CN116381302A - 一种嵌入式防水电能计量箱 - Google Patents

Abstract

本发明属于电能计量箱技术领域，具体是一种嵌入式防水电能计量箱，包括电能计量箱箱体，电能计量箱箱体的正面安装有电能计量箱密封板，电能计量箱密封板的表面两侧开设通风开口，电能计量箱箱体内安装有多组散热风扇，电能计量箱密封板的背面安装有开口封闭机构，电能计量箱箱体的正面安装有循环降温降湿机构和控制面板；本发明是通过开口封闭机构实现通风开口的封闭和开启，循环降温降湿机构在通风开口封闭状态下对电能计量箱内部进行循环降温除湿，保证防水性能的同时对电能计量箱内部环境进行有效调控，并通过开口启闭分析模块将对应电能计量箱进行开口启闭分析，箱内环境评估模块将对应电能计量箱进行箱内环境分析，智能化程度高。

Description

一种嵌入式防水电能计量箱

技术领域

本发明涉及电能计量箱技术领域，具体是一种嵌入式防水电能计量箱。

背景技术

电能计量箱又称电表箱，电能计量箱是城镇户内、外计量表计用的低压配电系统中广泛应用的配电产品，通常一个电能计量箱内安装有多个电表，一位用户对应一个电表，电能计量箱对内部电表起到保护作用；

但现有技术中的户外用电能计量箱容易因雨水从外部渗入或从正面的通风口进入箱体内部，而对箱体内部线路和部件造成损害，造成安全隐患并降低电能计量箱内部部件的使用寿命，且现有技术中的电能计量箱也无法基于多因素考量分析并自动转换对应的降温模式，难以在保证防水性能的同时对箱体内部环境进行调控，以及无法准确反映对应用户的用电状况，智能化程度低；

针对上述的技术缺陷，现提出一种解决方案。

发明内容

本发明的目的在于提供一种嵌入式防水电能计量箱，解决了现有技术中的电能计量箱防水性能差，且无法基于多因素考量分析并自动转换对应的降温模式，难以在保证防水性能的同时对箱体内部环境进行调控，以及无法准确反映对应用户的用电状况，智能化程度低的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种嵌入式防水电能计量箱，包括电能计量箱箱体和电能计量箱密封板，所述电能计量箱箱体的背部嵌入对应安装物的嵌入槽中，所述电能计量箱箱体的正面安装有电能计量箱密封板，所述电能计量箱箱体的正面外侧壁安装有侧壁封闭条，且侧壁封闭条将电能计量箱箱体与嵌入槽的开口处进行封闭，所述电能计量箱箱体内通过螺栓固定设置电表安装板，所述电表安装板上设有多组电表锁定机构，且电表锁定机构将对应电表进行锁定；所述电能计量箱密封板的中间位置处设有透明观察区，所述电能计量箱密封板的表面两侧开设有多组通风开口，所述电能计量箱箱体内安装有多组散热风扇，且电能计量箱密封板的背面对应安装有开口封闭机构；

所述电能计量箱箱体的正面安装有循环降温降湿机构和控制面板，所述控制面板包括处理器、数据存储模块、耗电监测反馈模块、箱内环境评估模块、开口启闭分析模块和运行自调控模块；其中，耗电监测反馈模块，用于将对应电能计量箱所涉及用户的耗电量进行耗电监测分析，在判断对应用户用电异常时生成耗电异常信号，否则将对应用户进行用电稳定性分析，在判断对应用户用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将耗电异常信号或用电稳定性异常信号经处理器发送至对应用户的智能终端和对应用电监管终端；

开口启闭分析模块，用于将对应电能计量箱进行开口启闭分析并判断箱外环境是否异常，在判断箱外环境异常时生成开口封闭信号并将开口封闭信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块控制开口封闭机构启动以对通风开口进行封闭；箱内环境评估模块，用于将对应电能计量箱进行箱内环境分析，在判断箱内环境异常时生成箱内异常信号并将箱内异常信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块在通风开口处于开启状态时启动散热风扇且在通风开口处于封闭状态时启动循环降温降湿机构。

进一步的，耗电监测反馈模块的具体运行过程包括：

获取到对应电能计量箱所涉及的用户，将对应用户标记为分析用户i，i=1,2，…，n，n表示对应电能计量箱所涉及的用户数量且n为大于1的正整数；设定电量监测时段，获取到对应电量监测时段对应分析用户i的用电量并标记为耗电监测值，通过数据存储模块调取预设耗电监测范围，将耗电监测值与预设耗电监测范围进行数值比较，若耗电监测值位于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i在对应电量监测时段用电正常，若耗电监测值未处于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i用电异常，在判断对应分析用户i用电异常时生成耗电异常信号，将耗电异常信号以及对应分析用户i发送至处理器。

进一步的，在判断对应用户i用电正常时，获取到当前电量监测时段的相邻k组电量监测时段的耗电监测值，以时间为X轴、耗电监测值为Y轴建立直角坐标系，将所获取的耗电监测值按照时间顺序标入直角坐标系中以生成k+1个耗电反馈点，并在直角坐标系中通过线段将相邻两个耗电反馈点相连以生成k组耗电反馈线段；获取到Y轴坐标最大的耗电反馈点与Y轴坐标最小的耗电反馈点两者的Y轴坐标差并标记为最大耗电幅度值；获取到斜率最大的耗电反馈线段，并将对应耗电反馈线段的斜率标记为最大邻近电量波幅值；以及获取到所有耗电反馈线段的斜率并建立斜率集合，将斜率集合进行方差计算获取到用电波动值；

