CN112684232B - 一种防窃电的智能电表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种防窃电的智能电表，包括处理器、进线接线端和出线接线端，还包括多个隔热板以及多个与所述处理器连接的第一温度传感器，所述进线接线端之间通过所述隔热板隔开，一个第一温度传感器用于采集一个进线接线端的温度，所述处理器用于在多个进线接线端中温度最高值与最低值的差值大于等于第一阈值时，向服务器上报报警信息。通过进线接线端的温度检测实现窃电检测，一旦进线接线端之间的温度差大于等于设定阈值，则说明可能存在窃电行为。温度检测可靠，很难存在人为干预的情况，因此本发明不仅可以实现窃电检测，而且检测手段可靠，成本相对较低。

Description

一种防窃电的智能电表

技术领域

本发明涉及电表技术领域，特别涉及一种防窃电的智能电表。

被景技术

电力是当前社会发展的重要基础，随着经济的快速发展，电力对于社会经济发展与民生息息相关。一般而言，用电单价是分梯度的，用电量越大，每度电的单价就越高，因此，一些用电量大的用户为了降低用电费用，不惜实施窃电行为。因此，如何防止窃电是智能电表的一个发展方向。

目前也提出了一些防窃电的手段，例如，在电表箱内安装摄像头，窃电者对智能电表进行窃电的实施过程即可被记录，可以一定程度上防止窃电行为，但是也存在缺陷，例如摄像头的成本较高，而且窃电者也可以通过躲避摄像头的方式避开摄像头的抓拍，因此此种方法的可靠性不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种防窃电的智能电表，可以实现防窃电功能，而且可靠性高。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

本发明提供了一种防窃电的智能电表，包括处理器、进线接线端和出线接线端，还包括多个隔热板以及多个与所述处理器连接的第一温度传感器，所述进线接线端之间通过所述隔热板隔开，一个第一温度传感器用于采集一个进线接线端的温度，所述处理器用于在多个进线接线端中温度最高值与最低值的差值大于等于第一阈值时，向服务器上报报警信息。

智能电表中，进线接线端和出线接线端都是采用相同的结构和材料，包括进线和出线也都是采用相同的线缆，因此各自的电阻值是一致或趋于一致的，因此在使用过程中，如果流经的电流相等，那么产生的热能理论上也是相同或趋于相同的，如果差异较大，例如某进线接线端的温度远高于其他进线接线端的温度，说明该进线接线端可能连接了其他线缆，例如火线进线端外接了窃电线缆，则火线进线端的温度将高于零线进线端，即存在窃电可能，因此通过温度检测可以实现窃电行为检测。另外，电流的增大必然导致产热增加，即温度升高，这是不可改变或躲避的，因此通过温度进行窃电检测的可靠性强。另外，温度差异本身不会太高，且通过隔热板可以避免热传递，因此可以进一步保障本方案的可靠性。

进一步优化的方案中，还包括多个与所述处理器连接的第二温度传感器，所述出线接线端之间通过所述隔热板隔开，一个第二温度传感器用于采集一个出线接线端的温度，所述处理器还用于在多个出线接线端中温度最高值与最低值的差值大于等于第二阈值时，向服务器上报报警信息。

有一种窃电方式是，将进线零线连接到别人家的电表或公共零线上，即电力行业所说的“退零线、借零线”，或者零线分为接入本电表和公共零线或者邻居电表上。本方案通过检测出线接线端的温度差异即可识别这种方式的窃电行为，继而增强本智能电表的适用性。

另一个方案中，所述处理器还用于在进线接线端的温度平均值与出线接线端的温度平均值的差值大于等于第三阈值时，向服务器上报报警信息。

本方案通过检测进线与出线之间的差值来判断是否窃电，当进线电流大于出线电流时说明可能存在窃电行为。

进一步优化的方案中，进线接线端和出线接线端呈两层布置，下层为进线接线端，上层为出线接线端，且出线接线端遮挡进线接线端。

目前的智能电表，进线接线端和出线接线端都是排列在一条线上，且外露，因此容易在进线接线端处进线窃电操作。本发明上述方案中，通过将进线接线端和出线接线端呈两层布置，出线接线端遮挡进线接线端，使得窃电者不容易看到进线接线端，更不容易接触到进线接线端，因此不能在进线接线端处窃电，进而有效防止窃电，而且只是更改了原电表的接线端布局，因此不会导致电表的制造成本增加。

