新型高压电用户反窃电系统-复审决定


发明创造名称:新型高压电用户反窃电系统
外观设计名称:
决定号:190540
决定日:2019-09-18
委内编号:1F266157
优先权日:
申请(专利)号:201510399317.1
申请日:2015-07-09
复审请求人:王双文
无效请求人:
授权公告日:
审定公告日:
专利权人:
主审员:贾晶晶
合议组组长:潘圆圆
参审员:徐翠平
国际分类号:G01R11/24
外观设计分类号:
法律依据:专利法第22条第3款
决定要点
:如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征,但该区别技术特征部分被其他对比文件公开,部分属于本领域的常用技术手段,则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
全文:
本复审请求涉及申请号为201510399317.1,名称为“新型高压电用户反窃电系统”的发明专利申请(下称本申请)。申请人为王双文。本申请的申请日为2015年07月09日,公开日为2015年12月02日。
经实质审查,国家知识产权局专利实质审查部门于2018年08月23日发出驳回决定,驳回了本申请,其理由是:权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。驳回决定所依据的文本为:申请日2015年07月09日提交的说明书摘要、说明书第1-24段、摘要附图、说明书附图图1-图3;2018年05月08日提交的权利要求第1项。驳回决定中引用了如下对比文件:
对比文件1:CN204008785U,公告日为2014年12月10日;
对比文件2:CN104407189A,公开日为2015年03月11日;
对比文件3:CN204359838U,公告日为2015年05月27日;
对比文件4:对反窃电技术研究即“零距离”复录系统的实现,李小佳,中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技II辑,第6期,C042-211,公开日为2012年06月15日。
驳回决定所针对的权利要求书如下:
“1.一种新型高压电用户反窃电方法,其中新型高压电用户反窃电系统由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成,其中无线电力信息采集器所采集的数据上传至上位机,用于记录用户用电量的电表所采集的数据上传至上位机,所述上位机中设有用于对无线电力信息采集器所上传的数据进行处理的第一数据处理电路、用于对电表上传数据进行处理的第二数据处理电路、用于将第一数据处理电路和第二数据处理电路的处理结果进行比对的计算模块、用于根据比较结果输出监控结果的结果输出单元;
所述无线电力信息采集器由电压互感器、电流互感器、微处理器、无线通信模块组成,其中电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上,电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机;
所述无线电力信息采集器中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块,所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块,信息编译模块,GPRS传输模块;
其特征在于由以下步骤组成:
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
P=UABIAcos(30。 Фa) UcBIccos(30。-Фc);
0.在T时间内消耗的电量为:
W1=P?T;
电表计量的电量W2在T时间内的数据通过用电表采集获得,通过比较W1与W2得到计量是否准确的结果;
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
(1)在三相四线对称电路中,功率表达式为:
P34=UAIAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=3UIcosФ
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,如A相电压出现故障,则功率表达式变成:
P24=0?IAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=2UIcosФ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P24)/P34=33%
在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:
P14=0?IAcosФa 0?IBcosФb UcIccosФc=UIcosФ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,如A相电流出现反接,则功率表达式变成:
P14=-UAIAcosФa UBIBcosФb UcIccosФc=UIcosФ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
(2)在三相三线对称电路中,功率表达式为:
P33=UABIAcos(30。 Фa) UcBIccos(30。-Фc)
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:
P13=0?IAcos(30。 Фa) UcBIccos(30。-Фc)=UcBIccos(30。-Фc)
此时发生的少计电量(理想情况下UcBIccos(30。-Фc)与UABIAcos(30。 Фa)相等):
Δ1=(P33-P13)/P33=50%
通过上述分析发现,电能表少计的电量在33%-66%之间波动;
上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。”
