一种共享用电计量装置及防窃电方法
阅读说明：本技术 一种共享用电计量装置及防窃电方法 (Shared electricity metering device and electricity larceny prevention method ) 是由 沈鑫 熊峻 谭太洋 余恒洁 赵毅涛 刘兴龙 王坚娟 何明星 康立伟 张益鸣 漆辉 于 2020-12-10 设计创作，主要内容包括：本发明涉及共享用电计量装置包括多用户分时用电功能模块、无负荷自动断电功能模块、扫码用电功能模块、窃电识别功能模块、三相不平衡识别功能模块；还涉及防窃电方法：当所述共享用电计量装置处于空闲状态时,用户能开始用电,用电结束后,通过第二次操作结束用电,共享用电计量装置执行本地结算,扣费结束后,另外一个用户重新开始用电；通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值,共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态；扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码,即可开始用电或者结束用电；当无户主用电时,能够自动断电,并形成告警记录；通过判断三相电流是否相等,来判断三相负载是否平衡。(The invention relates to a shared electricity consumption metering device, which comprises a multi-user time-sharing electricity consumption functional module, a no-load automatic power-off functional module, a code scanning electricity consumption functional module, an electricity stealing identification functional module and a three-phase unbalance identification functional module; also relates to a method for preventing electricity stealing: when the shared electricity consumption metering device is in an idle state, a user can start to consume electricity, after the electricity consumption is finished, the electricity consumption is finished through the second operation, the shared electricity consumption metering device executes local settlement, and after the deduction is finished, another user restarts to consume electricity; setting the operation time of a no-load power-on state and a load current limit value through software, and automatically judging whether the no-load state is achieved by the shared power utilization three-phase metering device; scanning the two-dimensional code address or the asset management code of the shared electricity metering device, and then starting or ending electricity utilization; when no main user uses electricity, the power can be automatically cut off, and an alarm record is formed; and judging whether the three-phase load is balanced or not by judging whether the three-phase currents are equal or not.)
技术领域
本发明涉及一种共享用电计量装置及防窃电方法，属于电力设备技术领域。
背景技术
近年来，国家出台了一系列政策鼓励发展共享经济，支撑和鼓励有条件的行业和地区先行先试，充分发挥示范引领作用，促进共享经济的发展。在国家政策支持下，共享单车、共享汽车等公共交通行业取得较好的经济效益。但是，在公共场所缺少共享用电计量装置，用电客户在手机充电、电车充电、地摊用电、农业灌溉用电等场景，存在用电难、用电贵的问题。通过研究共享用电计量装置，在公共场所安装共享用电计量装置，用户只需刷卡或者扫码的方式即可用电，有效解决公共区域用电难、用电贵的问题。
发明内容
