CN113917210A - 一种窃电检测装置及电能表 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种窃电检测装置及电能表。其中，该窃电检测装置，包括光敏模块，设置于电能表的不透光的端盖内表面，光敏模块用于在光的作用下输出第一光敏信号；压敏模块，设置于电能表的端盖与电能表的底座之间，且压敏模块由端盖和电能表的底座压合，用于输出第一压敏信号；控制模块，控制模块分别与光敏模块和压敏模块电连接，判断电能表是否被窃电，并根据判断结果，发送窃电报警信号。本发明实施例的技术方案通过在电能表中设置窃电检测装置，能够更准确、高效地记录下窃电用户的具体窃电时间，实现从根源上杜绝用户改变电能计量装置窃电的效果。

Description

一种窃电检测装置及电能表

技术领域

本发明实施例涉及电网技术领域，尤其涉及一种窃电检测装置及电能表。

背景技术

长期以来，窃电问题一直困扰着供电部门。随着科学技术的不断发展，出现了越来越多的高科技窃电手段，从近年来我国的窃电案例来看，窃电方式已由传统方式逐渐升级为科技含量较高的窃电方式，例如：改变电能计量装置内部接线方式、欠压欠流法窃电等，并且具有非常强的隐蔽性。因此，窃电量增大，窃电手段不断更新，使得反窃电工作的难度逐渐增大。现有的防窃电方法一般采用机械方式记录窃电，但这种方式的准确性较差，无法记录具体的窃电信息。

现有的防窃电方法存在准确性较差，无法记录具体的窃电信息的问题成为业内亟待解决的问题。

发明内容

本发明实施例提供一种窃电检测装置及电能表，以解决现有的防窃电方法存在准确性较差，无法记录具体的窃电信息的问题。

为实现上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明实施例提供了一种窃电检测装置，包括：

光敏模块，设置于电能表的不透光的端盖内表面，光敏模块用于在电能表的端盖打开后，在光的作用下光敏模块输出第一光敏信号；

压敏模块，设置于电能表的端盖与电能表的底座之间，且压敏模块由端盖和电能表的底座压合，压敏模块在端盖由盖合至打开状态下输出第一压敏信号；

控制模块，控制模块分别与光敏模块和压敏模块电连接，控制模块用于根据第一光敏信号和/或第一压敏信号，判断电能表是否被窃电，并根据判断结果，发送窃电报警信号。

可选的，光敏模块还用于在电能表的端盖为盖合状态下，光敏模块输出第二光敏信号；

控制模块还用于比较第一光敏信号和第二光敏信号，并根据第一光敏信号和第二光敏信号的差值变化，判断电能表被窃电。

可选的，压敏模块，还用于在端盖为关闭状态下输出第二压敏信号，在电能表的端盖打开后，压敏模块输出第一压敏信号；

控制模块还用于比较第一压敏信号和第二压敏信号，并根据第一压敏信号和第二压敏信号的差值，判断电能表被窃电。

可选的，控制模块还用于，根据第一压敏信号和/或第一光敏信号，控制电能表断电。

可选的，压敏模块设置于电能表的传感器弹性元件或被测机械零件的表面；

当传感器弹性元件或被测机械零件的表面发生应变时，压敏模块发生应变。

可选的，压敏模块粘贴在传感器弹性元件或被测机械零件的表面。

可选的，压敏模块包括金属电阻应变片；

光敏模块包括光敏电阻；

控制模块包括CPU芯片。

可选的，第一光敏信号包括电流信号；

第一压敏信号包括电压信号或电流信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种电能表，包括上述任一窃电检测装置；

电能表还包括：

控制器、电能计量模块、按键控制模块、电源模块以及显示模块；

控制器分别与电能计量模块、按键控制模块、电源模块以及显示模块电连接；

电能计量模块用于计量用户的用电量；

电源模块用于向控制器供电；

按键控制模块用于接收按键操作的触发信号，并将触发信号输出至控制器；控制器用于根据触发信号，控制显示模块显示电能表数据。

可选的，电能表还包括：通信模块；

窃电检测装置包括光敏模块、压敏模块以及控制模块；控制器复用为控制模块；

通信模块与控制器电连接，控制器用于根据压敏模块和光敏模块的第一压敏信号和/或第一光敏信号，控制通信模块发送窃电报警信号至供电系统的控制终端。

本发明实施例提供的窃电检测装置，通过在电能表端盖内部设置光敏模块和压敏模块，在窃电用户打开电能表端盖的过程中且还未完全打开之前，光敏模块和/或压敏模块能迅速接收到变化的光和压力信号，并输出第一光敏信号和/或第一压敏信号至控制模块，判断是否被窃电，根据判断结果发送窃电报警信号，并将结果通知到供电部门工作人员，实现了更准确、更高效地记录窃电用户具体的开盖和窃电时间，进而可准确提取窃电量数据，从根源上杜绝用户通过改变电能计量装置进行窃电的行为，为之后追究窃电用户补缴窃电费用提供了可靠的依据，有效地减小了供电部门的损失，并且对于其他用电用户也能够保证相对公平。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种窃电检测装置的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的一种窃电检测装置在电能表中设置的位置示意图；

