CN111579842A - 计量系统用联锁装置、计量表箱、防窃电方法 - Google Patents

Abstract

一种计量系统用联锁装置，包括事件触发模块、供电电路控制开关和解锁模块；事件触发模块检测到异常事件时，供电电路控制开关断开供电电路，并从可控模式切入异态模式；解锁模块包括用于使供电电路控制开关从异态模式切入可控模式，供电电路控制开关处于异态模式时，其负载端锁定于断路状态。一种计量表箱，包括箱体、箱盖、电能表和计量系统用联锁装置，箱体内设有用于耦合计量系统用联锁装置的暗埋信号线。一种防窃电方法，包括检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使供电电路锁定于断路状态；接收解锁指令后，解锁供电电路，以使供电电路处于可开闭状态。也有助于及时的发现在役电能表破拆事件引起的窃电行为。

Description

计量系统用联锁装置、计量表箱、防窃电方法

技术领域

本发明涉及电能计量技术领域，具体涉及一种计量系统用联锁装置、一种计量表箱。

本发明还涉及防窃电领域，具体涉及一种防窃电方法。

背景技术

智能费控电能表普及后，普遍发现的窃电方式有两种。一种是借助谐波电流或电磁效应，使电能表发生故障，或使计量模块的控制器死机，这种窃电方式对专业技术要求高，触电风险大。又一种是通过对电能表的引入线、引出线进行调整，使智能费控电能表不能采集到负载端的电压数据或电流数据，但智能费控电能表的计量规则中必须包括电流数据、电压数据，

专利文献CN202119820U记载了一种能在停电状态下检测开盖的电能表，包括端盖、表内单片机、中断唤醒端口和接地电阻，还包括端盖检测开关，该端盖检测开关的一端与电能表的中断唤醒端口和接地电阻相连接，端盖检测开关的另一端与电源（VBAT）相连接，该端盖检测开关安装在端盖处，用于停电端盖开盖时端盖检测开关接通，唤醒单片机，进行开盖相关事件的确认和记录。

发明内容

本发明的第一发明目的是提供一种计量系统用联锁装置，以解决不能及时响应并发现在役电能表破拆事件引起的窃电行为的技术问题。

本发明的第二发明目的是提供一种计量表箱，以解决现有的计量设备对改装在役电能表接线方式窃电的远程控制效果差的技术问题。

本发明的第三发明目的是提供一种防窃电方法，以解决现有的电能计量设备不能及时响应窃电行为的技术问题。

为解决上述技术问题，可以根据需要选用如下技术方案：

一种计量系统用联锁装置，包括事件触发模块、供电电路控制开关和解锁模块；所述事件触发模块用于在检测到异常事件时，输出异态模式切入信号，所述异常事件为在役电能表破拆事件；所述解锁模块包括可分离的钥匙和锁体，用于输出异态模式切出信号；所述供电电路控制开关用于响应所述异态模式切入信号，断开供电电路，并使其从可控模式切入异态模式，所述供电电路控制开关还用于响应所述异态模式切出信号，使其从异态模式切入可控模式，在所述供电电路控制开关处于异态模式时，所述供电电路控制开关的负载端锁定于断路状态。

优选的，所述钥匙包括虚体密钥，所述锁体包括编码器；或者，所述钥匙为实体密钥，所述锁体为实体锁体。

优选的，还包括控制模块，所述控制模块的输入端分别与所述事件触发模块的信号输出端、所述解锁模块的信号输出端对应电连接，所述控制模块的输出端与所述供电电路控制开关的控制端电连接。

进一步的，所述供电电路控制开关包括联动的负载开关和辅助开关，所述辅助开关串接在反馈输入电路上，所述反馈输入电路的输出端与所述控制模块的输入端电连接。

进一步的，所述事件触发模块的信号输出端与控制模块的中断引脚电连接。

优选的，所述事件触发模块包括微动开关，所述微动开关用于安装在电能表的表体上，在所述电能表处于在役状态且其的所述尾盖打开或与其的表体分离时，所述微动开关输出所述异态模式切入信号。

优选的，所述供电电路控制开关选择常开型控制开关。

一种计量表箱，包括箱体、箱盖、电能表和前述的计量系统用联锁装置，所述电能表的背面设有用于耦合所述计量系统用联锁装置的第一接电触点，所述供电电路控制开关的背面设有用于耦合所述计量系统用联锁装置的第二接电触点，所述箱体内通过隔断形成有电能表室和开关室，所述开关室用于安装所述供电电路控制开关，在所述开关室的表面设有用于与所述第一接电触点电连接的第三接电触点，所述电能表室用于安装电能表，在所述电能表室的表面设有用于与所述第二接电触点电连接的第四接电触点，在所述箱体内设有暗埋信号线，所述暗埋信号线电连接所述第三接电点和所述第四接电触点。

