本發(fā)明涉及配電領(lǐng)域，尤其涉及一種配電網(wǎng)計(jì)量防護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

近年來，電網(wǎng)計(jì)量違法犯罪行為具有隱蔽性、流動(dòng)性、突發(fā)性等基本特征，而且還呈現(xiàn)專業(yè)化、高科技化、跨省流竄化的趨勢，查處難度越來越大。

用電檢查人員到達(dá)嫌疑用戶計(jì)量裝置檢查的時(shí)候，不法分子提前將損壞電網(wǎng)計(jì)量的裝備去掉，難以發(fā)現(xiàn)。即使發(fā)現(xiàn)表箱被破壞等現(xiàn)象，由于缺乏有力證據(jù)，造成處理難的現(xiàn)狀。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本發(fā)明的目的在于，提供一種配電網(wǎng)計(jì)量防護(hù)系統(tǒng)，包括：監(jiān)控服務(wù)器，與監(jiān)控服務(wù)器通過GPRS或光纖通信連接的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)；

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)用于對各個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的電能表，控電開關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)包括：數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊、電能表數(shù)據(jù)采集模塊、狀態(tài)量采集模塊、脈沖量采集模塊、交流模擬量采集模塊、歷史數(shù)據(jù)處理模塊、抄表日數(shù)據(jù)處理模塊、歷史月數(shù)據(jù)處理模塊；

電能表數(shù)據(jù)采集模塊用于按設(shè)定的抄表日或定時(shí)采集時(shí)間間隔對電能表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)，并在監(jiān)控服務(wù)器驅(qū)動(dòng)下將采集電能表數(shù)據(jù)的發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

狀態(tài)量采集模塊用于實(shí)時(shí)采集低壓臺(tái)區(qū)低壓開關(guān)位置狀態(tài)，低壓開關(guān)發(fā)生變位時(shí)，將低壓開關(guān)變位信息儲(chǔ)存，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

脈沖量采集模塊用于接收電能表輸出的脈沖，并根據(jù)電能表脈沖常數(shù)Kpimp/kWh，TV變比KTV，TA變比KTA計(jì)算每分鐘的平均功率，并記錄當(dāng)日、當(dāng)月功率最大值和出現(xiàn)時(shí)間，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

交流模擬量采集模塊用于按使用要求預(yù)設(shè)電壓、電流、功率、功率、功率因數(shù)模擬量采集，測量電壓、電流、功率、功率因數(shù)，并具有電壓監(jiān)測越限統(tǒng)計(jì)，電壓準(zhǔn)確度等級為0.5，具有諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，諧波分量準(zhǔn)確度等級為1；

歷史數(shù)據(jù)處理模塊用于將采集的數(shù)據(jù)以日為單位，在次日零點(diǎn)形成歷史日數(shù)據(jù)，并保存最近30日數(shù)據(jù)，按照設(shè)定的凍結(jié)間隔以15min，30min，45min，60min形成各類凍結(jié)曲線數(shù)據(jù)，并保存最近30天曲線數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

抄表日數(shù)據(jù)處理模塊用于將采集的數(shù)據(jù)在設(shè)定的抄表日及抄表時(shí)間形成抄表日數(shù)據(jù)，并保存最近12次抄表日數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

歷史月數(shù)據(jù)處理模塊用于將采集的數(shù)據(jù)在月末零點(diǎn)生成各種歷史月數(shù)據(jù)，并保存最近12個(gè)月的月數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

監(jiān)控服務(wù)器包括：電能表運(yùn)行狀況監(jiān)測模塊、電壓監(jiān)測模塊、功率因數(shù)監(jiān)測模塊、校時(shí)模塊、限值設(shè)置模塊、預(yù)付費(fèi)控制模塊、抄表日期時(shí)段設(shè)置模塊；

電能表運(yùn)行狀況監(jiān)測模塊用于數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測電能表運(yùn)行狀況，監(jiān)測電能表運(yùn)行狀況包括：電能表參數(shù)變更、電能表時(shí)間超差、電表故障信息、電能表示度下降、電能表飛走、電能表停走、紅外感應(yīng)記錄、磁感應(yīng)干擾記錄；

