電表箱遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控系統(tǒng)的研究

韓 冬 崔沂水 李 成

（山東省電力集團(tuán)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(shù)革新項目“電表箱遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控”的課題進(jìn)行可行性論證，認(rèn)為該課題立意新、技術(shù)可行，是電力系統(tǒng)智能化管理和目前反竊電工作的實(shí)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(cè)用電監(jiān)察工作效率，有效打擊了違約（竊電）行為的發(fā)生。

自2012年7月份以來，我們就電表箱的遠(yuǎn)程智能監(jiān)控系統(tǒng)的建設(shè)方案、關(guān)鍵技術(shù)問題等進(jìn)行了技術(shù)交流和研究，基本確定了設(shè)備和系統(tǒng)的開發(fā)建設(shè)方案，對研發(fā)過程中需要解決的關(guān)鍵技術(shù)問題也提出了可行的解決辦法。經(jīng)過為期四個月的實(shí)驗測試，設(shè)備性能穩(wěn)定。2013年5月15日，經(jīng)過為期六個月的試運(yùn)行，該項目各項指標(biāo)達(dá)到預(yù)期目標(biāo)，順利通過上級驗收?，F(xiàn)將技術(shù)革新項目“電表箱遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控”的完成情況總結(jié)如下。

1 項目內(nèi)容及完成目標(biāo)

1.1 項目內(nèi)容

通過對技術(shù)革新項目“電表箱遠(yuǎn)程智能化監(jiān)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(shè)立視頻監(jiān)測點(diǎn)，對智能表箱的開、關(guān)行為和用戶側(cè)人員非正常操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)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(lián)網(wǎng)實(shí)時訪問監(jiān)測點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)和圖像，也可以通過短信方式將采集設(shè)備喚醒，手動實(shí)時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖像。該項目的實(shí)施可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)測、監(jiān)控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握證據(jù)，及時依法處置，從而實(shí)現(xiàn)有效打擊違約（竊電）行為的發(fā)生。

本項目是在智能表電表箱上加裝智能化視頻監(jiān)控功能。具體實(shí)現(xiàn)方法見系統(tǒng)框架圖。

圖1 系統(tǒng)框架圖

GPRS/3G無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)和GPRS/3G無線數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)是在使用的GPRS/3G無線網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)服務(wù)器基礎(chǔ)上，增設(shè)GPRS/3G圖像監(jiān)控功能，同時增加了一個網(wǎng)口服務(wù)于APN網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)即時數(shù)據(jù)的實(shí)時采集方式對監(jiān)測點(diǎn)（智能電表箱）24小時進(jìn)行采集和監(jiān)控。攝像頭傳遞數(shù)據(jù)GPRS無線數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用太陽能供電方式為監(jiān)測終端設(shè)備供電，也可按照現(xiàn)場需要采用鋰電池供電。

1.2 完成計劃及目標(biāo)

1.2.1 計劃時間：2012年07月01日— 2012年 11月30日

1）主要內(nèi)容：

智能表箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的、資料收集，現(xiàn)場調(diào)研，確定表箱智能監(jiān)控構(gòu)建開發(fā)方案；理論分析、設(shè)備設(shè)計，軟、硬件開發(fā)。

2）完成目標(biāo)：

建立智能表箱遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)平臺，仿真測試試驗成功，完成軟硬件開發(fā)。

1.2.2 計劃時間：2012年12月01日— 2013年 05月15日

1）主要內(nèi)容：

實(shí)驗測試，設(shè)備性能穩(wěn)定化。（1）項目技術(shù)資料整理與收集（2）數(shù)據(jù)字典整理（3）說明書制作

（4）組織驗收

（5）項目結(jié)題

2）考核目標(biāo)：

完成最終完善的裝置。

（1）完成項目技術(shù)資料、數(shù)據(jù)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(jié)題

2 項目取得的成果及主要技術(shù)性能指標(biāo)

