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摘要：为了解决传统防窃电系统效果低的问题，供电企业开发了基于物联网技术的智能防盗系统，无论是硬件还是软件都获得了大幅度失误升级。硬件系统在传统系统的基础上，搭载物联网传感器，直接监控电表箱，改变了电表的工作方式以及电表和数据传输设备的内部结构。本文基于物联网技术的智能反窃电系统设计进行分析，期望所开发的智能反窃电系统能够有效防止用户偷电。
关键词：供电企业;物联网技术;智能系统;反窃电技术;设计分析
引言：
如今，反窃电工作已成为当今供电企业管理工作中的重要组成部分。在非法用电、盗电纠纷频发的情况下，将反窃电技术应用在反窃电系统中，可以为电网良好运行提供技术支持。目前，我国对窃电行为和反窃电工作的研究已经取得了一定的成果。但仍存在用电量分析不正确、防盗电保护不完善等问题。所以说，本文通过将物联网技术应用于反窃电的防盗系统，结合相关检测设备来确定用户是否有偷电行为，具有重要的现实意义。
一、智能反窃电硬件系统设计
利用物联网技术，可以从硬件和软件两方面优化智能反窃电系统。硬件系统主要用于为软件功能的实现提供输出。同时，装配系统的某些装配设施也可以作为软件系统的功能，从而已实现的硬件支持。
（一）物联网传感器设备
物联网传感器的作用是记录网络用户的用电量，用各种参数的变化来进行表示。安装在智能反窃电系统中的物联网传感器包括激光扫描仪、红外传感器等，将上述物联网传感器按照科学规范的连接方式进行组合（如图1所示），可以更好地将用电温度变化的电信号通过物联网显示出来，并且信号隐蔽性强，不容易被窃电用户发现。很容易发现电贼，而且非常隐蔽。
（二）智能电能表
电能表是电网中电能测量的最基础的计量元件，在智能反窃电系统中选择智能互感电能表，其工作原理是将电流电压继续采样，然后进行相应的A/D转换，中央处理器进行相应的处理，最后在通信设备上进行相应的显示。
（三）表箱开箱监控器
电表箱上只安装了两个物联网传感器。值为 0 时，电表箱处于关闭位置，值为 1 时，电表箱处于打开位置，电表箱上方的监控单元实时工作。当物联网传感器单元的数值跳到1时，采集到的视频信息立即上传到网络控制中心，以识别开箱的人是维修人员还是其他人员。如果不是维修员人员则通知就近的工作人员到达现场，这样可以进一步地提升反窃电系统的智能化管理水平。
（四）数据传输模块
传统的智能防盗电系统使用的传输设备是光纤传输，该装置具有传输速率快、数据传输稳定等优点。但传输数据类型比较单一，单次传输仅支持一条传输线。GPRS技术用于解决光纤传输设备的局限性，该技术是物联网技术的一个分支，可以实现包裹服务的无线传输。选择的传输介质仍然是光纤传输介质。设置串口配置为1个RS485和2個RS232，串口数据格式为8个数据位和1个停止位。通过对硬件参数进行故障排除，这会在可通过GPRS调用的状态下进行，这有助于传输当前状态数据和操作数据。
二、智能反窃电软件系统设计
（一）设置窃电行为判别指标
通过分析用户的用电行为引起的仓库移动，提出相应的用电偏差。为了提高用户防盗识别的准确性，设置了防盗识别指标。识别窃电的指标包括电压不平衡频率、电流不平衡频率、功率因数不平衡频率等九个指标。结合几个判别指标的数值和分数，可以判断用户是否有异常耗电或偷电的现象发生。
（二）检测用户异常窃电行为
选择合适的运行次数，在协方差矩阵中构造参数数据，定义网络中的观测点数为n，对于每个观测点，观测时间t的云峰参数的时间序列向量xi从每个点收集由操作参数数据导出的时间序列矩阵为：N维，然后根据谱分布得到对应样本的协方差矩阵类型和特征值密度函数，判断盗窃。计算涉嫌偷电用户在涉嫌偷电期间的耗电量，并计算出相关偷电行为的识别指标值，进而判断该用户是否有偷电行为。用户对相应电压不对称性的计算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。然后分析交流电压之间的偏差。如果发现交流电压电流消耗异常，则需要计算电流不平衡指数。通过综合多个评价指标的计算结果，可以得到用户异常盗窃行为的检测结果。
（三）智能计算窃电量
用电用户的窃电量就是该用户对应电网的线损量，接着利用窃电发生后的表计数据再次进行计算，此时算出的线损值即为窃电后线损值为该参数的取值情况与m（X）的计算结果有关。
