CN105842502B - 具备开盖告警功能的智能电表和非法开盖告警方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备开盖告警功能的智能电表和非法开盖告警方法，包括电表本体、位于电表本体内部的主控模块和与主控模块电连接的开盖告警模块、以及位于电表本体内部和外部的与主控模块电连接的跳闸模块，还包括与主控模块电连接的驱动模块、与驱动模块电连接的告警指示灯、以及用于对告警指示灯点亮后熄灭进行检测的损毁检测模块，其中，开盖告警模块用于向主控模块输出与告警指示灯的告警动作关联的开盖信号，损毁检测模块用于向主控模块输出与跳闸模块的跳闸动作关联的损毁信号。本发明的智能电表，利用告警指示灯的告警指示和断电措施，有效遏制了非法开盖行为，并便于对非法开盖表计的排查。

Description

具备开盖告警功能的智能电表和非法开盖告警方法

技术领域

本发明涉及一种具备开盖告警功能的智能电表和非法开盖告警方法。

背景技术

智能电表是用来测量电能的仪表，表面有可以显示用电量的液晶屏、脉冲指示灯和跳闸指示灯，除了具有电能计量功能外，还具备开盖记录功能、跳闸功能和通信接口。

在智能电表的运行过程中，本发明人发现现有智能电表存在以下问题：智能电表具有开盖记录功能，但是，对于非法开盖行为不提供警示，例如通过打开表盖的方式窃电，然后再恢复表盖与打开前一致，外观上无法区分是否窃电。供电部门须逐块智能电表校验，才能发现窃电的智能电表，工作效率低下。

发明内容

为克服现有技术的缺陷，本发明的目的在于提供一种具备开盖告警功能的智能电表，以快速查找非法开盖的智能电表。本发明的目的还在于提供一种智能电表的非法开盖告警方法。

为此，本发明一方面提供了一种具备开盖告警功能的智能电表，包括电表本体、位于电表本体内部的主控模块和与主控模块电连接的开盖告警模块、以及位于电表本体内部和外部的与主控模块电连接的跳闸模块，还包括与主控模块电连接的驱动模块、与驱动模块电连接的告警指示灯、以及用于对告警指示灯点亮后熄灭进行检测的损毁检测模块，其中，开盖告警模块用于向主控模块输出与告警指示灯的告警动作关联的开盖信号，损毁检测模块用于向主控模块输出与跳闸模块的跳闸动作关联的损毁信号，主控模块用于根据开盖信号控制告警指示灯告警和用于根据损毁信号控制跳闸模块进行跳闸。

进一步地，上述开盖告警模块包括检测表盖螺钉启闭的传感器或微动开关。

进一步地，上述开盖告警模块包括光敏传感器。

进一步地，上述损毁检测模块包括：状态检测单元，用于在告警指示灯点亮时输出一工作信号；以及保持单元，用于在告警指示灯点亮时被触发并且输出一保持信号，其中，状态检测单元和保持单元均与主控模块信号连接。

进一步地，上述损毁检测模块还包括：逻辑单元，用于在接收到保持信号和未接收到工作信号时输出一损毁信号，其中，逻辑单元与主控模块信号连接。

进一步地，上述状态检测单元包括工作电压取样电路。

进一步地，上述保持单元包括RS触发器和反相器。

进一步地，上述逻辑单元包括异或门，工作信号和保持信号分别电连接异或门的两输入端，异或门的输出端输出一损毁信号。

进一步地，上述告警指示灯位于电表本体的内部，电表本体的表盖为至少一部分透光的表盖。

进一步地，上述告警指示灯位于电表本体的表盖上。

根据本发明的另一方面，提供一种智能电表的非法开盖告警方法，包括以下步骤：利用开盖检测模块对智能电表的开盖进行检测，若检测到则向智能电表的主控模块提供开盖信号的步骤；利用主控模块判断开盖信号是否为非法开盖行为的步骤；若主控模块判定为非法开盖行为，则控制告警指示灯点亮告警的步骤；在智能电表上配置告警指示灯的损毁检测模块，用于对告警指示灯点亮后熄灭进行检测，向主控模块提供损毁信号的步骤；以及主控模块根据损毁信号控制跳闸模块进行跳闸操作的步骤。

