大用戶竊電稽查遠(yuǎn)程分析管控系統(tǒng)

一、概述

“大用戶竊電稽查遠(yuǎn)程分析管控系統(tǒng)”主要針對10kV配網(wǎng)線路，用來解決10kV專變用戶的竊電稽查和10kV線損治理問題，實(shí)現(xiàn)以單一大用戶或某條高損線路為單位的反竊電降線損解決方案。

“大用戶竊電稽查遠(yuǎn)程分析管控系統(tǒng)”由上位機(jī)軟件、掌機(jī)軟件APP和終端產(chǎn)品三部分組成，如下圖所示：

 

 “反竊電應(yīng)用主站軟件”由通信前置機(jī)（通信管理機(jī)軟件、通信接口軟件、抄表軟件）、數(shù)據(jù)服務(wù)器和Web服務(wù)器三部分組成。通信管理機(jī)軟件，即通信前置軟件，主要實(shí)現(xiàn)上位機(jī)軟件和ZH-8232專變數(shù)據(jù)綜合分析儀的通信、解析、存儲功能，通信協(xié)議為Q/GDW 1376.1-2013，傳輸信道為公網(wǎng)GPRS/4G，數(shù)據(jù)服務(wù)器采用微軟SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫。

Web服務(wù)器是基于B/S架構(gòu)的網(wǎng)頁平臺，采用Ext3.4三層結(jié)構(gòu)框架，編譯環(huán)境為VS2010，發(fā)布平臺為IIS 7.5。

掌機(jī)用來實(shí)現(xiàn)專變數(shù)據(jù)綜合分析儀的現(xiàn)場調(diào)試和進(jìn)行現(xiàn)場數(shù)據(jù)分析，并可以遠(yuǎn)程訪問遠(yuǎn)端Web服務(wù)器。掌機(jī)硬件平臺采用工業(yè)級平板電腦，內(nèi)嵌Wifi通信模塊和4G通信模塊。操作系統(tǒng)采用Windows操作系統(tǒng)，安裝反竊電APP，一方面可以通過4G遠(yuǎn)程訪問Web服務(wù)器；另一方面也可以通過Wifi直接和本地的專變綜合分析儀通信。具有參數(shù)配置查詢、竊電稽查、負(fù)荷分析、事件解析、用電異常、曲線對比、互感器變比分析、歷史竊電行為分析的功能。

Web服務(wù)器用來配合專變綜合分析儀組成主動式反竊電系統(tǒng)，既能監(jiān)測用戶是否有竊電行為，還能甄別出高科技竊電的可能方式。具有參數(shù)設(shè)置和查詢、數(shù)據(jù)召測查詢、告警信息顯示及查詢、遠(yuǎn)程智能診斷、專家分析（曲線分析和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析）、檔案維護(hù)管理、用戶權(quán)限維護(hù)管理、終端定位及竊電指示等功能。

終端產(chǎn)品包含專變數(shù)據(jù)綜合分析儀和高壓無線感知單元兩種終端：

ZH-8232型專變數(shù)據(jù)綜合分析儀硬件采用模塊化設(shè)計(jì)，主要由分析儀主機(jī)、電流采集單元、高頻及磁場傳感器、芯片、無線感知單元、以及外置天線等部分組成。分析儀安裝在專變計(jì)量點(diǎn)，是集用電信息采集、設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測及通信組網(wǎng)、就地化分析決策、主站通信及云邊協(xié)同計(jì)算等功能于一體的智能化終端設(shè)備。ZH-8232型專變數(shù)據(jù)綜合分析儀具有RS485/RS232、LoRa微功率無線通信等多種下行通信方式。通過RS485/RS232口采集專變終端和多功能電能表的數(shù)據(jù)和運(yùn)行狀態(tài)；通過微功率無線通信和安裝在10kV配電分支、10kV專變T接點(diǎn)、10kV高壓側(cè)的高壓無線負(fù)荷感知單元組成物聯(lián)網(wǎng)，實(shí)時(shí)感知各個(gè)測量點(diǎn)的電流；專變數(shù)據(jù)綜合分析儀還能夠通過表前加裝的電流互感器采集實(shí)時(shí)采集表前電流；從而完成全部感知點(diǎn)的數(shù)據(jù)匯集功能。專變數(shù)據(jù)綜合分析儀能夠利用匯集數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)就地反竊電分析判斷。計(jì)算結(jié)果通過專變終端上行通道或自身4G通道（支持物聯(lián)卡）遠(yuǎn)傳到Web服務(wù)器。