在进一步优化的方案中，还包括与处理器连接的进线接线端状态检测装置和报警单元，进线接线端状态检测装置用于检测进线接线端的状态信息，处理器根据进线接线端状态检测装置所检测到的状态信息确定是否触发报警单元报警。

在进一步优化的方案中，处理器还用于在抄表时将进线接线端和/或出线接线端的温度、相电流上传至服务器，以便于服务器建立相电流与进线接线端和/或出线接线端的温度之间的关系数据库，以及当相电流与进线接线端和/或出线接线端的温度之间的关系变化超过设定阈值时发出预警提示。

理论上，电流越大，温度越高，因此相电流与温度之间存在正比例关系，通过在每次抄表时统计温度与相电流之间的关系，正常用户庞大的相电流与接线端子温度数据差异在有限值内，如果差异较大，例如超过统计数据的30%，即被判断为异常情况，可能存在窃电行为。本方案可以进一步为当前未知其它窃电方式的诊断提供技术手段。

上述方案中，通过设置进线接线端状态检测装置来检测进线接线端的状态，当检测到进线接线端处于异常状态时触发报警，不仅有预防窃电的作用，而且还有监测的效果，检测到窃电行为即触发报警，可以进一步遏制及记录窃电行为，有利于后续追责。

在进一步优化的方案中，进线接线端状态检测装置包括绝缘弹性开关，所述绝缘弹性开关设置于进线接线端的下方，当进线接线端处于正常状态下，绝缘弹性开关被压缩且处于关闭状态，当进线接线端处于异常状态下，绝缘弹性开关未被压缩且处于断开状态。

上述方案中，通过物理结构实现进线接线端的状态检测，可靠性高，且结构简单，易于实现，可以有效保障进线接线端状态检测的准确性。

在进一步优化的方案中，还包括与处理器连接的维修卡接口，用于插入维修卡，处理器根据进线接线端状态检测装置所检测到的状态信息及所述维修卡接口的状态信息确定是否触发报警单元报警。

对进线接线端进行操作，有可能是窃电者在实施窃电行为，也有可能是维修工在进行电表检测或维修。所以，如果检测到进线接线端状态异常就触发报警，可能存在误报警的情况。上述方案中，通过设置维修卡接口，如果是维修工则插入维修卡，即可识别出是维修工在操作，此时若检测到进线接线端状态异常，则不触发报警，由此解决了误报警的问题。区别于普通用户的电卡，是维修卡是维修工专有的，因此可以有效保障防窃电的可靠性。

在进一步优化的方案中，所述报警单元为保险丝，处理器通过触发所述保险丝熔断来报警。

一般的报警方式有声和/或光报警。上述方案中，通过设置保险丝作为报警单元，检测到异常操作后即进行物理熔断操作，避免窃电人员继续进行窃电操作，也增加智能电表恢复难度，继而有效防止其再次窃电。

与现有技术相比，本发明所提供的智能电表，通过温度检测实现窃电行为检测，当温度差较大时说明可能存在窃电行为，不仅可靠性高，而且成本低。当建立智能电表接线端子温度与相电流大数据后，温度与相电流数据匹配性差时，也可判定存在窃电可能。通过将进线接线端和出线接线端呈两层布置，出线接线端遮挡进线接线端，使得窃电者不容易看到进线接线端，更不容易接触到进线接线端，因此不容易在进线接线端处窃电，进而有效防止窃电，而且只是更改了原电表的接线端布局，因此结构简单，也不会导致电表的制造成本增加。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍， 应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为实施例1中提供的防窃电的智能电表结构组成框图。