进一步地，上述非法开盖告警方法还包括控制模块在检测到告警指示灯点亮时向远程服务器发送报警信息的步骤。

进一步地，上述损毁信号包括在告警指示灯点亮时输出的工作信号和在告警指示灯点亮时被触发并且输出的保持信号。

本发明的具备开盖告警功能的智能电表，若表盖被打开则告警指示灯进行报警，若损毁检测模块检测到告警指示灯被损毁破坏，则发出跳闸指令，如此有效的遏制了非法开盖行为，利用告警指示灯的告警指示和断电措施，方便了非法开盖表计的排查。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为根据本发明的具备开盖告警功能的智能电表的电表本体的示意图；

图2为根据本发明的具备开盖告警功能的智能电表的电路框图；

图3为根据本发明的智能电表的具备非法开盖告警方法的流程图；

图4为根据本发明一实施例的智能电表的损毁检测模块的电路框图；以及

图5为根据本发明另一实施例的智能电表的损毁检测模块的电路框图。

附图标记说明

1、电表本体； 2、告警指示灯；

3、驱动模块； 4、损毁检测模块；

5、主控模块； 6、开盖检测模块；

7、跳闸模块； 41、保持单元；

42、状态检测单元； 43、逻辑单元。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种智能电表的防非法开盖的告警方法，包括如下步骤：

步骤S10：利用智能电表现有的开盖检测模块，若开盖检测模块检测到开盖，则向智能电表的主控模块提供开盖信号；该开盖检测模块通常在智能电表中已经配置，例如检测表盖螺钉是否离开原位的传感器或微动开关，例如在表盖打开时检测光纤的光敏传感器或开关；

步骤S11：主控模块判断是否为非法开盖行为；该步骤可通过在开盖之前若提供电子授权钥匙的方式实现，若无电子授权钥匙则执行以下步骤S13，若有则结束本流程；

步骤S13，在智能电表上配置由主控模块控制的告警指示灯，该主控模块根据开盖信号控制告警指示灯点亮告警；在告警指示灯被点亮之后，告警指示灯有被损毁的可能，为此提供以下应对措施对损毁行为进行检测；

步骤S15，在智能电表上配置告警指示灯的损毁检测模块，在告警指示灯被损毁时提供表征指示灯损毁的损毁信号。其检测方法如下：通过检测告警指示灯在点亮后是否熄灭来判断该告警指示灯是否人为损毁，若点亮后熄灭则输出表征人为损毁的损毁信号，其中，该损毁信号可以是一个信号，也可以是两个以上的信号；

步骤S17，主控模块判断是否接受到损毁信号，若是则执行步骤S19，若否，则执行步骤S23；

步骤S19，主控模块接收到损毁信号后，控制跳闸模块进行跳闸操作；

步骤S21，之后，向远程服务器发送报警信息；以及

步骤S23，若未接收到损毁信号，则向远程服务器发送报警信息，并继续回到判断是否收到损毁信息的步骤。

根据本发明的智能电表防开盖窃电方法，给出了开盖后的告警措施，同时给出了开盖后人为损毁告警指示灯的检测措施，解决了人为损毁告警指示灯无法检测的问题，同时在检测到损毁告警指示灯后给出了跳闸措施，对恶意损毁表计的窃电行为进行制止。

需要指出的是，如何甄别告警指示灯是人为损毁，是一件非常棘手的检测问题，本发明通过检测告警指示灯点亮后熄灭来判断人为损毁的问题，与指示灯被损毁时的表象符合一致。

本发明还给出了告警指示灯故障和人为损毁的判别方法，相应地，损毁检测模块包括状态检测单元，用于在告警指示灯点亮时输出一工作信号；以及保持单元，用于在告警指示灯点亮时被触发并且输出一保持信号，其中，状态检测单元和保持单元均与主控模块信号连接。其判别方法如下：若无工作信号，也无保持信号，则告警指示灯在开盖前已坏；若有保持信号和无工作信号，则为人为损毁。

本发明还给出了一种在开盖之前使告警指示灯免人为损毁的有效措施，具体地，告警指示灯位于电表本体的内部，电表本体的表盖为至少一部分透光的表盖。如此回避了开盖前告警指示灯坏了无法甄别是否是人为损毁的问题。

