CN203084039U - 一种适用于窃电行为的监测器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监测器技术领域，公开了一种适用于窃电行为的监测器，包括：开关传感器、继电器、处理器、读卡模块、存储模块、通信模块、报警装置、指纹识别模块、电子密码锁、电子密码锁驱动电路及电源。本实用新型通过处理器对由开关传感器、读卡模块和指纹识别模块传输的数据的识别来判断是否有窃电行为发生。若有窃电行为发生，一方面进行现场报警，并进行断电；另一方面将报警信息通过通信模块传输到主机，从而实现了对窃电行为的监测，不仅有效的遏制了窃电行为的发生，而且优化了供电管理。本实用新型结构简单、效果显著、实用性强。

Description

一种适用于窃电行为的监测器

技术领域

本实用新型涉及监测器技术领域，主要适用于窃电行为的监测器。

背景技术

在电能供应中,反窃电已成为供电企业的管理工作中的一个重要内容。窃电大部分是在电能表上做文章。由电能表的基本计量原理和电功率公式Ｐ=ＵＩｃｏｓφ可知,一块电能表能否正确计量,主要取决于电压、电流、功率因数及安装、接线的正确性。因此,破坏其中任何一个条件,都会造成电能表转速变慢、停转甚至反转,从而达到窃电的目的。另外,通过改变电能表本身的结构性能,也可以使电能表转速变慢。

1通过改变电流窃电

窃电者改变电能表中计量电流回路的正常接线,或故意改变ＴＡ(电流互感器)变比、极性;添置短路线圈或分流回路,造成计量电流回路故障,致使电能表的电流线圈无电流通过或只通过部分电流,从而导致电能表不计或少计电量。

2通过改变电压窃电

窃电者改变电能表中计量电压回路的正常接线,或故意造成计量电压回路开路或接触不良;在电压线圈回路中串联电阻等,导致计量电压回路故障,使电能表的电压线圈失压或额定电压降低,从而导致电能表不计或少计电量。

3通过移相窃电

窃电者根据电能表的计量原理。采用不正常接线，接入与电能表线圈不对应的电压、电流，或在线路中接入电感或电容，改变电能表线圈中电流和电压间的正常相位关系，致使电能表转速变慢甚至反转。如低压三相三线用户，供电部门习惯上采用一只三相二元件电能表计量。从原理上讲，无论三相负载是否对称，这种计量方式都可正确计量。但是，这种计量方式却存在如下不足：

(1)在三相二元件电能表中，A相元件的测量功率为：Pa=UabIacos(30+Φ)。若在A相与地之间接入电感性(空载电焊机之类)负载，此时，电能表将出现：①当三相负载电流较小时，负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差大于90°，电能表反转；②当三相负载电流较大时，负载电流Ifa与电感电流IL叠加后使总电流Ia与Uab的相角差小于90°，电能表转速变慢；③当三相负载电流为零时，Ia与Uab的相角差等于120°，电能表反转。

(2)在三相二元件电能表中，C相元件的测量功率为Pc=UcbICcos(30-Φ)。假如在C相与地之间接入电容，则电流Ic超前电压Ucb。与A相接入电感性负载的原理类似，电能表有可能出现转速变慢、停转、甚至反转。

(3)因三相二元件电能表只有A相元件和C相元件，B相负载电流没有经过电能表的测量元件。若在B相与地之间接入单相负载，此时电能表对单相负载就完全失去了计量。

4利用电能表安装接线上的缺陷窃电

电能表的安装一定要按规范接线。供电部门虽然将电能表的接线盒加有封铅，但单相电能表(包括三相电能表)在一般情况(表后无重复接地)下是正转，且能正确计量，但要使加封的电能表反转也是很容易的事。以单相电能表为例，假如将单相电能表的相线和零线错位，即将电流和电压线圈的同名端同时反接，2个线圈的相位和电量没有改变，只要负荷侧是正确接线，电能表就会正转。假若负载有重复接地(即一线一地制)时，这部分负载电流不经过电流线圈而不能计量。另外，还会造成分流，使电能表慢转或不转。还有一种情况是负载没接通时，外电路中的零序电流也会流入电流线圈，使电能表反转或正转(取决于零序电流和电压相位)。

