CN118130860A - 一种适用于电能表外壳的防窃电装置及防窃电电能表 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电能表防窃电技术领域，更具体地说涉及一种利用电能表外壳的防窃电装置及防窃电电能表。防窃电装置包括第一基板、第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的窃电检测层、窃电报警接口；所述窃电检测层中铺设有检测导线，所述检测导线与所述窃电警报接口电气连接，构成窃电检测回路；所述窃电检测层两侧的所述第一基板和所述第二基板遭到破坏时，所述检测导线被破坏而导致所述窃电检测回路断开，触发所述窃电警报接口进行窃电警报。防窃电电能表包括外壳，电能表主体，多个防窃电装置及控制单元。该防窃电装置及防窃电电能表能针对不可活动的结构件进行防窃电检测，提高电能表的安全性和可靠性。

Description

一种适用于电能表外壳的防窃电装置及防窃电电能表

技术领域

本发明涉及电能表防窃电技术领域，更具体地说涉及一种利用电能表外壳的防窃电装置及防窃电电能表。

背景技术

电能表是用于测量和计量电能消耗的仪表，它能够准确地测量电能的使用量，以提供可靠的用电数据。用户可以通过电能表随时了解自己家庭或企业的电能消耗情况。同时，电能表也用于电力公司的计费和数据分析，为电力行业的管理和发展提供依据。

电能表窃电是指采用非法手段改变电能表的计量装置，以不交或者少交电费为目的，采用非法手段不计量或者少计量用电的行为。具体来说，窃电者将电能表盒盖拆除，擅自接线用电、绕越电能表用电和故意损坏电能表等。甚至有非法分子通过工具将电能表外壳结构挖出窗口，对内部进行修改或破坏，来达到窃电的目的。

现有的电能表防窃电结构通常是对于结构外壳的开盖检测，针对可活动部件如表罩壳盖、模块盒盖、端子座盖、安装表箱门等。现有技术中，窃电检测通过对可活动部件配合微动开关或者PCB按键加硅胶导电胶来进行结构件移动状态的检测。通过将结构件移动状态的信号转换出控制单元可识别的高低电平来识别出当前结构件所处的状态，判断有无窃电操作发生。

通过上述方式设计的防窃电电能表结构，至少存在以下2个不足之处，换言之，即为本发明所要解决的技术问题：

1、只能针对可活动的结构件进行状态检测，如识别某些活动块是否改变了位置。如果结构件无法进行状态改变，则无法检测到窃电状态，比如破坏电能表壳体不可移动的部分窃电，则不会被监测到；

2、针对结构活动部件的状态检测，一般要配合检测开关来实现，非法分子进行窃电操作时，会特意针对开关部分进行特殊处理，如用胶水粘住开关使其无法正常检测。所以目前的防窃电结构不可靠且容易破解。

综上所述，现急于一种无需检测开关、结构简单且能针对外壳等不可移动部件进行检测的较为稳定可靠的防窃电装置，以解决现有技术的不足。

发明内容

本发明提供一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其通过在电能表壳体上加装检测装置的方式，使得：1、不法分子即使避开移动盒盖，只要破坏了任何一面的壳体就会被检测到，填补了电能表防窃电结构的漏洞；2、由于检测原理简单，只要检测到警报则一定发生了破坏壳体的窃电操作，减少了误检测的情况，提高了可靠性；3、结构简单，加工安装方便，可大规模生产投入应用。

本发明解决上述技术问题采用的具体技术解决措施如下：

第一方面，本说明书实施例提供了一种适用于电能表外壳的防窃电装置，包括：

第一基板、第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的窃电检测层、窃电报警接口；所述窃电检测层中铺设有检测导线，所述检测导线与所述窃电警报接口电气连接，构成窃电检测回路；所述窃电检测层两侧的所述第一基板和所述第二基板遭到破坏时，所述检测导线被破坏而导致所述窃电检测回路断开，触发所述窃电警报接口进行窃电警报。

进一步作为优选方案，所述检测导线包括沿第一方向平行铺设的多个第一部分，以及沿第二方向串联连接在相邻两个第一部分之间的第二部分，使得所述检测导线的金属丝填充在所述第一基板和所述第二基板之间。

