电能管理系统 【技术领域】
本发明的一个方案涉及一种电能管理系统， 更具体地涉及这样一种电能管理系 统： 该系统能够基于通过多个瓦时计测量出的关于电量的信息来监视窃电事件的发生， 并 且将窃电事件的发生通知管理员。背景技术
监视和防止窃电是与电能管理相关的重要问题， 并且近来需要智能电表具有监视 和防止窃电的功能。
如果发生窃电， 则严重的危害是可以引发安全事故 ( 例如触电或起火 )。尤其是， 电力公司直接遭受经济损失。
因此， 需要开发用于精确且有效地监视窃电的各种方法。 特别是， 不应该在监视窃 电的过程中给通常使用电能的诚实用户带来不便。 发明内容 本发明的实施例提供了一种电能管理系统， 其能够基于通过每个瓦时计测量出的 电量在各处计算导纳或阻抗， 并且使用所计算出的导纳或阻抗精确地判定窃电的发生。
根据本发明的一个方案， 提供了一种电能管理系统， 该系统包括 ： 第一瓦时计， 其 被安装在电力线上接近电源的上方部位处， 以便在对应于第一瓦时计所安装的位置上测量 供应给负载的电量， 并且基于所测量到的电量来计算第一导纳 ； 多个第二瓦时计， 其被安装 在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处， 以便在对应于每个第二瓦时计所安装的位 置上测量供应给负载的电量， 并且基于所测量到的对应电量来计算第二导纳 ； 以及远程服 务器， 其被配置为收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。
远程服务器可以收集分别由第一瓦时计和第二瓦时计计算出的导纳信息， 将第二 导纳的总和与第一导纳进行比较， 并且基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差偏离可接 受范围的程度来判定窃电的发生。
根据本发明的另一个方案， 提供了一种电能管理系统， 该系统包括 ： 第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处， 以便测量供应给负载的电量 ； 多个第二瓦时 计， 其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处 ； 以及远程服务器， 其被配置为 收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于从第一瓦时计收集到的电量信息来计 算第一导纳， 基于从第二瓦时计收集到的对应的电量信息来计算第二导纳， 将所计算出的 第二导纳的总和与所计算出的第一导纳进行比较， 并且基于第二导纳的总和与第一导纳之 间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 可以基于在相同时间处测量到的电量信息来计算导纳。
在一些示范实施例中， 可以基于一定时间段内的电量的累计值、 电量的瞬时值和 电量的平均值来计算导纳。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于一定时间段内的导纳的平均值来判定 窃电的发生。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差 值是否为预先设置的极限值或更高来判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差 值的波动来判定窃电的发生。
根据本发明的另一个方案， 提供了一种电能管理系统， 该系统包括 ： 第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处， 以便在对应于第一瓦时计所安装的位置上测 量供应给负载的电量， 并且基于所测量到的电量来计算第一阻抗 ； 多个第二瓦时计， 其被安 装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处， 以便在对应于每个第二瓦时计所安装的 位置上测量供应给负载的电量， 并且基于所测量到的对应电量来计算第二阻抗 ； 以及远程 服务器， 其被配置为收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以收集分别由第一瓦时计和第二瓦时计计算 出的阻抗信息， 将第二阻抗的当量 (equivalent) 与第一阻抗进行比较， 并且基于第二阻抗 的当量值与第一阻抗之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。 根据本发明的另一个方案， 提供了一种电能管理系统， 该系统包括 ： 第一瓦时计， 其被安装在电力线上接近电源的上方部位处， 以便测量供应给负载的电量 ； 多个第二瓦时 计， 其被安装在与第一瓦时计相同的电力线上的下方部位处 ； 以及远程服务器， 其被配置以 收集来自第一瓦时计和第二瓦时计的电量信息。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于从第一瓦时计收集到的电量信息来计 算第一阻抗， 基于从第二瓦时计收集到的对应的电量信息来计算第二阻抗， 将所计算出的 第二阻抗的当量值与所计算出的第一阻抗进行比较， 并且基于第二阻抗的当量值与第一阻 抗之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 可以基于在相同时间处测量的电量信息来计算阻抗。
在一些示范实施例中， 可以基于一定时间段内的电量的累计值、 电量的瞬时值和 电量的平均值来计算阻抗。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于一定时间段内的阻抗的平均值来判定 窃电的发生。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的 差值是否为预先设置的极限值或更高来判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 远程服务器可以基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的 差值的波动来判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 当判定出已经发生窃电时， 远程服务器可以将窃电的发生 通知管理员。远程服务器可以按预定的时间周期性地判定窃电的发生。
