本实用新型涉及电力监测技术领域，尤其是涉及一种窃电监控系统。
背景技术：
在电能供应中，窃电现象屡禁不绝，反窃电仍然是供电企业管理工作中的一个重要内容。由于现有的电能供应系统防窃电能力薄弱，很容易导致窃电行为的发生。长期以来，一些不法企业或者个人将盗窃电能作为获利手段，采取各种方法，如表前分流、遥控器窃电、强磁铁窃电等手段使电能表减少计量，以达到少交电费的目的。
上述窃电行为严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，给安全用电造成了严重隐患。
技术实现要素：
有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种窃电监控系统，以实现对窃电行为的有效监控，保护供电企业的合法权益，保障正常的供电秩序，避免安全用电造成的严重隐患。
第一方面，本实用新型实施例提供了一种窃电监控系统，包括：主站、集中器、采集终端及用户表箱；所述主站与所述集中器连接；所述集中器与各个分支线路的采集终端连接；每个所述采集终端与相应分支线路下的各个用户表箱连接；每个所述采集终端所在的分支线路上还设置有分路电表，所述分路电表与所述采集终端连接；
所述分路电表，用于采集所述采集终端所在分支线路的分路电信息，将所述分路电信息传输至所述采集终端；
所述采集终端，用于采集相应分支线路下的各个用户表箱的用户电信息，将所述用户电信息和接收到的分路电信息传输至所述集中器；
所述集中器，用于接收所述用户电信息和所述分路电信息，并将所述用户电信息和所述分路电信息上传至所述主站；
所述主站，用于接收所述分路电信息和所述用户电信息，还用于进行用电异常报警。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，所述主站包括数据采集端口、处理电路、数据存储器及用电异常报警器；
所述数据采集端口、所述数据存储器及所述用电异常报警器均与所述处理电路连接。
结合第一方面的第一种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，所述处理电路包括第一加法器、第一比值计算电路和第一数值比较器；
所述第一加法器与所述比值计算电路连接，用于获取每个采集终端所在分支线路下的各个用户表箱的电量值，将各个电量值相加以得到每个采集终端对应的用户电量和，将所述用户电量和发送至所述比值计算电路；
所述第一比值计算电路与所述第一数值比较器连接，用于获取每个分路电表采集的电量值，计算每个所述电量值与对应的采集终端的用户电量和之间的电量比值，将所述电量比值发送至所述第一数值比较器；
所述第一数值比较器与所述用电异常报警器连接，用于将所述电量比值与预设的电量正常范围的边界值进行比较，以确定所述电量比值是否在所述电量正常范围内；如果否，则传输报警电平至所述用电异常报警器。
结合第一方面的第二种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，所述处理电路还包括第二加法器、第二数值比较器、第二比值计算电路及第三数值比较器；
所述第二加法器与所述第二数值比较器、第二比值计算电路连接，用于获取超出正常范围的电量比值对应的采集终端所在分支线路下的各个用户表箱的电流值，将各个电流值相加以得到所述采集终端对应的用户电流和，将所述用户电流和发送至所述第二数值比较器和所述第二比值计算电路；
所述第二比值计算电路与所述第三数值比较器连接，用于获取所述分路电表采集的电流值，计算所述电流值与所述用户电流和之间的电流比值，将所述电流比值发送至所述第三数值比较器；
所述第二数值比较器，用于获取所述采集终端对应的分路电表采集的电流值，将所述电流值与所述用户电流和进行比较；所述第三数值比较器，用于将所述电流比值与预设的电流正常范围的边界值进行比较，以确定所述采集终端对应的分支线路是否存在窃电行为。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，所述主站还包括与所述处理电路连接的窃电指示灯和/或显示屏。
结合第一方面的第三种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，所述采集终端还包括异常指示灯，当确定所述采集终端对应的分支线路存在窃电行为时，所述处理电路控制所述异常指示灯点亮。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，所述集中器包括通信模块，通过所述通信模块分别与所述主站及所述采集终端建立连接；