将最大耗电幅度值、最大邻近电量波幅值和用电波动值进行数值计算获取到用电稳定系数，通过数据存储模块调取预设用电稳定阈值，将用电稳定系数与预设用电稳定阈值进行数值比较，若用电稳定系数大于等于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性异常，若用电稳定系数小于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性正常；在判断对应分析用户i用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将用电稳定性异常信号以及对应分析用户i发送至处理器。

进一步的，箱内环境评估模块的具体运行过程包括：

获取到检测时段对应电能计量箱内部所有电表的温度，将所有电表的温度建立电表温度集合，将电表温度集合进行均值计算获取到箱内温况值，获取到电表温度集合中数值最大的子集并标记为箱内高温值，将箱内温况值与箱内高温值进行数值计算获取到箱内温表系数；通过数据存储模块调取预设箱内温表阈值，将箱内温表系数与预设箱内温表阈值进行数值比较，若箱内温表系数大于等于预设箱内温表阈值，则判断箱内环境异常；

若箱内温表系数小于预设箱内温表阈值，则获取到检测时段对应电能计量箱内部的湿度数据，将湿度数据与箱内温表系数进行数值计算获取到箱内环境系数，通过数据存储模块调取预设箱内环境阈值，将箱内环境系数与预设箱内环境阈值进行数值比较，若箱内环境系数大于等于箱内环境阈值，则判断箱内环境异常，若箱内环境系数小于箱内环境阈值，则判断箱内环境正常。

进一步的，开口启闭分析模块的具体运行过程包括：

获取到检测时段对应电能计量箱所处环境的温度值和湿度值，将箱内温况值与对应电能计量箱所处环境的温度值进行差值计算获取到箱体温差数据，将箱体温差数据与对应电能计量箱所处环境的温度值进行数值计算获取到箱外温度数据，将对应电能计量箱内部的湿度数据与所处环境的湿度值进行差值计算获取到箱体湿差数据，将箱体湿差数据与对应电能计量箱所处环境的湿度值进行数值计算获取到箱外湿度数据；获取到检测时段对应电能计量箱所属环境的箱外粉尘数据和箱外雨量数据，其中，箱外粉尘数据为对应电能计量箱所处外界环境粉尘浓度大小的数据量值，箱外雨量数据为对应电能计量箱所处外界环境单位时间雨量大小的数据量值；

通过数据存储模块调取预设箱外温度阈值、预设箱外湿度阈值、预设箱外粉尘阈值和预设箱外雨量阈值，将箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据分别与对应阈值进行数值比较，若箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据均小于等于对应预设阈值，则进行多因素综合分析；若箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据中至少存在一项大于对应预设阈值，则判断箱外环境异常。

进一步的，多因素综合分析的具体分析过程如下：

将预设箱外温度阈值与箱外温度数据进行差值计算获取到外温阈差值，同理获取到外湿阈差值、外尘阈差值和雨量阈差值；将外温阈差值、外湿阈差值、外尘阈差值和雨量阈差值进行数值计算获取到箱外环境系数，通过数据存储模块调取预设箱外环境阈值，将箱外环境系数与预设箱外环境阈值进行数值比较，若箱外环境系数小于预设箱外环境阈值，则判断箱外环境异常，否则判断箱外环境正常。

进一步的，所述开口封闭机构包括启闭驱动电机和竖向安装座，所述竖向安装座通过焊接的方式固定在电能计量箱密封板的背面两侧，所述竖向安装座上开设有与通风开口一一对应的连通口，两组所述竖向安装座之间安装有双向螺杆和横向导杆，所述启闭驱动电机通过电机座固定设置电能计量箱密封板的背面，且启闭驱动电机的输出轴通过锥齿轮组与双向螺杆啮合连接；所述双向螺杆的两端螺纹连接同步推送板，所述横向导杆贯穿两组同步推送板，且同步推送板面向对应竖向安装座的一侧安装有与连通口一一对应的开口封堵块。

进一步的，所述循环降温降湿机构包括可拆卸安装在电能计量箱密封板正面的流体降温箱，所述流体降温箱上安装有流体输入管和流体输出管，且流体输入管和流体输出管上均安装有阀门；所述流体降温箱的一侧安装有过滤除湿箱，所述流体降温箱内设有弯折导热管，所述流体降温箱背向过滤除湿箱的一侧安装有与弯折导热管一端相连的出风管，出风管上安装有循环风机，且出风管远离流体降温箱的一端与电能计量箱箱体的内部相通，所述过滤除湿箱上安装有入风管，所述入风管远离过滤除湿箱的一端与电能计量箱箱体的内部相通，且弯折导热管远离出风管的一端与过滤除湿箱相通。

进一步的，所述电表锁定机构包括固定设置在电表安装板上的承载板，对应电表的底部压住对应承载板的顶部，所述承载板的两侧设有侧向轨道板，所述侧向轨道板与电表安装板固定连接，对应电表位于对应两组侧向轨道板之间，且侧向轨道板上设有将对应电表锁定的插入式防脱组件。