在一些示范实施例中， 可以由管理员设置可接受范围。
在一些示范实施例中， 可接受范围可以包括由第一瓦时计和第二瓦时计测量到的 电量的误差。
在一些示范实施例中， 可接受范围可以包括由于在第一瓦时计和第二瓦时计之间 的电气设备中的电量损耗而产生的误差。
附图说明 通过结合相应附图对实施例的以下描述， 使本发明的这些和 / 或其它方案和优势 变得明显且更易理解 ：
图 1 显示了根据本发明的电能管理系统的实施例 ；
图 2 显示了第一瓦时计和第二瓦时计将用于判定窃电发生所必需的信息独立地 发送到远程服务器的示例 ；
图 3 显示了第一瓦时计收集来自第二瓦时计的用于判定窃电发生所必需的信息 并且将收集到的信息发送到远程服务器的示例 ；
图 4 和图 5 显示了说明远程服务器运用导纳来判定窃电的发生的方法的示例 ；
图 6 和图 7 显示了说明远程服务器运用阻抗来判定窃电的发生的方法的示例 ；
图 8 示意地显示了远程服务器将窃电的发生通知管理员的实施例 ；
图 9 显示了电能管理系统的功能模块图的示例 ；
图 10 和图 11 显示了根据本发明的第一实施例的电能管理系统的运行过程的示 例；
图 12 和图 13 显示了根据本发明的第二实施例的电能管理系统的运行过程的示 例；
图 14 和图 15 显示了根据本发明的第三实施例的电能管理系统的运行过程的示 例； 以及
图 16 和图 17 显示了根据本发明的第四实施例的电能管理系统的运行过程的示 例。
具体实施方式
以下参考示出了本发明实施例的附图， 更充分地描述本发明。 然而， 本发明可以很 多不同的形式来实现并且不应当解释为仅限于在此所述的实施例。当然， 这些实施例被提 供以便完全公开， 并且将充分地向本领域技术人员传达本发明的范围。
图 1 显示了根据本发明的电能管理系统的实施例。电力公司 11 通过电力线 13 供 应电能， 并且第一瓦时计 21 和多个第二瓦时计 23 被安装在电力线 13 上。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 被安装在同一电力线 13 上的相应部位处。第一 瓦时计 21 被安装在电力线 13 上的上方部位处， 而第二瓦时计 23 被安装在电力线 13 上的 下方部位处。
在此， 应当注意的是上方部位和下方部位是相对的概念。
例如， 当瓦时计 A 测量到的电量是多个瓦时计 B 测量到的电量的总量时， 瓦时计 A 的位置成为上方部位， 而各个瓦时计 B 的位置成为下方部位。
也就是， 在共享住房 ( 例如由多个家庭组成的公寓楼 ) 的情况下， 第一瓦时计 21 可以被安装在电力线 13 进入相应的共享住房的部位， 而安装在每个家庭的瓦时计可以实 现第二瓦时计 23 的功能。
第一瓦时计 21 可以被安装在向多个家庭分流的部位 ( 例如电线柱 ) 处， 并且连接 到从电线柱分流出的电力线上的每个家庭的瓦时计可以实现第二瓦时计 23 的功能。根据本发明的系统包括第一瓦时计 21、 多个第二瓦时计和远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个基本上基于其本身的安装位置来测量供 应到负载的电量。
不管其字典含义， 关于本发明的 ‘电量’ 是指与电能相关的全部信息， 其能够用于 导纳或阻抗的计算。
作为具体示例， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量可为无功功率总量 (VA- 小时 )、 有功功率总量 ( 瓦 - 小时 )、 电压积分量 (voltage integrated amount)(V2- 小 时 ) 或电流积分量 (current integrated amount)(I2- 小时 )( 它们是积分值 )、 表观功率 (VA)、 有效功率 ( 瓦 )、 电压有效功率 (Vrms) 或电流有效功率 (Irms)( 它们是瞬时值 )、 或者这 些值的平均值。
远程服务器 25 通过通信网络 15 从第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 收集用于判定 窃电发生所必需的信息， 并且运用所收集的信息来判定窃电的产生。
通信网络 15 可包括各种类型的网络。
例如， 通信网络 15 可包括电力线通信 (PLC) 网络、 互联网络、 码分多址 (CDMA) 网 络、 个人通信服务 (PCS) 网络、 个人手持电话系统 (PHS) 网络、 无线宽频带互联 (Wibro) 网 络以及类似网络。 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以通过多个路径来发送用于判定窃电的发生所 必需的信息。
也就是如图 2 中的示例所示， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以将用于判定窃 电的发生所必需的信息独立地发送到远程服务器 25。
如图 3 的示例所示， 第二瓦时计 23 可以将用于判定窃电的发生所必需的信息发送 到第一瓦时计 21， 并且第一瓦时计 21 可以收集来自第二瓦时计 23 的用于判定窃电的发生 所必需的信息并且随后将所收集的信息和其本身的信息一同发送到远程服务器 25。 在此示 例中， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以使用各种有线 / 无线通信方案来彼此通信。
同时， 根据本发明的系统可以根据是第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 发送到远程 服务器 25 的信息的种类以及远程服务器 25 是否使用导纳或阻抗来判定窃电的发生而以多 种方式被配置。