驳回决定中具体指出:权利要求1请求保护一种新型高压电用户反窃电方法,对比文件1公开了一种用于判断专变用户的计量回路是否存在窃电行为的计量回路故障监测系统。权利要求1与对比文件1相比,区别在于:(1)电压感应电路为电压互感器,并联在高压输电线上;(2)所述无线电力信息采集器中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块,所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块,信息编译模块,GPRS传输模块;(3)方法包括如下步骤:第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:P=UABIAcosФa UcBIccosФc;上述公式中,P指电路中消耗的瞬时功率,UAB,UCB指电路中一次侧的线电压,IA,Ic指电路中A相c相一次侧的电流,cosФa,cosФc指电路中A相c相一次侧功率因数;在T时间内消耗的电量为:W1=PT;电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得,通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果;(4)第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:1)在三相四线对称电路中,功率表达式为: P34=UAIAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=3UIcosФ,在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如A相电压出现故障,则功率表达式变成:P24=0?IAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=2UIcosФ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P24)P34=33%,在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:P14=0?IAcosФa 0?IbcosФb UcIccosФc=UIcosФ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P14)P34=66%,在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接,则功率表达式变成:P14=-UAIAcosФa UBIBcosФb UcIccosФc=UIcosФ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P14) P34=66%, 2)在三相三线对称电路中,功率表达式为: P33=UABIAcosФa UcBIccosФc,在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:P13=0?IAcosФa UcBIccosФc=UcBIccosФc,此时发生的少计电量:Δ1=(P33-P13)/P33=50%,通过上述分析发现,电能表少计的电量在33%-66%之间波动,上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。上述区别(1)是在对比文件2的基础上结合本领域常用技术手段容易想到的;上述区别(2)是本领域常用技术手段;上述区别(3)是在对比文件3的基础上结合本领域常用技术手段容易想到的;上述区别(4)部分被对比文件4公开,其余部分是本领域常用技术手段。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。
申请人(下称复审请求人)对上述驳回决定不服,于2018年11月10日向国家知识产权局提出了复审请求,提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:在独立权利要求1中加入了说明书中技术特征“分析部分对结果的合理性进行分析”。复审请求时新修改的权利要求书如下:
“1. 一种新型高压电用户反窃电方法,其中新型高压电用户反窃电系统由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成,其中无线电力信息采集器所采集的数据上传至上位机,用于记录用户用电量的电表所采集的数据上传至上位机,所述上位机中设有用于对无线电力信息采集器所上传的数据进行处理的第一数据处理电路、用于对电表上传数据进行处理的第二数据处理电路、用于将第一数据处理电路和第二数据处理电路的处理结果进行比对的计算模块、用于根据比较结果输出监控结果的结果输出单元;
所述无线电力信息采集器包括电压互感器、电流互感器、微处理器、无线通信模块,其中电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上,电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机;
所述无线电力信息采集器中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块,所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块,信息编译模块,GPRS传输模块;
其特征在于由以下步骤组成:
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
P=UABIAcosΦa UcBIccosΦc;
在T时间内消耗的电量为:
W1=P·T;
电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得,通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果;
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
(1)在三相四线对称电路中,功率表达式为:
P34=UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=3UIcosΦ
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如A相电压出现故障,则功率表达式变成:
P24=0·IAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=2UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P24)/P34=33%
在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:
P14=0·IAcosΦa 0·IbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接,则功率表达式变成:
P14=-UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
(2)在三相三线对称电路中,功率表达式为:
P33=UABIAcosΦa UcBIccosΦc
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:
P13=0·IAcosΦa UcBIccosΦc=UcBIccosΦc
此时发生的少计电量(理想情况下UcBIccosΦc与UABIAcosΦa相等):
Δ1=(P33-P13)/P33=50%
通过上述分析发现,在大多数情况下,电能表少计的电量在33%-66%之间波动;
上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。”
复审请求人认为:①修改后权利要求1具有“上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的”这一技术特征,而对比文件1不具有上述技术特征。②修改后的权利要求1通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电量波动情况。获取基准电压电流数值,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用,进行电量分析对比,将获得的数据组过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细,提供全线路巡检功能。据此,修改后的权利要求1,其实际解决的技术问题是:如何提高对用电情况进行监控的效率。而对比文件1实际解决的技术问题是“如何提高对用电情况进行监控的效率”,与修改后的权利要求1所要解决的技术问题没有联系,对比文件1没有给出解决“如何提高对用电情况进行监控的效率”的任何相关启示。③修改后的权利要求1与对比文件1-4组成结构不同,工作原理不同。
经形式审查合格,国家知识产权局于2018年11月29日依法受理了该复审请求,并将其转送至原专利实质审查部门进行前置审查。
原专利实质审查部门在前置审查意见书中坚持驳回决定。
随后,国家知识产权局成立合议组对本案进行审理。
合议组于2019年07月11日向复审请求人发出复审通知书,指出:1、权利要求1请求保护一种新型高压电用户反窃电方法,对比文件3公开了一种电力专变大用户防窃电方法,权利要求1与对比文件3区别在于:(1)反窃电系统由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成;通过第一、二数据处理电路对上传高、低压数据处理;(2)电压传感器为电压互感器、电流传感器为电流互感器,其中电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上,电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机;无线通信模块采用GPRS无线通信模块或蓝牙通信模块。(3)方法包括步骤:第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:P=UABIAcosΦa UcBIccosΦc;在T时间内消耗的电量为:W1=P·T;电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得,通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果;(4)第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:1)在三相四线对称电路中,功率表达式为:P34=UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=3UIcosΦ,在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如A相电压出现故障,则功率表达式变成:P24=0·IAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=2UIcosΦ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P24)/P34=33%,在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:P14=0·IAcosΦa 0·IbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P14)/P34=66%,在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接,则功率表达式变成:P14=-UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ,此时发生的少计电量:Δ1=(P34-P14)/P34=66%,2)在三相三线对称电路中,功率表达式为:P33=UABIAcosΦa UcBIccosΦc,在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:P13=0·IAcosΦa UcBIccosΦc=UcBIccosΦc,此时发生的少计电量(理想情况下UcBIccosΦc与UABIAcosΦa相等):Δ1=(P33-P13)/P33=50%,通过上述分析发现,在大多数情况下,电能表少计的电量在33%-66%之间波动;上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。上述区别(1)是在对比文件3的基础上结合本领域常用技术手段容易想到的;上述区别(2)部分被对比文件2公开,其余部分是本领域常用技术手段;上述区别(3)是在对比文件3的基础上结合本领域的常用技术手段容易想到的;上述区别4)部分被对比文件4公开,其余部分是本领域常用技术手段。因此权利要求1不具备专利法第22条第3款规定的创造性。2、合议组针对复审请求人的意见陈述进行了回应。