图2为实施例2中提供的防窃电的智能电表的接线端连接示意图。

图3为现有技术中智能电表的接线端连接示意图。

图4a、4b分别为绝缘弹性开关闭合时、绝缘弹性开关断开时进线接线端状态检测装置的状态图。

图中标记：

电表本体100；处理器101；隔热板102；出线接线端103；第二温度传感器104；进线接线端105；第一温度传感器106；安装板107；绝缘弹性开关108；进线线缆200。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的器件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1，本实施例中提供的防窃电的智能电表，包括电表本体100、多个隔热板102以及第一温度传感器106，电表本体100包括处理器101、进线接线端105和出线接线端103，第一温度传感器106与处理器101连接，一个第一温度传感器106与一个进线接线端105接触，用于采集该进线接线端105的温度，处理器101用于在多个进线接线端105中温度最高值与最低值的差值大于等于第一阈值时，向服务器上报报警信息。进线接线端105之间通过所述隔热板102隔开，可以避免散发出来的热量在空气中进行传递，继而导致温差测算不准确。

一般智能电表有两个进线接线端105和两个出线接线端103，此处以两个为例，如果其中一个第一温度传感器106的温度采集值与另一个第一温度传感器106的温度采集值之间的差值大于第一阈值，则表示可能存在窃电行为，因此向服务器上报报警信息。报警信息可以包括本智能电表的ID、报警类型（如窃电）等内容。

一般而言，进线接线端105和出线接线端103都是采用相同的结构和材料，包括进线和出线也都是采用相同的线缆，因此各自的电阻值是一致或趋于一致的，因此在使用过程中，如果流经的电流相等，那么产生的热能理论上也是相同或趋于相同的，如果差异较大，例如某进线接线端105的温度远高于其他进线接线端105的温度，说明该进线接线端105可能连接了其他线缆，即存在窃电可能，因此通过温度检测可以实现窃电行为检测，本方案可行性及可靠性高。

基于相同的原理，也可以在出线接线端103设置温度传感器进行温度检测。因此，在另一个方案中，还包括多个与处理器101连接的第二温度传感器104，出线接线端103之间也通过所述隔热板102隔开，一个第二温度传感器104与一个出线接线端103接触，用于采集该出线接线端103的温度，此时，处理器101则还用于在多个出线接线端103中温度最高值与最低值的差值大于等于第二阈值时，向服务器上报报警信息。

基于进线接线端105和出线接线端103都配置有温度传感器的情况，还可以通过进线接线端105与出线接线端103之间的温度差来判断是否存在窃电行为。因此，处理器101还可以用于在进线接线端105的温度平均值与出线接线端103的温度平均值的差值大于等于第三阈值时，向服务器上报报警信息。

实施例2

与实施例1相比，本实施例中提供的防窃电智能电表的区别在于，进线接线端105与出线接线端103的连接方式上。

如图3所示，传统的智能电表，进线接线端105和出线接线端103呈一字型排列，这样就使得窃电者很容易在进线接线端105连接线缆进线窃电操作。

如图2所示，本实施例中，进线接线端105和出线接线端103呈两层布置，且下层为进线接线端105，上层为出线接线端103，且出线接线端103遮挡进线接线端105，例如图2所示的出线接线端103与进线接线端105呈阶梯式上下两层设置。由于进线接线端105被出线接线端103遮挡，因此窃电者很难通过在进线接线端105私接线缆。

另外，还可以通过检测进线接线端105的状态的方式进行是否窃电的判断。即，智能电表还包括与处理器101连接的进线接线端105状态检测装置和报警单元，进线接线端105状态检测装置用于检测进线接线端105的状态信息，处理器101根据进线接线端105状态检测装置所检测到的状态信息确定是否触发报警单元报警。