基于第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量来计算导纳或阻抗。
为了便于说明， 按照第一瓦时计 21 测量到的电量而计算出的导纳和阻抗被分别 称作第一导纳和第一阻抗。按照第二瓦时计 23 测量到的电量而计算出的导纳和阻抗被分 别称作第二导纳和第二阻抗。
因为有多个第二瓦时计 23 的存在， 所以存在多个第二导纳和多个第二阻抗。
现在将详细描述根据本发明的系统的各个实施例。
< 第一实施例 >
配置根据本方发明的系统的第一实施例以使第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的 每个独立地计算导纳。远程服务器 25 通过通信网络 15 收集第一导纳的信息和第二导纳的 信息， 并且基于所述信息来判定窃电的发生。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个基于其本身的安装位置来测量供应到负 载的电量， 并且基于测量到的电量来计算导纳。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个可以使用各个电量的积分值、 瞬时值或 平均值来计算导纳。通过表达式 1 至 10 展现了用于计算导纳的各种示例。
【表达式 1】
【表达式 2】
【表达式 3】
【表达式 4】
【表达式 5】
【表达式 6】
【表达式 7】
【表达式 8】
【表达式 9】
【表达式 10】在表达式 1 至 10 中， “Y” 表示导纳， 表达式 2、 4、 7 和 9 可以仅用于当第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的功率因数彼此相同时。
如图 2 中的示例所示， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以通过通信网络 15 将所 计算出的导纳的信息独立地发送到远程服务器 25。 可选地， 如图 3 中的示例所示， 第一瓦时 计 21 可以收集由第二瓦时计 23 分别计算出的导纳的信息并且通过通信网络 15 将该信息 与其本身计算出的导纳的信息一同发送到远程服务器 25。
远程服务器 25 接收由第一瓦时计 21 所计算出的第一导纳的信息以及第二瓦时计 23 分别计算出的第二导纳的信息， 并且将第二导纳的总和与第一导纳进行比较。 此后， 远程 服务器 25 基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电事 件的发生。
也就是说， 理论上， 第二导纳的总和必然对应于第一导纳。因此， 如果第二导纳的 总和与第一导纳之间的差值偏离可接受范围， 则可以判定出在第一瓦时计 21 所安装的下 方部位的任何位置处发生窃电。
据此， 必然基于相同时间处的电量信息来计算第一导纳和第二导纳。
例如， 如果使用瞬时电量计算导纳， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然基于在 相同时间处 ( 例如， 仅在每天的 6 点和 18 点 ) 测量的的电量信息来计算相应的导纳。
如果使用累计电量计算导纳， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然基于在相同 时间段内 ( 例如， 从 2010 年 1 月 1 日 12 点至当前时刻 ) 累计的电量信息来计算对应的导 纳。
可接受范围可以按照场合需要以不同方式设置。具体地， 第一瓦时计 21 和第二瓦 时计 23 测量电量， 考虑到在正常情况下仍会产生的测量误差优选地设置可接受范围。可接 受范围可包括由于在第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 之间的电气设备的电量损耗而产生的 误差。
可接受范围可以由远程服务器提前设置， 或者可被配置为由管理员设置。
在后者的示例中， 远程服务器 25 可以提供能够使管理员设置可接受范围的用户 界面 (UI)， 或者可以接收来自另一个设备的由管理员设置的可接受范围。
如上所述， 即使在正常情况下， 第一导纳和第二导纳可能由于第一瓦时计 21 和第 二瓦时计 23 测量到的电量的误差而变化。
因此， 远程服务器 25 可以使用一定时间段内所接收到的第一导纳和第二导纳的 平均值来判定窃电的发生。
参照图 4 和图 5 将详细描述远程服务器 25 判定窃电事件发生的方法。
首先， 远程服务器 25 计算第二导纳的总和与第一导纳之间的差值 (S311-1)。 如果 假设所述差值为 “Y(diff)” ， 则可以使用以下表达式 11 来计算 Y(diff)。
【表达式 11】其中， Y1 表示第一导纳， Y2(i) 表示由第 i 个第二瓦时计所计算的第二导纳， 并且 n 表示第二瓦时计的数量。
如果按照以上所述计算出 Y(diff)， 则远程服务器 25 检查 Y(diff) 是否偏离提前 设置的可接受范围 (S311-2)。
如果检查出 Y(diff) 偏离可接受范围， 则远程服务器 25 判定出已经发生窃电 (S311-3)。否则， 远程服务器 25 判定出没有发生窃电 ( 正常状态 )(S311-4)。
在此例中， 如图 5A 中的示例所示， 可接受范围可以被设置为恒定极限值。当 Y(diff) 为极限值或者更高时， 远程服务器 25 判定出已经发生窃电。当 Y(diff) 小于极限 值时， 远程服务器 25 判定出没有发生窃电 ( 正常状态 )。
如图 5B 中的示例所示， 远程服务器 25 可根据 Y(diff) 的波动来判定窃电的发生。
也就是说， 即使在正常情况下 Y(diff) 可能由于第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量的误差而波动， 但是变动幅度保持在一定的可接受范围内。 然而， 如果发生窃 电， 则 Y(diff) 将偏离可接受范围并且波动很大。因此， 如果 Y(diff) 依据在 Y(diff) 的波 动而偏离可接受范围， 则远程服务器 25 能够判定出已经发生窃电。