所述通信模块包括专网无线收发模块、电力宽带载波模块、Wi-Fi模块、 GRPS模块、GSM模块及CDMA模块中的一种或者多种。
结合第一方面的第六种可能的实施方式，本实用新型实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，在所述通信模块包括专网无线收发模块时，所述专网无线收发模块包括多输入多输出MIMO天线阵列。
结合第一方面，本实用新型实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，所述采集终端通过双绞线与相应分支线路下的各个用户表箱相连接。
结合第一方面的第八种可能的实施方案，本实用新型实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，所述双绞线包括RS485通讯线。
本实用新型实施例带来了以下有益效果：
本实用新型实施例中，该窃电监控系统包括：主站、集中器、采集终端及用户表箱；主站与集中器连接；集中器与各个分支线路的采集终端连接；每个采集终端与相应分支线路下的各个用户表箱连接；每个采集终端所在的分支线路上还设置有分路电表，分路电表与采集终端连接。分路电表将采集到的对应分支线路的分路电信息发送至采集终端，采集终端将所在分支线路下的各个用户表箱的用户电信息和分路电信息发送至集中器，由集中器统一发送至主站后，主站就可以根据获取到的用户电信息和分路电信息进行用电异常报警。该方式通过增加分路电表，实现了对窃电行为的有效监控，保护了供电企业的合法权益，保障了正常的供电秩序，避免安全用电造成的严重隐患。
本实用新型的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实用新型实施例提供的窃电监控系统的结构示意图；
图2为本实用新型实施例提供的窃电监控系统中主站的结构示意图；
图3为本实用新型实施例提供的窃电监控系统中处理电路的一种结构示意图；
图4为本实用新型实施例提供的窃电监控系统中处理电路的另一种结构示意图；
图5为本实用新型实施例提供的分支线路的电流流向示意图。
图标：
100-主站；200-集中器；300-采集终端；400-用户表箱；500-分路电表； 110-数据采集端口；120-处理电路；130-数据存储器；140-用电异常报警器； 121-第一加法器；122-第一比值计算电路；123-第一数值比较器；124-第二加法器；125-第二数值比较器；126-第二比值计算电路；127-第三数值比较器。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
目前由于现有的电能供应系统防窃电能力薄弱，很容易导致窃电行为的发生，严重损害了供电企业的合法权益，扰乱了正常的供用电秩序，给安全用电造成了严重隐患。基于此，本实用新型实施例提供的一种窃电监控系统，可以实现对窃电行为的有效监控，保护供电企业的合法权益，保障正常的供电秩序，避免安全用电造成的严重隐患。
为便于对本实施例进行理解，下面对本实用新型实施例所公开的一种窃电监控系统进行详细介绍。
图1示出了本实用新型实施例提供的窃电监控系统的结构示意图。如图1所示，该窃电监控系统包括：主站100、集中器200、采集终端300及用户表箱400；主站100与集中器200连接；集中器200与各个分支线路的采集终端300连接；每个采集终端300与相应分支线路下的各个用户表箱 400连接，该用户表箱设置在分支线路的子支路上；每个采集终端300所在的分支线路上还设置有分路电表500，分路电表500与采集终端300连接。其中集中器的个数也可以为多个，图中以1个集中器为例。
在可能的实施例中，上述集中器包括通信模块，通过该通信模块分别与主站及采集终端建立连接。该通信模块包括专网无线收发模块、电力宽带载波模块、Wi-Fi(Wireless-Fidelity，无线保真)模块、GPRS(General Packet Radio Service，通用分组无线服务)模块、GSM(Global System for Mobile Communication，全球移动通信系统)模块及CDMA(Code Division Multiple Access，码分多址)模块中的一种或者多种。