复审请求人于2019年08 月14 日提交了意见陈述书,并提交了权利要求书的全文修改替换页,修改涉及:在独立权利要求1中加入了说明书中部分技术特征“通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况;获取基准电压电流数据,通 过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细;提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检。”
复审请求人在意见陈述书中认为:本申请的修改后的权利要求1与对比文件1相比至少有如下的区别技术特征:(1)上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的;(2)通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况;获取基准电压电流数据,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细;提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检。修改后的权利要求1实际要解决的技术问题是:如何提高检测效率以及如何对结果合理性进行分析。对于区别技术特征(1),对比文件4与本申请的工作原理不同、所达到的技术效果也不同,那么本领域技术人员很难根据对比文件4的记载显而易见的想到本申请中的上位机用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析。针对区别技术特征(2),对比文件3整个系统投入大,成本高,需要同时在用户端、高压侧、低压侧进行相关线路改造。并未公开对用电户的电费进行详细列表,也就不能直观观察电流波动情况。然而在本申请中则不需要对现有电力线路进行大规模改造、增设设备,成本低,已推广且判断准确度高,相对于对比文件3具有显著的优点。在对比文件2中只能一户一户的判断用户是否窃电,而在本申请中通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况。由于对比文件2中没有本申请中的详细列表,因此其工作效率远远不如本申请。
修改后的权利要求书如下:
“1. 一种新型高压电用户反窃电方法,其中新型高压电用户反窃电系统由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成,其中无线电力信息采集器所采集的数据上传至上位机,用于记录用户用电量的电表所采集的数据上传至上位机,所述上位机中设有用于对无线电力信息采集器所上传的数据进行处理的第一数据处理电路、用于对电表上传数据进行处理的第二数据处理电路、用于将第一数据处理电路和第二数据处理电路的处理结果进行比对的计算模块、用于根据比较结果输出监控结果的结果输出单元;
所述无线电力信息采集器包括电压互感器、电流互感器、微处理器、无线通信模块,其中电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上,电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机;
所述无线电力信息采集器中的无线通信模块采用蓝牙通信模块或采用GPRS无线通信模块,所述无线通信电路由以下元器件组成:用电信息采集模块,信息编译模块,GPRS传输模块;
其特征在于由以下步骤组成:
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
P=UABIAcosΦa UcBIccosΦc;
在T时间内消耗的电量为:
W1=P·T;
电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得,通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果;
第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
(1)在三相四线对称电路中,功率表达式为:
P34=UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=3UIcosΦ
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如A相电压出现故障,则功率表达式变成:
P24=0·IAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=2UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P24)/P34=33%
在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:
P14=0·IAcosΦa 0·IbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接,则功率表达式变成:
P14=-UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
(2)在三相三线对称电路中,功率表达式为:
P33=UABIAcosΦa UcBIccosΦc