（四）定位窃电位置
一般而言，电网供电的形式是将供电中心的电力用于电网中的用户供电。当电网中的任何一个节点发生窃电现象时时，相应的电网线路都会容易发生线损的现象。根据上述原理，以电网供电流向的反方向应用定位搜索方法，定位窃电发生的准确位置，确定有线损节点对应的用户为窃电用户。
（五）实现反窃电功能
整合供电运行数据、用户异常偷电行为检测结果、偷电计算结果、偷电节点定位结果，实现反窃电的功能。当确定电力用户有窃电行为时，激活函数用于控制用户对应电网节点的电压在0 V以下，即停止向该用户供电。统计用户的偷电情况，利用硬件设备反馈给用户的电表箱，实现系统的防窃的电功能。
三、系统测试与分析
反窃电能力强、技术先进的设备是进一步开展反窃电工作的基本保障，为了展示基于物联网技术的智能防盗系统的应用性能，需要根据往年对电网的能耗和因盗电现象造成的经济损失进行科学、系统的统计研究。根据基于物联网技术的智能反盗电系统的开发应用流程，应用于该区域的供电电网中。采集用户用电量的数据，计算盗电现象所带来的财务损失。防窃电系统的设计方法是基于电气参数多特征融合分析和基于聚类算法的用电模式所分析的。加强对电能表下户线和电力计量装置的监督和管理，增强供电计量设施的防盗可靠性，最大程度地遏制窃电的发生。现阶段，基于物联网技术的智能反窃电系统的防盗保护率高达百分之九十九以上，具有较高的应用效果，从而大幅度地降低供电企业的经济损失。
结论：
综上所述，随着反窃电技术和措施的不断改进，窃电用户的手段也在不断提高着，所以反窃电工作是一项需要长期坚持的工作，需要专业人员不断地去研究、破解。本文基于物联网技术开发的智能反窃电系统装置可以快速、精准地将符合窃电标准的用电查找出来，从而更好地保障供电的运行秩序，保护供电企业自身的利益和国家财产不受到损害。
参考文献：
[1]隋缘.5G网络切片技术在反窃电领域的应用前景[J].通信电源技术，2021，38（01）：147-150.
[2]甄文波，冀永芳，张博，王飞.基于物联网技术的智能反窃电系统设计[J].电子设计工程，2020，28（14）：21-24+29.
[3]许小卉，许妙琦，唐冬来，叶鸿飞，朱晓庆.基于配电物联网的反窃电预警系统研究及应用[J].计算技术与自动化，2020，39（02）：104-108.
[4]许伟强.基于大数据分析的营销稽查防窃电分析预警应用[J].通信电源技术，2020，37（06）：79-82.
关键词：供电企业;物联网技术;智能系统;反窃电技术;设计分析
引言：
如今，反窃电工作已成为当今供电企业管理工作中的重要组成部分。在非法用电、盗电纠纷频发的情况下，将反窃电技术应用在反窃电系统中，可以为电网良好运行提供技术支持。目前，我国对窃电行为和反窃电工作的研究已经取得了一定的成果。但仍存在用电量分析不正确、防盗电保护不完善等问题。所以说，本文通过将物联网技术应用于反窃电的防盗系统，结合相关检测设备来确定用户是否有偷电行为，具有重要的现实意义。
一、智能反窃电硬件系统设计
利用物联网技术，可以从硬件和软件两方面优化智能反窃电系统。硬件系统主要用于为软件功能的实现提供输出。同时，装配系统的某些装配设施也可以作为软件系统的功能，从而已实现的硬件支持。
（一）物联网传感器设备
物联网传感器的作用是记录网络用户的用电量，用各种参数的变化来进行表示。安装在智能反窃电系统中的物联网传感器包括激光扫描仪、红外传感器等，将上述物联网传感器按照科学规范的连接方式进行组合（如图1所示），可以更好地将用电温度变化的电信号通过物联网显示出来，并且信号隐蔽性强，不容易被窃电用户发现。很容易发现电贼，而且非常隐蔽。
（二）智能电能表
电能表是电网中电能测量的最基础的计量元件，在智能反窃电系统中选择智能互感电能表，其工作原理是将电流电压继续采样，然后进行相应的A/D转换，中央处理器进行相应的处理，最后在通信设备上进行相应的显示。
（三）表箱开箱监控器
电表箱上只安装了两个物联网传感器。值为 0 时，电表箱处于关闭位置，值为 1 时，电表箱处于打开位置，电表箱上方的监控单元实时工作。当物联网传感器单元的数值跳到1时，采集到的视频信息立即上传到网络控制中心，以识别开箱的人是维修人员还是其他人员。如果不是维修员人员则通知就近的工作人员到达现场，这样可以进一步地提升反窃电系统的智能化管理水平。
（四）数据传输模块