在可能的实施例中，上述通信模块包括专网无线收发模块，通过该专网无线收发模块，集中器与主站通过专网无线收发模块建立通信连接，其中该专网无线收发模块包括多输入多输出MIMO(Multiple-Input Multiple-Output)天线阵列，以抑制集中器在传输数据时发生衰落。在另外可能的实施例中，上述通信模块还包括电力宽带载波模块，集中器通过电力线载波与各个采集终端连接。
在可能的实施例中，上述采集终端通过双绞线与分路电表以及相应分支线路下的各个子支路上的各个用户表箱相连接。该双绞线包括RS485通讯线或者RS232通讯线。
具体地，上述分路电表，用于采集采集终端所在分支线路的分路电信息，将分路电信息传输至采集终端。其中分路电信息包括分支线路上的电压、电流、功率及电量值。
采集终端，用于采集相应分支线路上的各个子支路的各个用户表箱的用户电信息，将用户电信息和接收到的分路电信息传输至集中器。其中该用户电信息包括用户电箱的电压、电流、功率及电量值。在可能的实施例中，采集周期为1小时或者30分钟，具体不作限定。
集中器，用于接收上述用户电信息和上述分路电信息，并将该用户电信息和分路电信息上传至主站。主站，用于接收分路电信息和用户电信息，还用于进行用电异常报警。
在本实用新型实施例中，分路电表将采集到的对应分支线路的分路电信息发送至采集终端，采集终端将所在分支线路下的各个用户表箱的用户电信息和分路电信息发送至集中器，由集中器统一发送至主站后，主站就可以根据获取到的用户电信息和分路电信息进行用电异常报警。该方式通过增加分路电表，实现了对窃电行为的有效监控，保护了供电企业的合法权益，保障了正常的供电秩序，避免安全用电造成的严重隐患。
在可能的实施例中，参见图2，主站100包括数据采集端口110、处理电路120、数据存储器130及用电异常报警器140。其中，数据采集端口110、数据存储器130及用电异常报警器140均与处理电路120连接。具体地该处理电路可以从市场上直接获取满足功能的芯片，或者是由开发人员自行按照功能进行搭建。
该处理电路从数据采集端口获取用户电信息和分路电信息，并将该用户电信息和分路电信息存储至数据存储器，以便后续进行分析计算。其中该数据存储器可以对历史数据进行存储，以便后期进行用电信息追溯。在处理电路根据用户电信息和分路电信息，确定用电异常时，控制用电异常报警器进行报警。
在可能的实施例中，参见图3，处理电路120包括第一加法器121、第一比值计算电路122和第一数值比较器123。
第一加法器与第一比值计算电路连接，用于获取每个采集终端所在分支线路下的各个用户表箱的电量值，将各个电量值相加以得到每个采集终端对应的用户电量和，将该用户电量和发送至比值计算电路。在可能的实施例中，该第一加法器与数据存储器连接，从数据存储器中获取其保存的电量值。例如1号分支线路上的采集终端A，该1号分支线路下对应的子支路上用户表箱有3个，分别为用户电箱a，用户电箱b，用户电箱c；当在计算采集终端A的用户电量和时，将用户电箱a，用户电箱b，用户电箱 c的电量值相加接口。
第一比值计算电路与第一数值比较器连接，用于获取每个分路电表采集的电量值，计算每个电量值与对应的采集终端的用户电量和之间的电量比值，将该电量比值发送至第一数值比较器。在可能的实施例中，该第一比值计算电路与数据存储器连接，从数据存储器中获取其保存的分路电表采集的电量值。仍以上述1号分支线路为例，该1号分支线路上安装有分路电表B，第一比值计算电路计算分路电表B采集的电量值与采集终端A 对应的电量和之间的电量比值。
第一数值比较器与用电异常报警器连接，用于将电量比值与预设的电量正常范围的边界值进行比较，以确定该电量比值是否在电量正常范围内，如果否，则传输报警电平至用电异常报警器。其中该报警电平可以为高电平或者是低电平有效，这里不做限定，也可以是在电量比值与上边界比较时，报警电平为低电平；在与下边界比较时，报警电平为高电平。
在可能的实施例中，为了进行用电异常的准确判断，对上述电量比值的稳定性进行判断。基于此上述处理电路还包括第四数值比较器，该第四数值比较器与上述第一比值计算电路连接，用于从第一比值计算电路获取各个电量比值，将各个电量比值进行比较，如果两个电量比值之间的电量差值大于第一预设差值，则发送差值异常电平至用电异常报警器，用电异常报警器结合该电量差值和上述报警电平，确定是否进行报警。具体地当上述比值超出电量正常范围且电量差值大于第一预设差值时，进行报警。