< 第二实施例 >
根据本发明的系统的第二实施例被配置以便远程服务器 25 其本身使用第一瓦时 计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量信息来计算第一导纳和第二导纳并且随后判定窃电的 发生。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个基于其本身的安装位置来测量供应到负 载的电量。
如图 2 中的示例所示， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以通过通信网络 15 将所 测量到的电量信息独立地发送到远程服务器 25。 可选地， 如图 3 中的示例所示， 第一瓦时计 21 可以收集由第二瓦时计 23 相应地测量的电量信息， 并且通过通信网络 15 将该信息与其 本身测量到的电量信息一同发送到远程服务器 25。
远程服务器 25 使用第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量信息通过如表 达式 1 至 10 的示例所示的各种方法来计算第一导纳和第二导纳。
远程服务器 25 将所计算出的第二导纳的总和与所计算出的第一导纳进行比较， 并且基于第二导纳的总和与第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电事件的 发生。
也就是说， 理论上， 第二导纳的总和必然对应于第一导纳。因此， 如果第二导纳的 总和与第一导纳之间的差值偏离可接受范围， 则可以判定出在第一瓦时计 21 所安装的下 方部位的任何位置处发生窃电。
据此， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然发送基于相同时间处的电量信息测量 到的对应的电量。
例如， 如果测量瞬时电量， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然测量在相同时间 处 ( 例如， 仅在每天的 6 点和 18 点 ) 的相应的电量。如果测量一定时间段内累计的电量，
则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然测量在相同时间段内 ( 例如， 从 2010 年 1 月 1 日 12 点至当前时刻 ) 累计的相应电量。
可接受范围可以按照场合需要以各种方式设置。具体地， 第一瓦时计 21 和第二瓦 时计 23 测量电量， 考虑到在正常情况下仍会产生的测量误差优选地设置可接受范围。可接 受范围可包括由于在第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 之间的电气设备的电量损耗而产生的 误差。
可接受范围可以由远程服务器提前设置， 或者被配置为由管理员设置。
在后者的示例中， 远程服务器 25 可以提供能够使管理员设置可接受范围的 UI， 或 者可以接收来自另一个设备的由管理员设置的可接受范围。
因为即使在正常情况下第一导纳和第二导纳可能由于第一瓦时计 21 和第二瓦时 计 23 测量到的电量的误差而变化， 远程服务器 25 可以使用在一定时间段内接收到的第一 导纳和第二导纳的平均值来判定窃电的发生。
在计算出第一导纳和第二导纳之后， 按照参考图 4 和图 5 的描述远程服务器 25 可 以判定窃电的发生。
也就是说， 如图 5A 的示例中所示， 远程服务器 25 可以根据第二导纳的总和与第一 导纳之间的差值 Y(diff) 是否是提前设置的极限值或者更高来判定窃电的发生。 如图 5B 的示例中所示， 远程服务器 25 可以根据第二导纳的总和与第一导纳之间 的差值 Y(diff) 的波动来判定窃电的发生。
< 第三实施例 >
根据本发明的系统的第三实施例被配置以便第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的 每个由其本身来计算阻抗。远程服务器 25 通过通信网络 15 来收集第一阻抗的信息和第二 阻抗的信息并且随后基于所收集的信息来判定窃电的发生。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个基于其本身的安装位置来测量供应到负 载的电量， 并且基于所测量到的电量来计算阻抗。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个可以使用各电量的积分值、 瞬时值、 或平 均值来计算阻抗。如以下表达式 12 中所示可以根据表达式 1 至 10 中的每个的倒数来计算 阻抗 Z。
【表达式 12】
如图 2 的示例中所示， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以通过通信网络 15 将所 计算出的阻抗信息独立地发送到远程服务器 25。可选地， 如图 3 的示例中所示， 第一瓦时 计 21 可以收集由第二瓦时计 23 分别计算出的阻抗信息并且通过通信网络 15 将所述信息 与其本身所计算出的阻抗信息一同发送到远程服务器 25。
远程服务器 25 接收由第一瓦时计 21 所计算出的第一阻抗信息以及由第二瓦时计 23 分别计算出的第二阻抗信息， 并且将第一阻抗与第二阻抗的当量值进行比较。 随后， 远程 服务器 25 基于第二导纳的当量值与第一导纳之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电 事件的发生。
也就是说， 理论上， 第二阻抗的当量值必然对应于第一阻抗。因此， 如果第二阻抗
的当量值与第一阻抗之间的差值偏离可接受范围， 则可以判定在第一瓦时计 21 所安装的 下方部位的任何位置处发生窃电。
据此， 必然基于在相同时间处测量的相应的电量信息来计算第一阻抗和第二阻 抗。
例如， 如果使用瞬时电量计算阻抗， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然基于在 相同时间处 ( 例如仅在每天的 6 点和 18 点 ) 测量的电量信息来计算对应的阻抗。
