CN215641461U - 一种防强磁窃电装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种防强磁窃电装置。该装置安装于电表箱上，包括断电控制模块、分别与断电控制模块相连接的磁场检测模块、高压侧电信号采集模块、电表数据读取模块和图像采集模块。磁场检测模块设置在电表箱的箱门内侧，高压侧电信号采集模块与高压电力线相连接，电表数据读取模块与电表箱内电能表相连接，图像采集模块设置电表箱内。断电控制模块通过GPRS通信模块与后台通信连接，还用于与电表箱的负荷空气开关连接，用于在接收到磁场检测模块发送的强磁干扰信号时，控制图像采集模块运行以及控制负荷空气开关跳开。本实用新型依据强磁干扰是否解除来操控是否断电，避免强磁持续干扰所带来的不利后果，也可以阻止窃电者继续实施窃电行为。

Description

一种防强磁窃电装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，尤其涉及一种防强磁窃电装置。

背景技术

目前的窃电手段多样化，除了破坏电表箱进行窃电，还包括高频干扰、强磁干扰等新兴手段，其利用窃电装置的大功率无线信号对用电表箱的CPU进行干扰，使其不能正常工作，不计或少计电量；另外。强磁铁也很容易让用电计量装置内部的CT传感器采样饱和，如果几块强磁铁串联在一起，其产生的强磁场足以让电表内部电源不能正常工作，表现为电表失电。

针对此窃电行为，现有技术通过在电表箱体上设计防强磁的结构，然而，即便设计了防强磁的结构，仍旧无法阻止窃电者继续实施窃电行为。

实用新型内容

本实用新型目的在于，提供一种防强磁窃电装置，通过设置磁场检测模块和断电控制模块，依据强磁干扰是否解除来操控是否断电，避免强磁持续干扰所带来的不利后果，也可以阻止窃电者继续实施窃电行为。

为实现上述目的，本实用新型实施例提供一种防强磁窃电装置，安装于电表箱上，包括：磁场检测模块、高压侧电信号采集模块、电表数据读取模块、图像采集模块、断电控制模块和GPRS通信模块；

所述磁场检测模块设置在所述电表箱的箱门内侧，所述高压侧电信号采集模块与高压电力线相连接，所述电表数据读取模块与所述电表箱内电能表相连接，所述图像采集模块设置所述电表箱内；

所述断电控制模块分别与所述磁场检测模块、所述高压侧电信号采集模块、所述电表数据读取模块和所述图像采集模块相连接，并通过所述GPRS通信模块与后台通信连接，还用于与所述电表箱的负荷空气开关连接；所述断电控制模块用于在接收到所述磁场检测模块发送的强磁干扰信号时，控制所述图像采集模块运行以及控制所述负荷空气开关跳开。

在某一个实施例中，所述断电控制模块包括STM32微控制器和DS1302时钟芯片；所述DS1302时钟芯片通过串行接口与所述STM32微控制器进行通信，并用于记录时间。

在某一个实施例中，所述磁场检测模块包括磁场传感器和LM339比较器；所述磁场传感器与所述LM339比较器的输入端连接，所述LM339比较器的输出端与所述STM32微控制器连接，当所述LM339比较器的输出端输出强磁信号时，所述STM32微控制器控制所述负荷空气开关跳开。

在某一个实施例中，所述防强磁窃电装置还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述STM32微控制器相连接，当所述LM339比较器的输出端输出强磁信号时，所述STM32微控制器控制所述LED指示灯闪烁。

在某一个实施例中，所述高压侧电信号采集模块包括电流采集电路、电压采集电路和IM1232计量芯片；

所述IM1232计量芯片分别与所述电流采集电路、所述电压采集电路和所述STM32微控制器相连接，所述电流采集电路用于采集高压电力线上的大电流信号，所述电压采集电路用于采集高压电力线上的交流电压信号，所述IM1232计量芯片用于根据所述大电流信号计算高压侧电流值，以及用于根据所述交流电压信号计算高压侧电压值。