在可能的实施例中，上述正常范围为1.0-1.1之间(包括1.0和1.1)，也就是边界值为1.1(上边界)和1.0(下边界)。如果分路电表的电量值与上述电量和之间的比值在1.0-1.1之间(包括1.0和1.1)，且比值比较平稳，也就是在不同采集周期的变化较小，则确定为正常线损，用电正常。如果超出该正常范围，则确定该分路电表所在的分支线路用电存在异常。
在确定某一分支线路存在用电异常后，可以对该分支线路上的电流进行分析，以确定该分支线路上是否存在窃电行为。基于此，在可能的实施例中，参见图4，上述处理电路还包括第二加法器124、第二数值比较器125、第二比值计算电路126及第三数值比较器127。
具体地，第二加法器与第二数值比较器连接，用于获取超出正常范围的电量比值对应的采集终端所在分支线路下的各个用户表箱的电流值，将各个电流值相加以得到该采集终端对应的用户电流和，将该用户电流和发送至第二数值比较器。在可能的实施例中，该第二加法器与数据存储器连接，从数据存储器中获取其保存的用户表箱的电流值。
参见图5，仍以上述1号分支线路为例，假设该1号分支线路存在用电异常，则第二加法器将该1号分支线路的各个子支路上的各个用户表箱的电流值进行相加，即Iz＝I1+I2+……+In。
第二数值比较器，用于获取采集终端对应的分路电表采集的电流值，将电流值与用户电流和进行比较。在可能的实施例中，该第二数值比较器与数据存储器连接，从数据存储器中获取其保存的分路电表采集的电流值。仍以上述1号分支线路为例，第二数值比较器比较分路电表B采集的电流值I0与1号分支线路上的电流和Iz之间的大小。
第二比值计算电路与第三数值比较器连接，用于获取分路电表采集的电流值，计算该电流值与用户电流和之间的电流比值，将该电流比值发送至所述第三数值比较器端。在可能的实施例中，该第二比值计算电路与数据存储器连接，从数据存储器中获取其保存的分路电表采集的电流值。仍以上述1号分支线路为例，该1号分支线路上安装有分路电表B，第一比值计算电路计算分路电表B采集的电流值与采集终端A对应的用户电流和之间的电流比值。
第三数值比较器，用于将电流比值与预设的电流正常范围的边界值进行比较，判断该电流比值是否在电流正常范围内，以确定采集终端对应的分支线路是否存在窃电行为。具体地边界值比较方式比上述电量比值与电量正常范围的边界值比较类似，这里不再赘述。
在可能的实施例中，为了进行用电异常的准确判断，对上述电流比值的稳定性进行判断。基于此，上述处理电路还包括第五数值比较器，该第五数值比较器与上述第二比值计算电路连接，用于从第二比值计算电路获取各个电流比值，将各个电流比值进行比较，得到两个电流比值之间的电流差值，从而可以确定出电流比值的稳定性。
具体地，如果上述分路电表采集的电流值大于上述用户电流和，且电流比值超出电流正常范围，且电流比值之间的电流差值小于第二预设差值，则确定该采集终端与用户表箱之间的分支线路存在窃电行为。
进一步地，如果上述分路电表B的电流值I0大于电流和Iz，且电流值 I0与电流和Iz之间的电流比值超出正常范围内，且电流比值比较稳定，则可判断窃电行为在该分路电表B所在安装点与用户表所在安装点之间的线路上。
具体地，主站还包括与处理电路连接的窃电指示灯和/或显示屏，当存在用电异常或者确定存在窃电行为时，处理电路控制窃电指示灯点亮，或者控制显示屏进行窃电指示。
在另外的实施例中，采集终端还包括异常指示灯，当确定该采集终端对应的分支线路存在窃电行为时，处理电路远程控制异常指示灯点亮。
综上所述，在本实用新型实施例中，在采集终端设置分路电表，通过比对分路电表与采集终端下各用户表箱的电能和电流信息，对各分支线路窃电行为进行快速的定位判断，从而对窃电行为进行及时有效的处理，保证供电企业的合法权益，维持正常的供用电秩序。
另外，在本实用新型实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本实用新型的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本实用新型各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM， Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本实用新型的具体实施方式，用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制，本实用新型的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。