電壓監(jiān)測模塊用于對用電網(wǎng)電壓偏差監(jiān)測，對用電網(wǎng)電壓合格率統(tǒng)計(jì)；

功率因數(shù)監(jiān)測模塊用于按設(shè)置的功率因數(shù)分段限值對監(jiān)測點(diǎn)的功率因數(shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，記錄每月功率因數(shù)越限值發(fā)生在各區(qū)段的累計(jì)時(shí)間；

校時(shí)模塊用于向數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)發(fā)送時(shí)鐘校時(shí)指令，使數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集的時(shí)鐘與監(jiān)控服務(wù)器的晶振時(shí)鐘相同；

限值設(shè)置模塊用于設(shè)置監(jiān)控區(qū)域內(nèi)電能表的電壓及電流越限值、功率因數(shù)分段限值；

預(yù)付費(fèi)控制模塊用于設(shè)置和查詢預(yù)付電費(fèi)值、報(bào)警門限值、跳閘門限值預(yù)付費(fèi)控制參數(shù)；

抄表日期時(shí)段設(shè)置模塊用于設(shè)置數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的抄表日、抄表時(shí)間、抄表間隔、抄表參數(shù)。

優(yōu)選地，監(jiān)控服務(wù)器還包括：功率設(shè)置模塊；

功率設(shè)置模塊用于設(shè)置每個(gè)用電戶的功率上限值；

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還包括：消耗功率限電模塊；

消耗功率限電模塊用于在功率限值范圍內(nèi)監(jiān)測實(shí)時(shí)功率，當(dāng)用電戶消耗功率達(dá)到限值則自動(dòng)執(zhí)行功率定值閉環(huán)控制功能，執(zhí)行跳閘。

優(yōu)選地，監(jiān)控服務(wù)器還包括：電量統(tǒng)計(jì)模塊、日電能統(tǒng)計(jì)模塊、計(jì)量分析模塊、變壓器監(jiān)測模塊、臺(tái)區(qū)用電分析模塊；

電量統(tǒng)計(jì)模塊用于生成每個(gè)用電戶電能量示數(shù)曲線并計(jì)算總電能量曲線，并在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)電能量示數(shù)曲線或電能量曲線異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件；

日電能統(tǒng)計(jì)模塊用于生成每個(gè)用電戶的日電能量示值并計(jì)算日總電能量，當(dāng)電能量示值或日總電能量數(shù)據(jù)異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件；

計(jì)量分析模塊用于通過對采集的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、示值和開關(guān)量信息，進(jìn)行分析生成異常信息的實(shí)時(shí)工況；

變壓器監(jiān)測模塊用于監(jiān)測變壓器的三相電壓，計(jì)算三相電壓不平衡率，并關(guān)聯(lián)到具體用電戶的電流、電壓、功率曲線圖，據(jù)諧波數(shù)據(jù)，計(jì)算電壓畸變率，電壓波形畸變的程度；電壓諧波畸變率為各次諧波電壓的均方根值與基波電壓有效值之比的百分?jǐn)?shù)來表示：

式中:α——電壓諧波畸變率；

u_n(n＝2，3，...)——n次諧波電壓有效值·u₁——基波電壓有效值，

還用于監(jiān)測變壓器的三相有功功率，計(jì)算三相有功功率不平衡率，并能關(guān)聯(lián)到具體用電戶的電流、電壓、功率曲線圖；

臺(tái)區(qū)用電分析模塊用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算每天臺(tái)區(qū)總表整點(diǎn)負(fù)荷及最大負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)臺(tái)區(qū)下用戶用電量，計(jì)算臺(tái)區(qū)綜合用電系數(shù)；綜合用電系數(shù)為變壓器最大負(fù)荷/臺(tái)區(qū)內(nèi)全部低壓用戶計(jì)算總負(fù)荷，對臺(tái)區(qū)變壓器選擇、臺(tái)區(qū)低壓線路選擇提供依據(jù)。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還包括：設(shè)置在一次側(cè)三相電電流互感器，一次側(cè)三相電壓互感器，二次側(cè)三相電電流互感器，二次側(cè)三相電壓互感器；一次側(cè)三相電電流互感器實(shí)時(shí)采集高壓側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給監(jiān)控服務(wù)器；二次側(cè)三相電電流互感器實(shí)時(shí)采集低壓側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給監(jiān)控服務(wù)器；