进一步的，插入式防脱组件包括竖向锁定杆，两组所述侧向轨道板相对的一面均开设有纵向轨道槽，对应电表的两侧均安装有导向块，所述导向块位于纵向轨道槽内，且导向块的中部开设有定位插口；所述侧向轨道板内开设有竖向安装槽，所述竖向安装槽内固定设置限位固定块并活动设置限位活动块，且限位活动块位于限位固定块的上方；所述竖向锁定杆的底端与对应限位活动块的顶部固定连接，所述竖向锁定杆的顶端向上穿出竖向安装槽并贯穿对应定位插口；

所述限位活动块与限位固定块之间固定设置顶升弹簧，所述限位活动块的底部设置固定杆，且固定杆向下穿过对应限位固定块并与连接块固定连接，所述承载板的内部设有拉绳，所述拉绳向下穿过承载板并与拉环相连，所述拉绳的顶端与两组连接绳相连，且连接绳远离承载板的一端延伸入对应竖向安装槽中并与对应连接块的底部相连。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，电能计量箱箱体通过嵌入式的方式固定在对应建筑物上，有助于防止雨水通过电能计量箱箱体的外部进入电能计量箱箱体内，提升对应电能计量箱的防水性能，通过开口封闭机构实现通风开口的封闭和开启，在封闭时能够进一步提升对应电能计量箱的防水性能，通过循环降温降湿机构在通风开口封闭时对电能计量箱内部进行循环降温，保证防水性能的同时对电能计量箱内部环境进行有效调控，且通过电表锁定机构将对应电表进行固定，方便对电表进行拆装和提升对电表的锁定效果；

2、本发明中，通过开口启闭分析模块将对应电能计量箱进行开口启闭分析，不仅能够有效防止外界雨水进入对应电能计量箱的内部以进一步提升防水性能，还能够有效防止外界不利环境对电能计量箱内部造成的危害；通过箱内环境评估模块将对应电能计量箱进行箱内环境分析，能够基于对应电能计量箱内部的环境状况自动选择对应的降温模式，提升散热降温性能以进一步保证内部部件的安全运行和提高内部部件的使用寿命；通过耗电监测反馈模块将对应电能计量箱所涉及用户的耗电量进行耗电监测分析，并在判断对应用户i用电正常时进行用电稳定性分析，方便用电监管终端的管理人员和对应用户及时准确了解用电状况，有助于对应用户家中漏电状况的及时发现并处理，降低用电安全隐患，用户用电状况更加透明，智能化程度高。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明；

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为本发明的正视示意图；

图3为图1中A部分的放大图；

图4为本发明中循环降温降湿机构的结构示意图；

图5为本发明中实施例一的系统框图；

图6为本发明中电表和电表锁定机构的连接示意图；

图7为图6中B部分的放大图；

图8为本发明中实施例三和实施例四的系统框图；

图9为本发明中实施例三和实施例四的通信反馈框图。

附图标记：1、电能计量箱箱体；2、电能计量箱密封板；3、电表；31、导向块；32、定位插口；4、电表锁定机构；5、开口封闭机构；6、电表安装板；7、散热风扇；8、侧壁封闭条；9、循环降温降湿机构；10、控制面板；11、通风开口；12、透明观察区；41、承载板；42、拉环；43、拉绳；44、连接绳；45、侧向轨道板；46、纵向轨道槽；47、竖向锁定杆；48、竖向安装槽；49、限位活动块；410、限位固定块；411、固定杆；412、顶升弹簧；413、连接块；51、启闭驱动电机；52、双向螺杆；53、竖向安装座；54、连通口；55、同步推送板；56、开口封堵块；57、锥齿轮组；58、横向导杆；91、流体降温箱；92、循环风机；93、入风管；94、出风管；95、流体输入管；96、流体输出管；97、弯折导热管；98、过滤除湿箱。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

实施例一：

如图1-图5所示，本发明提出的一种嵌入式防水电能计量箱，包括电能计量箱箱体1和电能计量箱密封板2，电能计量箱箱体1的背部嵌入对应安装物的嵌入槽（如对应建筑物墙面设置的内凹型放置槽）中，提升对应电能计量箱的防水性能，电能计量箱箱体1的正面安装有电能计量箱密封板2，电能计量箱箱体1的正面外侧壁安装有侧壁封闭条8，且侧壁封闭条8将电能计量箱箱体1与嵌入槽的开口处进行封闭，电能计量箱箱体1内通过螺栓固定设置电表安装板6；电能计量箱密封板2的中间位置处设有透明观察区12，电能计量箱密封板2的表面两侧开设有多组通风开口11，电能计量箱箱体1内安装有多组散热风扇7，且电能计量箱密封板2的背面对应安装有开口封闭机构5；

具体而言，开口封闭机构5包括启闭驱动电机51和竖向安装座53，竖向安装座53通过焊接的方式固定在电能计量箱密封板2的背面两侧，竖向安装座53上开设有与通风开口11一一对应的连通口54，两组竖向安装座53之间安装有双向螺杆52和横向导杆58，启闭驱动电机51通过电机座固定设置电能计量箱密封板2的背面，双向螺杆52的两端螺纹连接同步推送板55，横向导杆58贯穿两组同步推送板55，且同步推送板55面向对应竖向安装座53的一侧安装有与连通口54一一对应的开口封堵块56；