受利益驱使，窃电行为仍在不断增加，窃电手段更加向隐蔽化、智能化转移，由于现有的电能计量装置大部分是敞开式计量装置，防窃电能力薄弱，因此必须提出一种针对窃电行为的监测装置，当有窃电行为发生时，进行及时的报警。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于窃电行为的监测器，它能够对窃电行为进行监测。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种适用于窃电行为的监测器包括：开关传感器、继电器、处理器、读卡模块、存储模块、通信模块、报警装置、指纹识别模块、电子密码锁、电子密码锁驱动电路及电源；所述开关传感器、所述继电器、所述读卡模块、所述存储模块、所述报警装置和所述指纹识别模块各自分别与所述处理器连接；继电器的触点与供电空气开关连接；所述电子密码锁设置在监测器的箱体上，电子密码锁通过所述电子密码锁驱动电路与处理器连接；所述通信模块包括：通信处理器、射频电路及SIM卡插槽；所述射频电路和所述SIM卡插槽各自分别与所述通信处理器连接，通信处理器还与处理器连接，射频电路和SIM卡插槽互连；所述电源包括：变压器、滤波电路及稳压电路；所述变压器的输入端连接交流电源，变压器的输出端通过所述滤波电路与所述稳压电路连接；稳压电路的输出端连接开关传感器、读卡模块、存储模块、报警装置、指纹识别模块、通信处理器、射频电路、SIM卡插槽和处理器。

进一步地，所述报警装置包括：蜂鸣器和报警指示灯；所述蜂鸣器和所述报警指示灯各自分别与所述处理器连接，蜂鸣器和报警指示灯还与所述稳压电路的输出端连接。

进一步地，所述开关传感器为行程开关。

进一步地，所述行程开关的型号为DETU公司生产的TZ-8107。

进一步地，所述处理器的型号为意法半导体公司生产的STM32F101C8T6。

本实用新型的有益效果在于：

本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器通过处理器对由开关传感器、读卡模块和指纹识别模块传输的数据的识别来判断是否有窃电行为发生。若有窃电行为发生，一方面进行现场报警，并进行断电；另一方面将报警信息通过通信模块传输到主机，从而实现了对窃电行为的监测，不仅有效的遏制了窃电行为的发生，而且优化了供电管理。本实用新型结构简单、效果显著、实用性强。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的适用于窃电行为的监测器的结构示意图。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的适用于窃电行为的监测器的具体实施方式及工作原理进行详细说明。

由图1可知，本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器包括：开关传感器、继电器、处理器、读卡模块、存储模块、指纹识别模块、通信模块、报警装置及电源；开关传感器、继电器、读卡模块、存储模块、指纹识别模块和报警装置各自分别与处理器连接；继电器的触点与供电空气开关连接；通信模块包括：通信处理器、射频电路及SIM卡插槽；射频电路和SIM卡插槽各自分别与通信处理器连接，通信处理器还与处理器连接，射频电路和SIM卡插槽互连；电源包括：变压器、滤波电路及稳压电路；变压器的输入端连接220V的交流电源，变压器的输出端通过滤波电路与稳压电路连接；稳压电路的输出端连接开关传感器、读卡模块、存储模块、报警装置、指纹识别模块、通信处理器、射频电路、SIM卡插槽和处理器。

进一步，报警装置包括：蜂鸣器和报警指示灯；蜂鸣器和报警指示灯各自分别与处理器连接，蜂鸣器和报警指示灯还与稳压电路的输出端连接。

为了对本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器进行保护，将电子密码锁设置在监测器的箱体上，电子密码锁通过电子密码锁驱动电路与处理器连接。