高壓無線負(fù)荷感知單元是我公司為配合ZH-8232型專變數(shù)據(jù)綜合分析儀而研發(fā)的新一代物聯(lián)網(wǎng)感知單元。該感知單元內(nèi)置智能芯片及高精度時(shí)鐘，是一款集電磁能量收集、電流測量、邊緣計(jì)算、射頻通信于一體的傳感器。該感知單元無需外部供電、無需外部接線，開合式安裝，可靠、簡單易用。主要應(yīng)用于6kV～35kV線路的電流感知和異常監(jiān)測。

高壓無線負(fù)荷感知單元采用低功耗設(shè)計(jì)，支持感應(yīng)取電和電池供電兩種電源方式。該單元通過微功率無線模塊和周圍感知單元以及我公司研發(fā)的專變數(shù)據(jù)綜合分析儀組成短距離物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，能夠?qū)⒉杉碾娏鲾?shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳到專變數(shù)據(jù)綜合分析儀。

高壓無線感知單元硬件電路主要由電源感應(yīng)線圈、測量感應(yīng)線圈、電源模塊、主控單元、采集模塊、存儲模塊、通信模塊和發(fā)光報(bào)警模塊等幾部分組成，其結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示：

高壓無線感知單元硬件結(jié)構(gòu)框圖

 

二、系統(tǒng)主要功能

1、告警（可疑竊電）信息顯示及查詢功能

1）、告警信息顯示功能

接收前置機(jī)解析上傳的專變數(shù)據(jù)綜合分析儀上報(bào)的竊電告警事件，實(shí)時(shí)顯示在屏幕前端，并以餅圖形式顯示各竊電類型所占百分比。

事件分類顯示，如：失壓、分流、錯(cuò)相、電流反向、零火不平衡、高頻干擾、強(qiáng)磁干擾、負(fù)荷異常、互感器變比異常、電流持續(xù)為0、時(shí)鐘錯(cuò)誤、供受不平衡（事件解析）等；

顯示事件明細(xì)，能夠顯示事件發(fā)生的時(shí)間、發(fā)生次數(shù)、異常信息、檔案信息和處理狀態(tài)；

展示關(guān)聯(lián)信息，通過點(diǎn)擊事件，能夠關(guān)聯(lián)異常用戶的用電數(shù)據(jù)，對發(fā)生異常的用戶表計(jì)通過圖、表顯示電流和電能示值的變化規(guī)律（曲線分析，包括一次側(cè)、表前、表內(nèi)電流數(shù)據(jù)和表內(nèi)電能示值）

2）、告警信息查詢功能

具有告警信息查詢功能。

按選擇區(qū)域查詢，支持以全網(wǎng)、區(qū)域、線路或終端為單位進(jìn)行查詢；

按選擇時(shí)間查詢，可以根據(jù)輸入的起始時(shí)間和截止時(shí)間進(jìn)行查詢；

按告警類型查詢，可以根據(jù)選擇的告警類型進(jìn)行查詢；

查看事件詳情，可以選中某一行事件，查看詳細(xì)信息。

2、遠(yuǎn)程智能診斷功能

1）、用電異常診斷

以單一用戶（單個(gè)在線終端）為單位，按照竊電分析模型和竊電關(guān)聯(lián)模型對遙測數(shù)據(jù)進(jìn)行分析診斷，實(shí)現(xiàn)對電量異常、電壓異常、電流異常、負(fù)荷異常的分析診斷。

輸入瞬時(shí)數(shù)據(jù)：一次電流、表前電流、表計(jì)電壓、電壓、功率、功率因數(shù)；

輸入累計(jì)數(shù)據(jù)：表計(jì)電能示值；

智能診斷間隔：智能診斷間隔可以設(shè)置，下拉框選擇即可；

界面對比顯示：瞬時(shí)數(shù)據(jù)按照關(guān)聯(lián)特征以柱狀圖形式進(jìn)行對比顯示，表底數(shù)據(jù)以曲線形式進(jìn)行顯示。

界面結(jié)果顯示：實(shí)時(shí)顯示診斷結(jié)果，診斷結(jié)果以狀態(tài)燈的方式來顯示（綠燈：正常；紅燈：異常）。

3、專家分析功能

以遙測瞬時(shí)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)為輸入數(shù)據(jù)，支持人工輔助診斷分析功能。