启闭驱动电机51通过锥齿轮组57使双向螺杆52进行正向旋转，从而使两组同步推送板55进行背向运动，同步推送板55上的开口封堵块56随之向对应竖向安装座53的方向运动直至密封住对应的连通口54，在下雨时能够有效防止外部雨水进入，进一步提升电能计量箱的防水性能；反之，当启闭驱动电机51使双向螺杆52进行反向旋转时以实现连通口54的开启；

电能计量箱箱体1的正面安装有循环降温降湿机构9，具体而言，循环降温降湿机构9包括可拆卸安装在电能计量箱密封板2正面的流体降温箱91，流体降温箱91上安装有流体输入管95和流体输出管96，且流体输入管95和流体输出管96上均安装有阀门，流体输入管95向流体降温箱91内输入水溶液或其它流体溶液，流体输出管96将流体降温箱91内吸热后的流体输送出去，保证降温效果；流体降温箱91的一侧安装有过滤除湿箱98，过滤除湿箱98内安装有滤网并放置有干燥剂，流体降温箱91内设有弯折导热管97，流体降温箱91背向过滤除湿箱98的一侧安装有与弯折导热管97一端相连的出风管94，出风管94上安装有循环风机92，且出风管94远离流体降温箱91的一端与电能计量箱箱体1的内部相通，过滤除湿箱98上安装有入风管93，入风管93远离过滤除湿箱98的一端与电能计量箱箱体1的内部相通，且弯折导热管97远离出风管94的一端与过滤除湿箱98相通；

当通风开口11处于封闭状态且需要循环降温降湿机构9进行电能计量箱内部降温时，循环风机92启动，电能计量箱箱体1内的空气通过入风管93进入过滤除湿箱98内，过滤除湿箱98对进入的空气进行过滤和除湿，过滤除湿后的空气进入弯折导热管97内，弯折导热管97将空气中的热量传导至流体降温箱91内的水溶液中，实现对空气的降温，降温后的空气通过出风管94重新喷入电能计量箱箱体1内，实现空气的循环流动和反复除湿降温，保证了内部部件的安全稳定运行，即在保证防水性能的同时还能够有效避免因封闭而导致内部热量无法散发的问题；

电能计量箱箱体1的正面安装有控制面板10，控制面板10包括处理器、数据存储模块、箱内环境评估模块、开口启闭分析模块和运行自调控模块，且处理器与数据存储模块、箱内环境评估模块、开口启闭分析模块以及运行自调控模块均通信连接；开口启闭分析模块将对应电能计量箱进行开口启闭分析并判断箱外环境是否异常，在判断箱外环境异常时生成开口封闭信号并将开口封闭信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块控制开口封闭机构5启动以对通风开口11进行封闭，且在箱外环境正常时使通风开口11处于开启状态；箱内环境评估模块将对应电能计量箱进行箱内环境分析，在判断箱内环境异常时生成箱内异常信号并将箱内异常信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块在通风开口11处于开启状态时启动散热风扇7且在通风开口11处于封闭状态时启动循环降温降湿机构9。

箱内环境评估模块的具体运行过程如下：

获取到检测时段对应电能计量箱内部所有电表3的温度，将所有电表3的温度建立电表温度集合，将电表温度集合进行均值计算获取到箱内温况值NW，获取到电表温度集合中数值最大的子集并标记为箱内高温值GW，通过公式

并代入箱内温况值NW与箱内高温值GW进行数值计算，通过数值计算后获取到箱内温表系数WB；其中，a1、a2为预设权重系数，a1、a2的取值均大于零且a1＞a2；

通过数据存储模块调取预设箱内温表阈值，将箱内温表系数WB与预设箱内温表阈值进行数值比较，若箱内温表系数WB大于等于预设箱内温表阈值，则判断箱内环境异常；若箱内温表系数WB小于预设箱内温表阈值，则获取到检测时段对应电能计量箱内部的湿度数据NS，通过公式

并代入湿度数据NS与箱内温表系数WB进行数值计算，通过数值计算后获取到箱内环境系数NH；其中，b1、b2为预设权重系数，b1、b2的取值均大于零且b1＜b2；

需要说明的是，箱内环境系数NH的数值大小与湿度数据NS与箱内温表系数WB均呈正比关系，湿度数据NS的数值越大、箱内温表系数WB的数值越大，则箱内环境系数NH的数值越大，表明对应检测时段对应电能计量箱的内部环境状况越差；通过数据存储模块调取预设箱内环境阈值，将箱内环境系数NH与预设箱内环境阈值进行数值比较，若箱内环境系数NH大于等于箱内环境阈值，则判断箱内环境异常，若箱内环境系数NH小于箱内环境阈值，则判断箱内环境正常。

开口启闭分析模块的具体运行过程如下：

获取到检测时段对应电能计量箱所处外部环境的温度值和湿度值并分别标记为WD和SD，将箱内温况值NW与对应电能计量箱所处环境的温度值WD进行差值计算获取到箱体温差数据WC，通过公式

并代入箱体温差数据WC与对应电能计量箱所处环境的温度值WD进行数值计算，通过数值计算后获取到箱外温度数据WW；其中，th1、th2为预设比例系数且th1、th2的取值均大于零；