图3是本发明实施例提供的一种电能表的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的又一种电能表的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

正如背景技术中所介绍，目前对于窃电行为，多采用机械方式记录窃电。针对此现象，供电部门至少可以对电能表采取以下三种方法，使机械装置失效，防止用户窃电：第一，在电能表上钻孔，放入高温物体，如：电烙铁等，使连接机械装置的塑料部件熔化，机械装置不弹跳；第二，设置一个压板压住机械装置，使得用户对电能表进行开盖窃电时，机械装置失效；第三，在电能表的正面钻孔，使机械装置失效。

但利用以上机械方式防止用户窃电，无法准确记录下窃电用户具体的窃电时间，进而也无法追究具体的窃电电量，这就会给供电部门造成较大的损失，并且对其他用电用户也会产生用电不公平的影响。

本发明实施例提供一种窃电检测装置。图1是本发明实施例提供的一种窃电检测装置的结构示意图。如图1所示，本发明实施例提供的窃电检测装置40，包括光敏模块10，设置于电能表的不透光的端盖内表面，光敏模块10用于在电能表的端盖打开后，在光的作用下光敏模块10输出第一光敏信号。压敏模块20，设置于电能表的端盖与电能表的底座之间，且压敏模块20由端盖和电能表的底座压合，压敏模块20在端盖由盖合至打开状态下输出第一压敏信号。控制模块30，控制模块30分别与光敏模块10和压敏模块20电连接，控制模块30用于根据第一光敏信号和/或第一压敏信号，判断电能表是否被窃电，并根据判断结果，发送窃电报警信号。

具体地，光敏模块10用于在电能表端盖被打开时，接收到入射光并转化成第一光敏信号输出。电能表外部封装的上表面可以是一个不透光的端盖，在装配电能表时，将光敏模块10设置在电能表不透光的端盖的内表面上，合上端盖，电能表进行正常的计量工作。在电能表端盖处于盖合状态下，电能表正常进行计量工作时，光敏模块10没有光的照射，不输出信号或输出某一恒定的信号；而当有窃电用户违规自行打开电能表端盖时，光敏模块10能迅速接收到外界入射到电能表内的光，并输出第一光敏信号，第一光敏信号可以包括电流信号或电压信号。通过将光敏模块10设置在电能表不透光的端盖的内表面上，实现了当窃电用户在打开电能表端盖的过程中，只要有光入射，光敏模块10即可接收到光信号，并及时输出第一光敏信号至控制模块30，判断为窃电行为，从而可以提高记录窃电时间的准确性。

需要说明的是，光敏模块10可以接收任何人眼可感受的光，包括日常环境中的自然光和/或灯光，例如：用户在白天打开电能表端盖时入射的太阳光，和/或晚上打开电能表端盖时入射的白炽灯、节能灯和/或LED日光灯发出的光。

压敏模块20，用于在电能表端盖由盖合至打开状态下，接收外界的应力或者检测压敏模块20所在的结构的应变情况，并将外界的应力或应变情况转化成第一压敏信号输出。在装配电能表时，通过将压敏模块20设置在电能表端盖内表面与电能表底座之间，合上电能表的端盖，压敏模块20将由端盖内表面与底座压合，电能表进行正常的计量工作。在电能表端盖为关闭状态下，电能表正常进行计量工作时，压敏模块20可以不输出压敏信号或者输出某一恒定的压敏信号；当有窃电用户违规自行打开电能表端盖时，原来压合的压敏模块20所受压力减小，将输出第一压敏信号，第一压敏信号可以包括电压信号或电流信号。将压敏模块20设置在电能表端盖内表面与电能表底座之间，由端盖内表面与底座压合，实现了当用户在打开电能表端盖的过程中，且还未完全打开之前，压敏模块20即可输出第一压敏信号至控制模块30，判断为窃电行为，进而可以提高记录窃电时间的准确性。