进一步作为优选方案，所述检测导线还包括与窃电报警接口连接的第三部分； 所述第三部分分别与所述检测导线第二部分的两端串联；所述第三部分与所述窃电报警接口电性相连。

进一步作为优选方案，所述检测导线的第一部分和第二部分为金属丝；所述检测导线的第三部分为包覆有绝缘层的金属丝。

进一步作为优选方案，所述第一基板朝向所述第二基板一侧的边缘设有凸台部，所述第二基板朝向所述第一基板一侧的边缘设有可供所述凸台部嵌入以使得所述第一基板和所述第二基板卡合匹配的对位槽。

进一步作为优选方案，所述凸台部包括第一缺口，所述对位槽包括第二缺口；所述第一缺口和所述第二缺口对应设置，使得所述第一基板和所述第二基板通过凸台部和对位槽卡合时，所述第一缺口和所述第二缺口相互拼接形成通线孔；所述检测导线的第三部分通过所述通线孔延伸到装置外。

进一步作为优选方案，所述第一基板和第二基板对应设有螺钉孔位。

第二方面，本说明书实施例还提供一种防窃电电能表，其特征在于，包括：

外壳，设置在所述外壳中的电能表主体、控制单元；

所述外壳的内表面设有上述第一方面所述的防窃电装置；

所述控制单元和所述窃电报警接口电气连接。

进一步作为优选方案，所述电能表多个面均安装所述防窃电装置。

进一步作为优选方案，所述防窃电电能表基于所述防窃电装置检测窃电行为的方法包括：

步骤S1，所述电能表上电运行；

步骤S2，所述电能表内控制单元持续监测所述防窃电装置输出电平，当检测到所述防窃电装置输出代表窃电行为发生的电平时，控制单元发出警报并将异常记录通知相关电力部门。

上述技术方案的主要有益效果在于：

对于不可移动的部分也可进行防窃电检测，只要破坏了任何一面的壳体就会被检测到，填补了电能表防窃电结构的漏洞；减少了防窃电装置所需要的元件，结构简单的同时也能够保证检测的可靠性。

进一步地或者更细节的有益效果将在具体实施方式中结合具体实施例进行说明。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1为本发明的防窃电装置的结构图。

图2为本发明的防窃电装置的侧视图。

图3为本发明的防窃电装置的俯视图。

图4为本发明的防窃电电能表窃电报警的原理图。

图5为本发明的防窃电电能表的工作流程图。

图中所示：第一基板1、第一基板板面11、凸台部12、第二基板板面21、对位槽22、窃电检测层3、窃电报警接口4、通线孔A。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明具体实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述。

实施例1

一种适用于电能表外壳的防窃电装置，如附图1至附图3所示，该防窃电装置包括：第一基板1、第二基板2、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的窃电检测层3、窃电警报接口4；所述窃电检测层3中铺设有检测导线，所述检测导线与所述窃电警报接口4电气连接，构成窃电检测回路。窃电检测层3两侧的第一基板1和第二基板2遭到破坏时，检测导线被破坏而导致窃电检测回路断开，触发窃电报警接口4进行窃电警报。

具体地，如附图1所示，本实施例中的用于电能表外壳的防窃电装置包括第一基板、第二基板和其中的窃电检测回路。窃电检测回路包括窃电检测层3和窃电报警接口4。其中窃电检测层3由检测导线铺设而成，检测导线在基板平面上沿第一方向铺设多个第一部分，以最大程度铺满基板；将检测导线沿第二方向串联连接在相邻两个第一部分之间的第二部分，使得各检测导线彼此串联为通路，所述检测导线的金属丝填充在所述第一基板和所述第二基板之间。在本实施例中，第一方向与基板边缘走向相平行，第二方向与第一方向相垂直，检测导线之间保持平行铺设，能够将导线更密集地覆盖在基板上；导线排布也更加规整，易于快速生产装配。

另外，铺设方向和检测导线铺设的疏密程度也可根据实际情况调整：如沿螺旋形，由内向外，由密到疏向外延伸铺设，使得装置的中心点具有更高的检测灵敏度；或者适应性地配合电能表结构，例如电能表具有部分坚固不可破坏的结构，则本装置的检测导线也可按照相应需要检测的点位精确铺设。

