高科技反竊電影像證據(jù)自動(dòng)采集裝置實(shí)用性研究

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(深圳供電局有限公司，深圳 518048)

高科技反竊電影像證據(jù)自動(dòng)采集裝置實(shí)用性研究

李炳要，侯玉，黃令忠

(深圳供電局有限公司，深圳 518048)

本文闡述的高科技反竊電影像證據(jù)自動(dòng)采集裝置可在電能計(jì)量裝置受到高頻、強(qiáng)磁和遙控干時(shí)或者非授權(quán)開啟狀態(tài)下，自動(dòng)開啟現(xiàn)場(chǎng)影像視頻，實(shí)現(xiàn)竊電查處的證據(jù)采集。

高科技竊電；反竊電影像；證據(jù)采集；電力營(yíng)銷

1 引言

近年來，在經(jīng)濟(jì)利益的驅(qū)使下，竊電手段層出不窮，尤其是利用高科技手段的高頻干擾、強(qiáng)磁干擾竊電及遙控進(jìn)行分流竊電已成為一種趨勢(shì)，加之竊電手段愈發(fā)隱蔽，使得竊電取證和分析都變得愈加困難。如何偵測(cè)以高頻干擾竊電、強(qiáng)磁干擾竊電和遙控竊電為代表的高科技竊電，如何采集和傳輸高科技手段竊電發(fā)生時(shí)點(diǎn)數(shù)據(jù)及現(xiàn)場(chǎng)影像資料，這些問題成為當(dāng)前防治高科技竊電需要解決的關(guān)鍵問題。

2 影像采集裝置結(jié)構(gòu)模型

2.1 裝置結(jié)構(gòu)

高科技反竊電影像證據(jù)自動(dòng)采集裝置由主控單元、影像采集單元、人體感應(yīng)單元、磁場(chǎng)檢測(cè)單元、遙控檢測(cè)單元、高頻檢測(cè)單元、開箱記錄單元、通信單元和電源單元組成。原理圖如圖1所示。

2.2 總體功能實(shí)現(xiàn)方式

人體感應(yīng)單元、磁場(chǎng)檢測(cè)單元、遙控檢測(cè)單元、高頻檢測(cè)單元及開箱記錄單元分別對(duì)電表箱附近的人活動(dòng)情況、磁場(chǎng)大小與方向、遙控信號(hào)的頻率與大小、高頻信號(hào)的大小、電表箱開箱情況及編碼進(jìn)行24小時(shí)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，一旦出現(xiàn)相關(guān)異常情況，則由主控單元產(chǎn)生事件記錄并發(fā)出指令啟動(dòng)影像采集單元，對(duì)電表箱周圍情況進(jìn)行影像采集，并通過通信單元對(duì)產(chǎn)生的事件情況以及采集到的影像資料進(jìn)行上傳，通過服務(wù)器或者手機(jī)終端可以對(duì)該事件以及影像資料進(jìn)行查詢。這些資料可作為將竊電查處的相關(guān)證據(jù)，也為制定處罰方案提供了有力的技術(shù)支持。

2.3 數(shù)據(jù)傳輸方式

該裝置與原計(jì)量裝置負(fù)控終端表通過RS-485通訊口進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其接線如2圖所示。

3 各功能模塊原理與實(shí)現(xiàn)方式

3.1 主控單元

主控單元是整個(gè)裝置的運(yùn)行及數(shù)據(jù)處理的控制單元。采用MICROCHIP公司的PIC32MZ1024ECG064芯片作為主CPU，改芯片具有200MHz(330DMIPS)microAptiv內(nèi)核，16kB指令緩沖區(qū)，4K數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，1024kB FLASH，512kB RAM；4個(gè)64位乘法器配置，具有單指令周期運(yùn)算能力。

圖1

圖2

3.2 影像采集單元

攝像頭采用MICRON公司生產(chǎn)的工業(yè)級(jí)攝像頭，型號(hào)MT9J001，并具有黑暗下自動(dòng)補(bǔ)光功能。圖像傳感器類型CMOS 1/4英寸，圖像像素為30萬 ，像素尺寸為5.6um*5.6um，信噪比低于45DB，動(dòng)態(tài)范圍不大于60DB；最大模擬增益為16DB，幀頓為640*480 30fps。本單元影像記錄資料，滿足竊電證據(jù)的要求。

3.3 檢測(cè)單元

場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)模塊由倍壓檢波電路、頻率檢測(cè)電路、場(chǎng)強(qiáng)檢測(cè)電路三部分組成。可對(duì)高頻干擾信號(hào)的頻率以及場(chǎng)強(qiáng)進(jìn)行檢測(cè)。

磁場(chǎng)檢測(cè)模塊采用精確度高、穩(wěn)定性好、靈敏度高、可靠性高、低噪聲、低功耗的線性霍爾傳感器，對(duì)裝置周圍6個(gè)方向的磁場(chǎng)進(jìn)行測(cè)量。

無線射頻檢測(cè)模塊采用專用無線芯片及解碼芯片組成，當(dāng)檢測(cè)到有遙控竊電的無線信號(hào)且大于設(shè)定的場(chǎng)強(qiáng)值時(shí)，通過對(duì)信號(hào)進(jìn)行頻率分析，以及解碼，將遙控信號(hào)的相關(guān)信息以及報(bào)警信號(hào)發(fā)送至主控單元。無線檢測(cè)模塊采用可擴(kuò)展接口設(shè)計(jì)，方便后期新增頻點(diǎn)的檢測(cè)。