控制模块30，可以根据接收到的光敏模块10和压敏模块20分别输出的第一光敏信号和第一压敏信号，与预设的阈值进行比较，判断电能表是否被窃电，并根据判断结果，若第一光敏信号和/或第一压敏信号达到预设阈值，则发送窃电报警信号，提示电能表被窃电的结果。

本实施例提供的窃电检测装置通过在电能表端盖内部设置光敏模块和压敏模块，在窃电用户打开电能表端盖的过程中且还未完全打开之前，光敏模块和/或压敏模块能迅速接收到变化的光和压力信号，并输出第一光敏信号和/或第一压敏信号至控制模块，判断是否被窃电，并根据判断结果发送窃电报警信号，通知到供电部门工作人员，实现了更准确、更高效地记录窃电用户具体的开盖和窃电时间，进而可准确提取窃电量数据，从根源上杜绝用户通过改变电能计量装置进行窃电的行为，为之后追究窃电用户补缴窃电费用提供了可靠的依据，有效地减小了供电部门的损失，并且对于其他用电用户也能够保证相对公平。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，光敏模块10还用于在电能表的端盖为盖合状态下，光敏模块10输出第二光敏信号；控制模块30还用于比较第一光敏信号和第二光敏信号，并根据第一光敏信号和第二光敏信号的差值变化，判断电能表被窃电。

具体地，在电能表端盖处于盖合状态下，电能表正常进行计量工作时，没有光入射进电能表，则光敏模块10相当于一个纯电阻元件，不输出光敏信号，或者输出一个预设的阈值，即第二光敏信号。控制模块30对接收到有光入射时光敏模块10输出的第一光敏信号，与正常工作状态下端盖盖合时光敏模块10输出的第二光敏信号作差，当差值不为零时，可以判断此时电能表被窃电。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图1，压敏模块20，还用于在端盖为关闭状态下输出第二压敏信号，在电能表的端盖打开后，压敏模块20输出第一压敏信号；控制模块30还用于比较第一压敏信号和第二压敏信号，并根据第一压敏信号和第二压敏信号的差值，判断电能表被窃电。

具体地，在电能表端盖处于盖合状态下，电能表正常进行计量工作时，压敏模块20由端盖和电能表的底座压合，则压敏模块20相当于一个纯电阻元件，不输出压敏信号，或者输出一个预设的阈值，即第二压敏信号。控制模块30对接收到电能表端盖被打开时压敏模块20输出的第一压敏信号，与正常工作状态下端盖盖合时压敏模块20输出的第二压敏信号作差，当差值不为零时，同样可以判断此时电能表被窃电。

可选的，在上述实施例的基础上，控制模块30还用于，根据第一压敏信号和/或第一光敏信号，控制电能表断电。

具体的，当控制模块30根据第一压敏信号与第二压敏信号作差的差值，或第一光敏信号与第二光敏信号作差的差值，当两个差值之一不为零，或者同时不为零时，判断出此时电能表被窃电，可以设置控制模块30立即控制该电能表断电，避免用户继续窃电，准确记录用户窃电的时间以及窃电电量，为后期供电部门追究窃电用户进行窃电电费的补缴提供了方便。

需要说明的是，在运用窃电检测装置40实际操作的过程中，考虑到机械装置存在误操作的可能，而并非窃电行为导致第一压敏信号与第二压敏信号作差的差值不为零，或第一光敏信号与第二光敏信号作差的差值不为零，以及出于对用户的家庭用电使用方便考虑，若直接控制电能表进行表计断电，可能会对用户的家用电器造成一定的损害，也会给用户正常生活、学习带来不便。因此，也可以不直接断电，而是直接通知供电部门工作人员到现场进行检查维修。

可选的，图2是本发明实施例提供的窃电检测装置在电能表中设置的位置示意图。在上述实施例的基础上，参见图2，本发明实施例提供的窃电检测装置，还包括：压敏模块20设置于电能表50的传感器弹性元件或被测机械零件的表面。当传感器弹性元件或被测机械零件的表面发生应变时，压敏模块20发生应变。

具体地，由于压敏模块20设置在电能表50的传感器弹性元件或被测机械零件的表面，当电能表50的传感器弹性元件或被测机械零件发生应变时，压敏模块20随之发生应变。由于在电能表被采取窃电操作时，电能表50的传感器弹性元件或被测机械零件会发生一定程度的应变，这样设置可以及时检测到电能表正在被窃电。可以根据需要设置电能表50中的传感器弹性元件或被测机械零件对外界应力的灵敏性较高，进一步提高压敏模块20自身对外界应力的灵敏度，从而更准确地输出第一压敏信号。