在本实施例中，开关传感器为行程开关，且型号为DETU公司生产的TZ-8107；处理器的型号为意法半导体公司生产的STM32F101C8T6。

本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器的功耗为5VA，使用环境为-25℃—55℃，相对湿度为10—85%RH，绝缘电阻大于或等于2MΩ。

本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器被安装在配电柜中，当行程开关感应到配电柜门打开时，行程开关内部的触点闭合，将开门信号发送到处理器。处理器接收到开门信号后，经过规定的等待时间（5秒至60秒可设定），如果没有接收到从读卡模块传输的读卡数据和/或从指纹识别模块传输的指纹数据，则将报警信号发送到蜂鸣器和报警指示灯。蜂鸣器接收到报警信号进行报警，报警指示灯接收到报警信号点亮。如果在报警时间（2秒至30秒可设定）达到后，处理器仍未接收到来自读卡模块的读卡数据和/或从指纹识别模块传输的指纹数据，则认为发生窃电行为。此时处理器将触发信号输出到继电器。继电器接收到触发信号，使供电空气开关断开，实现断电。如果在报警时间（2秒至30秒可设定）内，处理器接收到来自读卡模块的读卡数据，则对接收到的读卡数据进行分析。若读卡数据为合法数据，则将事件过程存储到存储模块中，不会报警，也不会断电。若读卡数据为非法数据，则认为发生窃电行为。此时处理器将触发信号输出到继电器。继电器接收到触发信号，使供电空气开关断开，实现断电。如果在报警时间（2秒至30秒可设定）内，处理器接收到来自指纹识别模块的指纹数据，则对接收到的指纹数据进行分析。若指纹数据为合法数据，则将事件过程存储到存储模块中，不会报警，也不会断电。若指纹数据为非法数据，则认为发生窃电行为。此时处理器将触发信号输出到继电器。继电器接收到触发信号，使供电空气开关断开，实现断电。断电后，用户不能自行恢复送电，必须由供电局授权人员刷卡后才能恢复送电。需要说明的是，如果在恢复供电达到预设时间（1分钟）后，若处理器没有接收到从行程开关发送的关门信号，则继续执行报警操作和断电操作。报警操作和断电操作的过程同上，这里不做赘述。整个开门、报警、断电、恢复送电和关门过程（包括发生时间、操作卡的卡号）都自动记录到存储模块。在本实施例中，当对用户断电时，通过通信模块将窃电信息发送到主机，由相关工作人员对事件进行处理。

如果处理器接收到开门信号后，在规定的等待时间（5秒至60秒可设定）内，接收到从读卡模块传输的读卡数据，则对读卡数据进行分析。若读卡数据是合法数据，则将事件过程存储到存储模块中，不会报警，也不会断电。若读卡数据是非法数据，则将报警信号发送到蜂鸣器和报警指示灯。蜂鸣器接收到报警信号进行报警，报警指示灯接收到报警信号点亮。如果在报警时间（2秒至30秒可设定）达到后，处理器仍未接收到来自读卡模块的合法数据和/或来自指纹识别模块的指纹数据，则认为发生窃电行为。此时处理器将触发信号输出到继电器。继电器接收到触发信号，使供电空气开关断开，实现断电。断电后，用户不能自行恢复送电，必须由供电局授权人员刷卡后才能恢复送电。如果在恢复供电达到预设时间（1分钟）后，若处理器没有接收到从行程开关发送的关门信号，则继续执行报警操作和断电操作。报警操作和断电操作的过程同上，这里不做赘述。整个开门、报警、断电、恢复送电和关门过程（包括发生时间、操作卡的卡号）都自动记录到存储模块。在本实施例中，当对用户断电时，通过通信模块将窃电信息发送到主机，由相关工作人员对事件进行处理。