一种防窃电方法，使用前述的计量系统用联锁装置，包括以下步骤：

检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使所述供电电路锁定于断路状态；

接收解锁指令后，解锁所述供电电路，以使所述供电电路处于可开闭状态。

优选的，在接收到解锁指令后的时长t期间，计算总电能表的电能计量总量与该总电能表对应的所有分支电能表的电能计量分量之和的比值a，若比值a≥设定警戒值，则发出告警信号，所述电能表属于所述分支电能表。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明的计量系统用联锁装置使在役电能表破拆事件与供电电路耦合连锁，在检测到在役电能表破拆事件时，供电电路控制开关断开供电电路，并使供电电路控制开关的负载端锁定于断路状态直至供电电路控制开关接收到解锁模块输出的异态模式切出信号。使用时，分离钥匙与锁体，持有钥匙者引起在役电能表破拆事件后，可以通过钥匙与锁体配合，使供电电路控制开关切出异态模式，未持有钥匙者引起在役电能表破拆事件后，不能使供电电路控制开关切出异态模式，此时供电电路处于断路状态，可以避免严重的窃电后果，也有助于及时的发现在役电能表破拆事件引起的窃电行为。

2.暗埋信号线分别与电能表的背面的用于耦合所述计量系统用联锁装置的第一接电触点、供电电路控制开关的背面的用于耦合所述计量系统用联锁装置的第二接电触点电连接，这样能够降低计量系统用联锁装置的破坏难度。

3.本发明的防窃电方法可以及时发现非法打开电能表尾盖引起的窃电行为，并避免严重的窃电后果。

附图说明

图1为现有技术中一种电能表的主视图。

图2为图1中的电能表去除尾盖后的前视图。

图3为现有技术中的电能表与供电电路的接线图。

图4为一种采用打开电能表尾盖方式窃电的接线图。

图5为又一种采用打开电能表尾盖方式窃电的接线图。

图6为本发明一种电能计量用联锁装置的事件触发模块的安装示意图，图中已移除电能表的尾盖。

图7为本发明一种电能计量用联锁装置的电路图。

附图标记说明，10-表体，101-螺纹孔，11-尾盖，12-螺栓，13-一次性铅封，14-微动开关。

具体实施方式

下面结合附图，以实施例的形式说明本发明，以辅助本技术领域的技术人员理解和实现本发明。除另有说明外，不应脱离本技术领域的技术知识背景理解以下的实施例及其中的技术术语。

图4示出了一种电能表的接线图，它的电压线圈不能获取电压数据，导致电能表不能计量负载的用电量。图4中的接地线可以是计量表箱引出的接地线，也可以是其它来源的接地线。图5示出了又一种电能表的接线图，它的电流线圈不能获取电流数据，导致电能表不能计量负载的用电量。图5中的接地线可以是计量表箱引出的接地线，也可以是其它来源的接地线。综上，窃电必须使用供电电路的一根火线。

现有技术中，计量表箱内一般设有空气开关QF，空气开关QF串接在电能表的输出端一侧的电路上。

本发明的第一部分

一种计量系统用联锁装置，参见图7，包括事件触发模块、供电电路控制开关KM和解锁模块。

其中，事件触发模块用于在检测到异常事件时，输出异态模式切入信号，所述异常事件为在役电能表破拆事件。在役电能表也就是在用状态的电能表。事件触发模块可以是亮度传感器、光电开关、接近开关、行程开关等。

其中，解锁模块包括可分离的钥匙和锁体，用于输出异态模式切出信号。优选的，钥匙包括虚体密钥，锁体包括编码器。虚拟密钥可以是密码，编码器可以是一种输入模块。密码锁、指纹锁就是这类的锁。优选的，钥匙为实体密钥，锁体为实体锁体。实体密钥和实体锁体可以是插入式锁，也可以是非插入式锁，常见的无线遥控锁就是非插入式锁。

其中，供电电路控制开关用于响应所述异态模式切入信号，断开供电电路，并使其从可控模式切入异态模式，所述供电电路控制开关还用于响应所述异态模式切出信号，使其从异态模式切入可控模式，在所述供电电路控制开关处于异态模式时，所述供电电路控制开关的负载端锁定于断路状态。