監(jiān)控服務(wù)器還包括：線路損耗分析模塊、視在功率曲線生成模塊、視在功率對比模塊、數(shù)據(jù)交互平臺(tái)；

線路損耗分析模塊用于根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按天采集線路下的單相、三相用戶和臺(tái)區(qū)總表的用電量，通過建立線損分析模型，實(shí)時(shí)地分析每條線路的實(shí)際損耗，在超過一定閥值后進(jìn)行告警；

視在功率對比模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊淮蝹?cè)三相電電流，一次側(cè)三相電壓，二次側(cè)三相電電流，二次側(cè)三相電壓，計(jì)算出有功功率，無功功率，并得出視在功率，制成視在功率曲線；

視在功率對比模塊用于對比一次側(cè)用電信息和二次側(cè)用電信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)對比并在同一頁面繪制成兩條視在功率曲線，在顯示屏上反映給用戶一、二次側(cè)用電信息是否存在用電異常；

數(shù)據(jù)交互平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)使用人員與運(yùn)維人員之間交流通信，對系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤處理，并且提供移動(dòng)終端連接的客戶端端口，使使用人員與運(yùn)維人員使用移動(dòng)終端連接數(shù)據(jù)交互平臺(tái)；

平臺(tái)還用于提供用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、采集系統(tǒng)操作手冊，對常見問題異常處理方法相關(guān)資料進(jìn)行歸類、展示，方便用戶查閱，實(shí)現(xiàn)知識(shí)文檔管理、知識(shí)搜集與指導(dǎo)、常見問答功能，以根據(jù)問題發(fā)生地區(qū)、問題類別、提交時(shí)間、解決時(shí)間等角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總、分析。

優(yōu)選地，監(jiān)控服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)之間的通信設(shè)有中繼器。

優(yōu)選地，監(jiān)控服務(wù)器還包括：二次側(cè)相電壓比較判定模塊、二次側(cè)相電流比較判定模塊、功率判定模塊、功率因數(shù)判定模塊；

二次側(cè)相電壓比較判定模塊用于將二次側(cè)各相電壓數(shù)據(jù)與二次側(cè)各相電壓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的參考電壓進(jìn)行比較，若測得電壓比參考電壓低20％以上，則判斷為欠壓；若測得電壓比參考電壓高20％以上，則判斷為超壓；若電壓為0，則判斷為失壓；

二次側(cè)相電流比較判定模塊用于根據(jù)二次側(cè)各相電流數(shù)據(jù)，計(jì)算電流三相不平衡率，滿足(最大電流值-最小電流值)/最大電流值≥30％的條件則判斷為三相電流不平衡；若最小電流值為0，則判斷為失流；

功率判定模塊用于

滿足下列條件時(shí)，則判斷為功率異常：

(P₂-P₃)/P₂≥30％

三相三線：

三相四線：

將P₁與有功功率數(shù)據(jù)比較，較大的值取為P₂，小的值取為P₃

其中，U_A，U_B，U_C為各相電壓值，I_A，I_B，I_C為各相電流值，取為正常值，一般為0.8-0.9，可設(shè)為0.866，即取為30°；

功率因數(shù)判定模塊用于

若滿足下列條件，則判斷為“功率因數(shù)異?！保?/p>

P：用電信息采集系統(tǒng)采集的有功功率

S：視在功率，為根據(jù)電流電壓計(jì)算所得數(shù)據(jù)，其中：

三相三線：

三相四線：S₁＝U_AI_A+U_BI_B+U_CI_C。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還包括：二次側(cè)電流采樣變換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、處理器、存儲(chǔ)器、電源模塊；

電源模塊從一次側(cè)線路上獲取電能經(jīng)變壓、整流、濾波后供整個(gè)裝置使用；

二次側(cè)電流采樣變換模塊用于將二次側(cè)三相電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)稱值為5A的電流，再把5A的電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)稱值為5V的電壓信號(hào)；電壓信號(hào)經(jīng)過過零比較器生成頻率相同的方波；以利于測頻和實(shí)現(xiàn)缺相檢測。