本发明还给出了一种具备开盖告警功能的智能电表，用于实现上述方法，结合参照图1和图2，该智能电表包括电表本体1、位于电表本体1内部的主控模块5和与主控模块5电连接的开盖检测模块6、以及位于电表本体1内部和外部的与主控模块5电连接的跳闸模块7，还包括与主控模块5电连接的驱动模块3、与驱动模块3电连接的告警指示灯2、以及对告警指示灯2进行损毁检测的损毁检测模块4，其中，开盖检测模块6用于向主控模块5输出与告警指示灯2的告警动作关联的开盖信号，损毁检测模块4用于向主控模块5输出与跳闸模块7的跳闸动作关联的损毁信号。

主控模块5用于根据损毁信号控制跳闸模块7进行跳闸动作，并且用于根据开盖检测模块提供的开盖信号控制告警指示灯进行告警动作。

根据本发明的智能电表的防非法开盖的工作过程如下：

开盖检测模块6在检测到开盖现象时，发送开盖信号给主控模块5，主控模块5向驱动模块3发出信号，点亮告警指示灯2，且不论表盖是否关闭，告警指示灯2常亮。同时损毁检测模块4对告警指示灯2进行损毁检测，若检测到损毁时，将损毁信息发送给主控模块5，主控模块驱动跳闸模块7，向智能电表内置的负荷开关跳闸或向外置负荷开关发出跳闸指令，从而制止了非法开盖及恶意损毁表计设备的行为。

由于跳闸模块7和告警指示灯2均有主控模块5控制，因此本发明的智能电表很容易对合法开盖行为进行免报警和免跳闸的控制。

上述智能电表的优势如下：

当智能电表表盖打开时，开盖检测电路将开盖信息发送给主控模块，主控模块发送信号给驱动模块点亮告警指示灯，且一方面可向非法开盖行为进行告警，同时可及时提醒供电部门检查表计。

主控模块在点亮告警指示灯的同时接收损毁检测模块提供的表征损毁的损毁信号，主控模块根据损毁信号，发出控制信号给跳闸电路。同时对供电部门检测表计给予提醒。

在一实施例中，开盖告警模块包括检测表盖螺钉是否离开原位的传感器或微动开关。在另一实施例中，上述开盖告警模块包括光敏传感器或开关。

在一实施例中，如图4所示，损毁检测模块4包括：状态检测单元42，用于在告警指示灯点亮时输出一工作信号；以及保持单元41，用于在告警指示灯点亮时触发并且输出一保持信号，其中，状态检测单元和保持单元均与主控模块信号连接。主控模块5根据这两个检测信号，可判断是否在开盖前损坏，告警指示灯是否正常工作，告警指示灯是否为人为损毁。

上述告警指示灯优选为具有高可靠性的LED指示灯。当告警指示灯点亮而被不透光的物品罩住时，检测模块仍然能够检测到告警指示灯处于工作状态，此时仍然能够及时提醒供电部门检查表计。

在另一实施例中，如图4所示，上述损毁检测模块还包括：逻辑单元，用于在接收到保持信号和未接收到工作信号时输出一损毁信号，其中，逻辑单元与主控模块信号连接。通过该损毁信号，主控模块可直接输出控制跳闸模块进行跳闸的控制信号。

如图4所示，上述状态检测单元42用于在告警指示灯点亮时输出一工作信号，例如高电平，该高电平通过工作电压取样电路实现，该工作电压取样电路包括稳压管D01和二极管D02。其中，稳压管D01的稳压值和二极管D02的差值即为工作信号的高电平，当告警指示灯已坏时，输出低电平。需要指出的是，状态检测单元42有很多常规的实现方式，这些方式都可为本发明所用。