进一步地，检测导线还包括与装置外的窃电报警接口相连的第三部分；第一和第二部分承担本装置的窃电检测功能，而第三部分需要将检测到的信号传递给窃电报警接口，实现可运作的通路。通过利用第三部分和报警接口的连接关系将检测导线产生的检测信号引出装置壳体，由此形成警报触发电路的回路，使得检测信号能够被控制单元识别再进行报警操作。本实施例中，将检测导线引出的第三部分则使用了带皮绝缘导线，所述带皮绝缘导线分别和第一第二部分相串联导线的两端相连，并接入接口；绝缘的皮层保证了装置外的操作安全。在一些实施例中，窃电报警接口可以采用二孔插头，便于安装在电能表内。在一些情况中，检测导线与控制单元相连亦可使用其他连接或信号传递的形式。作为优选，检测导线的第一和第二部分选用细长的金属铜丝，具备较好的延展性和较低的阻抗；第三部分选用包覆有绝缘层的金属丝，具备良好导电性，同时因为有部分暴露在装置壳体外需覆有绝缘层保证安全性。基板同样选用绝缘材质，以免对金属的检测导线或电能表内其他电路产生影响。

进一步地，如附图1、附图2和附图3所示，第一基板1包括第一基板板面11及设置在表面的凸台部12，第二基板2包括第二基板板面21和对位槽22。凸台部21可对应接入对位槽22内进行相互匹配，使得第一基板1和第二基板2可相互卡合匹配，所述基板在对应位置设置有螺钉孔位，可穿过螺钉进行固定，形成完整不易散落的装置外壳。凸台部21和对位槽22在基板的其中一条侧边的对应位置各自设置第一缺口和第二缺口，两者相互配合后形成通线孔A；检测导线的第三部分通过通线孔A延伸到装置外与窃电警报接口相连。

在一些实施例中，基板可以选用薄片结构，例如厚度为1mm的塑料片。当装置遭受外力破坏时，轻薄的基板结构同样极易被破坏，从而快速带动内置的检测导线发生断路，产生检测信号。

在一些实施例中，基板可采用自身具有稳定性不易被震碎，但遭受较大外力后容易断裂的材质，例如吹塑板、泡沫板等，可保证平时安装、运输过程中保持完好的状态，只有在人为施加剧烈外力时才会断裂进而影响检测电路。可降低非窃电发生时误触发报警的概率，提高装置的可靠性。

在一些实施例中，基板的内表面设有便于切割检测导线进行切割的毛刺结构，这些毛刺结构通常设置在朝向平行设置的第一部分之间的空隙的位置，使得基板正常使用或者放置的状态下，不会对检测导线造成破坏。在基板被破坏而断裂或折损时，设置在内表面的毛刺结构会产生移动朝向检测导线的移动对检测导线进行挤压或者外力的施加，可有效地带动检测导线断路，顺利触发窃电检测信号。毛刺结构为绝缘材质，可以与基板一体成型的方式设置。毛刺的结构可以是平面片状的、钩形或锯齿状的。

采用轻而脆的塑料薄片结构，在自身具有稳定耐运输性的同时，较容易地被外力破坏，同时塑料薄片被破坏后容易形成脆而尖锐的截面，可以带动检测导线随之被断开，使得窃电报警电路被触发。检测过程具有可靠性和时效性，可以第一时间获知窃电发生。

实施例2

一种防窃电电能表，包括外壳，设置在所述外壳中的电能表主体、控制单元，且外壳的内表面设有实施例1的防窃电装置；

进一步地，防窃电电能表的控制单元包含插座，和防窃电装置的窃电报警接口电气连接。窃电报警接口的输入端为防窃电装置产生的检测信号，输出端连接控制单元形成通路。控制单元可通过传输而来的检测信号电平判断装置是否处于异常状态。

具体地，当电能表正常工作时，控制单元接收到防窃电装置输出的检测信号为稳定的第一电平；若电能表及检测装置被破坏，检测报警电路发生断路或者其他改变，控制单元接收的检测信号发生翻转或其他变化，以至于产生第二电平，则控制单元判断发生异常情况，进行窃电报警。

在本实施例中，如附图4所示，窃电报警接口包含接口正极和接口负极，控制单元包括用于输入检测信号的输入端。当窃电报警接口的二孔插头插入控制单元的插座时，窃电报警接口的正极与控制单元的输入端电连接，负极接地。在窃电报警接口正极与控制单元之间设置有上拉电阻R，连接至3.3V电源；在控制单元与地极间设有滤波电容C。

当电能表正常工作时，控制单元连接检测电路的接口两端为接近0欧姆的对地电阻，于是向控制单元输出接近0V的低电平信号，控制单元判断装置处于正常状态，电能表外壳没有被破坏；当电能表结构被非法破坏时，检测导线遭到破坏出现断裂，检测导线可视为阻值无穷大的电阻，接口接收到的检测信号翻转为接近3.3V的高电平信号，因此控制单元监控到电平变化后判断电能表被破坏，触发报警，报告出现异常情况。