实施例1：一种计量系统用联锁装置，包括事件触发模块、控制模块、供电电路控制开关KM和解锁模块。控制模块的输入端分别与所述事件触发模块的信号输出端、所述解锁模块的信号输出端对应电连接，所述控制模块的输出端与所述供电电路控制开关的控制端电连接。

优选的，事件触发模块的信号输出端与控制模块的中断引脚电连接。这样，在微动开关的信号输出端输出的信号由第一电平信号切换至第二电平信号时，控制模块产生中断。微动开关的信号输出端维持输出第二电平信号期间，控制模块就可以不再对异态模式切入信号做出其他响应。

优选的，所述供电电路控制开关具有与供电电路的线路数对应的闸刀数。例如，若供电电路为三相电，则供电电路控制开关具有3个闸刀，在每相电上均串接有一个闸刀。若供电电路为单相电，则供电电路控制开关具有2个闸刀，在火线和零线上均串接有一个闸刀。参见图3-4，无论如何更改电能表尾盖的接线，无论如何设置接地线，必须利用供电电路的火线。与供电电路的线路数对应的闸刀数可以有效切断火线。若对供电电路控制开关进行调整，绕开供电电路控制开关的线路非常容易被观测到。

优选的，所述供电电路控制开关包括联动的负载开关和辅助开关，辅助开关串接在反馈输入电路上，所述反馈输入电路的输出端与所述控制模块的输入端电连接。现有技术中，交流接触器就包括负载开关和辅助开关，辅助开关串接在反馈输入电路中，这样控制模块可以获取负载开关的断开或闭合状态。

优选的，供电电路控制开关选择常开型控制开关。对于常开型控制开关来说，其控制端不加电时，其负载开关是断开的。这样，如果控制模块设置在电能表内，则破坏控制模块与供电电路控制开关KM之间的控制信号线，并不足以破坏计量系统用联锁装置的使用目的。

优选的，事件触发模块包括微动开关，微动开关用于安装在电能表的表体上。将微动开关安装在电能表上时，需使微动开关的动触头满足条件：在电能表的尾盖盖合在电能表的表体上时，微动开关输出第一电平信号；在电能表的尾盖开启或处于开启状态时，微动开关输出第二电平信号。在电能表处于在役状态且其尾盖打开或与其表体分离时，微动开关输出异态模式切入信号。本实施例中，异态模式切入信号就是对应于第二电平信号。

优选的，供电电路控制开关KM选择固态继电器。供电电路控制开关KM也可以选择交流接触器。供电电路控制开关KM还可以选择中间继电器和交流接触器形成的开关系统。

使用时，事件触发模块检测到在役电能表破拆事件时，具体到本实施例就是在役状态的电能表的尾盖打开时，微动开关输出的信号由第一电平信号切换至第二电平信号；控制模块进入中断事件，若供电电路控制开关KM为常闭型开关，则控制模块持续输出供电电路断开信号，若供电电路控制开关KM为常开型开关，则控制模块只要输出低电平信号就可以了；供电电路控制开关KM的控制端响应供电电路断开信号，断开供电电路。由于本实施例中控制模块对异态模式切入信号进行了重编码，所以只要控制模块持续输出供电电路断开信号，就相当于供电电路控制开关KM锁定在异态模式中。在异态模式中，供电电路控制开关KM不会受除异态模式切出信号外的其它因素影响做出反应。当然，也可以重新设计供电电路控制开关KM，使其具有锁定控制开关。

使用钥匙开启锁体后，解锁模块输出异态模式切出信号。控制模块接收到异态模式切出信号，使供电电路控制开关KM从异态模式切入可控模式。在可控模式，事件触发模块可以引起供电电路控制开关KM的反应。若供电电路控制开关具有机械扳合开关，拔动机械扳合开关也可以引起供电电路控制开关KM的反应。

本发明的第二部分

一种计量表箱，包括箱体、箱盖、电能表和本发明第一部分的计量系统用联锁装置，电能表的背面设有用于耦合计量系统用联锁装置的第一接电触点，供电电路控制开关的背面设有用于耦合所述计量系统用联锁装置的第二接电触点，箱体内通过隔断形成有电能表室和开关室，开关室用于安装供电电路控制开关，在开关室的表面设有用于与第一接电触点电连接的第三接电触点，电能表室用于安装电能表，在电能表室的表面设有用于与第二接电触点电连接的第四接电触点，在箱体内设有暗埋信号线，暗埋信号线电连接第三接电点和第四接电触点。