在某一个实施例中，所述电表数据读取模块包括数据采集器，所述数据采集器通过RS485接口与所述电能表相连接，并用于采集所述电能表所产生的电能数据；其中，所述电能数据包括电压、电流和功率。

在某一个实施例中，所述图像采集模块包括摄像头。

本实用新型实施例的防强磁窃电装置，通过设置高压侧电信号采集模块和电表数据读取模块，从而验证电表计量是否存在错误；此外，通过设置磁场检测模块和断电控制模块，依据强磁干扰是否解除来操控是否断电。因此，本实施例的防强磁窃电装置不仅可对基本的电表计量错误进行后台警示以及对强磁干扰行为进行就地警示，还可以在就地警示无效的情况下针对强磁窃电行为进行及时切断电源操作，可有效地阻止窃电行为的发生，并降低电能供应商的经济损失。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，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的附图。

图1是本实用新型某一实施例提供的防强磁窃电装置的立体结构示意图；

图2是本实用新型某一实施例提供的防强磁窃电装置的模块连接示意图。

主要元件及符号说明：

100、防强磁窃电装置；10、磁场检测模块；11、磁场传感器；12、LM339比较器；20、高压侧电信号采集模块；21、电流采集电路；22、电压采集电路；23、IM1232计量芯片；30、电表数据读取模块；31、数据采集器；40、图像采集模块；41、摄像头；50、断电控制模块；51、STM32微控制器；52、DS1302时钟芯片；60、GPRS通信模块；70、LED指示灯；200、电表箱；210、电能表；220、负荷空气开关；300、后台。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应当理解，文中所使用的步骤编号仅是为了方便描述，不作为对步骤执行先后顺序的限定。

应当理解，在本实用新型说明书中所使用的术语仅仅是出于描述特定实施例的目的而并不意在限制本实用新型。如在本实用新型说明书和所附权利要求书中所使用的那样，除非上下文清楚地指明其它情况，否则单数形式的“一”、“一个”及“该”意在包括复数形式。

术语“包括”和“包含”指示所描述特征、整体、步骤、操作、元素和/或组件的存在，但并不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元素、组件和/或其集合的存在或添加。

术语“和/或”是指相关联列出的项中的一个或多个的任何组合以及所有可能组合，并且包括这些组合。

请参阅图1和图2，本实用新型实施例提供一种防强磁窃电装置100，安装于电表箱200上，包括：磁场检测模块10、高压侧电信号采集模块20、电表数据读取模块30、图像采集模块40、断电控制模块50和GPRS通信模块60。

磁场检测模块10设置在电表箱200的箱门内侧，高压侧电信号采集模块20与高压电力线相连接，电表数据读取模块30与电表箱200内电能表210相连接，图像采集模块40设置电表箱200内。断电控制模块50分别与磁场检测模块10、高压侧电信号采集模块20、电表数据读取模块30和图像采集模块40相连接，并通过GPRS通信模块60与后台300通信连接，还用于与电表箱200的负荷空气开关220连接。断电控制模块50用于在接收到磁场检测模块10发送的强磁干扰信号时，控制图像采集模块40运行以及控制负荷空气开关220跳开。

在本实施例中，磁场检测模块10用于检测电表箱200周围环境是否发生强磁干扰。若发生强磁干扰，则磁场检测模块10生成强磁干扰信号并发送至断电控制模块50。断电控制模块50在接收到磁场检测模块10发送的强磁干扰信号后，控制图像采集模块40运行，从而采集窃电者的图像数据。

此外，高压侧电信号采集模块20用于采集高压电力线的电信号，例如电流信号和电压信号。电表数据读取模块30用于获取电表箱200内电能表210的电能数据，例如电流、电压等。当发生强磁干扰时，电能表210的电流和电压会随之大幅减小，基于此，断电控制模块50在接收到高压电力线的电信号和电能数据后，可进行二者比率验证，以判断各个电能表210的电流和电压是否发生大幅减小的情况，由此可以验证电表计量是否存在错误。若存在错误，则断电控制模块50向后台300发送提醒，从而督促后台300的管理员可及时到场更正该电表计量错误。