如果使用累计电量计算阻抗， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然基于在相同 时间段内 ( 例如， 从 2010 年 1 月 1 日 12 点当前时刻 ) 累计的电量的信息来计算对应的阻 抗。
可接受范围可以按照场合需要以各种方式设置。具体地， 第一瓦时计 21 和第二瓦 时计 23 测量电量， 考虑到在正常情况下仍会产生的测量误差而优选地设置可接受范围。
可接受范围可包括由于在第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 之间的电气设备的电量 损耗而产生的误差。
可接受范围可以由远程服务器提前设置， 或者被配置为由管理员设置。
在后者的示例中， 远程服务器 25 可以提供能够使管理员设置可接受范围的 UI， 或 者可以接收来自另一个设备的由管理员设置的可接受范围。 即使在正常情况下， 第一阻抗和第二阻抗可能由于第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量的误差而变化。
因此， 远程服务器 25 可以使用一定时间段内接收到的第一阻抗和第二阻抗的平 均值来判定窃电的发生。
参照图 6 和图 7 将详细描述远程服务器 25 判定窃电事件发生的方法。
首先， 远程服务器 25 计算第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差值 (S313-1)。 如 果假设所述差值为 “Z(diff)” ， 则可以使用以下表达式 13 来计算 Z(diff)。
【表达式 13】
其中， Z1 表示第一阻抗， Z2(i) 表示由第 i 个第二瓦时计所计算出的第二阻抗， 并 且 n 表示第二瓦时计的数量。
如果按照以上所述计算出 Z(diff)， 则远程服务器 25 检查 Z(diff) 是否偏离提前 设置的可接受范围 (S313-2)。
如果检查出 Z(diff) 偏离可接受范围， 则远程服务器 25 判定出已经发生窃电 (S313-3)。否则， 远程服务器 25 判定出没有发生窃电 ( 正常状态 )(S313-4)。
在此例中， 如图 7A 中的示例所示， 可接受范围可以被设置为恒定极限值。当 Z(diff) 为极限值或者更高时， 远程服务器 25 判定出已经发生窃电。当 Z(diff) 小于极限 值时， 远程服务器 25 判定出没有发生窃电 ( 正常状态 )。
远程服务器 25 可以根据 Z(diff) 的波动来判定窃电的发生。
也就是说， 即使在正常情况下 Z(diff) 可能由于第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23
测量到的电量的误差而波动， 但是变动幅度保持在一定的可接受范围内。 然而， 如果发生窃 电， 则 Z(diff) 将偏离可接受范围并且波动很大。因此， 如果 Z(diff) 依据 Z(diff) 的波动 而偏离可接受范围， 则远程服务器 25 能够判定出已经发生窃电。
< 第四实施例 >
根据本发明的系统的第四实施例被配置以便远程服务器 25 其本身使用由相应的 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量信息来计算第一阻抗和第二阻抗并且随后判 定窃电的发生。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个基于其本身的安装位置来测量供应到负 载的电量。
如图 2 中的示例所示， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以通过通信网络 15 将所 测量到的电量的信息独立地发送到远程服务器 25。 可选地， 如图 3 中的示例所示， 第一瓦时 计 21 可以收集由第二瓦时计 23 分别测量到的电量信息， 并且通过通信网络 15 将所述信息 与其本身测量到的电量信息一同发送到远程服务器 25。
远程服务器 25 使用第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量信息来计算第 一阻抗和第二阻抗。 远程服务器 25 将所计算出的第二阻抗的当量值与所计算出的第一阻抗进行比 较， 并且基于第二阻抗的当量值与第一阻抗之间的差偏离可接受范围的程度来判定窃电事 件的发生。
也就是说， 理论上， 第二阻抗的当量值必然对应于第一阻抗。因此， 如果第二阻抗 的当量值与第一阻抗之间的差值偏离可接受范围， 则可以判定出在第一瓦时计 21 所安装 的下方部位的任何位置处发生窃电。
据此， 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然发送基于相同时间处的电量信息测量 到的对应电量。
例如， 如果测量瞬时电量， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然测量在相同时间 处 ( 例如， 仅在每天的 6 点和 18 点 ) 的相应电量。如果测量在一定时间段内累计的电量， 则第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 必然测量在相同时间段内 ( 例如， 从 2010 年 1 月 1 日 12 点至当前时刻 ) 累计的对应电量。
可接受范围可以按照场合需要以不同方式设置。具体地， 第一瓦时计 21 和第二瓦 时计 23 测量电量， 考虑到在正常情况下仍会产生的测量误差而优选地设置可接受范围。可 接受范围可包括由于在第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 之间的电气设备的电量损耗而产生 的误差。
可接受范围可以由远程服务器提前设置， 或者被配置为由管理员设置。
在后者的示例中， 远程服务器 25 可以提供能够使管理员设置可接受范围的 UI， 或 者可以接收来自另一个设备的由管理员设置的可接受范围。