A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)傳輸給處理器；

處理器用于將電壓信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓u(n)進(jìn)行電流和功率有效值的計(jì)算，

計(jì)算公式如下：

$I=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}i{\left(n\right)}^2}---\left(1\right)$

$P=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}u\left(n\right)\×i\left(n\right)---\left(2\right)$

其中i(n)為采樣值，N為采樣次數(shù)；

并將計(jì)算后得到的結(jié)果保存在存儲(chǔ)器內(nèi)。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還包括：設(shè)置在各個(gè)監(jiān)控區(qū)域的攝像頭，視頻處理模塊，視頻傳輸模塊；

攝像頭用于攝取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻圖像；

視頻處理模塊用于對攝像頭攝取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻圖像進(jìn)行壓縮加密處理，并通過視頻傳輸模塊將視頻圖像傳輸至監(jiān)控服務(wù)器。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)還包括：探測裝置；

所述探測裝置包括：熱敏電阻，熱敏電阻一端接到放大器的二腳，另一端連接放大器的三腳，與熱敏電阻并聯(lián)的光電隔離器的一端連接放大器的二腳，另一端連接放大器的三腳，放大器的四腳連接+5V的電源VCC1，放大器的十一腳腳接地，放大器的輸出端連接定時(shí)器的四腳，定時(shí)器的六腳和二腳同時(shí)接至電阻R4第二端和電容C1第一端的之間，電阻R4的第一端與電阻R3第二端連接；電阻R3第一端通過電阻R2連接電源VCC2，電容C1第二端接地，定時(shí)器的八腳接電源VCC3，定時(shí)器的一腳接地，定時(shí)器的三腳為信號(hào)的輸出端，輸出的信號(hào)連接報(bào)警裝置；

所述報(bào)警裝置包括：與定時(shí)器的三腳連接的發(fā)光二極管LED，發(fā)光二極管LED與三極管的基極相連，三極管的集電極連接電源VCC4，發(fā)射極連接電阻R5第一端，電阻R5第二端接地，三極管發(fā)射極連接電容C2第一端，電容C2第二端與發(fā)聲器第一端連接，發(fā)聲器第二端接地。

從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了對電能表的實(shí)時(shí)跟蹤查詢與抄表，并將將抄表信息發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)計(jì)量違法犯罪行為的發(fā)生。一旦出現(xiàn)電能表異常狀況，監(jiān)控服務(wù)器即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，并且能夠保留歷史證據(jù)。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，下面將對描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為配電網(wǎng)計(jì)量防護(hù)系統(tǒng)的整體示意圖；

圖2為監(jiān)控服務(wù)器與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)之間的示意圖；

圖3為探測裝置電路圖；

圖4為報(bào)警裝置電路圖。

具體實(shí)施方式

為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將運(yùn)用具體的實(shí)施例及附圖，對本發(fā)明保護(hù)的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例?；诒緦＠械膶?shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本專利保護(hù)的范圍。

本實(shí)施例提供一種配電網(wǎng)計(jì)量防護(hù)系統(tǒng)，如圖1、圖2所示，包括：監(jiān)控服務(wù)器1，與監(jiān)控服務(wù)器1通過GPRS或光纖通信連接的數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2；

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2用于對各個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的電能表，控電開關(guān)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2設(shè)置在各個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，也就是系統(tǒng)中包括了多個(gè)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2，在每個(gè)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)設(shè)有數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2。每個(gè)數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2與監(jiān)控服務(wù)器1通信連接。

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2包括：數(shù)據(jù)采集儲(chǔ)存模塊11、電能表數(shù)據(jù)采集模塊12、狀態(tài)量采集模塊13、脈沖量采集模塊14、交流模擬量采集模塊15、歷史數(shù)據(jù)處理模塊16、抄表日數(shù)據(jù)處理模塊17、歷史月數(shù)據(jù)處理模塊18；

電能表數(shù)據(jù)采集模塊12用于按設(shè)定的抄表日或定時(shí)采集時(shí)間間隔對電能表數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、存儲(chǔ)，并在監(jiān)控服務(wù)器驅(qū)動(dòng)下將采集電能表數(shù)據(jù)的發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

