探析防偷電、漏電智能電表箱的設計研究

孫長征

國網(wǎng)山東省電力公司梁山縣供電公司 山東濟寧 272600

就電力資源而言，其是我國不同行業(yè)實現(xiàn)正常運轉以及可持續(xù)發(fā)展的保障，與此同時，電力資源在人們的日常生活中也起著重要的作用。然而，在現(xiàn)階段的用電檢查中，還是存在一系列竊電現(xiàn)象。在科技發(fā)展的基礎上，竊電水平逐漸增高，竊電技術也在不斷發(fā)展，造成竊電行為的隱蔽性不斷增強，在技術人員檢查的過程中很難被發(fā)現(xiàn)。該現(xiàn)象導致電力企業(yè)在發(fā)展的過程中嚴重受到阻礙，所有，要不斷加強對于反竊電技術的研究。

1 竊電現(xiàn)象及危害

竊電單從概念上來說包括主觀上的，不交或少交電費；客觀上來說，就是非法使用電能的行為。竊電主體包括個人和單位。竊電的范圍包括農(nóng)村和鄉(xiāng)鎮(zhèn)，竊電的目的包括一般照明、生產(chǎn)經(jīng)營活動。竊電方式包括單兵作戰(zhàn)和有組織犯罪。從近年來偷用電的變化來看，竊電從個體到單位、從農(nóng)村到城鎮(zhèn)、從普通照明到生產(chǎn)經(jīng)營、從個體到群體犯罪逐步發(fā)展。在原有竊電模式的基礎上，單位竊電模式逐漸發(fā)展成為具有高技術含量的現(xiàn)代智能竊電模式。將竊電方法與以前的方法進行了比較，如私人連接、無電能消耗等。目前，通過安裝節(jié)能變壓器和其它遙控裝置，智能地控制了停車和停車的方式。

竊電是非法的，它不僅直接影響用戶的日常用電和安全用電，而且嚴重侵害用戶和國家的利益，給供電造成巨大的經(jīng)濟損失。此外，竊電行為直接影響電力系統(tǒng)的安全和穩(wěn)定，破壞電力系統(tǒng)的供電過程，造成經(jīng)濟損失，同時也會引發(fā)各種安全事故。

2 智能電表箱功能實現(xiàn)

智能電表箱可以在傳統(tǒng)電表箱基礎上進行智能化改造實現(xiàn)，也可以直接使用智能電表箱產(chǎn)品實現(xiàn)，其核心產(chǎn)品是電表箱智能監(jiān)控單元，門磁傳感器、溫度傳感器、煙感探測器、水浸傳感器、雷電感應器、微電流互感器等傳感器或信號接入電表箱智能監(jiān)控單元相應端口，電表箱智能監(jiān)控單元通過通信接口接入嵌入式監(jiān)控服務器，最后，通過嵌入式監(jiān)控服務器的以太網(wǎng)端口接入后臺監(jiān)管軟件。根據(jù)電表箱工作條件的要求，智能電表箱主要實現(xiàn)以下功能。

（1）配電狀態(tài)監(jiān)測功能：實現(xiàn)電表箱市電狀態(tài)、缺相狀態(tài)的實時監(jiān)測，變位輸出告警。

（2）配電防雷監(jiān)測功能：實現(xiàn)電表箱浪涌保護器的后備保護狀態(tài)、失效狀態(tài)、雷擊次數(shù)、泄漏微電流信號實時監(jiān)測，過限或變位輸出告警。

（3）配電環(huán)境監(jiān)測功能：實現(xiàn)電表箱環(huán)境溫度、火情、進水等環(huán)境狀況的實時監(jiān)測，過限或變位輸出告警。

（4）安全防范監(jiān)測功能：實現(xiàn)電表箱開門狀態(tài)實時監(jiān)測，變位輸出告警。

3 智能電表箱的硬件設計

3.1 采集終端的設計

采集終端包括強磁場感應器、強電擊傳感器、門禁系統(tǒng)、圖像傳感器等，其中門禁系統(tǒng)可以有效的監(jiān)測非法開啟電表箱的現(xiàn)象，一般情況，門禁卡由行程開關和IC卡閱讀器構成，其中行程開關裝置于電表箱門框處，一旦電表箱門被開啟后，行程開關處于打開狀態(tài)，弱電表箱門關閉后其形成開關處于關閉狀態(tài)。IC閱讀器可以有效識別管理人員打開電表箱而不產(chǎn)生警報信息，即管理人員打開電表箱時顯示為正常開啟。強電擊傳感器可以利用電磁感應原理產(chǎn)生脈動直流信號，當比較器中通過的電流為異常電流時，就會觸發(fā)警報裝置。強磁場感應器主要識別電表箱體附近的強磁干擾，當電表箱體附近的磁場變化劇烈時，就會觸發(fā)警報裝置。圖像采集器是安置于進線箱和計量箱之間的微型攝像頭，當警報裝置觸發(fā)時，微型攝像頭可自動拍攝電表箱體周圍的狀況。

3.2 通訊電路的設計

電表箱體是位于住宅小區(qū)或辦公區(qū)域的特定區(qū)域，其空間極為有限，因此采用常見的移動通信網(wǎng)絡就可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，通訊方式可選用手機彩信的方式進行。當電表箱的警報裝置被觸發(fā)時或判別為故障時，編輯成預設的短信發(fā)送至管理人員。

3.3 短信功能程序的設計

短信功能程序的設計可利用移動通訊網(wǎng)絡技術實現(xiàn)，以手機短信指令的方式進行預設信息處理，一旦觸發(fā)警報，自動處理系統(tǒng)通過識別判定為某一指令警報，然后觸發(fā)相應的短信信息，進而發(fā)送至管理員手機中。一般通過電表箱體的安裝地址與管理人員的手機進行綁定，當非正常情況下開啟電表箱體或通過強磁干擾等手段造成計量表故障時，通過智能系統(tǒng)的自動判識，進而出發(fā)警報發(fā)送警報信息，就可以快速的獲取哪臺電表箱出現(xiàn)了故障或竊電現(xiàn)象等。此外，對于管理人員授予IC卡的管理權限，當管理人員開啟電表箱體的過程中，處理器自動識別為正常開啟而不觸發(fā)警報裝置。

4 結語

智能化的電表箱體是當前社會經(jīng)濟發(fā)展的必備工具之一，不僅可以有效的減少竊電等違法行為發(fā)生的幾率，還可以實現(xiàn)智能化、遠程控制用戶用電狀況等。打擊竊電現(xiàn)象，降低供電線路損耗等問題一直是電力系統(tǒng)急需解決的難題之一?；诖耍疚囊源藶檠芯繉ο?，提出了智能電表箱的設計應用。本文所設計的智能化電表箱可以有效的打擊竊電等行為，為電力系統(tǒng)的健康發(fā)展提供借鑒意義。