Page 123 - 电力与能源2024年第一期

曾 丹，等：基于物联网技术的智能反窃电系统设计 117

元件，是对电流电压进行采样，然后进行相应的 标，分别为电压不平衡频率、电流不平衡频率、功
A/D 转换，再经中央处理器进行相应的处理，最后 率因数不平衡频率、台区线损率、电量峰值、电量
［3］
在通信设备上进行相应的显示 。 谷值、月用电量同比和合同容量比。结合这几个
1.3 电表箱传感监控器 判别指标的数值和分数，可以判断用户是否存在
电表箱上只安装了两个物联网传感器。值 ［4］
异常耗电或偷电现象 。
为 0 时，电表箱处于关闭位置；值为 1 时，电表箱
2.2 检测用户异常窃电行为
处于打开位置。当传感器的值为 1 时，电表箱上
（1）选择合适的运行次数，在协方差矩阵中构
方所安装的监控单元就会收到指令，开始工作，对
造参数数据，将网络中的观测点数设置为 n，观测
电表箱的画面进行拍摄，并将拍摄到的视频信息
时间 t 的云峰参数的时间序列向量 X i，从每个点收
实时上传到网络控制中心，网络控制中心再通过
集由操作参数数据导出的时间序列矩阵为 N 维，
大数据平台进行人脸识别，以判断开箱的人是否
然后根据谱分布得到对应样本的协方差矩阵类型
为检查维修人员。若开箱人员未通过人脸识别，
和特征值密度函数，判断是否存在异常。
则立即通知就近的工作人员到达现场，制止窃电
（2）利用窃电行为判别指标体系，判断某用户
行为，进一步加强反窃电工作的高效反应能力。
［5］
电表箱传感监控器如图 1 所示。 是 否 存 在 窃 电 行 为 及 窃 电 行 为 的 预 计 开 始 时
间，计算涉嫌窃电用户在涉嫌偷电期间的耗电量。
接着，通过计算用户对相应电压不对称性，可以显
示三相电压的平均绝对偏差。估计值越低，用户

电气系统出现异常的风险就越低。再者，分析交
流电压之间的偏差，如果发现交流电压电流消耗

图 1 电表箱传感监控框图 异常，则需要计算电流不平衡指数。最后，通过多
个评价指标的计算结果进行综合评判，可以监测
1. 4 数据传输模块
光纤因具有传输速率快、数据传输稳定等优 用户是否存在异常窃电行为。
点，而被广泛应用于传统的智能反窃电系统。然 窃电检测识别流程如图 2 所示。

而，光纤传输数据时，存在传输数据类型比较单
一，单次传输仅支持一条传输线的缺点。因此，在
物联网中引入了通用分组无线服务技术（GPRS），
以缓解光纤传输设备的局限性。在光纤传输介质
的 基 础 上 ，设 置 串 口 配 置 为 1 个 RS-485 和 2 个
RS-232，串口数据格式为 8 个数据位和 1 个停止
位。在可通过 GPRS 调用的状态下，通过对硬件

参数的分析，排除故障，有助于传输当前状态数
据，并对数据进行相应操作。

2 智能反窃电软件系统设计

2.1 设计窃电行为判别指标
为判断用户用电情况是否异常，通过大量对
比用户在正常和违章情况下的各数据偏差，设计
了多维度的窃电行为判别指标体系，包括 8 个指 图 2 窃电检测识别流程