狀態(tài)量采集模塊13用于實(shí)時(shí)采集低壓臺(tái)區(qū)低壓開關(guān)位置狀態(tài)，低壓開關(guān)發(fā)生變位時(shí)，將低壓開關(guān)變位信息儲(chǔ)存，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

脈沖量采集模塊14用于接收電能表輸出的脈沖，并根據(jù)電能表脈沖常數(shù)Kp imp/kWh，TV變比KTV，TA變比KTA計(jì)算每分鐘的平均功率，并記錄當(dāng)日、當(dāng)月功率最大值和出現(xiàn)時(shí)間，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

交流模擬量采集模塊15用于按使用要求預(yù)設(shè)電壓、電流、功率、功率、功率因數(shù)模擬量采集，測量電壓、電流、功率、功率因數(shù)，并具有電壓監(jiān)測越限統(tǒng)計(jì)，電壓準(zhǔn)確度等級為0.5，具有諧波數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，諧波分量準(zhǔn)確度等級為1；

歷史數(shù)據(jù)處理模塊16用于將采集的數(shù)據(jù)以日為單位，在次日零點(diǎn)形成歷史日數(shù)據(jù)，并保存最近30日數(shù)據(jù)，按照設(shè)定的凍結(jié)間隔以15min，30min，45min，60min形成各類凍結(jié)曲線數(shù)據(jù)，并保存最近30天曲線數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

抄表日數(shù)據(jù)處理模塊17用于將采集的數(shù)據(jù)在設(shè)定的抄表日及抄表時(shí)間形成抄表日數(shù)據(jù)，并保存最近12次抄表日數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

歷史月數(shù)據(jù)處理模塊18用于將采集的數(shù)據(jù)在月末零點(diǎn)生成各種歷史月數(shù)據(jù)，并保存最近12個(gè)月的月數(shù)據(jù)，并發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器；

這樣就實(shí)現(xiàn)了對電能表的實(shí)時(shí)跟蹤查詢與抄表，并將將抄表信息發(fā)送給監(jiān)控服務(wù)器，能夠及時(shí)的發(fā)現(xiàn)電網(wǎng)計(jì)量違法犯罪行為的發(fā)生。一旦出現(xiàn)電能表異常狀況，監(jiān)控服務(wù)器即可及時(shí)發(fā)現(xiàn)處理，并且能夠保留歷史證據(jù)。

監(jiān)控服務(wù)器1包括：電能表運(yùn)行狀況監(jiān)測模塊21、電壓監(jiān)測模塊22、功率因數(shù)監(jiān)測模塊23、校時(shí)模塊24、限值設(shè)置模塊25、預(yù)付費(fèi)控制模塊26、抄表日期時(shí)段設(shè)置模塊27；

電能表運(yùn)行狀況監(jiān)測模塊21用于數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)發(fā)送的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)測電能表運(yùn)行狀況，監(jiān)測電能表運(yùn)行狀況包括：電能表參數(shù)變更、電能表時(shí)間超差、電表故障信息、電能表示度下降、電能表飛走、電能表停走、紅外感應(yīng)記錄、磁感應(yīng)干擾記錄；

電壓監(jiān)測模塊22用于對用電網(wǎng)電壓偏差監(jiān)測，對用電網(wǎng)電壓合格率統(tǒng)計(jì)；

功率因數(shù)監(jiān)測模塊23用于按設(shè)置的功率因數(shù)分段限值對監(jiān)測點(diǎn)的功率因數(shù)進(jìn)行分析統(tǒng)計(jì)，記錄每月功率因數(shù)越限值發(fā)生在各區(qū)段的累計(jì)時(shí)間；

校時(shí)模塊24用于向數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)發(fā)送時(shí)鐘校時(shí)指令，使數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)采集的時(shí)鐘與監(jiān)控服務(wù)器的晶振時(shí)鐘相同；限值設(shè)置模塊25用于設(shè)置監(jiān)控區(qū)域內(nèi)電能表的電壓及電流越限值、功率因數(shù)分段限值；預(yù)付費(fèi)控制模塊26用于設(shè)置和查詢預(yù)付電費(fèi)值、報(bào)警門限值、跳閘門限值預(yù)付費(fèi)控制參數(shù)；抄表日期時(shí)段設(shè)置模塊27用于設(shè)置數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)的抄表日、抄表時(shí)間、抄表間隔、抄表參數(shù)。