如果处理器接收到开门信号后，在规定的等待时间（5秒至60秒可设定）内，接收到从指纹识别模块传输的指纹数据，则对指纹数据进行分析。若指纹数据是合法数据，则将事件过程存储到存储模块中，不会报警，也不会断电。若指纹数据是非法数据，则将报警信号发送到蜂鸣器和报警指示灯。蜂鸣器接收到报警信号进行报警，报警指示灯接收到报警信号点亮。如果在报警时间（2秒至30秒可设定）达到后，处理器仍未接收到来自指纹识别模块的合法数据和/或来自读卡模块的读卡数据，则认为发生窃电行为。此时处理器将触发信号输出到继电器。继电器接收到触发信号，使供电空气开关断开，实现断电。断电后，用户不能自行恢复送电，必须由供电局授权人员刷卡后才能恢复送电。如果在恢复供电达到预设时间（1分钟）后，若处理器没有接收到从行程开关发送的关门信号，则继续执行报警操作和断电操作。报警操作和断电操作的过程同上，这里不做赘述。整个开门、报警、断电、恢复送电和关门过程（包括发生时间、操作卡的卡号）都自动记录到存储模块。在本实施例中，当对用户断电时，通过通信模块将窃电信息发送到主机，由相关工作人员对事件进行处理。

需要说明的是，在本实施例中，合法数据表示配电柜认可的数据，即持卡人或当事人拥有权限对配电柜进行操作；非法数据表示配电柜不认可的数据，即持卡人或当事人无权对配电柜进行操作。从配电柜门被打开时，处理器中的存储模块就将事件过程记录下来。

这里还需要说明的是，本实用新型通过通信模块不仅可以将由窃电数据以无线信号的形式传输到主站，而且还可以通过对SIM卡的应用将窃电数据以短信息的形式传输到相关工作人员的手机上，工作人员可以根据接收到的数据进行相关操作。

本实用新型提供的适用于窃电行为的监测器通过处理器对由开关传感器、读卡模块和指纹识别模块传输的数据的识别来判断是否有窃电行为发生。若有窃电行为发生，一方面进行现场报警，并进行断电；另一方面将报警信息通过通信模块传输到主机，从而实现了对窃电行为的监测，不仅有效的遏制了窃电行为的发生，而且优化了供电管理。本实用新型结构简单、效果显著、实用性强。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (7)

1.一种适用于窃电行为的监测器，其特征在于，包括：开关传感器、继电器、处理器、读卡模块、存储模块、通信模块、报警装置、指纹识别模块、电子密码锁、电子密码锁驱动电路及电源；所述开关传感器、所述继电器、所述读卡模块、所述存储模块、所述报警装置和所述指纹识别模块各自分别与所述处理器连接；继电器的触点与供电空气开关连接；所述电子密码锁设置在监测器的箱体上，电子密码锁通过所述电子密码锁驱动电路与处理器连接；所述通信模块包括：通信处理器、射频电路及SIM卡插槽；所述射频电路和所述SIM卡插槽各自分别与所述通信处理器连接，通信处理器还与处理器连接，射频电路和SIM卡插槽互连；所述电源包括：变压器、滤波电路及稳压电路；所述变压器的输入端连接交流电源，变压器的输出端通过所述滤波电路与所述稳压电路连接；稳压电路的输出端连接开关传感器、读卡模块、存储模块、报警装置、指纹识别模块、通信处理器、射频电路、SIM卡插槽和处理器。

2.如权利要求1所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述报警装置包括：蜂鸣器和报警指示灯；所述蜂鸣器和所述报警指示灯各自分别与所述处理器连接，蜂鸣器和报警指示灯还与所述稳压电路的输出端连接。

3.如权利要求1或2所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述开关传感器为行程开关。

4.如权利要求3所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述行程开关的型号为DETU公司生产的TZ-8107。

5.如权利要求1或2所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述处理器的型号为意法半导体公司生产的STM32F101C8T6。

6.如权利要求3所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述处理器的型号为意法半导体公司生产的STM32F101C8T6。

7.如权利要求4所述的适用于窃电行为的监测器，其特征在于，所述处理器的型号为意法半导体公司生产的STM32F101C8T6。

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