进一步地，电能表的多个面均安装上述防窃电装置。上述防窃电装置为薄片结构，可贴于电能表外壳的多个面，不会对电能表内部结构产生影响。而电能表外壳不论哪个面遭到破坏，与表面相贴的防窃电装置同样会被破坏，不会产生检测的死角。

进一步地，本实施例中，如附图5的流程图所示，防窃电电能表基于防窃电装置检测窃电行为的方法包括：

步骤一，将防窃电电能表上电运行。

步骤二，电能表内控制单元持续监测防窃电装置输出的检测电平，当检测到防窃电装置输出代表窃电行为发生的电平时，控制单元发出警报并将异常记录通知电力部门。

本实施例可产生的有益效果包括：

1.检测导线排布紧密，有效覆盖装置检测基板，同时防窃电装置也可全方面覆盖电能表壳体，对于窃电行为的检测范围更广，更精确，不会遗漏报警窃电行为。

2.检测导线采用细长的金属丝，装置壳体采用塑料薄片，有异常行为发生时更易进行响应，窃电警报更加精确迅速。

3.装置基板选用超薄的塑料片状结构，结构简单，无需复杂的检测开关，误检测的概率低；同时轻薄的塑料片原料成本低，易于生产和安装，也方便推广和批量实现。

4.可以实现对于非可移动部件的破坏检测，预防了不法分子钻当前设计的漏洞。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明的范围进行限定。另外，在本发明的实施例中所提到的术语“竖向”、“横向”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。需要进一步说明的是，除非另有明确的规定和限定，描述中的“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，或是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于，包括第一基板、第二基板、设置在所述第一基板和所述第二基板之间的窃电检测层、窃电警报接口；

所述窃电检测层中铺设有检测导线，所述检测导线与所述窃电警报接口电气连接，构成窃电检测回路；

所述窃电检测层两侧的所述第一基板和所述第二基板遭到破坏时，所述检测导线被破坏而导致所述窃电检测回路断开，触发所述窃电警报接口进行窃电警报。

2.根据权利要求1所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述检测导线包括沿第一方向平行铺设的多个第一部分，以及沿第二方向串联连接在相邻两个第一部分之间的第二部分，使得所述检测导线填充在所述第一基板和所述第二基板之间。

3.根据权利要求2所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述检测导线还包括与窃电报警接口连接的第三部分；

所述第三部分分别与所述检测导线第二部分的两端串联；

所述第三部分与所述窃电报警接口电性相连。

4.根据权利要求2所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述检测导线的第一部分和第二部分为金属丝；

所述第一基板和第二基板为绝缘材料；

所述检测导线的第三部分为包覆有绝缘层的金属丝。

5.根据权利要求1所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述第一基板朝向所述第二基板一侧的边缘设有凸台部，

所述第二基板朝向所述第一基板一侧的边缘设有可供所述凸台部嵌入以使得所述第一基板和所述第二基板卡合匹配的对位槽。

6.根据权利要求5所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述凸台部包括第一缺口，所述对位槽包括第二缺口；

所述第一缺口和所述第二缺口对应设置，使得所述第一基板和所述第二基板通过凸台部和对位槽卡合时，所述第一缺口和所述第二缺口相互拼接形成通线孔；

所述检测导线的第三部分通过所述通线孔延伸到装置外。

7.根据权利要求1所述的一种适用于电能表外壳的防窃电装置，其特征在于：

所述第一基板和第二基板对应设有螺钉孔位。

8.一种防窃电电能表，其特征在于，包括：外壳，设置在所述外壳中的电能表主体、控制单元；

所述外壳的内表面设有权利要求1-7中任一项所述的防窃电装置；

所述控制单元和所述窃电报警接口电性连接。

9.根据权利要求8所述的一种防窃电电能表，其特征在于：

所述电能表多个面均安装所述防窃电装置。

10.根据权利要求8所述的一种防窃电电能表，其特征在于：

所述防窃电电能表基于所述防窃电装置检测窃电行为的方法包括：

步骤S1，所述电能表上电运行；

步骤S2，所述电能表内控制单元持续监测所述防窃电装置输出电平，当检测到所述防窃电装置输出代表窃电行为发生的电平时，控制单元发出警报并将异常记录通知电力部门。