1）、曲線分析功能

以單一用戶（單個(gè)在線終端）為單位，根據(jù)設(shè)定的刷新頻率刷新顯示A、B、C三相一次電流、表前電流、表計(jì)電壓數(shù)據(jù)和曲線，用以實(shí)現(xiàn)對當(dāng)前瞬時(shí)數(shù)據(jù)的人工分析。

支持?jǐn)?shù)據(jù)：一次電流、表前電流、表計(jì)電流、表計(jì)電壓、表計(jì)功率、表計(jì)功率因數(shù)；

起始日期：選擇起始日期（默認(rèn)為昨天0點(diǎn)0分0秒）；

支持?jǐn)?shù)據(jù)項(xiàng)：表底數(shù)據(jù)（正向有功總、正向無功總、反向有功總、反向無功總）、一次電流數(shù)據(jù)（A、B、C三相電流）、表前電流（A、B、C三相）、表計(jì)電流（A、B、C三相）、表計(jì)電壓（A、B、C三相）、表計(jì)功率（總、A、B、C三相）、功率因數(shù)（總、A、B、C三相）；

顯示方式：表格+曲線，根據(jù)選擇的表格行，對應(yīng)顯示曲線，支持多行曲線對比顯示。

數(shù)據(jù)間隔：數(shù)據(jù)間隔可選擇。

2）、歷史數(shù)據(jù)分析功能

以單一用戶（單個(gè)在線終端）為單位，根據(jù)設(shè)定的起止時(shí)間查詢顯示電流數(shù)據(jù)的一次、表前、表計(jì)數(shù)據(jù)曲線，用以實(shí)現(xiàn)對歷史數(shù)據(jù)的人工分析。

支持?jǐn)?shù)據(jù)：一次電流、表前電流、表計(jì)電流；

曲線比對：通過復(fù)選框選擇要比對的曲線數(shù)據(jù)項(xiàng)，也可以同時(shí)選擇A、B、C三相比對顯示；

顯示方式：曲線顯示。

4、參數(shù)設(shè)置與查詢功能

具備終端參數(shù)設(shè)置和查詢功能。

5、檔案維護(hù)管理功能

1）、終端管理功能

增加終端信息、修改終端信息、刪除終端信息。

2）、電網(wǎng)結(jié)構(gòu)信息維護(hù)

終端分類，區(qū)域、線路、變電站、供電所維護(hù)修改。

6、報(bào)表查詢打印功能

通過界面可以實(shí)現(xiàn)歷史數(shù)據(jù)、異常數(shù)據(jù)、事件信息、設(shè)備臺賬等生成報(bào)表，并且可以打印。

7、用戶權(quán)限管理功能

增加用戶信息、修改用戶信息、刪除用戶信息等功能。

8、數(shù)據(jù)召測查詢功能

1）、召測終端自檢信息；

2）、召測終端采集的瞬時(shí)數(shù)據(jù)；

3）、召測終端凍結(jié)的歷史數(shù)據(jù)；

4）、召測終端定位信息；

5）、召測高壓互感器變比核查結(jié)果

9、終端定位及竊電指示功能

軟件調(diào)用地圖接口，在地圖上顯示所有已維護(hù)終端的位置信息，并顯示是否在線，同時(shí)用不同顏色指示該用戶是否有竊電可疑行為發(fā)生。

三、系統(tǒng)性能指標(biāo)