将对应电能计量箱内部的湿度数据NS与所处环境的湿度值SD进行差值计算获取到箱体湿差数据SC，通过公式

并代入箱体湿差数据SC与对应电能计量箱所处环境的湿度值SD进行数值计算，通过数值计算后获取到箱外湿度数据WS；其中，th3、th4为预设比例系数且th3＜th4；进一步而言，若箱体温差数据WC或箱体湿差数据SC为负数或零时，则直接判断箱外环境异常；

获取到检测时段对应电能计量箱所属环境的箱外粉尘数据和箱外雨量数据，箱外粉尘数据和箱外雨量数据分别标记为FC和YL；其中，箱外粉尘数据FC为对应电能计量箱所处外界环境粉尘浓度大小的数据量值，箱外雨量数据YL为对应电能计量箱所处外界环境单位时间降雨量大小的数据量值；

通过数据存储模块调取预设箱外温度阈值、预设箱外湿度阈值、预设箱外粉尘阈值和预设箱外雨量阈值，将箱外温度数据WW、箱外湿度数据WS、箱外粉尘数据FC和箱外雨量数据YL分别与对应阈值进行数值比较，若箱外温度数据WW、箱外湿度数据WS、箱外粉尘数据FC和箱外雨量数据YL中至少存在一项大于对应预设阈值，则判断箱外环境异常；

若箱外温度数据WW、箱外湿度数据WS、箱外粉尘数据FC和箱外雨量数据YL均小于等于对应预设阈值，则将预设箱外温度阈值与箱外温度数据WW进行差值计算获取到外温阈差值WY，同理获取到外湿阈差值SY、外尘阈差值CY和雨量阈差值LY；通过公式

并代入外温阈差值WY、外湿阈差值SY、外尘阈差值CY和雨量阈差值LY进行数值计算，通过数值计算后获取到箱外环境系数WH；

其中，gk1、gk2、gk3、gk4为预设比例系数，gk1、gk2、gk3、gk4的取值均大于零且gk3＜gk2＜gk1＜gk4；需要说明的是，箱外环境系数WH的数值越小，表明对应检测时段对应电能计量箱的外部环境越差，越不适宜使用内外空气流动的方式进行降温散热；通过数据存储模块调取预设箱外环境阈值，将箱外环境系数WH与预设箱外环境阈值进行数值比较，若箱外环境系数WH小于预设箱外环境阈值，则判断箱外环境异常，若箱外环境系数WH大于等于预设箱外环境阈值，则判断箱外环境正常。

实施例二：

如图1和图6-图7所示，本实施例与实施例1的区别在于，电表安装板6上设有多组电表锁定机构4，且电表锁定机构4将对应电表3进行锁定，具体而言，电表锁定机构4包括承载板41，承载板41固定设置在电表安装板6上，对应电表3的底部压住对应承载板41的顶部，承载板41将对应电表3进行承载，承载板41的两侧设有侧向轨道板45，侧向轨道板45与电表安装板6固定连接，对应电表3位于对应两组侧向轨道板45之间；

两组侧向轨道板45相对的一面均开设有纵向轨道槽46，对应电表3的两侧均安装有导向块31，导向块31位于纵向轨道槽46内，在电表3的推入和取出过程中起到导向作用，且导向块31的中部开设有定位插口32；侧向轨道板45内开设有竖向安装槽48，竖向安装槽48内固定设置限位固定块410并活动设置限位活动块49，且限位活动块49位于限位固定块410的上方；竖向锁定杆47的底端与对应限位活动块49的顶部固定连接，竖向锁定杆47的顶端向上穿出竖向安装槽48并贯穿对应定位插口32；

限位活动块49与限位固定块410之间固定设置顶升弹簧412，限位活动块49的底部设置固定杆411，且固定杆411向下穿过对应限位固定块410并与连接块413固定连接，承载板41的内部设有拉绳43，拉绳43向下穿过承载板41并与拉环42相连，对应承载板41的两侧设有连接绳44，拉绳43的顶端与两组连接绳44的一端相连，且连接绳44远离承载板41的一端延伸入对应竖向安装槽48中并与对应连接块413的底部相连；

当需要取下对应电表3时，向下拉动对应电表锁定机构4中的拉环42，在拉绳43的作用下拉动两组连接绳44，在两组连接绳44的作用下拉动对应连接块413向下运动，从而通过固定杆411拉动限位活动块49向下运动并不断挤压顶升弹簧412，对应两组竖向锁定杆47随之向下运动并从对应导向块31的定位插口32中抽出，此时对应电表锁定机构4不再对电表3进行锁定，向外拉动对应电表3，对应两组导向块31沿着纵向轨道槽46向外运动，从而取出对应电表3，方便对电表3进行拆装并显著提升对电表3的锁定效果。

实施例三：

如图8-图9所示，本实施例与实施例1、实施例2的区别在于，控制面板10还包括耗电监测反馈模块，且处理器与耗电监测反馈模块通信连接，耗电监测反馈模块将对应电能计量箱所涉及用户的耗电量进行耗电监测分析，耗电监测反馈模块的耗电监测分析过程如下：