本實(shí)施例中，監(jiān)控服務(wù)器1還包括：功率設(shè)置模塊28；功率設(shè)置模塊28用于設(shè)置每個(gè)用電戶的功率上限值；

數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2還包括：消耗功率限電模塊19；消耗功率限電模塊19用于在功率限值范圍內(nèi)監(jiān)測實(shí)時(shí)功率，當(dāng)用電戶消耗功率達(dá)到限值則自動(dòng)執(zhí)行功率定值閉環(huán)控制功能，執(zhí)行跳閘。

本實(shí)施例中，監(jiān)控服務(wù)器1還包括：電量統(tǒng)計(jì)模塊29、日電能統(tǒng)計(jì)模塊31、計(jì)量分析模塊32、變壓器監(jiān)測模塊33、臺(tái)區(qū)用電分析模塊34；

電量統(tǒng)計(jì)模塊29用于生成每個(gè)用電戶電能量示數(shù)曲線并計(jì)算總電能量曲線，并在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行存儲(chǔ)，當(dāng)電能量示數(shù)曲線或電能量曲線異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件；

日電能統(tǒng)計(jì)模塊31用于生成每個(gè)用電戶的日電能量示值并計(jì)算日總電能量，當(dāng)電能量示值或日總電能量數(shù)據(jù)異常時(shí)，生成相關(guān)的告警事件；

計(jì)量分析模塊32用于通過對采集的電壓、電流、功率、功率因數(shù)、示值和開關(guān)量信息，進(jìn)行分析生成異常信息的實(shí)時(shí)工況；

變壓器監(jiān)測模塊33用于監(jiān)測變壓器的三相電壓，計(jì)算三相電壓不平衡率，并關(guān)聯(lián)到具體用電戶的電流、電壓、功率曲線圖，據(jù)諧波數(shù)據(jù)，計(jì)算電壓畸變率，電壓波形畸變的程度；電壓諧波畸變率為各次諧波電壓的均方根值與基波電壓有效值之比的百分?jǐn)?shù)來表示：

式中:α——電壓諧波畸變率；

u_n(n＝2，3，...)——n次諧波電壓有效值·u₁——基波電壓有效值，

還用于監(jiān)測變壓器的三相有功功率，計(jì)算三相有功功率不平衡率，并能關(guān)聯(lián)到具體用電戶的電流、電壓、功率曲線圖；

臺(tái)區(qū)用電分析模塊34用于統(tǒng)計(jì)計(jì)算每天臺(tái)區(qū)總表整點(diǎn)負(fù)荷及最大負(fù)荷，統(tǒng)計(jì)臺(tái)區(qū)下用戶用電量，計(jì)算臺(tái)區(qū)綜合用電系數(shù)；綜合用電系數(shù)為變壓器最大負(fù)荷/臺(tái)區(qū)內(nèi)全部低壓用戶計(jì)算總負(fù)荷，對臺(tái)區(qū)變壓器選擇、臺(tái)區(qū)低壓線路選擇提供依據(jù)。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2還包括：設(shè)置在一次側(cè)三相電電流互感器，一次側(cè)三相電壓互感器，二次側(cè)三相電電流互感器，二次側(cè)三相電壓互感器；一次側(cè)三相電電流互感器實(shí)時(shí)采集高壓側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給監(jiān)控服務(wù)器；二次側(cè)三相電電流互感器實(shí)時(shí)采集低壓側(cè)三相電流數(shù)據(jù)并傳輸給監(jiān)控服務(wù)器；

監(jiān)控服務(wù)器還包括：線路損耗分析模塊、視在功率曲線生成模塊、視在功率對比模塊、數(shù)據(jù)交互平臺(tái)；

線路損耗分析模塊用于根據(jù)電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，按天采集線路下的單相、三相用戶和臺(tái)區(qū)總表的用電量，通過建立線損分析模型，實(shí)時(shí)地分析每條線路的實(shí)際損耗，在超過一定閥值后進(jìn)行告警；