如图4所示，保持单元41用于在告警指示灯点亮提供高电平时触发，之后保持高电平输出状态，无论告警指示灯在点亮后是否熄灭，优选地该保持单元41使用RS触发器和反相器搭建。具体地，在RS触发器的S端连接反向器，R端连主控模块来复位。在工作过程中，R端先由主控模块置0复位后保持高电平，此时RS触发器输出为低电平；告警指示灯在点亮时，提供一高电平，通过反相器为低电平提供给S端置1，RS触发器输出高电平；当告警指示灯被破坏时，提供一低电平，通过反向器后为高电平，由于RS触发器的R端和S端均为高电平，因此RS触发端维持原来的状态不变，即高电平，进而实现在告警指示灯熄灭时触发并输出一保持信号，实现在灯点亮时触发一信号，无论以后灯是否熄灭，均不影响该信号的输出的目的。

需要指出的是，上述功能的保持单元有很多常规的模拟或数字实现方式，这些方式都可为本发明所用。例如峰值取样电路。

如图5所示，上述逻辑单元43用于在接收到保持信号和未接收到工作信号时输出一损毁信号，该逻辑单元43可由异或门实现，工作信号和保持信号分别电连接异或门的两输入端，异或门的输出端输出一损毁信号。其逻辑是：若工作信号和保持信号均为低电平、或者均为高电平时，输出端为低电平，若二者之一为高电平时，输出端为高电平，从而符合人为损毁的逻辑判断所需。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种具备开盖告警功能的智能电表，包括电表本体、位于电表本体内部的主控模块和与所述主控模块电连接的开盖告警模块、以及位于电表本体内部和外部的与所述主控模块电连接的跳闸模块，其特征在于，还包括与主控模块电连接的驱动模块、与驱动模块电连接的告警指示灯、以及用于对告警指示灯点亮后熄灭进行检测的损毁检测模块，其中，所述开盖告警模块用于向所述主控模块输出与所述告警指示灯的告警动作关联的开盖信号，所述损毁检测模块用于向所述主控模块输出与所述跳闸模块的跳闸动作关联的损毁信号，所述主控模块用于根据所述开盖信号控制所述告警指示灯告警和用于根据所述损毁信号控制所述跳闸模块进行跳闸，

所述损毁检测模块包括：

状态检测单元，用于在告警指示灯点亮时输出一工作信号；以及

保持单元，用于在所述告警指示灯点亮时被触发并且输出一保持信号，

其中，所述状态检测单元和所述保持单元均与所述主控模块信号连接。

2.根据权利要求1所述的具备开盖告警功能的智能电表，其特征在于，所述损毁检测模块还包括：

逻辑单元，用于在接收到所述保持信号和未接收到工作信号时输出一损毁信号，

其中，所述逻辑单元与所述主控模块信号连接。

3.根据权利要求2所述的具备开盖告警功能的智能电表，其特征在于，所述状态检测单元包括工作电压取样电路。

4.根据权利要求2所述的具备开盖告警功能的智能电表，其特征在于，所述保持单元包括RS触发器和反相器。

5.根据权利要求2所述的具备开盖告警功能的智能电表，其特征在于，所述逻辑单元包括异或门，所述工作信号和所述保持信号分别电连接所述异或门的两输入端，所述异或门的输出端输出一损毁信号。

6.根据权利要求1所述的具备开盖告警功能的智能电表，其特征在于，所述告警指示灯位于所述电表本体的内部，所述电表本体的表盖为至少一部分透光的表盖。

7.一种智能电表的非法开盖告警方法，其特征在于，包括以下步骤：

利用开盖检测模块对智能电表的开盖进行检测，若检测到则向智能电表的主控模块提供开盖信号的步骤；

利用主控模块判断开盖信号是否为非法开盖行为的步骤；

若所述主控模块判定为非法开盖行为，则控制告警指示灯点亮告警的步骤；

在智能电表上配置告警指示灯的损毁检测模块，用于对告警指示灯点亮后熄灭进行检测，向所述主控模块提供损毁信号的步骤；以及

所述主控模块根据损毁信号控制跳闸模块进行跳闸操作的步骤。

8.根据权利要求7所述的智能电表的非法开盖告警方法，其特征在于，还包括所述控制模块在检测到告警指示灯点亮时向远程服务器发送报警信息的步骤。

9.根据权利要求7所述的智能电表的非法开盖告警方法，其特征在于，所述损毁信号包括在告警指示灯点亮时输出的工作信号和在所述告警指示灯点亮时被触发并且输出的保持信号。