1、系統(tǒng)響應(yīng)速度

序號	操作內(nèi)容	性能指標(biāo)
1	報(bào)文解析	終端上報(bào)報(bào)文解析時(shí)間 < 100mS。
2	界面刷新	≤ 1S
3	數(shù)據(jù)提取	按照一定格式，自動提取信息，并進(jìn)行數(shù)據(jù)完整性、合法性檢查，處理時(shí)間 < 5S。
4	數(shù)據(jù)保存	數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)更新速度 < 5S。
5	數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)	能夠檢查出重復(fù)的關(guān)聯(lián)，建立關(guān)聯(lián)速度 ≤5S。
6	數(shù)據(jù)信息編輯	對于關(guān)鍵字以外的字段能夠修改，并檢查數(shù)據(jù)的完整性、數(shù)值合理性，有相似性和重復(fù)性檢查，響應(yīng)時(shí)間<5S。
7	查詢檢索	簡單查詢響應(yīng)速度 < 3S，復(fù)雜和組合查詢響應(yīng)速度 < 30S，能夠?qū)ο嚓P(guān)文件進(jìn)行檢索、模糊查詢。 查詢結(jié)果可以按照一定原則進(jìn)行排序、篩選、保存;查詢結(jié)果可以顯示為圖形或圖表,可以輸出到通用的辦公處理軟件中。
8	匯總處理	簡單匯總處理時(shí)間不大于30秒鐘； 復(fù)雜匯總處理時(shí)間 ≤ 10 分鐘，并有進(jìn)度顯示； 特別復(fù)雜匯總處理時(shí)間 ≤ l 小時(shí)，并有進(jìn)度顯示。
9	Excel制表	固定制表處理時(shí)間 ≤5秒; 組合制表處理時(shí)間 ≤10秒，并有進(jìn)度顯示； 動態(tài)、復(fù)雜制表處理時(shí)間 ≤30秒，并有進(jìn)度顯示； 報(bào)表格式應(yīng)當(dāng)符合國網(wǎng)公司的習(xí)慣。
10	分析診斷	數(shù)據(jù)分析診斷的處理時(shí)間 ≤1分鐘； 復(fù)雜情況處理時(shí)間 ≤5分鐘。
11	數(shù)據(jù)管理	數(shù)據(jù)選擇、生成的處理時(shí)間 ≤10分鐘．并有進(jìn)度顯示。
12	備份恢復(fù)	應(yīng)用系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)等的奮份、恢復(fù)定期自動進(jìn)行，也可以人工進(jìn)行，提供數(shù)據(jù)庫和表兩級備份恢復(fù)。處理時(shí)間≤30分鐘。
13	權(quán)限管理	根據(jù)用戶類別，劃分角色和權(quán)限。處理時(shí)間 ≤30秒鐘。
14	系統(tǒng)日志	系統(tǒng)運(yùn)行日志應(yīng)記錄對系統(tǒng)數(shù)據(jù)的修改、訪間日志。可以定期清理，數(shù)據(jù)庫應(yīng)當(dāng)有日志文件，以做備份恢復(fù)。 處理時(shí)間 ≤ 10 分鐘。
15	接口管理	業(yè)務(wù)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)交換時(shí)間 ≤10分鐘。
16	數(shù)據(jù)召測/參數(shù)設(shè)置	常規(guī)數(shù)據(jù)召測和設(shè)置響應(yīng)時(shí)間（指主站發(fā)送召測命令到主站顯示數(shù)據(jù)的時(shí)間）＜15s
17	歷史數(shù)據(jù)召測	歷史數(shù)據(jù)召測響應(yīng)時(shí)間（指主站發(fā)送召測命令到主站顯示數(shù)據(jù)的時(shí)間）＜30s
18	客戶側(cè)事件	系統(tǒng)對客戶側(cè)事件的響應(yīng)時(shí)間≤30min
19	界面切換	90%界面切換響應(yīng)時(shí)間≤3s,其余≤5s
20	遠(yuǎn)程傳送	計(jì)算機(jī)遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)通信中實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳送時(shí)間＜5s
21	主備切換	前置主備通道自動切換時(shí)間＜5s

2、系統(tǒng)可靠性指標(biāo)

（1）主站年可用率≥99.5%；

（2）主站各類設(shè)備的平均時(shí)間（MTBF）≥4′104h小時(shí)；

（3）系統(tǒng)故障恢復(fù)時(shí)間≤2h；

（4）由于偶發(fā)性故障而發(fā)生自動熱啟動的平均次數(shù)應(yīng)＜1次/3600h。

3、系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集成功率

系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集成功率分一次采集成功率和周期采集成功率，均指非設(shè)備故障和非通信故障條件下的統(tǒng)計(jì)。

（1）一次采集成功率：≥95%；

（2）周期采集成功率：≥99.5%，周期為1天，日凍結(jié)數(shù)據(jù)。

4、主站設(shè)備負(fù)荷率及容量指標(biāo)

（1）在任意30分鐘內(nèi)，各服務(wù)器CPU的平均負(fù)荷率≤35%；

（2）在任意30分鐘內(nèi)，人機(jī)工作站CPU的平均負(fù)荷率≤35%；

（3）在任意30分鐘內(nèi)，主站局域網(wǎng)的平均負(fù)荷率≤35%；

（4）系統(tǒng)數(shù)據(jù)在線存儲≥3年。