获取到对应电能计量箱所涉及的用户，每组电表3对应一个用户，将对应用户标记为分析用户i，i=1,2，…，n，n表示对应电能计量箱所涉及的用户数量且n为大于1的正整数；设定电量监测时段，电量监测时段由对应管理人员根据需要预先设置，获取到对应电量监测时段对应分析用户i的用电量并标记为耗电监测值HDi，通过数据存储模块调取预设耗电监测范围，将耗电监测值HDi与预设耗电监测范围进行数值比较；

若耗电监测值HDi位于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i在对应电量监测时段用电正常，若耗电监测值HDi未处于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i用电异常，在判断对应分析用户i用电异常时生成耗电异常信号，将耗电异常信号以及对应分析用户i发送至处理器，处理器将耗电异常信号发送至对应用户的智能终端和对应用电监管终端，方便用电监管终端的管理人员和对应用户及时准确了解用电状况，既有助于防止用户偷电情况的发生和方便追溯，也有助于对应用户家中漏电状况的及时发现并处理，降低用电安全隐患，用户用电状况更加透明。

实施例四：

本实施例与实施例1、实施例2、实施例3的区别在于，耗电监测反馈模块在判断对应用户i用电正常时，获取到当前电量监测时段的相邻k组电量监测时段的耗电监测值，k为不小于5的正整数，以时间为X轴、耗电监测值为Y轴建立直角坐标系，将所获取的耗电监测值按照时间顺序标入直角坐标系中以生成k+1个耗电反馈点，获取到Y轴坐标最大的耗电反馈点与Y轴坐标最小的耗电反馈点，将该两组耗电反馈点的Y轴坐标差并标记为最大耗电幅度值DFi；

在直角坐标系中通过线段将相邻两个耗电反馈点相连以生成k组耗电反馈线段，获取到斜率最大的耗电反馈线段，并将对应耗电反馈线段的斜率标记为最大邻近电量波幅值LFi；以及获取到所有耗电反馈线段的斜率并建立斜率集合，将斜率集合进行方差计算获取到用电波动值BDi；

通过公式

并代入对应的最大耗电幅度值DFi、最大邻近电量波幅值LFi和用电波动值BDi进行数值计算，通过数值计算后获取到用电稳定系数YWi；其中，kp1、kp2、kp3为预设权重系数，kp1、kp2、kp3的取值均大于零且kp3＞kp1＞kp2；需要说明的是，电稳定系数YWi的数值越大，表明对应分析用户i的用电稳定性越差；

通过数据存储模块调取预设用电稳定阈值，将用电稳定系数YWi与预设用电稳定阈值进行数值比较，若用电稳定系数YWi大于等于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性异常，若用电稳定系数YWi小于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性正常；在判断对应分析用户i用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将用电稳定性异常信号以及对应分析用户i发送至处理器。

耗电监测反馈模块在判断对应用户用电正常时将对应用户进行用电稳定性分析，在判断对应用户用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将用电稳定性异常信号经处理器发送至对应用户的智能终端和对应用电监管终端，方便用电监管终端的管理人员和对应用户及时准确了解用电稳定性状况，在用电稳定性出现异常时及时进行对应用电器的检查，保证用电安全并有助于用电状况追溯。

本发明在使用时，通过电表锁定机构4将对应电表3进行固定，方便对电表3进行拆装，以及显著提升对电表3的锁定效果；电能计量箱箱体1通过嵌入式的方式固定在对应建筑物上，有助于防止雨水通过电能计量箱箱体1的外部进入电能计量箱箱体1内，提升对应电能计量箱的防水性能；通过开口启闭分析模块将对应电能计量箱进行开口启闭分析并判断箱外环境是否异常，在判断箱外环境异常时生成开口封闭信号并将开口封闭信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块控制开口封闭机构5启动以对通风开口11进行封闭，不仅能够有效防止外界雨水进入对应电能计量箱的内部以进一步提升防水性能，还能够有效防止外界不利环境对电能计量箱内部造成的危害；

通过箱内环境评估模块将对应电能计量箱进行箱内环境分析，在判断箱内环境异常时生成箱内异常信号并将箱内异常信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块在通风开口11处于开启状态时启动散热风扇7且在通风开口11处于封闭状态时启动循环降温降湿机构9，能够基于对应电能计量箱内部的环境状况自动选择对应的降温模式，提升散热降温性能以进一步保证内部部件的安全运行和提高内部部件的使用寿命；通过耗电监测反馈模块将对应电能计量箱所涉及用户的耗电量进行耗电监测分析，并在判断对应用户i用电正常时进行用电稳定性分析，方便用电监管终端的管理人员和对应用户及时准确了解用电状况，有助于对应用户家中漏电状况的及时发现并处理，降低用电安全隐患，用户用电状况更加透明。

上述公式均是去量纲取其数值计算，公式是由采集大量数据进行软件模拟得到最近真实情况的一个公式，公式中的预设参数由本领域的技术人员根据实际情况进行设置。以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (10)