2.1 取得的最終成果

1）通過對視頻監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸裝置研究，對試點(diǎn)設(shè)備測試運(yùn)行并投入現(xiàn)場試運(yùn)行，達(dá)到智能遠(yuǎn)程監(jiān)控，視頻、圖片遠(yuǎn)程上傳并下載，實(shí)現(xiàn)對表箱設(shè)備實(shí)時抓拍，并將視頻、圖片即時傳回后臺服務(wù)器。

2）培養(yǎng)3-5名技術(shù)管理專業(yè)人才。

3）申請專利1項，發(fā)表學(xué)術(shù)論文1篇。

4）以試點(diǎn)為模板試行推廣，設(shè)置了8戶“竊電嫌疑用戶表箱”監(jiān)測點(diǎn)，處理違約用電（竊電）2戶，追補(bǔ)電量16000千瓦時、追補(bǔ)電費(fèi)13078.40 元、追補(bǔ)違約電費(fèi) 39235.20 元。

5）實(shí)現(xiàn)了實(shí)時監(jiān)測監(jiān)控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握視頻證據(jù)，及時依法處置，從而達(dá)到有效打擊違約（竊電）行為的目的。

2.2 主要技術(shù)性能指標(biāo)

1）視頻圖像格式：CIF。

2）視頻數(shù)據(jù)壓縮傳輸標(biāo)準(zhǔn)：H.264或MPEG4。

3）GPRS/3G 網(wǎng) 絡(luò) ：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(shè)備可通過軟件（通訊協(xié)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(shè)備用電，一旦停電可由蓄電池給設(shè)備提供電能，并保證供電2小時以上。

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

8）防雨：在戶外使用時可采用防雨箱，設(shè)備做好防潮短路處理。

9）攝像機(jī)：具備隱形功能，最好有紅外夜視、云境控制功能。

10）磁控開關(guān)：3G視頻監(jiān)控服務(wù)當(dāng)配電箱開門時啟動，關(guān)門時停止。

11）數(shù)據(jù)中心服務(wù)器：Linux操作系統(tǒng)，帶正版數(shù)據(jù)庫軟件，可開放接口協(xié)議與擴(kuò)展應(yīng)用客戶端軟件對接。

12）流媒體服務(wù)器：兼容“全球眼”和“互信互通”等監(jiān)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(fù)責(zé)采集圖像數(shù)據(jù)并由微處理器進(jìn)行收集，微處理器通過3GRUTER把數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)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(jī)，它的功能與數(shù)碼像機(jī)也十分相似。攝像頭DTU采用標(biāo)準(zhǔn)壓縮算法將原始圖像壓縮為JPG格式，其壓縮功能提高了遠(yuǎn)程圖像監(jiān)控系統(tǒng)的實(shí)用性。

3 項目的效益分析及推廣應(yīng)用計劃

3.1 項目經(jīng)濟(jì)效益分析

A：表箱防盜措施 節(jié)省5%-15%

B：日常工作量 節(jié)省15%-25%

C：客戶側(cè)管理 節(jié)省3%-5%

D：反竊電管理 效益55%-77%

3.2 電表箱遠(yuǎn)程智能化監(jiān)控（集抄采集與表箱監(jiān)控一體化、智能化）的經(jīng)濟(jì)社會效益主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

1）該項目的實(shí)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(shè)立視頻監(jiān)測點(diǎn)，對智能表箱的開、關(guān)行為和用戶側(cè)人員非正常操作實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場實(shí)時監(jiān)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(lián)網(wǎng)實(shí)時訪問監(jiān)測點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)和圖像，也可以通過短信方式將采集設(shè)備喚醒，手動實(shí)時采集監(jiān)測數(shù)據(jù)和圖像。該項目的實(shí)施可實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)測、監(jiān)控“嫌疑電力用戶”的違約（竊電）行為，掌握證據(jù)，及時依法處置，從而實(shí)現(xiàn)有效打擊違約（竊電）行為的發(fā)生。

2）該項目的實(shí)施，提升用戶側(cè)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(shù)保障。同時進(jìn)一步提高了用電監(jiān)察工作的管理質(zhì)量。

3）該項目的實(shí)施，是電力系統(tǒng)智能化管理和目前反竊電工作的實(shí)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(cè)用電管理，該項目在取得成功經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，可進(jìn)一步推廣應(yīng)用。