综上，本实施例的防强磁窃电装置100，通过设置高压侧电信号采集模块20和电表数据读取模块30，从而验证电表计量是否存在错误；此外，通过设置磁场检测模块10和断电控制模块50，依据强磁干扰是否解除来操控是否断电。因此，本实施例的防强磁窃电装置100不仅可对基本的电表计量错误进行后台300警示以及对强磁干扰行为进行就地警示，还可以在就地警示无效的情况下针对强磁窃电行为进行及时切断电源操作，可有效地阻止窃电行为的发生，并降低电能供应商的经济损失。

在某一个实施例中，断电控制模块50包括STM32微控制器51和DS1302时钟芯片52；DS1302时钟芯片52通过串行接口与STM32微控制器51进行通信，并用于记录时间。

在本实施例中，DS1302时钟芯片52内部设置有一个实时时钟/日历，可在STM32微控制器51接收到强磁干扰信号时，完成当前时间数据的上传，以此达到窃电时间的记录。

在某一个实施例中，磁场检测模块10包括磁场传感器11和LM339比较器12，磁场传感器11与LM339比较器12的输入端连接，LM339比较器12的输出端与STM32微控制器51连接，当LM339比较器12的输出端输出强磁信号时，STM32微控制器51控制负荷空气开关220跳开。

在本实施例中，磁场传感器11可以为交流继电线圈。其中交流继电线圈的两端分别连接在LM339比较器12的两个输入端，LM339比较器12的单个输出端直接与STM32微控制器51相连接，使得STM32微控制器51可感应到该输出端的高低电平变化，由此判断当前环境下是否发生强磁干扰。

在某一个实施例中，防强磁窃电装置100还包括LED指示灯70，LED指示灯70与STM32微控制器51相连接，当LM339比较器12的输出端输出强磁信号时，STM32微控制器51控制LED指示灯70闪烁。

在本实施例中，STM32微控制器51的一个输出引脚连接有LED指示灯70，在STM32微控制器51检测到LM339比较器12输出端的高低电平变化时触发LED指示灯70进行闪烁，以警示携带含磁铁物质靠近的窃电者停止窃电行为。

在某一个实施例中，高压侧电信号采集模块20包括电流采集电路21、电压采集电路22和IM1232计量芯片23。IM1232计量芯片23分别与电流采集电路21、电压采集电路22和STM32微控制器51相连接，电流采集电路21用于采集高压电力线上的大电流信号，电压采集电路22用于采集高压电力线上的交流电压信号，IM1232计量芯片23用于根据大电流信号计算高压侧电流值，以及用于根据交流电压信号计算高压侧电压值。

在本实施例中，高压侧电信号采集模块20包含有电流采集电路21、电压采集电路22和IM1232计量芯片23，且电流采集电路21与IM1232计量芯片23相连接，电压采集电路22与IM1232计量芯片23相连接，IM1232计量芯片23与STM32微控制器51相连接。其中，电流采集电路21主要借助锰铜分流器将高压电力线上的大电流信号转换为单片机可识别到的差分电流信号，再经限流、滤波处理后输入IM1232计量芯片23进行计算来得到高压侧电流值。电压采集电路22则通过直接对高压电力线上的交流电压信号进行限压、滤波处理后，再输入IM1232计量芯片23进行计算来得到高压侧电压值。最后由STM32微控制器51接收到高压侧电流值和高压侧电压值。

在某一个实施例中，电表数据读取模块30包括数据采集器31，数据采集器31通过RS485接口与电能表210相连接，并用于采集电能表210所产生的电能数据；其中，电能数据包括电压、电流和功率。