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:
P13=0·IAcosΦa UcBIccosΦc=UcBIccosΦc
此时发生的少计电量(理想情况下UcBIccosΦc与UABIAcosΦa相等):
Δ1=(P33-P13)/P33=50%
通过上述分析发现,在大多数情况下,电能表少计的电量在33%-66%之间波动;
上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的;
通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况;获取基准电压电流数据,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细;提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检。”
在上述程序的基础上,合议组认为本案事实已经清楚,可以作出审查决定。
二、决定的理由
审查文本的认定
复审请求人于2019年08月14日答复复审通知书时提交了权利要求书的全文修改替换页,经审查,所作修改符合专利法第33条的规定。本复审请求审查决定针对的审查文本是:申请日2015年07月09日提交的说明书摘要、说明书第1-24段、摘要附图、说明书附图图1-图3;2019年08月14日提交的权利要求第1项。
关于创造性
专利法第22条第3款规定:创造性,是指与现有技术相比,该发明具有突出的实质性特点和显著的进步,该实用新型具有实质性特点和进步。
如果权利要求请求保护的技术方案与作为最接近的现有技术的对比文件之间具有区别技术特征,但该区别技术特征部分被其他对比文件公开,部分属于本领域的常用技术手段,则该权利要求请求保护的技术方案对本领域技术人员来说是显而易见的,不具备创造性。
权利要求1请求保护一种新型高压电用户反窃电方法。对比文件3公开了一种电力专变大用户防窃电方法(参见说明书第0020-0031段,附图1-3),其中电力专变大用户防窃电系统由用于采集用户用电数据的高压电能计量一体化装置(相当于无线电力信息采集器)、用于记录用户电能数据(相当于用电量)的低压电能计量装置(相当于电表)以及用电信息采集系统主站(相当于上位机)、微功率无线采集器、专变用户电能采集终端组成,其中高压电能计量一体化装置所采集的数据上传至用电信息采集系统主站,用于记录用户电能数据的低压电能计量装置所采集的数据上传至用电信息采集系统主站,用电信息采集系统主站使用防窃电分析专用软件对专变用户电能采集终端上传的数据进行高压侧、低压侧实时电能计量数据的对比分析,及时发现并报警窃电行为;由此可以确定,用电信息采集系统主站中设有用于对高压电能计量一体化装置所上传的数据进行处理的第一数据处理模块、用于对低压电能计量装置上传数据进行处理的第二数据处理模块、用于将第一数据处理模块和第二数据处理模块的处理结果进行比对的防窃电分析专用软件(相当于计算模块)、以及用于根据比较结果输出监控结果的报警模块(相当于结果输出单元);
高压电能计量一体化装置包括高压电压传感器、高压电流传感器、一号MCU主控芯片(相当于微处理器)、微功率无线模块(相当于无线通信模块),高压电能计量一体化装置中的微功率无线模块采用微功率无线通信模块,微功率无线模块由以下元器件组成:用电信息采集模块,信息编译模块,传输模块(由微功率无线模块实现的功能可以确定)。
权利要求1与对比文件3的区别在于:1)本申请的反窃电系统仅由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成,不包括其他部件,而对比文件3的系统中还包括其他部件;本申请通过第一、二数据处理电路对上传的高、低压数据进行处理,而对比文件3未具体限定其数据处理模块为数据处理电路。
2)本申请的电压传感器为电压互感器、电流传感器为电流互感器,其中电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上,电压互感器、电流互感器采集的结果经无线通信模块分别上传至上位机;无线通信模块采用GPRS无线通信模块或蓝牙通信模块。
3)本申请的方法包括步骤:第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:
P=UABIAcosΦa UcBIccosΦc;
在T时间内消耗的电量为:W1=P·T;
电表计量的电量W2在T时间内的数据可以通过用电表采集获得,通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果;
4)本申请的第一数据处理电路对接收的数据进行分析,根据如下公式进行计算,获得用户实际用电产生的功率:(1)在三相四线对称电路中,功率表达式为:
P34=UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=3UIcosΦ
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如A相电压出现故障,则功率表达式变成:
P24=0·IAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=2UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P24)/P34=33%
在上述电路中如果两相计量电路中出现开路的情况,例如A、B相电压出现故障,则功率表达式变成:
P14=0·IAcosΦa 0·IbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接,则功率表达式变成:
P14=-UAIAcosΦa UBIbcosΦb UcIccosΦc=UIcosΦ
此时发生的少计电量:
Δ1=(P34-P14)/P34=66%
(2)在三相三线对称电路中,功率表达式为:
P33=UABIAcosΦa UcBIccosΦc
在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,则功率表达式变成:
P13=0·IAcosΦa UcBIccosΦc=UcBIccosΦc
此时发生的少计电量(理想情况下UcBIccosΦc与UABIAcosΦa相等):
Δ1=(P33-P13)/P33=50%
通过上述分析发现,在大多数情况下,电能表少计的电量在33%-66%之间波动;
上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的。
5)通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况;获取基准电压电流数据,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细;提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检。
根据上述区别,本申请实际解决的技术问题是:如何提高检测的效率,以及如何对结果合理性进行分析。
对于区别1),对比文件3中的防窃电系统通过微功率无线采集器和专变用户电能采集终端实现数据在本地汇总后传输至远端主站,若在实际应用中无需本地汇总功能,则可省略这两个部件,使高压电能计算一体化、低压电能计量装置直接与远端用电信息采集系统主站相连,即可得到本申请中反窃电系统仅由用于采集用户用电数据的无线电力信息采集器、用于记录用户用电量的电表以及上位机组成。另外,采用数据处理电路实现相应的数据处理功能是本领域的常规技术手段。
对于区别2),对比文件2公开了(参见说明书第0009段,图1):高压侧电压互感器、高压侧电流互感器安装在高压侧,由此可以确定,电压互感器并联在高压输电线上,电流互感器串联在高压输电线上;高压侧电压互感器、高压侧电流互感器将采集的结果经无线通信模块分别上传至中央处理单元(相当于上位机),无线通信模块采用GPRS无线通信模块,上述特征在对比文件2中与本申请中所起作用相同,都是用于采集高压电压、电流以及无线数据传输,因此,对比文件2给出了将上述技术特征应用于对比文件3的技术启示。此外,蓝牙通信也是本领域常见的无线通信方式。
对于区别3),其中计算用户实际用电产生功率和电量的公式是本领域公知常识。对比文件3公开了(参见同上):用电信息采集系统主站使用防窃电分析专用软件对专变用户电能采集终端上传的数据进行高压侧、低压侧实时电能计量数据的对比分析,及时发现并报警窃电行为,即公开了通过比较W1与W2可以得到计量是否准确的结果。在对比文件3公开上述内容基础上结合本领域公知的电量计算公式,得到区别3)内容无需本领域技术人员付出创造性劳动。
对于区别4),对比文件4公开了(参见第11-16页):在三相四线制电路中,正常的情况下(即对称电路中),功率P计算公式为:
P=UAIAcosφA UBIBcosφB UcIccosφc=3UIcos(φ)
(相当于P34=UAIAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=3UIcosФ)
假设当A相电流反相(即在上述电路中如果一相计量电路中出现电流反接的情况,例如A相电流出现反接),电能表可以计量的功率为:
P′=UAI′AcosφA‘ UBIBcosφB UcIccosφc=-UIcosφ UIcosφ UIcosφ=UIcosφ
(相当于本申请的P14=-UAIAcosФa UBIbcosФb UcIccosФc=UIcosФ)
由此可见,有三分之二的电量没有流经电能表正常计量(即此时发生的少计电量为Δ1=(P34-P14)/P34=66%);
在三相三线制电路中,正常情况下(即对称电路中),功率P计算公式为:
P=UABIAcos(30 φ) UCBICcos(30-φ)
假设任意一相断相,如 A 断,AB 间电压为 0(即在上述电路中如果一相计量电路中出现开路的情况,例如UAB电压出现故障,UAB=0)。
可见,对比文件4给出了如何判断三相四线制电路和三相三线制电路中是否发生计量问题的方法,当本领域技术人员在对结果合理性进行分析时,有动机采用对比文件4公开的方法来判断线路中是否发生电路故障,以区分窃电行为。进一步,针对本领域常见的电路故障类型,如一相或两相计量电路中出现开路,将该类型故障相关参数带入对比文件4公开的功率表达式中,即可得到区别4)中记载的各种计量问题对应的功率表达式和少计电量值,同时根据上述功率表达式可以分析出故障造成的误差往往是固定数字,并且分布在33%-66%之间波动。
针对区别5),在本领域中,为了便于统计和直观显示,将用户的信息以列表形式表现,是本领域常用技术手段。同时,在本领域中,将采集的终端数据与基准数据比较,判断是否异常,是本领域常用的窃电判断方法,在此基础上结合本领域常用的数据存储、计算方法,得到区别5)技术特征无需本领域技术人员付出创造性劳动。
因此,在对比文件3的基础上结合对比文件2、4以及本领域的公知常识得到权利要求1请求保护的技术方案对于本领域的技术人员而言是显而易见的,权利要求1的技术方案不具有突出的实质性特点和显著的进步,不具备专利法第二十二条第三款规定的创造性。
对复审请求人相关意见的评述
复审请求人认为:本申请的修改后的权利要求1与对比文件1相比至少有如下的区别技术特征:(1)上位机中用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,因为故障造成的误差往往是固定数字,所以在这个误差范围的用电户是有计量问题的;(2)通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况;获取基准电压电流数据,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细;提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检。基于上述区别,与对比文件1相比,修改后的权利要求1实际要解决的技术问题是:如何提高检测效率以及如何对结果合理性进行分析。