本发明提供了一种共享用电计量装置及防窃电方法，以用于解决公共区域用电难的问题，该装置支持多用户分时用电。另外，由于该装置安装在公共区域，通过制定反窃电分析方法，实时检测装置用电状态，确保共享用电计量装置安全可靠运行，本发明为农田灌溉、商业街区、公租房、小区车棚提供共享用电计量装置，确保计量装置资源共享，满足多用户分时用电的需求。
一方面，本发明提供一种共享用电计量装置，包括多用户分时用电功能模块、无负荷自动断电功能模块、扫码用电功能模块、窃电识别功能模块、三相不平衡识别功能模块；
所述多用户分时用电功能模块用于当所述共享用电计量装置处于空闲状态时，用户能开始用电，用电结束后，通过第二次操作结束用电，共享用电计量装置执行本地结算，扣费结束后，另外一个用户重新开始用电；
所述无负荷自动断电功能模块用于通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态；
所述扫码用电功能模块用于扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电；
所述窃电识别功能模块用于当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录；
所述三相不平衡识别功能模块用于通过判断A、B、C三相电流是否相等，来判断三相负载是否平衡。
进一步地，所述无负荷自动断电功能模块具体功能如下：
通过ATT7026E实时采集所接负载的电流值，判断三相电流是否处于空载状态，当采集的A相电流、B相电流、C相电流为0时，并且满足无负荷运行时长，使得共享用电三相计量装置自动断电，确保用户忘记结束用电时，其他用户继续使用，造成上一个用户的电费被误用。
进一步地，所述扫码用电功能模块具体用于通过手机APP扫描一下共享用电三相计量装置上的二维码，下发开始用电指令，扫码用电功能模块收到开始用电指令后，自动合闸，同时开始计量计费功能；结束用电时，用户点击客户端APP结束用电，下发结束用电指令给扫码用电功能模块，扫码用电功能模块将负荷开关断开，同时对本次用电电费进行结算，反馈给系统主站，扣除用户账户本次用电金额。
进一步地，所述窃电识别功能模块具体用于每次开始用电或者结束用电时自动生成用电记录，对于没有正常结束用电的情况，自动生成未结束记录，待该用户下次开始用电时，提示客户先对上次用电结束，形成完整的用电记录，才能允许用户继续扫码用电；若没有用户开始用电，被强制开始用电时，自动生成异常用电告警事件，并上传到主站系统，记录本次异常用电的开始时间，便于运维人员及时处理异常用电事件。
另一方面，本发明提供一种利用一方面所述的共享用电计量装置进行防窃电方法，包括如下：
当所述共享用电计量装置处于空闲状态时，用户能开始用电，用电结束后，通过第二次操作结束用电，共享用电计量装置执行本地结算，扣费结束后，另外一个用户重新开始用电；
通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态；
扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电；
当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录；
通过判断A、B、C三相电流是否相等，来判断三相负载是否平衡。
进一步地，所述通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态的具体方式如下：
通过ATT7026E实时采集所接负载的电流值，判断三相电流是否处于空载状态，当采集的A相电流、B相电流、C相电流为0时，并且满足无负荷运行时长，使得共享用电三相计量装置自动断电，确保用户忘记结束用电时，其他用户继续使用，造成上一个用户的电费被误用。
进一步地，所述扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电的具体方式如下：
通过手机APP扫描一下共享用电三相计量装置上的二维码，下发开始用电指令，扫码用电功能模块收到开始用电指令后，自动合闸，同时开始计量计费功能；结束用电时，用户点击客户端APP结束用电，下发结束用电指令给扫码用电功能模块，扫码用电功能模块将负荷开关断开，同时对本次用电电费进行结算，反馈给系统主站，扣除用户账户本次用电金额。
进一步地，所述当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录的具体方式如下：
每次开始用电或者结束用电时自动生成用电记录，对于没有正常结束用电的情况，自动生成未结束记录，待该用户下次开始用电时，提示客户先对上次用电结束，形成完整的用电记录，才能允许用户继续扫码用电；若没有用户开始用电，被强制开始用电时，自动生成异常用电告警事件，并上传到主站系统，记录本次异常用电的开始时间，便于运维人员及时处理异常用电事件。
本发明的有益效果是：
（1）、一种共享用电三相计量装置的支持多用户分时用电功能，解决传统计量装置只允许一个用户用电的问题；
（2）、一种共享用电三相计量装置具有无负荷自动断电功能，该装置实时监测用电负荷状态，对于超时未用电负荷，能够自动断电，避免造成用电金额损失；
（3）、一种共享用电三相计量装置具有扫码用电功能，用户只需扫描一下该装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电。