可选的，在上述实施例的基础上，继续参见图2，压敏模块粘贴在传感器弹性元件或被测零件的表面。

具体地，压敏模块20应该与传感器弹性元件或被测零件的表面紧紧贴牢，以达到当传感器弹性元件或被测零件有轻微的应变时，压敏模块20就可以接收到该应变信号，随即输出第一压敏信号至控制模块，所以压敏模块20应与传感器弹性元件或被测零件的表面完全贴合且紧紧固定。压敏模块20可以通过常用粘结剂与传感器弹性元件或被测零件的表面贴合固定，常用的粘结剂类型可以包括：氰基丙烯酸型、聚酯树脂型、环氧树脂型和/或酚醛树脂型。例如：可以选用502瞬时胶，属于氰基丙烯酸型粘合剂。在压敏模块20表面以及传感器弹性元件或被测零件上预贴压敏模块20的表面薄涂一层胶水，粘贴按压后还可以用紫外线灯光进行烘烤，以加快胶层的硬化速度，增强粘贴的牢固性。

可选的，在上述实施例的基础上，压敏模块包括金属电阻应变片，光敏模块包括光敏电阻，控制模块包括CPU芯片。

具体地，在本发明实施例中，压敏模块20的内部电路结构为常见的能够实现压力传感功能的电路结构，压敏模块20包括金属电阻应变片，金属电阻应变片可以包括丝式应变片和金属箔式应变片。使用较广泛的丝绕式应变片有半圆弯头平绕式，多用于纸底和纸盖，价格低廉，但精度较差；随着光刻技术的发展，金属箔式应变片的几何形状和尺寸越发精密，灵敏系数分散性小，散热性好，粘贴牢固，有利于应变传递，增加了测量的准确性，且金属箔式应变片均为胶基，绝缘性好。采用金属电阻应变片接收压力应变信号，其工作时变形量偏大，线性度好，在应变量较大的测量场景下工作较为准确。

光敏模块10包括光敏电阻，光敏模块10的内部电路结构为常见的能够实现光敏电阻功能的内部电路结构。相比于电路结构复杂的光敏电阻，本发明实施例中运用的光敏电阻结构简单，成本低廉，同时也能够满足功能应用的需要，且灵敏度高。

控制模块30包括CPU芯片，CPU芯片的型号在此不作任何限定，能实现上述实施例中所述的窃电检测装置及电能表的功能即可。

可选的，在上述实施例的基础上，第一光敏信号包括电流信号，第一压敏信号包括电压信号或电流信号。

具体地，光敏模块10包括光敏电阻，将光敏电阻设置在电能表50的不透光的端盖内表面，在电能表50端盖处于盖合状态时，电能表50正常工作，此时，光敏电阻相当于一个纯电阻元件，可以传输电流信号，输出第二光敏信号至控制器；当窃电用户打开电能表50端盖窃电时，外界可见光进入电能表50，光敏电阻对光线十分敏感，受到光的刺激后，电阻会迅速变大或变小，示例性地，当有光照射光敏电阻时，电阻会迅速变小从而引起电流变大，此时光敏电阻输出第一光敏信号至控制器。当入射光强度较弱或没有光入射时，光敏电阻的阻值较大，输出的第二光敏信号较小，使得有光入射时输出的第一光敏信号大于没有光入射时输出的第二光敏信号。

压敏模块20包括金属电阻应变片，将金属电阻应变片设置在电能表50的端盖与电能表50的底座之间，粘贴在传感器弹性元件或被测机械零件的表面，且在电能表50端盖处于盖合状态时，金属电阻应变片由端盖和电能表50的底座压合，电能表50正常工作，此时，金属电阻应变片输出第二压敏信号至控制器；当窃电用户打开电能表50端盖窃电时，粘贴有金属电阻应变片的传感器弹性元件或被测机械零件发生机械应变，正常工作时压合的金属电阻应变片产生拉伸应变，金属电阻应变片发生应变，金属电阻应变片中的电阻丝也随之发生拉伸应变，使得电阻丝的阻值增大，从而产生变化的电压信号或电流信号。示例性地，当电能表50端盖打开被窃电时，金属电阻应变片的电阻增大，使得输出第一压敏信号的电压信号增大，控制器接收到端盖打开被窃电时输出的第一压敏信号大于电能表50正常工作时输出的第二压敏信号，即可判断电能表50被窃电。

可选的，本发明实施例还提供了一种电能表，图3是本发明实施例提供的一种电能表的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图3，本发明实施例提供的电能表50，用于配置上述任意窃电检测装置40。该电能表50还包括：控制器51、电能计量模块52、按键控制模块53、电源模块54以及显示模块55；