即使在正常情况下， 第一阻抗和第二阻抗可能由于第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量到的电量的误差而变化。
因此， 远程服务器 25 可以使用一定时间段内接收到的第一阻抗和第二阻抗的平 均值来判定窃电的发生。
在计算出第一阻抗和第二阻抗之后， 按照参考图 6 和图 7 的描述远程服务器 25 可
以判定窃电的发生。
也就是说， 如图 7A 的示例中所示， 远程服务器 25 可以根据第二阻抗的当量与第一 阻抗之间的差值 Z(diff) 是否是提前设置的极限值或者更高来判定窃电的发生。
如图 7B 的示例中所示， 远程服务器 25 可以根据第二阻抗的当量值与第一阻抗之 间的差值 Z(diff) 的波动来判定窃电的发生。
在根据第一至第四实施例的系统中， 远程服务器 25 可以按预定的时间周期性地 判定窃电的发生。
在根据第一至第四实施例的系统中， 当如图 8 的示例中所示判定出已经发生窃电 时， 远程服务器 25 还可以包括用于将窃电通知和警告管理员的通告部件 25-4。
通告部件 25-4 可以被配置使用各种方法将窃电通知管理员。
例如， 通告部件 25-4 可以在显示装置 ( 例如监视屏 17-1) 上显示警告消息， 或者 通过报警装置 17-2 产生报警声。
通告部件 25-4 可以通过各种有线 / 无线通信网络将警告消息发送到管理员终端 17-3。例如， 通告部件 25-4 可以通过互联网将警告邮件发送给管理员， 或者可以通过移动 通信网络将警告消息发送到管理员的移动电话。
图 9 显示了第一瓦时计 21、 第二瓦时计以及远程服务器 25 的功能方框图的示例。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 可以分别包括计量部件 21-1 和 23-1、 存储部件 21-3 和 23-3、 通信部件 21-5 和 23-5、 以及控制部件 21-7 和 23-7。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个测量在电力线 13 上的对应部位处各种类型的电量信息。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的存储部件 21-3 和 23-3 中的每个是一种用于存 储数字数据的非易失性存储媒介。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的控制部件 21-7 和 23-7 中的每个被配置为微处 理器、 中央处理器 (CPU) 或者类似处理器以便整体控制瓦时计。第一瓦时计 21 和第二瓦 时计 23 的控制部件 21-7 和 23-7 分别在存储部件 21-3 和 23-3 中存储并管理由计量部件 21-1 和 23-1 测量的电量。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的控制部件 21-7 和 23-7 中的每个通过各个通信 部件 21-5 和 23-5 与另一个瓦时计或远程服务器 25 通信， 并且将用于判定窃电发生所必需 的信息发送到瓦时计或远程服务器 25。
用于判定窃电发生所必需的信息可以是导纳、 阻抗或者电量的信息， 这些信息是 计算导纳或阻抗所必需的。
远程服务器 25 的通信部件 25-1 通过通信网络 15 接收用于判定窃电发生所必需 的信息。远程服务器 25 的存储部件 25-3 是一种非易失性存储媒介， 并且存储关于远程服 务器 25 运行的各种类型的信息。
可以使用 CPU 配置远程服务器 25 的控制部件 25-7， 并且整体控制远程服务器 25。 具体地， 控制部件 25-7 使用由通信部件 25-1 接收到的用于判定窃电发生所必需的信息来 判定是否发生窃电。
远程服务器 25 的用户界面部件 25-2 使管理员 14 能够输入用于远程服务器 25 运 行所必需的信息或命令。例如， 管理员 14 可以通过用户界面部件 25-2 来设置成为用于判定窃电发生的基 准的可接受范围， 或者可以设置用于判定窃电发生的时间段、 警告消息发送到的管理员 14 的移动电话号码等信息。
在判定出已经发生窃电的情况下， 如参考图 8 所描述的， 通告部件 25-4 的功能是 将窃电的发生通知管理员 14。
参考图 10 至图 17 将描述根据本发明的各个实施例的系统运行的整个过程。为了 便于说明， 将使用图 9 中所示的功能方框图的示例进行描述。
图 10 显示了一个实施例， 其中在第一实施例的系统中第一瓦时计 21 和第二瓦时 计 23 中的每个将导纳信息独立地发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S411)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 使用由计量部件 21-1 测量出的电量信息来计算 第一导纳， 每个第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 使用由计量部件 23-1 测量出的电量信息来 计算第二导纳 (S412)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 21-5 将所计算出的第一导纳的信 息发送到远程服务器 25， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将所计算出的第二导纳的信息发送到远程服务器 25(S413)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收第一导纳的信息和第二 导纳的信息， 并且基于接收到的信息来判定窃电事件的发生 (S414)。
在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发 生通知管理员 14(S415 和 S416)。
