電表箱遠程智能化監控系統的研究

韓 冬 崔沂水 李 成

（山東省電力集團公司 東營供電公司，山東 東營257000）

自2012年5月份，我們開始對技術革新項目“電表箱遠程智能化監控”的課題進行可行性論證，認為該課題立意新、技術可行，是電力系統智能化管理和目前反竊電工作的實際需要。該項目通過利用高科技手段有效解決了低壓用戶防竊電問題，提升客戶側用電監察工作效率，有效打擊了違約（竊電）行為的發生。

自2012年7月份以來，我們就電表箱的遠程智能監控系統的建設方案、關鍵技術問題等進行了技術交流和研究，基本確定了設備和系統的開發建設方案，對研發過程中需要解決的關鍵技術問題也提出了可行的解決辦法。經過為期四個月的實驗測試，設備性能穩定。2013年5月15日，經過為期六個月的試運行，該項目各項指標達到預期目標，順利通過上級驗收。現將技術革新項目“電表箱遠程智能化監控”的完成情況總結如下。

1 項目內容及完成目標

1.1 項目內容

通過對技術革新項目“電表箱遠程智能化監控”的研究，解決了電力用戶違約用電（竊電）取證難的問題，特別適合在“有竊電嫌疑的低壓用戶表箱處”設立視頻監測點，對智能表箱的開、關行為和用戶側人員非正常操作實現現場實時監控，同時上傳視頻資料，方便今后違約用電（竊電）的取證。供電營銷人員可通過訪問互聯網實時訪問監測點的采集數據和圖像，也可以通過短信方式將采集設備喚醒，手動實時采集監測數據和圖像。該項目的實施可實現視頻監測、監控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握證據，及時依法處置，從而實現有效打擊違約（竊電）行為的發生。

本項目是在智能表電表箱上加裝智能化視頻監控功能。具體實現方法見系統框架圖。

圖1 系統框架圖

GPRS/3G無線數據采集系統和GPRS/3G無線數據傳輸系統是在使用的GPRS/3G無線網絡數據服務器基礎上，增設GPRS/3G圖像監控功能，同時增加了一個網口服務于APN網絡，實現即時數據的實時采集方式對監測點（智能電表箱）24小時進行采集和監控。攝像頭傳遞數據GPRS無線數據采集系統采用太陽能供電方式為監測終端設備供電，也可按照現場需要采用鋰電池供電。

1.2 完成計劃及目標

1.2.1 計劃時間：2012年07月01日— 2012年 11月30日

1）主要內容：

智能表箱遠程監控系統的、資料收集，現場調研，確定表箱智能監控構建開發方案；理論分析、設備設計，軟、硬件開發。

2）完成目標：

建立智能表箱遠程監控系統基礎平臺，仿真測試試驗成功，完成軟硬件開發。

1.2.2 計劃時間：2012年12月01日— 2013年 05月15日

1）主要內容：

實驗測試，設備性能穩定化。（1）項目技術資料整理與收集（2）數據字典整理（3）說明書制作

（4）組織驗收

（5）項目結題

2）考核目標：

完成最終完善的裝置。

（1）完成項目技術資料、數據字典的整理

（2）完成說明書的制作

（3）組織項目驗收，完成項目結題

2 項目取得的成果及主要技術性能指標

2.1 取得的最終成果

1）通過對視頻監控和數據傳輸裝置研究，對試點設備測試運行并投入現場試運行，達到智能遠程監控，視頻、圖片遠程上傳并下載，實現對表箱設備實時抓拍，并將視頻、圖片即時傳回后臺服務器。

2）培養3-5名技術管理專業人才。

3）申請專利1項，發表學術論文1篇。

4）以試點為模板試行推廣，設置了8戶“竊電嫌疑用戶表箱”監測點，處理違約用電（竊電）2戶，追補電量16000千瓦時、追補電費13078.40 元、追補違約電費 39235.20 元。

5）實現了實時監測監控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握視頻證據，及時依法處置，從而達到有效打擊違約（竊電）行為的目的。

2.2 主要技術性能指標

1）視頻圖像格式：CIF。

2）視頻數據壓縮傳輸標準：H.264或MPEG4。

3）GPRS/3G 網 絡 ：ED-GPRS、TD-SCDMA、CDMA2000-EVDO、WCDMA任選一種。

4）GPRS/3G：自動上線連接到指定固定IP地址，斷線自動重連。

5）GPRS/3G：設備可通過軟件（通訊協議）、硬件更改上傳連接的固定IP地址。

6）可充電蓄電池：正常情況下接220V市電給電池充電供設備用電，一旦停電可由蓄電池給設備提供電能，并保證供電2小時以上。

7）防護等級：蓄電池、2G/3G傳輸終端：IP68；各種傳感器、視頻采集攝像機：IP57；其它部分：IP54。

8）防雨：在戶外使用時可采用防雨箱，設備做好防潮短路處理。

9）攝像機：具備隱形功能，最好有紅外夜視、云境控制功能。

10）磁控開關：3G視頻監控服務當配電箱開門時啟動，關門時停止。

11）數據中心服務器：Linux操作系統，帶正版數據庫軟件，可開放接口協議與擴展應用客戶端軟件對接。

12）流媒體服務器：兼容“全球眼”和“互信互通”等監控軟件平臺功能。

13）終端部分：圖像采集終端部分由攝像頭 DTU、微處理器和3G RUTER組成。攝像頭DTU負責采集圖像數據并由微處理器進行收集，微處理器通過3GRUTER把數據發送到遠程監控中心。

14）攝像頭DTU及接口：攝像頭 DTU是一個具備視頻捕捉和壓縮功能的攝像機，它的功能與數碼像機也十分相似。攝像頭DTU采用標準壓縮算法將原始圖像壓縮為JPG格式，其壓縮功能提高了遠程圖像監控系統的實用性。

3 項目的效益分析及推廣應用計劃

3.1 項目經濟效益分析

A：表箱防盜措施 節省5%-15%

B：日常工作量 節省15%-25%

C：客戶側管理 節省3%-5%

D：反竊電管理 效益55%-77%

3.2 電表箱遠程智能化監控（集抄采集與表箱監控一體化、智能化）的經濟社會效益主要體現在以下幾個方面：

1）該項目的實施，解決了電力用戶違約用電（竊電）取證難的問題，特別適合在“有竊電嫌疑的低壓用戶表箱處”設立視頻監測點，對智能表箱的開、關行為和用戶側人員非正常操作實現現場實時監控，同時能夠上傳視頻資料，方便今后違約用電（竊電）的取證。供電營銷人員可通過訪問互聯網實時訪問監測點的采集數據和圖像，也可以通過短信方式將采集設備喚醒，手動實時采集監測數據和圖像。該項目的實施可實現視頻監測、監控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握證據，及時依法處置，從而實現有效打擊違約（竊電）行為的發生。

2）該項目的實施，提升用戶側管理工作效率。對用電檢查工作的安全、有效開展提供有效的技術保障。同時進一步提高了用電監察工作的管理質量。

3）該項目的實施，是電力系統智能化管理和目前反竊電工作的實際需要。用高科技手段有效解決低壓用戶防竊電問題，提升了客戶側用電管理，該項目在取得成功經驗的基礎上，可進一步推廣應用。