信号采集电路采集到的信号，对上述检测信号进行分析，确定是否有 接线错误发生，从而确定是否有接线错误发生。当判断出有错误接线情 况发生时，将错误信息发送到系统平台的接收机上。
所述系统前置机包括信号接收装置，实现监察系统终端机和系统管
理中心之间的数据交换。所述的信号发射装置和信号接收装置是GSM无 线通讯�？椤８肎SM无线通讯�？槔肎SM公共网以短消息的方式，将 检测数据及报警信息发送到信号接收装置。
所述的数据处理装置包括数据转换电路，将数据转换成符合计算机 要求的数据格式；数据传输电路，将转换数据传输到计算机上；数据显 示装置，显示接收到的数据；数据的存储电路，完成数据的存储、査询、 打印和输出。
所述监察系统终端机与电能计量仪表连接部位设置了防拆报警装 置。防拆报警装置包括设置在数据处理盒内的报警电路和数据处理盒与 电能计量仪表之间的连接装置。连接装置由铅封螺钉、钢丝绳、铅封组 成，所述钢丝绳利用一卡箍缠绕在所述铅封螺钉上，并用铅封锁定。所 述数据处理盒上还设置有底部带有固化胶的固定杆，所述固化胶粘接在 电能计量仪表的固定墙面上。所述监测终端装置采用线路和电池双路供电所以，在监测终端被非 法拆除后，检测终端依然可以正常工作。
综上所述，本实用新型的监察系统与现有的防窃电技术相比，可以 更加全面的防止各种接线窃电方式，同时还具有自动分析和报警功能。 因此，可以最大限度地防范窃电行为的发生。可以说，本实用新型具有 全面，安全，可靠，大量节省为防窃电而投入的人力物力的特点。
图1A和图1B是本实用新型监察系统的信号采集盒与电度表的装配 示意图2A和图2B是本实用新型监察系统的信号采集盒与数据处理盒的
装配示意图3是本实用新型监察系统的网络结构示意图4是本实用新型监察系统终端机的电气原理框图5是电流取样电路的电路图6是电压取样电路的电路图； 图7是电压相序判断电路； 图8是电流相序判断电路； 图9电压、电流同相判断电路；
图io是电流短路判断电路。
图中
1电度表 3信号采集盒
5插针 7插孔
9信号接收装置 11数据管理中心 13铅封
2数据处理盒 4终端插座 6插脚
8信号发射装置 10系统前置机 12卡箍 14钢丝绳15固化胶 16电表盖
17铅封螺钉
具体实施方式
以下结合附图和对本实用新型做进一步说明。
图1、图2分别是本实用新型监察系统终端的安装和分件示意图。 其包括电度表l (即终端电能计量设备)、用于监察终端采样的信号采 集盒3、用于监察终端数据处理的数据处理盒2。
由于目前普遍应用的电能计量仪表自身都不具备全面防窃电的功 能，如果采用分离式安装，可以使窃电人轻易地绕过防窃电装置，使防 窃电功能失效。
图1A和图1B是本实用新型监察系统的信号采集盒与电度表的装配 示意图，图2A和图2B是本实用新型监察系统的信号采集盒与数据处理 盒的装配示意图。如图所示，本实用新型的电度表1与信号采集盒3之 间通过侧部设置的插脚6、插孔7相连，插接以后，钢丝绳14利用一卡 箍12缠绕在所述铅封螺钉17上，并用铅封13锁定。然后将数据处理 盒2通过插座4插接于信号采集盒3表面上的插针5中。监察系统终端 机与电度表连接部位设置了防拆报警装置，防拆报警装置包括设置在数 据处理盒内的报警电路。所述数据处理盒上还设置有底部带有固化胶的 固定杆，所述固化胶粘接在电能计量仪表的固定墙面上。
这种紧密连接方式则可以完全遮盖原电能计量仪表上的接线端子， 使得非正常操作人员无法接触到计量仪表的接线端子。而暴露在外人们 可以接触到的端子，都将受到监测终端的检测。如果要接触到计量仪表 的接线端子，只能将监测终端拆下来，但是，如果有这种情况发生，检 测终端将向系统平台报警。因而可以有效地避免各种安全隐患。
图3是本实用新型监察系统的网络结构示意图。图中由信号采集盒 3和数据处理盒2构成的监察终端是与电度表1通过如图1和图2所示的方式配合安装，是现场终端设备。系统前置机IO与数据管理中心11 构成系统管理中心平台，安装使用非常方便；监察终端还设置有信号发
射装置8，系统前置机10设置有相匹配的信号接收装置9，信号接收装 置9接收信号发射装置8的信号，并传送至系统前置机10进行处理。 处理后的数据通过串口，发送到数据管理中心。数据管理中心用于数据 的存储，管理，査询，打�。约岸约嗖熘斩私胁问纳柚�。考虑到 该系统管理中心是有事件发生时才需要通讯，信息量不是很大，因此， 这种系统结构可容纳5000 20000台终端设备。本实用新型采用无线短 信方式传输数据，利用GSM网进行通讯。
图4是本实用新型监察系统终端设备的电气原理框图。其包含了 8 种并行设置的判断电路，分别为电流回路监测(参见图5)、电压回 路监测(参见图6)、电压相序判断(参见图7)、电流相序判断(参 见图8)、电压与电流同相判断(参见图9)、电流回路短路判断(参 见图IO)、针对不同的窃电方式所产生的现象进行全面监测。
其中，图5所示的电流回路监测电路用于监测零电流、开路、 一火 一地等事件；电流回路短路监测电路用于监测电流回路短路事件。通过 电流互感器拾取电流信号，通过放大整形，得到电流信号的"方波"。 这样就完成了电流信号的采样。
图6所示的电压回路监测电路用于监测欠压、缺相等事件。通过接
在电压回路中的电压互感器拾取电压信号，经放大电路发达后，将电压 信号整形为"方波"。这样就完成了电压采样。