对于区别技术特征(1),在对比文件4中,根据第11页和第14页记载的内容,可知,无论是三相三线还是三相四线,用户将接入电能表的A,B,C任意电压回路断开,就会导致现场的电能表某相失压。现场的电能表对此相的计量就会失效。也就是说对比文件4能够简单检测出是否存在窃电行为,其并不包含上位机。而在本申请中包括上位机,上位机用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析,能够有效完成对用户用电情况的监控、核对,节省了大量的时间、人力、物力、财力。由以上分析可知,对比文件4与本申请的结构组成不同,因此在程序设计上与本申请存在很大差别。同时由于该技术特征的差别也会导致技术效果的差别,即本申请能够将测得的数据反映在客观的数字上,对于工作更有指导意义。然而对比文件4则由于没有对数据进行分类整理,其工作效率必然比不上本申请。显然对比文件4达不到本申请的技术效果。基于此,对比文件4与本申请的工作原理不同、所达到的技术效果也不同,那么本领域技术人员很难根据对比文件4的记载显而易见的想到本申请中的上位机用于根据比较结果输出监控结果的结果输出电路对数据进行分类整理,分析部分对结果的合理性进行分析。
针对区别技术特征(2),首先,对比文件3公开了一种电力专变大客户防窃电系统,其设有高压电能计量一体化装置、微功率无线采集器、转变用户电能采集终端、低压电能计量装置和用电信息采集系统主站;整个系统投入大,成本高,需要同时在用户端、高压侧、低压侧进行相关线路改造。并未公开对用电户的电费进行详细列表,也就不能直观观察电流波动情况。然而在本申请中则不需要对现有电力线路进行大规模改造、增设设备,成本低,已推广且判断准确度高,相对于对比文件3具有显著的优点。因此,对比文件3并没有给本申请带来任何技术启示。其次,在对比文件2中只能一户一户的判断用户是否窃电,而在本申请中通过当前线路变压器客户数列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,便于对当前供电线路有个初步的了解,并对用电户的电费进行详细列表,直观观察电流波动情况。由于对比文件2中没有本申请中的详细列表,因此其工作效率远远不如本申请。所以对比文件2也没有给本申请带来任何技术启示。
合议组认为:
对于意见(1),对比文件4公开了:在三相四线制电路中,正常的情况下功率P计算公式,以及一相电流反接情况下计算方法,并根据该公式得到有三分之二的电量没有流经电能表正常计量;在三相三线制电路中,正常的情况下功率P计算公式,以及一相电路开路情况下的功率计算方法,此时电压故障相电压为零。根据上述两个计算公式,本领域技术人员可以得到如权利要求1中所述的不同故障情况下的功率计算方法,由此,也容易得到上述故障造成的误差是固定数字。可见,对比文件4给出了如何判断三相四线制电路和三相三线制电路中是否发生计量问题的方法。
而在本领域中,线路故障或是窃电行为都会造成高压侧和低压侧功率不同,线路故障会在窃电判断时产生干扰,因此,如何区分是线路故障还是窃电行为造成的高、低压侧功率不同是本领域技术人员普遍面临的技术问题;对比文件4公开的上述方法可以检测线路故障,因此,本领域技术人员有动机通过对比文件4公开的方法排除由线路故障造成的高压侧和低压侧功率不同,以解决该技术问题,因此,对比文件4给出了解决该技术问题的启示。当本领域技术人员在对结果合理性进行分析时,有动机采用对比文件4公开的方法来判断线路中是否发生电路故障,以区分窃电行为。进一步,针对本领域常见的电路故障类型,如一相或两相计量电路中出现开路,将该类型故障相关参数带入对比文件4公开的上述功率表达式中,即可得到权利要求1中记载的各种计量问题对应的功率表达式和少计电量值,同时根据上述功率表达式可以分析出故障造成的误差往往是固定数字,并且分布在33%-66%之间,进而得出在这个误差范围的用电户是有计量问题的,而非窃电行为,即可完成对结果的合理性分析,这对于本领域技术人员来说是容易想到和做到的。
此外,在本领域中,由于上位机通常具有更强的运算能力,汇聚各类信息,本领域技术人员常选择将数据汇总于上位机中,在上位机完成相应的运算和分析。因此,本领域技术人员容易想到在上位机中设置相应的功能模块,对数据进行分类整理,以及实现上述对结果的合理性进行分析。
对于意见(2),首先,对比文件3公开了一种电力专变大用户防窃电系统,包括用于采集用户用电数据的高压电能计量一体化装置(相当于无线电力信息采集器)、用于记录用户电能数据(相当于用电量)的低压电能计量装置(相当于电表)以及用电信息采集系统主站(相当于上位机)、微功率无线采集器、专变用户电能采集终端,用电信息采集系统主站使用防窃电分析专用软件对专变用户电能采集终端上传的数据进行高压侧、低压侧实时电能计量数据的对比分析,及时发现并报警窃电行为。对比文件3中的电力专变大用户防窃电系统与本申请中的反窃电系统同样具有用户端(上位机)、高压侧(无线电力信息采集器)、低压侧装置(电表),复审请求人所讲对比文件3“整个系统投入大,成本高,需要同时在用户端、高压侧、低压侧进行相关线路改造”并不能成立。同样的,根据本申请权利要求的记载,也无法得出“本申请不需要对现有电力线路进行大规模改造、增设设备,成本低,已推广且判断准确度高”的结论。
其次,在本领域中,为了便于统计和直观显示,将用户的信息以列表形式表现,是本领域常用技术手段。因此,本领域技术人员为了直观、全面观察用户信息以提高检测效率,容易想到设置当前线路变压器客户数列表及电费列表,从而看到需要巡检的线路客户详细列表,以了解当前供电线路,并直观观察电流波动情况。同时,在本领域中,将采集的终端数据与基准数据比较,判断是否异常,是本领域常用的窃电判断方法,在此基础上,结合本领域常用的数据存储、计算方法,本领域技术人员容易想到“获取基准电压电流数据,通过读取小型机上储存的一次电压电流数据,转换成需要的格式,供下一步计算使用;进行电量分析比对,将第2步获得的数据经过特定的公式计算与现有的用电信息采集终端进行比对,挑出异常明细”。此外,“提供全线路巡检功能,对某区的全部线路进行夜间巡检”,也是本领域技术人员在用户电量检测时的常用手段。
因此,复审请求人陈述的本申请具备创造性的理由不成立。
三、决定
维持国家知识产权局于2018年08月23日对本申请作出的驳回决定。
如对本复审请求审查决定不服,根据专利法第41条第2款的规定,复审请求人可以自收到本决定之日起三个月内向北京知识产权法院起诉。


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