（4）、一种共享用电三相计量装置具有窃电识别功能，对于无户主用电时，该装置能够自动断电，并形成告警记录。
（5）、一种共享用电三相计量装置具有三相不平衡识别功能，对于三相负载异常时，能够自动形成告警信息，超过一定限值时自动断电，避免负载损坏。
附图说明
图1为本发明中共享用电三相计量装置分时用电流程图；
图2为本发明中共享用电三相计量装置无负荷断电电流采样电路；
图3为本发明中扫码用电流程图。
具体实施方式
实施例1：一方面，本发明提供一种共享用电计量装置，包括多用户分时用电功能模块、无负荷自动断电功能模块、扫码用电功能模块、窃电识别功能模块、三相不平衡识别功能模块；
所述多用户分时用电功能模块用于当所述共享用电计量装置处于空闲状态时，用户能开始用电，用电结束后，通过第二次操作结束用电，共享用电计量装置执行本地结算，扣费结束后，另外一个用户重新开始用电；对于农田排灌、公租房、商业街区等共享用电场景，用户可以分时断用电，解决计量装置只允许一个用户使用、收费主体不明确的问题，详细流程如下图1所示；
所述无负荷自动断电功能模块用于通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态；
所述扫码用电功能模块用于扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电；
所述窃电识别功能模块用于当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录；
所述三相不平衡识别功能模块用于通过判断A、B、C三相电流是否相等，来判断三相负载是否平衡。
进一步地，所述无负荷自动断电功能模块具体功能如下：
通过ATT7026E实时采集所接负载的电流值，判断三相电流是否处于空载状态，当采集的A相电流、B相电流、C相电流为0时，并且满足无负荷运行时长，使得共享用电三相计量装置自动断电，确保用户忘记结束用电时，其他用户继续使用，造成上一个用户的电费被误用。A相电流采样电路连接情况：IAA+、IAA-为内置互感器输出端，R230、R231为采样电阻，IAP、IAN与计量芯片ATT7026E对应接口连接，B相、C相电流采样电路与A相类似，电流采样电路如下图2所示。
进一步地，所述扫码用电功能模块具体用于通过手机APP扫描一下共享用电三相计量装置上的二维码，下发开始用电指令，扫码用电功能模块收到开始用电指令后，自动合闸，同时开始计量计费功能；结束用电时，用户点击客户端APP结束用电，下发结束用电指令给扫码用电功能模块，扫码用电功能模块将负荷开关断开，同时对本次用电电费进行结算，反馈给系统主站，扣除用户账户本次用电金额。
进一步地，所述窃电识别功能模块具体用于每次开始用电或者结束用电时自动生成用电记录，对于没有正常结束用电的情况，自动生成未结束记录，待该用户下次开始用电时，提示客户先对上次用电结束，形成完整的用电记录，才能允许用户继续扫码用电；若没有用户开始用电，被强制开始用电时，自动生成异常用电告警事件，并上传到主站系统，记录本次异常用电的开始时间，便于运维人员及时处理异常用电事件。
另一方面，本发明提供一种利用一方面所述的共享用电计量装置进行防窃电方法，包括如下：
当所述共享用电计量装置处于空闲状态时，用户能开始用电，用电结束后，通过第二次操作结束用电，共享用电计量装置执行本地结算，扣费结束后，另外一个用户重新开始用电；
通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态；
扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电；
当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录；
通过判断A、B、C三相电流是否相等，来判断三相负载是否平衡。
进一步地，所述通过软件设置无负荷通电状态运行时间和负荷电流限值，共享用电三相计量装置自动判断是否达到无负荷状态的具体方式如下：
通过ATT7026E实时采集所接负载的电流值，判断三相电流是否处于空载状态，当采集的A相电流、B相电流、C相电流为0时，并且满足无负荷运行时长，使得共享用电三相计量装置自动断电，确保用户忘记结束用电时，其他用户继续使用，造成上一个用户的电费被误用。
进一步地，所述扫描一下所述共享用电计量装置的二维码地址或者资产管理编码，即可开始用电或者结束用电的具体方式如下：
通过手机APP扫描一下共享用电三相计量装置上的二维码，下发开始用电指令，扫码用电功能模块收到开始用电指令后，自动合闸，同时开始计量计费功能；结束用电时，用户点击客户端APP结束用电，下发结束用电指令给扫码用电功能模块，扫码用电功能模块将负荷开关断开，同时对本次用电电费进行结算，反馈给系统主站，扣除用户账户本次用电金额。详细流程如下图3所示。
进一步地，所述当无户主用电时，能够自动断电，并形成告警记录的具体方式如下：
每次开始用电或者结束用电时自动生成用电记录，对于没有正常结束用电的情况，自动生成未结束记录，待该用户下次开始用电时，提示客户先对上次用电结束，形成完整的用电记录，才能允许用户继续扫码用电；若没有用户开始用电，被强制开始用电时，自动生成异常用电告警事件，并上传到主站系统，记录本次异常用电的开始时间，便于运维人员及时处理异常用电事件。
上面结合附图对本发明的具体实施方式作了详细说明，但是本发明并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。