传统的智能防盗电系统使用的传输设备是光纤传输，该装置具有传输速率快、数据传输稳定等优点。但传输数据类型比较单一，单次传输仅支持一条传输线。GPRS技术用于解决光纤传输设备的局限性，该技术是物联网技术的一个分支，可以实现包裹服务的无线传输。选择的传输介质仍然是光纤传输介质。设置串口配置为1个RS485和2個RS232，串口数据格式为8个数据位和1个停止位。通过对硬件参数进行故障排除，这会在可通过GPRS调用的状态下进行，这有助于传输当前状态数据和操作数据。
二、智能反窃电软件系统设计
（一）设置窃电行为判别指标
通过分析用户的用电行为引起的仓库移动，提出相应的用电偏差。为了提高用户防盗识别的准确性，设置了防盗识别指标。识别窃电的指标包括电压不平衡频率、电流不平衡频率、功率因数不平衡频率等九个指标。结合几个判别指标的数值和分数，可以判断用户是否有异常耗电或偷电的现象发生。
（二）检测用户异常窃电行为
选择合适的运行次数，在协方差矩阵中构造参数数据，定义网络中的观测点数为n，对于每个观测点，观测时间t的云峰参数的时间序列向量xi从每个点收集由操作参数数据导出的时间序列矩阵为：N维，然后根据谱分布得到对应样本的协方差矩阵类型和特征值密度函数，判断盗窃。计算涉嫌偷电用户在涉嫌偷电期间的耗电量，并计算出相关偷电行为的识别指标值，进而判断该用户是否有偷电行为。用户对相应电压不对称性的计算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。然后分析交流电压之间的偏差。如果发现交流电压电流消耗异常，则需要计算电流不平衡指数。通过综合多个评价指标的计算结果，可以得到用户异常盗窃行为的检测结果。
（三）智能计算窃电量
用电用户的窃电量就是该用户对应电网的线损量，接着利用窃电发生后的表计数据再次进行计算，此时算出的线损值即为窃电后线损值为该参数的取值情况与m（X）的计算结果有关。
（四）定位窃电位置
一般而言，电网供电的形式是将供电中心的电力用于电网中的用户供电。当电网中的任何一个节点发生窃电现象时时，相应的电网线路都会容易发生线损的现象。根据上述原理，以电网供电流向的反方向应用定位搜索方法，定位窃电发生的准确位置，确定有线损节点对应的用户为窃电用户。
（五）实现反窃电功能
整合供电运行数据、用户异常偷电行为检测结果、偷电计算结果、偷电节点定位结果，实现反窃电的功能。当确定电力用户有窃电行为时，激活函数用于控制用户对应电网节点的电压在0 V以下，即停止向该用户供电。统计用户的偷电情况，利用硬件设备反馈给用户的电表箱，实现系统的防窃的电功能。
三、系统测试与分析
反窃电能力强、技术先进的设备是进一步开展反窃电工作的基本保障，为了展示基于物联网技术的智能防盗系统的应用性能，需要根据往年对电网的能耗和因盗电现象造成的经济损失进行科学、系统的统计研究。根据基于物联网技术的智能反盗电系统的开发应用流程，应用于该区域的供电电网中。采集用户用电量的数据，计算盗电现象所带来的财务损失。防窃电系统的设计方法是基于电气参数多特征融合分析和基于聚类算法的用电模式所分析的。加强对电能表下户线和电力计量装置的监督和管理，增强供电计量设施的防盗可靠性，最大程度地遏制窃电的发生。现阶段，基于物联网技术的智能反窃电系统的防盗保护率高达百分之九十九以上，具有较高的应用效果，从而大幅度地降低供电企业的经济损失。
结论：
综上所述，随着反窃电技术和措施的不断改进，窃电用户的手段也在不断提高着，所以反窃电工作是一项需要长期坚持的工作，需要专业人员不断地去研究、破解。本文基于物联网技术开发的智能反窃电系统装置可以快速、精准地将符合窃电标准的用电查找出来，从而更好地保障供电的运行秩序，保护供电企业自身的利益和国家财产不受到损害。
参考文献：
[1]隋缘.5G网络切片技术在反窃电领域的应用前景[J].通信电源技术，2021，38（01）：147-150.
[2]甄文波，冀永芳，张博，王飞.基于物联网技术的智能反窃电系统设计[J].电子设计工程，2020，28（14）：21-24+29.
[3]许小卉，许妙琦，唐冬来，叶鸿飞，朱晓庆.基于配电物联网的反窃电预警系统研究及应用[J].计算技术与自动化，2020，39（02）：104-108.
[4]许伟强.基于大数据分析的营销稽查防窃电分析预警应用[J].通信电源技术，2020，37（06）：79-82.