1.一种嵌入式防水电能计量箱，包括电能计量箱箱体（1）和电能计量箱密封板（2），所述电能计量箱箱体（1）的背部嵌入对应安装物的嵌入槽中，所述电能计量箱箱体（1）的正面安装有电能计量箱密封板（2），其特征在于，所述电能计量箱箱体（1）的正面外侧壁安装有侧壁封闭条（8），且侧壁封闭条（8）将电能计量箱箱体（1）与嵌入槽的开口处进行封闭，所述电能计量箱箱体（1）内通过螺栓固定设置电表安装板（6），所述电表安装板（6）上设有多组电表锁定机构（4），且电表锁定机构（4）将对应电表（3）进行锁定；所述电能计量箱密封板（2）的中间位置处设有透明观察区（12），所述电能计量箱密封板（2）的表面两侧开设有多组通风开口（11），所述电能计量箱箱体（1）内安装有多组散热风扇（7），且电能计量箱密封板（2）的背面对应安装有开口封闭机构（5）；

所述电能计量箱箱体（1）的正面安装有循环降温降湿机构（9）和控制面板（10），所述控制面板（10）包括处理器、数据存储模块、耗电监测反馈模块、箱内环境评估模块、开口启闭分析模块和运行自调控模块；其中，耗电监测反馈模块，用于将对应电能计量箱所涉及用户的耗电量进行耗电监测分析，在判断对应用户用电异常时生成耗电异常信号，否则将对应用户进行用电稳定性分析，在判断对应用户用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将耗电异常信号或用电稳定性异常信号经处理器发送至对应用户的智能终端和对应用电监管终端；

开口启闭分析模块，用于将对应电能计量箱进行开口启闭分析并判断箱外环境是否异常，在判断箱外环境异常时生成开口封闭信号并将开口封闭信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块控制开口封闭机构（5）启动以对通风开口（11）进行封闭；箱内环境评估模块，用于将对应电能计量箱进行箱内环境分析，在判断箱内环境异常时生成箱内异常信号并将箱内异常信号经处理器发送至运行自调控模块，运行自调控模块在通风开口（11）处于开启状态时启动散热风扇（7）且在通风开口（11）处于封闭状态时启动循环降温降湿机构（9）。

2.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，耗电监测反馈模块的具体运行过程包括：

获取到对应电能计量箱所涉及的用户，将对应用户标记为分析用户i，i=1,2，…，n，n表示对应电能计量箱所涉及的用户数量且n为大于1的正整数；设定电量监测时段，获取到对应电量监测时段对应分析用户i的用电量并标记为耗电监测值，通过数据存储模块调取预设耗电监测范围，将耗电监测值与预设耗电监测范围进行数值比较，若耗电监测值位于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i在对应电量监测时段用电正常，若耗电监测值未处于预设耗电监测范围内，则判断对应分析用户i用电异常，在判断对应分析用户i用电异常时生成耗电异常信号，将耗电异常信号以及对应分析用户i发送至处理器。

3.根据权利要求2所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，在判断对应用户i用电正常时，获取到当前电量监测时段的相邻k组电量监测时段的耗电监测值，以时间为X轴、耗电监测值为Y轴建立直角坐标系，将所获取的耗电监测值按照时间顺序标入直角坐标系中以生成k+1个耗电反馈点，并在直角坐标系中通过线段将相邻两个耗电反馈点相连以生成k组耗电反馈线段；获取到Y轴坐标最大的耗电反馈点与Y轴坐标最小的耗电反馈点两者的Y轴坐标差并标记为最大耗电幅度值；获取到斜率最大的耗电反馈线段，并将对应耗电反馈线段的斜率标记为最大邻近电量波幅值；以及获取到所有耗电反馈线段的斜率并建立斜率集合，将斜率集合进行方差计算获取到用电波动值；

将最大耗电幅度值、最大邻近电量波幅值和用电波动值进行数值计算获取到用电稳定系数，通过数据存储模块调取预设用电稳定阈值，将用电稳定系数与预设用电稳定阈值进行数值比较，若用电稳定系数大于等于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性异常，若用电稳定系数小于预设用电稳定阈值，则判断对应分析用户i的用电稳定性正常；在判断对应分析用户i用电稳定性异常时生成用电稳定性异常信号，将用电稳定性异常信号以及对应分析用户i发送至处理器。

4.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，箱内环境评估模块的具体运行过程包括：

获取到检测时段对应电能计量箱内部所有电表（3）的温度，将所有电表（3）的温度建立电表温度集合，将电表温度集合进行均值计算获取到箱内温况值，获取到电表温度集合中数值最大的子集并标记为箱内高温值，将箱内温况值与箱内高温值进行数值计算获取到箱内温表系数；通过数据存储模块调取预设箱内温表阈值，将箱内温表系数与预设箱内温表阈值进行数值比较，若箱内温表系数大于等于预设箱内温表阈值，则判断箱内环境异常；

若箱内温表系数小于预设箱内温表阈值，则获取到检测时段对应电能计量箱内部的湿度数据，将湿度数据与箱内温表系数进行数值计算获取到箱内环境系数，通过数据存储模块调取预设箱内环境阈值，将箱内环境系数与预设箱内环境阈值进行数值比较，若箱内环境系数大于等于箱内环境阈值，则判断箱内环境异常，若箱内环境系数小于箱内环境阈值，则判断箱内环境正常。