图 11 显示了一个实施例， 其中在第一实施例的系统中第一瓦时计 21 收集由第二 瓦时计 23 计算出的对应的第二导纳的信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 所计 算出的第一导纳的信息一同发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S421)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 使用计量部件 21-1 测量出的电量信息来计算第 一导纳， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个使用计量部件 23-1 测量出的电量信 息来计算第二导纳 (S422)。
第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将计算出的第二导 纳信息发送到第一瓦时计 21(S423)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 收集通过通信部件 23-5 接收到的对应的第二导 纳信息， 并且通过通信部件 21-5 将所收集到的信息与第一瓦时计 21 计算出的第一导纳信 息一同发送到远程服务器 25(S424)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收第一导纳信息和第二导 纳信息， 并且基于接收到的信息来判定窃电事件的发生 (S425)。
在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发 生通知管理员 14(S426 和 S427)。
图 12 显示了一个实施例， 其中在第二实施例的系统中第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 中的每个将电量信息独立地发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S431)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 21-5 将由计量部件 21-1 测量到的 电量信息发送到远程服务器 25， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部 件 23-5 将由计量部件 23-1 测量到的电量信息发送到远程服务器 25(S432)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收分别由第一瓦时计 21 和 第二瓦时计 23 测量到的电量信息， 并且使用接收到的电量信息来计算第一导纳和第二导 纳 (S433)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 基于所计算出的第一导纳和第二导纳的信息来判 定窃电事件的发生 (S434)。 在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 14(S435 和 S436)。
图 13 显示了一个实施例， 其中在第二实施例的系统中第一瓦时计 21 收集由第二 瓦时计 23 测量出的相应的电量信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 测量处的电 量信息一同发送到远程服务器 25。 第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S441)。
第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将测量出的电量信 息发送到第一瓦时计 21(S442)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 23-5 收集由第二瓦时计 23 接收到 的相应的电量信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 测量出的电量信息一同发送 到远程服务器 25(S443)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 接收分别由第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量 出的电量信息， 并且使用接收到的电量信息来计算第一导纳和第二导纳 (S444)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 基于所计算出的第一导纳和第二导纳的信息来判 定窃电事件的发生 (S445)。 在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 (S446 和 S447)。
图 14 显示了一个实施例， 其中在第三实施例的系统中第一瓦时计 21 和第二瓦时 计 23 中的每个将阻抗信息独立地发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S451)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 使用由计量部件 21-1 测量出的电量信息来计算 第一阻抗， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个使用由计量部件 23-1 测量出的电 量信息来计算第二阻抗 (S452)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 21-5 将所计算出的第一阻抗信息 发送到远程服务器 25， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将 所计算出的第二阻抗信息发送到远程服务器 25(S453)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收第一阻抗信息和第二阻 抗信息， 并且基于接收到的信息来判定窃电事件的发生 (S454)。在判定出已经发生窃电的