控制器51分别与电能计量模块52、按键控制模块53、电源模块54以及显示模块55电连接；

电能计量模块52用于计量用户的用电量；

电源模块54用于向控制器51供电；

按键控制模块53用于接收按键操作的触发信号，并将触发信号输出至控制器51；控制器51用于根据触发信号，控制显示模块55显示电能表数据。

可选的，图4是本发明实施例提供的又一种电能表的结构示意图。在上述实施例的基础上，参见图4，本发明实施例提供的电能表50，还包括通信模块56；

窃电检测装置40包括光敏模块、压敏模块以及控制模块；控制器51复用为控制模块；

通信模块56与控制器51电连接，控制器51用于根据压敏模块和光敏模块的第一压敏信号和/或第一光敏信号，控制通信模块56发送窃电报警信号至供电系统的控制终端。

本发明实施例提供的电能表，通过电能计量模块能够实现正常工作时计量用电用户用电量的功能，通过按键控制模块输出触发信号至控制器，使控制器控制显示模块显示相应的电能表数据，如：当前电压、当前电流和/或当前所用电能总量。控制器由电源模块为之供电，且电能表中的控制器和窃电检测装置中的控制模块可以是同一个，这样设置可以更好地达到节约制造成本，且简化电能表内部结构的效果。电能表通过窃电检测装置可及时预判窃电行为，且准确记录用户的窃电时间及窃电电量，并通过通信模块发送报警信号，通知供电部门工作人员进行检修。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种窃电检测装置，其特征在于，包括：

光敏模块，设置于电能表的不透光的端盖内表面，所述光敏模块用于在所述电能表的端盖打开后，在光的作用下所述光敏模块输出第一光敏信号；

压敏模块，设置于电能表的所述端盖与所述电能表的底座之间，且所述压敏模块由所述端盖和所述电能表的底座压合，所述压敏模块在所述端盖由盖合至打开状态下输出第一压敏信号；

控制模块，所述控制模块分别与所述光敏模块和所述压敏模块电连接，所述控制模块用于根据所述第一光敏信号和/或所述第一压敏信号，判断所述电能表是否被窃电，并根据判断结果，发送窃电报警信号。

2.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，

所述光敏模块还用于在所述电能表的所述端盖为盖合状态下，所述光敏模块输出第二光敏信号；

所述控制模块还用于比较所述第一光敏信号和所述第二光敏信号，并根据所述第一光敏信号和所述第二光敏信号的差值变化，判断所述电能表被窃电。

3.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，

所述压敏模块，还用于在所述端盖为关闭状态下输出第二压敏信号，在所述电能表的端盖打开后，所述压敏模块输出第一压敏信号；

所述控制模块还用于比较所述第一压敏信号和所述第二压敏信号，并根据所述第一压敏信号和所述第二压敏信号的差值，判断所述电能表被窃电。

4.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，所述控制模块还用于，根据所述第一压敏信号和/或所述第一光敏信号，控制所述电能表断电。

5.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，

所述压敏模块设置于所述电能表的传感器弹性元件或被测机械零件的表面；

当所述传感器弹性元件或所述被测机械零件的表面发生应变时，所述压敏模块发生应变。

6.根据权利要求5所述窃电检测装置，其特征在于，

所述压敏模块粘贴在所述传感器弹性元件或所述被测机械零件的表面。

7.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，

所述压敏模块包括金属电阻应变片；

所述光敏模块包括光敏电阻；

所述控制模块包括CPU芯片。

8.根据权利要求1所述窃电检测装置，其特征在于，

所述第一光敏信号包括电流信号；

所述第一压敏信号包括电压信号或电流信号。

9.一种电能表，其特征在于，包括：权利要求1至8任一所述窃电检测装置；

所述电能表还包括：

控制器、电能计量模块、按键控制模块、电源模块以及显示模块；

所述控制器分别与所述电能计量模块、所述按键控制模块、所述电源模块以及所述显示模块电连接；

所述电能计量模块用于计量用户的用电量；

所述电源模块用于向所述控制器供电；

所述按键控制模块用于接收按键操作的触发信号，并将所述触发信号输出至所述控制器；所述控制器用于根据所述触发信号，控制所述显示模块显示电能表数据。

10.根据权利要求9所述电能表，其特征在于，所述电能表还包括：通信模块；

所述窃电检测装置包括光敏模块、压敏模块以及控制模块；所述控制器复用为所述控制模块；

所述通信模块与所述控制器电连接，所述控制器用于根据压敏模块和光敏模块的第一压敏信号和/或第一光敏信号，控制所述通信模块发送窃电报警信号至供电系统的控制终端。

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