本发明的第三部分

一种防窃电方法，包括以下步骤：

检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使供电电路锁定于断路状态；

接收解锁指令后，解锁供电电路，以使供电电路处于可开闭状态。

实施例2：一种防窃电方法，使用本发明的第一部分的计量系统用联锁装置，包括以下步骤：

检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使供电电路锁定于断路状态；

接收解锁指令后，解锁供电电路，以使供电电路处于可开闭状态。

实施例3：一种防窃电方法，使用本发明的第一部分的计量系统用联锁装置，包括以下步骤：

检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使供电电路锁定于断路状态；

接收解锁指令后，解锁供电电路，以使供电电路处于可开闭状态；

在接收解锁指令后时长t期间，计算总电能表的电能计量总量与该总电能表对应的所有分支电能表的电能计量分量之和的比值a，若比值a≥设定警戒值，则发出告警信号，电能表属于分支电能表。设定警戒值需要排除线损等常见电能损耗。

上面结合附图和实施例对本发明作了详细的说明。应当明白，实践中无法穷尽说明所有可能的实施方式，在此通过举例说明的方式尽可能的阐述本发明的发明构思。在不脱离本发明的发明构思、且未付出创造性劳动的前提下，本技术领域的技术人员对上述实施例中的技术特征进行取舍组合、具体参数进行试验变更，或者利用本技术领域的现有技术对本发明已公开的技术手段进行常规替换形成的具体的实施例，均应属于为本发明隐含公开的内容。

Claims (10)

1.一种计量系统用联锁装置，包括事件触发模块、供电电路控制开关和解锁模块；所述事件触发模块用于在检测到异常事件时，输出异态模式切入信号，所述异常事件为在役电能表破拆事件；其特征在于，所述解锁模块包括可分离的钥匙和锁体，用于输出异态模式切出信号；所述供电电路控制开关用于响应所述异态模式切入信号，断开供电电路，并使其从可控模式切入异态模式，所述供电电路控制开关还用于响应所述异态模式切出信号，使其从异态模式切入可控模式，在所述供电电路控制开关处于异态模式时，所述供电电路控制开关的负载端锁定于断路状态。

2.如权利要求1所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，所述钥匙包括虚体密钥，所述锁体包括编码器；或者，所述钥匙为实体密钥，所述锁体为实体锁体。

3.如权利要求1所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，还包括控制模块，所述控制模块的输入端分别与所述事件触发模块的信号输出端、所述解锁模块的信号输出端对应电连接，所述控制模块的输出端与所述供电电路控制开关的控制端电连接。

4.如权利要求3所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，所述供电电路控制开关包括联动的负载开关和辅助开关，所述辅助开关串接在反馈输入电路上，所述反馈输入电路的输出端与所述控制模块的输入端电连接。

5.如权利要求3所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，所述事件触发模块的信号输出端与控制模块的中断引脚电连接。

6.如权利要求1所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，所述事件触发模块包括微动开关，所述微动开关用于安装在电能表的表体上，在所述电能表处于在役状态且其的所述尾盖打开或与其的表体分离时，所述微动开关输出所述异态模式切入信号。

7.如权利要求1所述的计量系统用联锁装置，其特征在于，所述供电电路控制开关选择常开型控制开关。

8.一种计量表箱，其特征在于，包括箱体、箱盖、电能表和如权利要求1-7中任一项所述的计量系统用联锁装置，所述电能表的背面设有用于耦合所述计量系统用联锁装置的第一接电触点，所述供电电路控制开关的背面设有用于耦合所述计量系统用联锁装置的第二接电触点，所述箱体内通过隔断形成有电能表室和开关室，所述开关室用于安装所述供电电路控制开关，在所述开关室的表面设有用于与所述第一接电触点电连接的第三接电触点，所述电能表室用于安装电能表，在所述电能表室的表面设有用于与所述第二接电触点电连接的第四接电触点，在所述箱体内设有暗埋信号线，所述暗埋信号线电连接所述第三接电点和所述第四接电触点。

9.一种防窃电方法，其特征在于，使用如权利要求1-7中任一项所述的计量系统用联锁装置，包括以下步骤：

检测到电能表尾盖开启后，断开供电电路，并使所述供电电路锁定于断路状态；

接收解锁指令后，解锁所述供电电路，以使所述供电电路处于可开闭状态。

10.如权利要求9所述的防窃电方法，其特征在于，在接收到解锁指令后的时长t期间，计算总电能表的电能计量总量与该总电能表对应的所有分支电能表的电能计量分量之和的比值a，若比值a≥设定警戒值，则发出告警信号，所述在役电能表属于所述分支电能表。

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