視在功率對比模塊用于根據(jù)實(shí)時(shí)傳輸?shù)囊淮蝹?cè)三相電電流，一次側(cè)三相電壓，二次側(cè)三相電電流，二次側(cè)三相電壓，計(jì)算出有功功率，無功功率，并得出視在功率，制成視在功率曲線；

視在功率對比模塊用于對比一次側(cè)用電信息和二次側(cè)用電信息，進(jìn)行數(shù)據(jù)對比并在同一頁面繪制成兩條視在功率曲線，在顯示屏上反映給用戶一、二次側(cè)用電信息是否存在用電異常；

數(shù)據(jù)交互平臺(tái)用于實(shí)現(xiàn)使用人員與運(yùn)維人員之間交流通信，對系統(tǒng)進(jìn)行跟蹤處理，并且提供移動(dòng)終端連接的客戶端端口，使使用人員與運(yùn)維人員使用移動(dòng)終端連接數(shù)據(jù)交互平臺(tái)；

平臺(tái)還用于提供用電信息采集系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)、采集系統(tǒng)操作手冊，對常見問題異常處理方法相關(guān)資料進(jìn)行歸類、展示，方便用戶查閱，實(shí)現(xiàn)知識(shí)文檔管理、知識(shí)搜集與指導(dǎo)、常見問答功能，以根據(jù)問題發(fā)生地區(qū)、問題類別、提交時(shí)間、解決時(shí)間等角度進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總、分析。

本實(shí)施例中，監(jiān)控服務(wù)器1與數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2之間的通信設(shè)有中繼器3。

本實(shí)施例中，監(jiān)控服務(wù)器1還包括：二次側(cè)相電壓比較判定模塊、二次側(cè)相電流比較判定模塊、功率判定模塊、功率因數(shù)判定模塊；

二次側(cè)相電壓比較判定模塊用于將二次側(cè)各相電壓數(shù)據(jù)與二次側(cè)各相電壓基礎(chǔ)數(shù)據(jù)中的參考電壓進(jìn)行比較，若測得電壓比參考電壓低20％以上，則判斷為欠壓；若測得電壓比參考電壓高20％以上，則判斷為超壓；若電壓為0，則判斷為失壓；

二次側(cè)相電流比較判定模塊用于根據(jù)二次側(cè)各相電流數(shù)據(jù)，計(jì)算電流三相不平衡率，滿足(最大電流值-最小電流值)/最大電流值≥30％的條件則判斷為三相電流不平衡；若最小電流值為0，則判斷為失流；

功率判定模塊用于

滿足下列條件時(shí)，則判斷為功率異常：

(P₂-P₃)/P₂≥30％

三相三線：

三相四線：

將P₁與有功功率數(shù)據(jù)比較，較大的值取為P₂，小的值取為P₃

其中，U_A，U_B，U_C為各相電壓值，I_A，I_B，I_C為各相電流值，取為正常值，一般為0.8-0.9，可設(shè)為0.866，即取為30°；

功率因數(shù)判定模塊用于

若滿足下列條件，則判斷為“功率因數(shù)異?！保?/p>

P：用電信息采集系統(tǒng)采集的有功功率

S：視在功率，為根據(jù)電流電壓計(jì)算所得數(shù)據(jù)，其中：

三相三線：

三相四線：S₁＝U_AI_A+U_BI_B+U_CI_C。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2還包括：二次側(cè)電流采樣變換模塊、A/D轉(zhuǎn)換模塊、處理器、存儲(chǔ)器、電源模塊；

電源模塊從一次側(cè)線路上獲取電能經(jīng)變壓、整流、濾波后供整個(gè)裝置使用；

二次側(cè)電流采樣變換模塊用于將二次側(cè)三相電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)稱值為5A的電流，再把5A的電流轉(zhuǎn)換為標(biāo)稱值為5V的電壓信號(hào)；電壓信號(hào)經(jīng)過過零比較器生成頻率相同的方波；以利于測頻和實(shí)現(xiàn)缺相檢測。