情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 14(S455 和 S456)。
图 15 显示了一个实施例， 其中在第三实施例的系统中第一瓦时计 21 收集由第二 瓦时计 23 计算出的相应的第二阻抗信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 所计算 出的第一阻抗信息一同发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S461)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 使用由计量部件 21-1 测量出的电量信息来计算 第一阻抗， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个使用由计量部件 23-1 测量出的电 量信息来计算第二阻抗 (S462)。
第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将所计算出的第二 阻抗信息发送到第一瓦时计 21(S463)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 收集分别通过通信部件 23-5 接收到的第二阻抗 信息， 并且通过通信部件 21-5 将所收集到的信息与由第一瓦时计 21 所计算出的第一阻抗 信息一同发送到远程服务器 25(S464)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收第一阻抗信息和第二阻 抗信息， 并且基于所接收到的信息来判定窃电事件的发生 (S465)。在判定出已经发生窃电 的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 14(S466 和 S467)。 图 16 显示了一个实施例， 其中在第四实施例的系统中第一瓦时计 21 和第二瓦时 计 23 中的每个将电量信息独立地发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S471)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 21-5 将由计量部件 21-1 测量出的 电量信息发送到远程服务器 25， 并且第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部 件 23-5 将由计量通信部件 23-1 测量到的电量信息发送到远程服务器 25(S472)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 通过通信部件 25-1 接收分别由第一瓦时计 21 和 第二瓦时计 23 测量出的电量信息， 并且使用所接收到的电量信息来计算第一阻抗和第二 阻抗 (S473)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 基于所计算出的第一阻抗和第二阻抗的信息来判 定窃电事件的发生 (S474)。 在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 14(S475 和 S476)。
图 17 显示了一个实施例， 其中在第四实施例的系统中第一瓦时计 21 收集由第二 瓦时计 23 测量出的相应的电量信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 测量出的电 量信息一同发送到远程服务器 25。
第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 的计量部件 21-1 和 23-1 中的每个在其本身的安 装位置处测量电量 (S481)。
第二瓦时计 23 的控制部件 23-7 中的每个通过通信部件 23-5 将测量出的电量信 息发送到第一瓦时计 21(S482)。
第一瓦时计 21 的控制部件 21-7 通过通信部件 23-5 收集由第二瓦时计 23 接收到 的相应的电量信息， 并且将所收集到的信息与第一瓦时计 21 测量出的电量信息一同发送
到远程服务器 25(S483)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 接收分别由第一瓦时计 21 和第二瓦时计 23 测量 出的电量信息， 并且使用接收到的电量信息来计算第一阻抗和第二阻抗 (S484)。
远程服务器 25 的控制部件 25-7 基于所计算出的第一阻抗和第二阻抗的信息来判 定窃电事件的发生 (S485)。 在判定出已经发生窃电的情况下， 远程服务器 25 通过通告部件 25-4 将窃电的发生通知管理员 14(S486 和 S487)。
根据本发明， 能够使用对应于电力线上的每个部位的导纳或阻抗来监视窃电的发 生。
具体地， 使用在相同电力线上的每个部位处测量到的的电量信息来计算导纳或阻 抗。
因为在相同电力线上的上方部位和多个下方部位处测量到的相应的电量信息具 有一定的对应关系， 所以基于在上方部位处测量到的电量信息而计算出的第一导纳 ( 或第 一阻抗 ) 和基于在下方部位处测量到的电量信息而分别计算出的第二导纳 ( 或第二阻抗 ) 也具有一定关系。
例如， 理论上， 第二导纳 ( 或第二阻抗 ) 的当量值必然对应于第一导纳 ( 或第一阻 抗 )。
因此， 虽然考虑到由瓦时计测量到的电量的测量误差， 但是仍能够通过监视第二 导纳 ( 或第二阻抗 ) 的当量值是否在一定误差范围内对应于第一导纳 ( 或第一阻抗 ) 来精 确地判定是否发生窃电。
进而， 如果判定出已经发生窃电， 则将窃电的发生通知给管理员， 以便允许管理员 采取适当的对策。
虽然通过优选的实施例对本发明进行了描述， 但是本发明的实施例仅为说明的目 的， 并且不应该理解为是对本发明的范围的限定。应当了解的是本领域技术人员能够在随 附的权利要求限定的技术精神和范围内进行各种改变和改进。