3.4 人體感應(yīng)與開箱記錄單元

人體感應(yīng)單元采用PerkinElmer公司生產(chǎn)的BH-301熱釋電紅外傳感器，配有菲涅爾透鏡、CMOS數(shù)?；旌蠈Ｓ眉呻娐?、雙向鑒幅器，可有效抑制干擾。當(dāng)在設(shè)定的時(shí)段內(nèi)感應(yīng)到人體時(shí)，即生產(chǎn)人體紅外事件記錄，通過上行通道將事件上報(bào)至系統(tǒng)主站。

開箱記錄單元具備無源開關(guān)量輸入接口，結(jié)合外部開關(guān)量輸入，可完成對(duì)電表計(jì)量箱箱門開關(guān)狀態(tài)的監(jiān)控，并形成事件記錄，可通過上行通道將事件上報(bào)至系統(tǒng)主站。

3.5 時(shí)鐘模塊

采用EPSON公司生產(chǎn)的RX8025T芯片，該芯片具備內(nèi)置高穩(wěn)定數(shù)字溫補(bǔ)DTCXO，時(shí)鐘精度優(yōu)于0.5s/d，具有日歷、計(jì)時(shí)、閏年自動(dòng)轉(zhuǎn)換功能。時(shí)鐘模塊配置專用時(shí)鐘電池，斷電后能維持內(nèi)部時(shí)鐘正確工作，在裝置壽命周期內(nèi)無需更換。

3.6 存儲(chǔ)模塊

為保證存儲(chǔ)照片數(shù)據(jù)及各類事件記數(shù)據(jù)錄，采用大容量、具備高速讀取寫入能力的存儲(chǔ)器，存儲(chǔ)器選用Everspin公司生產(chǎn)的MRAM存儲(chǔ)器，型號(hào)M25H40，該存儲(chǔ)器具有4Mb存儲(chǔ)容量，數(shù)據(jù)保存時(shí)間大于20年，允許無限次擦除，并具有掉電數(shù)據(jù)自動(dòng)保護(hù)，無寫延時(shí)等功能特點(diǎn)。

3.7 通訊單元

采用專用485通訊芯片，電路設(shè)計(jì)時(shí)RS485接口和裝置內(nèi)部電路實(shí)行電氣隔離，并有失效保護(hù)電路。

3.8 電源模塊

電源單元由主電源和備用電源組成。主電源選用交直流自適應(yīng)電源模塊。備用電源選用具有充放電平衡電路，體積小，充電時(shí)間短，高低溫特性好的法拉電容，電容選擇5.4V 10F雙體法拉電容。防止竊電人員將設(shè)備電源拆除后進(jìn)行遙控竊電。

綜上所述，從各功能模塊原理與實(shí)現(xiàn)方式來看，本裝置滿足現(xiàn)場(chǎng)安裝、在線運(yùn)行、取證與存貯的實(shí)用性要求，可進(jìn)行推廣。

各單元模塊示意圖如圖3所示。

4 試點(diǎn)應(yīng)用與推廣

為測(cè)試裝置的實(shí)際應(yīng)用效果，針對(duì)重點(diǎn)監(jiān)控對(duì)象進(jìn)行安裝應(yīng)用。主要對(duì)象主要為深圳地區(qū)竊電重災(zāi)區(qū)或竊電高發(fā)行業(yè)，如網(wǎng)吧、洗浴中心等娛樂用電場(chǎng)所，水泥廠、化工廠等中小規(guī)模高耗能企業(yè)，木材糧食等加工業(yè)，用電管理薄弱的城中村等。在試點(diǎn)應(yīng)用的一年時(shí)間，30個(gè)試點(diǎn)共檢測(cè)到7宗竊電行為，且將竊電現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)證據(jù)如高頻、強(qiáng)磁和遙控信號(hào)、強(qiáng)度和方位等準(zhǔn)確上傳至系統(tǒng)主站，為竊電案件的查處提供了強(qiáng)有力的證據(jù)支撐。

圖3

經(jīng)試點(diǎn)應(yīng)用的檢驗(yàn)，該裝置具有較強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和推廣價(jià)值，可作為竊電防治工具在供電企業(yè)進(jìn)行廣泛推廣應(yīng)用。

5 結(jié)束語

針對(duì)竊電防治工作的取證難問題，筆者結(jié)合反竊電工作實(shí)際，通過研究高科技反竊電影像證據(jù)自動(dòng)采集裝置的功能與原理，詳細(xì)闡述了各模塊單元的功能與實(shí)現(xiàn)方式，以及竊電現(xiàn)場(chǎng)如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)采集影像證據(jù)的方法，希望能為供電企業(yè)解決竊電取證難問題提供幫助。

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ResearchonPracticalApplicabilityofAutomaticCollectingDeviceforHighTechnologyBebuggingFilmTestimony

LIBing-yao,HOUYu,HUANGLi-zhong

(Shenzhen Power Supply Bureau Co.Ltd.,Shenzhen 518048,China)

A functioning structure of the online supervision device is proposed in this paper which can help to automatically collect the digital information(as the evidence of electricity stealing)if the regular electricity meter box detected “the high frequency and the strong magnetic” interference,remote control signal,or forced to open without authorization.

technical electricity stealing;digital information describes anti-electricity stealing;evidence collection;electricity sales & distribution

1004-289X(2017)03-0065-03

TM73

B

2016-07-05