A/D轉(zhuǎn)換模塊用于對電壓信號(hào)進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換，并將轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)傳輸給處理器；

處理器用于將電壓信號(hào)作為基準(zhǔn)電壓u(n)進(jìn)行電流和功率有效值的計(jì)算，

計(jì)算公式如下：

$I=\sqrt{\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}i{\left(n\right)}^2}---\left(1\right)$

$P=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\Σ}}u\left(n\right)\×i\left(n\right)---\left(2\right)$

其中i(n)為采樣值，N為采樣次數(shù)；

并將計(jì)算后得到的結(jié)果保存在存儲(chǔ)器內(nèi)。

本實(shí)施例中，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2還包括：設(shè)置在各個(gè)監(jiān)控區(qū)域的攝像頭，視頻處理模塊，視頻傳輸模塊；

攝像頭用于攝取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻圖像；

視頻處理模塊用于對攝像頭攝取監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的視頻圖像進(jìn)行壓縮加密處理，并通過視頻傳輸模塊將視頻圖像傳輸至監(jiān)控服務(wù)器。

本實(shí)施例中，如圖3和圖4所示，數(shù)據(jù)采集子系統(tǒng)2還包括：探測裝置；

所述探測裝置包括：熱敏電阻，熱敏電阻一端接到放大器的二腳，另一端連接放大器的三腳，與熱敏電阻并聯(lián)的光電隔離器的一端連接放大器的二腳，另一端連接放大器的三腳，放大器的四腳連接+5V的電源VCC1，放大器的十一腳腳接地，放大器的輸出端連接定時(shí)器的四腳，定時(shí)器的六腳和二腳同時(shí)接至電阻R4第二端和電容C1第一端的之間，電阻R4的第一端與電阻R3第二端連接；電阻R3第一端通過電阻R2連接電源VCC2，電容C1第二端接地，定時(shí)器的八腳接電源VCC3，定時(shí)器的一腳接地，定時(shí)器的三腳為信號(hào)的輸出端，輸出的信號(hào)連接報(bào)警裝置；

所述報(bào)警裝置包括：與定時(shí)器的三腳連接的發(fā)光二極管LED，發(fā)光二極管LED與三極管的基極相連，三極管的集電極連接電源VCC4，發(fā)射極連接電阻R5第一端，電阻R5第二端接地，三極管發(fā)射極連接電容C2第一端，電容C2第二端與發(fā)聲器第一端連接，發(fā)聲器第二端接地。

當(dāng)熱敏電阻R1檢測到人體熱量向放大器發(fā)出感應(yīng)信號(hào)，感應(yīng)信號(hào)通過放大器U2進(jìn)行放大，放大的信號(hào)經(jīng)過定時(shí)器U3，定時(shí)器U3的4腳則為高電平，定時(shí)器處于觸發(fā)的工作狀態(tài)。定時(shí)器構(gòu)成了多諧振蕩器，其振蕩的周期與外電路中的電阻R2、R3、R4和電容C1有關(guān)。在多諧振蕩的作用下，定時(shí)器U3的三腳則輸出方波信號(hào)，在方波信號(hào)的作用下，報(bào)警裝置中的發(fā)光二極管不斷閃爍亮，方波信號(hào)通過三極管后發(fā)聲器發(fā)聲報(bào)警。

當(dāng)光電耦合器U1中間的光被遮擋，則光電耦合器檢測到有人經(jīng)過，產(chǎn)生感應(yīng)信號(hào)，感應(yīng)信號(hào)通過放大器U2進(jìn)行放大信號(hào)，放大的信號(hào)經(jīng)過定時(shí)器U3，定時(shí)器U3的四腳則為高電平，定時(shí)器處于觸發(fā)的工作狀態(tài)。

在多諧振蕩的作用下，定時(shí)器輸出方波信號(hào)，在方波信號(hào)的作用下，報(bào)警電路中的發(fā)光二極管D1不斷閃爍亮，同時(shí)方波信號(hào)通過三極管后發(fā)聲器發(fā)聲報(bào)警。

本說明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參考即可。

對所公開的實(shí)施例的上述說明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本發(fā)明。對這些實(shí)施例的多種修改對本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。