5.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，开口启闭分析模块的具体运行过程包括：

获取到检测时段对应电能计量箱所处环境的温度值和湿度值，将箱内温况值与对应电能计量箱所处环境的温度值进行差值计算获取到箱体温差数据，将箱体温差数据与对应电能计量箱所处环境的温度值进行数值计算获取到箱外温度数据，将对应电能计量箱内部的湿度数据与所处环境的湿度值进行差值计算获取到箱体湿差数据，将箱体湿差数据与对应电能计量箱所处环境的湿度值进行数值计算获取到箱外湿度数据；获取到检测时段对应电能计量箱所属环境的箱外粉尘数据和箱外雨量数据，其中，箱外粉尘数据为对应电能计量箱所处外界环境粉尘浓度大小的数据量值，箱外雨量数据为对应电能计量箱所处外界环境单位时间雨量大小的数据量值；

通过数据存储模块调取预设箱外温度阈值、预设箱外湿度阈值、预设箱外粉尘阈值和预设箱外雨量阈值，将箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据分别与对应阈值进行数值比较，若箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据均小于等于对应预设阈值，则进行多因素综合分析；若箱外温度数据、箱外湿度数据、箱外粉尘数据和箱外雨量数据中至少存在一项大于对应预设阈值，则判断箱外环境异常。

6.根据权利要求5所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，多因素综合分析的具体分析过程如下：

将预设箱外温度阈值与箱外温度数据进行差值计算获取到外温阈差值，同理获取到外湿阈差值、外尘阈差值和雨量阈差值；将外温阈差值、外湿阈差值、外尘阈差值和雨量阈差值进行数值计算获取到箱外环境系数，通过数据存储模块调取预设箱外环境阈值，将箱外环境系数与预设箱外环境阈值进行数值比较，若箱外环境系数小于预设箱外环境阈值，则判断箱外环境异常，否则判断箱外环境正常。

7.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，所述开口封闭机构（5）包括启闭驱动电机（51）和竖向安装座（53），所述竖向安装座（53）通过焊接的方式固定在电能计量箱密封板（2）的背面两侧，所述竖向安装座（53）上开设有与通风开口（11）一一对应的连通口（54），两组所述竖向安装座（53）之间安装有双向螺杆（52）和横向导杆（58），所述启闭驱动电机（51）通过电机座固定设置电能计量箱密封板（2）的背面，且启闭驱动电机（51）的输出轴通过锥齿轮组（57）与双向螺杆（52）啮合连接；所述双向螺杆（52）的两端螺纹连接同步推送板（55），所述横向导杆（58）贯穿两组同步推送板（55），且同步推送板（55）面向对应竖向安装座（53）的一侧安装有与连通口（54）一一对应的开口封堵块（56）。

8.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，所述循环降温降湿机构（9）包括可拆卸安装在电能计量箱密封板（2）正面的流体降温箱（91），所述流体降温箱（91）上安装有流体输入管（95）和流体输出管（96），且流体输入管（95）和流体输出管（96）上均安装有阀门；所述流体降温箱（91）的一侧安装有过滤除湿箱（98），所述流体降温箱（91）内设有弯折导热管（97），所述流体降温箱（91）背向过滤除湿箱（98）的一侧安装有与弯折导热管（97）一端相连的出风管（94），出风管（94）上安装有循环风机（92），且出风管（94）远离流体降温箱（91）的一端与电能计量箱箱体（1）的内部相通，所述过滤除湿箱（98）上安装有入风管（93），所述入风管（93）远离过滤除湿箱（98）的一端与电能计量箱箱体（1）的内部相通，且弯折导热管（97）远离出风管（94）的一端与过滤除湿箱（98）相通。

9.根据权利要求1所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，所述电表锁定机构（4）包括固定设置在电表安装板（6）上的承载板（41），对应电表（3）的底部压住对应承载板（41）的顶部，所述承载板（41）的两侧设有侧向轨道板（45），所述侧向轨道板（45）与电表安装板（6）固定连接，对应电表（3）位于对应两组侧向轨道板（45）之间，且侧向轨道板（45）上设有将对应电表（3）锁定的插入式防脱组件。

10.根据权利要求9所述的一种嵌入式防水电能计量箱，其特征在于，插入式防脱组件包括竖向锁定杆（47），两组所述侧向轨道板（45）相对的一面均开设有纵向轨道槽（46），对应电表（3）的两侧均安装有导向块（31），所述导向块（31）位于纵向轨道槽（46）内，且导向块（31）的中部开设有定位插口（32）；所述侧向轨道板（45）内开设有竖向安装槽（48），所述竖向安装槽（48）内固定设置限位固定块（410）并活动设置限位活动块（49），且限位活动块（49）位于限位固定块（410）的上方；所述竖向锁定杆（47）的底端与对应限位活动块（49）的顶部固定连接，所述竖向锁定杆（47）的顶端向上穿出竖向安装槽（48）并贯穿对应定位插口（32）；

所述限位活动块（49）与限位固定块（410）之间固定设置顶升弹簧（412），所述限位活动块（49）的底部设置固定杆（411），且固定杆（411）向下穿过对应限位固定块（410）并与连接块（413）固定连接，所述承载板（41）的内部设有拉绳（43），所述拉绳（43）向下穿过承载板（41）并与拉环（42）相连，所述拉绳（43）的顶端与两组连接绳（44）相连，且连接绳（44）远离承载板（41）的一端延伸入对应竖向安装槽（48）中并与对应连接块（413）的底部相连。

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