例如，作为举例，进线接线端105状态检测装置包括绝缘弹性开关108，绝缘弹性开关108设置于进线接线端105的下方，当进线接线端105处于正常状态下，绝缘弹性开关108被压缩，且绝缘弹性开关108处于关闭状态，绝缘弹性开关108与处理器101形成连通电路，当进线接线端105处于异常状态下，绝缘弹性开关108未被压缩，绝缘弹性开关108的形变恢复力使得绝缘弹性开关108处于断开状态，绝缘弹性开关108与处理器101形成断开电路（即电路未连通），处理器101根据电路的连通状态即可获知进线接线端105的状态。此处也可以理解为，当绝缘弹性开关108处于关闭状态时则认为进线接线端105处于正常状态，当绝缘弹性开关108处于断开状态时则认为进线接线端105处于异常状态。因为窃电时需要在进线接线端105连接额外线缆，或者改变原有进线线缆200的连接方式，即会将进线线缆200先从进线接线端105取下，因此此处定义进线接线端105连接有进线线缆200的状态为正常状态，定义进线接线端105未连接有进线线缆200的状态为异常状态。进线线缆200连接在进线接线端105后，进线线缆会给绝缘弹性开关108施加压力使其处于压缩（也可以理解为按压）状态，继而使得绝缘弹性开关关闭，电路连通，如图4a所示。当将进线线缆200从进线接线端105取下后，进线线缆给绝缘弹性开关108施加的压力消失，继而绝缘弹性开关108的回复力使其向上（仅以图中所示为例）运动，继而使得绝缘弹性开关断开，电路断开，如图4b所示。

此处，报警单元可以采用保险丝，处理器101通过触发所述保险丝熔断的方式来报警。

单纯的通过进线接线端105的状态来判断是否存在窃电现象，可能会存在误判，例如是工人在维修或检查，因此，为了进一步提高检测的可靠性，在进一步优化的方案中，智能电表还可以包括与处理器101连接的维修卡接口，用于插入维修卡，处理器101根据进线接线端105状态检测装置所检测到的状态信息及所述维修卡接口的状态信息确定是否触发报警单元报警。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种防窃电的智能电表，包括处理器、进线接线端和出线接线端，其特征在于，还包括多个隔热板以及多个与所述处理器连接的第一温度传感器，所述进线接线端之间通过所述隔热板隔开，一个第一温度传感器用于采集一个进线接线端的温度，所述处理器用于在多个进线接线端中温度最高值与最低值的差值大于等于第一阈值时，向服务器上报报警信息。

2.根据权利要求1所述的防窃电的智能电表，其特征在于，还包括多个与所述处理器连接的第二温度传感器，所述出线接线端之间通过所述隔热板隔开，一个第二温度传感器用于采集一个出线接线端的温度，所述处理器还用于在多个出线接线端中温度最高值与最低值的差值大于等于第二阈值时，向服务器上报报警信息。

3.根据权利要求2所述的防窃电的智能电表，其特征在于，所述处理器还用于在进线接线端的温度平均值与出线接线端的温度平均值的差值大于等于第三阈值时，向服务器上报报警信息。

4.根据权利要求1-3任一所述的防窃电的智能电表，其特征在于，进线接线端和出线接线端呈两层布置，下层为进线接线端，上层为出线接线端，且出线接线端遮挡进线接线端。

5.根据权利要求4所述的防窃电的智能电表，其特征在于，还包括与处理器连接的进线接线端状态检测装置和报警单元，进线接线端状态检测装置用于检测进线接线端的状态信息，处理器根据进线接线端状态检测装置所检测到的状态信息确定是否触发报警单元报警。

6.根据权利要求5所述的防窃电的智能电表，其特征在于，进线接线端状态检测装置包括绝缘弹性开关，所述绝缘弹性开关设置于进线接线端的下方，当进线接线端处于正常状态下，绝缘弹性开关被压缩且处于关闭状态，当进线接线端处于异常状态下，绝缘弹性开关未被压缩且处于断开状态。

7.根据权利要求6所述的防窃电的智能电表，其特征在于，绝缘弹性件为绝缘簧片。

8.根据权利要求5所述的防窃电的智能电表，其特征在于，还包括与处理器连接的维修卡接口，用于插入维修卡，处理器根据进线接线端状态检测装置所检测到的状态信息及所述维修卡接口的状态信息确定是否触发报警单元报警。

9.根据权利要求5所述的防窃电的智能电表，其特征在于，所述报警单元为保险丝，处理器通过触发所述保险丝熔断来报警。

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