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【摘要】從樓道燈偷電現象時有發生，這不僅損害住戶的利益，還有引起火災等隱患。本文針對此現象，設計一種樓道燈偷電監測與自動報警系統的實現方案。樓道燈電表讀數遠遠大于樓道燈實際用電量時，疑似有從樓道燈偷電現象，手機短信通知工作人員。某層樓梯間照明燈電源處的測量電功率大于照明燈額定功率時，判定該層樓道燈處為偷電接入點，手機短信通知工作人員，實現偷電接入點的自動排查。

【關鍵詞】樓道照明供電；偷電；監測；自動排查；報警

城市生活小區多為高層或多層樓房，這就離不開樓道照明。樓道照明燈為單獨的供電線路，所用電費由單元住戶共同承擔。若有住戶從樓道燈私下接電線到家內，給家用電器供電，這部分電能就由樓道燈電表計量，其電費就會由各住戶承擔，將損害住戶的利益。如私接線路給大功率電器供電，由于電流較大，可能引起火災。報紙、網絡等媒體上常見到從樓道燈偷電的報道。本文監測從樓道燈偷電現象，疑似有偷電現象，并自動排查接入點，及時通知工作人員進行處理，保障住戶的利益。

1樓道照明燈電氣接線

樓道照明燈的供電一般有兩種模式：（1）每個單元樓道照明燈單獨供電線路，用一塊樓道燈電表計量用電量，每層樓梯間均有照明燈；（2）多個單元樓道照明燈共用一回供電線路，多個單元樓道燈共用一塊樓道燈電表，每個單元每層樓梯間均有照明燈。不管哪種供電模式，樓道照明燈供電線路原理圖均可用圖1所示接線圖表示。圖1中，為第1層、第2層、…、第n層樓梯間的照明燈，分別由諸如聲控、光控等控制開關控制其開、合，實現白天燈不亮，晚上人來燈亮、人走燈滅的要求。

2樓道燈偷電監測原理

樓道照明燈一般使用白熾燈、節能燈或白光LED燈，其中白熾燈是耗電最多的一種電光源。樓道照明亮度無需太高，亮度滿足行人走動要求即可，樓道照明燈的瓦數無需太大。一般來說，樓道白熾燈的瓦數不會超過40W。同樣照明亮度下，其它兩種光源所耗用電能比白熾燈小得多。本文以40W普通白熾燈為樓道照明光源計算樓道燈用電量，能表示樓道照明用電的最大值。樓道照明燈白天不亮，晚上人來燈亮、人走燈滅，每天點亮時間不長，一般不會超過3小時。家庭用電主要包括各類家用電器和室內照明。一般家庭家用電器包括電視、冰箱、洗衣機、空調、熱水器、廚房電器等必備電器。家庭室內照明多用節能燈或白光LED燈，房間數量不同，使用照明燈的數量不同，照明用電量也不同，但與家用電器用電量相比小得多。一般來說，家庭室內照明總用電量會大于40W。而且家庭每天的用電時間要比樓道照明燈的用電時間長得多。可見，一旦有住戶從樓道照明燈私接電線到家內，樓道燈供電線路上的耗電量會比樓道燈正常用電量大得多。據此可判斷樓道燈上是否有偷電現象。若住宅樓樓層數用n表示，每層樓梯間均用40W白熾燈照明，采用第一種供電模式，按樓道燈每天點亮3小時計算，若單元樓道燈同時點亮，則每天的耗電量為，即為樓道照明燈每天最大用電量。家用電器雖然功率較大，但并不是同時使用，設普通家庭家用電器每天平均使用功率為250W，每天平均用電16小時，則普通家庭家用電器每天用電量為，即為普通家庭每天最小用電量。可見，家用電器每天按用電最小考慮，而樓道照明用電考慮最多情況，前者用電量也比后者大。若從樓道燈偷電，一般來說，其用電量會比普通家庭的日用電量大，也就比樓道燈實際用電大得多，據此可構成判據1，如下式：(1)上式中，為可靠系數，根據樓層數量和樓道燈瓦數，可取大于1的整數；為單元樓道燈實際用電量，可根據單元樓道燈的數量和瓦數以及每天的點亮時間計算而得。每天固定時刻讀取樓道燈電表讀數并存儲，始終保存至少連續2天的讀數。若連續兩天樓道燈電表的讀數分別用、表示，則相鄰兩天樓道燈電表讀數的變化量可表示為：(2)樓道燈每天用電量變化不大，如沒有樓道燈偷電現象，數值很小，幾乎為零；如有樓道燈偷電，數值會較大。據此，亦可構成疑似有從樓道燈偷電的判據2，如下式：(3)上式中，為相鄰兩天樓道燈用電變化量閥值，可根據住宅樓層數和單元樓道照明燈的實際情況預先設定。判據1和判據2可單獨使用，也可以同時使用。

3樓道燈偷電監測實現方案

根據第2節所述監測原理，為實現樓道燈偷電自動監測與報警功能，需每天固定時刻自動讀取樓道燈電表的讀數，并始終存儲連續2天的電表讀數。然后用判據1、判據2判斷是否有疑似偷電現象。若疑似有偷電現象，通過手機短信方式通知工作人員進行排查。排查偷電接入點的方法，目前常用人工排查法，按樓層通過停電方式分批次排查，需至少2名專業人員配合，才可完成，該方式費時費力。本文提出一種自動排查方法。樓道燈偷電監測及自動排查偷電接入點裝置的功能框圖如圖2所示，由主機和n個樓梯間功率采集模塊構成，n為樓層總數。主機和樓梯間功率采集模塊之間用RS485通信。每個樓梯間照明燈電源處安裝樓梯間功率采集模塊，用于采集每層樓梯間照明燈電源的電壓和電流（如圖1、、…、處），計算每層樓梯間照明燈耗用的功率()，并將測量電功率上傳給主機。主機安裝在樓道燈總電源處（如圖1處），具有如下功能：（1）實時讀取樓道燈電表讀數，時間間隔可按天設定，監測是否有偷電現象，如有疑似偷電現象，用短信方式通知工作人員。（2）自動排查偷電接入點，手機短信方式通知工作人員。主機的工作過程如圖3所示。主機采集樓道燈總電源處的電壓、電流，計算單元樓道燈耗用的總功率。主機可用如下判據判斷偷電接入點，(4)上式中，n為樓層總數，為層樓道燈銘牌標示的額定功率，為層樓道燈電源處的測量功率。該判據顯然，滿足判定條件的樓層照明燈處，即為偷電接入點。與式(1)判據1相似，用電功率亦可構成是否有樓道燈偷電的判據，稱為判據3，如下式：(5)上式中，為可靠系數，根據樓層數量和樓道燈功率，可取大于1的整數；為單元樓道中所有照明燈銘牌標示的額定功率之和；為單元樓道燈總電源處的測量電功率。

4結論

本文針對時有從樓道燈偷電的現象，分析了樓道燈供電線路的特點、樓道照明燈和普通家庭家用電器的耗電特征及其區別，給出了判斷從樓道燈偷電的三個判據和判定偷電接入點的判據，設計了樓道燈偷電監測及自動排查偷電接入點裝置的實現方案，實現了實時監測樓道燈偷電現象、自動排查偷電接入點、短信通知工作人員的功能。本文所做工作可以有效保護住戶的利益，節省工作人員排查偷電點的時間。

作者:田毅 單位:山東師范大學附屬中學

參考文獻

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