图7所示的电压相序判断电路用于监测电压间的相序错误事件。图 8所示的电流相序判断电路用于监测电流间的相序错误事件。利用整形 后，电压和电流的"方波"信号为输入信号，输入到"D触发器"的相 应输入端，当电压或电流相序正确时，触发器有信号输出，当电压或电 流相序错误时，触发器没有信号输出。因此，可以判断出是否出现了电 流或电压相序错误。图9用于判断电流和电压相序不对应。在电流和电压相序对应时， 电流和电压的波形是重合的。当电流和电压出现相序不对应的错误时， 电流和电压的波形将不在重合。从而可以判断，是否出现了相序对应错 误。
图10为电流短路监测电路。其工作原理是，在电流回路中加入高 频振荡波。在没有电流短路时，高频振荡波将一直存在。然而， 一旦出 现电流短路现象，高频振荡波将消失。因此，可以借此来判断是否出现 电流短路。
由于终端是采用了线路和电池同时供电的供电方式，所以在电网调 电的情况下，检测电路可以照常工作。因此，即使在电网掉电的情况下， 如果有非法拆除情况发生，终端一样可以将信息发送到系统管理中心。
图5到图10实际上都可以叫做信号拾取电路。而所有拾取到的信
号，都将被送到处理器进行分析判断。当处理器判断出错误情况发生时，
将控制GSM模块，将错误信息发送到监测平台。GSM模块就是无线传输 �？�。符合移动电话的各项技术标准。允许使用移动公网进行数据的传 输。GSM�？槭怯蒀PU通过串行数据口，对其发送AT命令加以控制的。 通过对其发送不同的AT命令，可以控制其发送或接收"短消息"。而 检测终端就是利用"短消息"将错误信息发送到系统平台上的。同时， 系统平台接收机，也是通过GSM�？椋唇邮占觳庵斩朔⑺偷男畔⒌摹� 只是最终要将这些数据，转换成计算机是别的数据格式，再将这些数据 发送到计算机上。
权利要求1.一种用于电能计量仪表的防窃电监察系统，其特征在于，所述监察系统包括监测终端装置和系统管理中心两部分组成，其中所述的监测终端装置包括用于监察终端采样的信号采集盒和用于监察终端数据处理的数据处理盒，并且和电能计量仪表通过插接装置连接在一起；所述系统管理中心包括系统前置机与数据处理装置；所述信号采集盒的信号采集电路包括设置在电能计量装置计量回路中的电压监测电路、电流监测电路、短路电流监测电路、电压相序监测电路、电流相序监测电路、电流与电压同相判别电路；所述数据处理盒具有数据处理电路，与所述信号采集电路连接，接受信号采集电路采集到的信号，对上述检测信号进行分析，确定是否有接线错误发生。
2. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于， 所述监察系统终端机包括信号发射装置，所述系统前置机包括信号接收装置，实现监察系统终端机和系统管理中心之间的数据 交换。
3. 根据权利要求2的防窃电监察系统，其特征在于，所述的 信号发射装置和信号接收装置是GSM无线通讯�？�。
4. 根据权利要求3的防窃电监察系统，其特征在于，所述GSM 无线通讯�？槔肎SM公共网以短消息的方式，将检测数据及报 警信息发送到信号接收装置。
5. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于，所述的 数据处理装置包括数据转换电路，将数据转换成符合计算机要求 的数据格式；数据传输电路，将转换数据传输到计算机上；数据显示装置，显示接收到的数据；数据的存储电路，完成数据的存 储、査询、打印和输出。
6. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于，所述监 察系统终端机与电能计量仪表连接部位设置了防拆报警装置。
7. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于，所述防 拆报警装置包括设置在数据处理盒内的报警电路和数据处理盒与 电能计量仪表之间的连接装置。
8. 根据权利要求6的防窃电监察系统，其特征在于，所述连接装置由铅封螺钉、钢丝绳、铅封组成，所述钢丝绳利用一卡箍 缠绕在所述铅封螺钉上，并用铅封锁定。
9. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于，所述数据处理盒上设置有底部带有固化胶的固定杆，所述固化胶粘接在 电能计量仪表的固定墙面上。
10. 根据权利要求1的防窃电监察系统，其特征在于，所述 监测终端装置采用线路和电池双路供电。
专利摘要本实用新型提出一种用于电能计量仪表的防窃电监察系统，该监察系统包括监测终端装置和系统管理中心两部分组成，监测终端装置包括用于监察终端采样的信号采集盒和用于监察终端数据处理的数据处理盒，并且和电能计量仪表通过插接装置连接在一起；系统管理中心包括系统前置机与数据处理装置。信号采集盒的信号采集电路包括电压监测电路、电流监测电路、短路电流监测电路、电压相序监测电路、电流相序监测电路、电流与电压同相判别电路。对检测信号进行分析，确定是否有接线错误发生。本系统可以更加全面的防止各种接线窃电方式，同时还具有自动分析和报警功能。可以最大限度地防范窃电行为的发生。
文档编号G01R11/24GK201163285SQ20082000382
公开日2008年12月10日 申请日期2008年2月28日 优先权日2008年2月28日
发明者刘京青, 皎京诗 申请人:北京佰瑞德科技有限公司
专业数控铣床产品供应商
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