在本实施例中，数据采集器31可以为电表箱200内原本配备有的数据采集器，该数据采集器31通过RS485接口与各个电能表210相连接，以采集各个电能表210所产生的电能数据包括电压、电流、功率等，此时该数据采集器31也通过另一个RS485接口与STM32微控制器51相连接。

根据高压侧所使用到的互感器倍率比，STM32微控制器51在接收到该电能数据后，可将其中的电流值与高压侧电流值进行比率验证，以判断各个电能表210的电流是否发生大幅减小的情况，以及将其中的电压值与高压侧电压值进行比率验证，以判断各个电能表210的电压是否发生大幅减小的情况，由此可以验证电表计量是否存在错误，从而督促后台300的管理员可及时到场更正该电表计量错误。

另外，在当前环境下发生强磁干扰时，STM32微控制器51也可以检测到电能表210的电流和电压也随之发生大幅减小，在特定时间段T1内电能表210的电流和电压没有恢复成未干扰状态，则由STM32微控制器51生成跳闸控制命令来操控该负荷空气开关220跳开，直接切断电表箱200供电电源以完全阻止强磁窃电行为的继续发生，直至由正常巡检人员进行核查后才可恢复该负荷空气开关220的闭合状态。

在某一个实施例中，图像采集模块40包括摄像头41。

在本实施例中，摄像头41可通过USB数据线与STM32微控制器51相连接。当STM32微控制器51检测到当前环境下发生强磁干扰时，可触发该摄像头41开启拍照功能，对窃电者的当前行为进行实时记录并传输至STM32微控制器51中进行存储，直至STM32微控制器51检测到当前环境下已恢复成未干扰状态后，且通过记录在特定时间段T2内仍未再次发生强磁干扰事件，则触发该摄像头41进入休眠状态。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种防强磁窃电装置，其特征在于，安装于电表箱上，包括：磁场检测模块、高压侧电信号采集模块、电表数据读取模块、图像采集模块、断电控制模块和GPRS通信模块；

所述磁场检测模块设置在所述电表箱的箱门内侧，所述高压侧电信号采集模块与高压电力线相连接，所述电表数据读取模块与所述电表箱内电能表相连接，所述图像采集模块设置所述电表箱内；

所述断电控制模块分别与所述磁场检测模块、所述高压侧电信号采集模块、所述电表数据读取模块和所述图像采集模块相连接，并通过所述GPRS通信模块与后台通信连接，还用于与所述电表箱的负荷空气开关连接；所述断电控制模块用于在接收到所述磁场检测模块发送的强磁干扰信号时，控制所述图像采集模块运行以及控制所述负荷空气开关跳开。

2.根据权利要求1所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述断电控制模块包括STM32微控制器和DS1302时钟芯片；所述DS1302时钟芯片通过串行接口与所述STM32微控制器进行通信，并用于记录时间。

3.根据权利要求2所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述磁场检测模块包括磁场传感器和LM339比较器；所述磁场传感器与所述LM339比较器的输入端连接，所述LM339比较器的输出端与所述STM32微控制器连接，当所述LM339比较器的输出端输出强磁信号时，所述STM32微控制器控制所述负荷空气开关跳开。

4.根据权利要求3所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述防强磁窃电装置还包括LED指示灯，所述LED指示灯与所述STM32微控制器相连接，当所述LM339比较器的输出端输出强磁信号时，所述STM32微控制器控制所述LED指示灯闪烁。

5.根据权利要求2所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述高压侧电信号采集模块包括电流采集电路、电压采集电路和IM1232计量芯片；

所述IM1232计量芯片分别与所述电流采集电路、所述电压采集电路和所述STM32微控制器相连接，所述电流采集电路用于采集高压电力线上的大电流信号，所述电压采集电路用于采集高压电力线上的交流电压信号，所述IM1232计量芯片用于根据所述大电流信号计算高压侧电流值，以及用于根据所述交流电压信号计算高压侧电压值。

6.根据权利要求2所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述电表数据读取模块包括数据采集器，所述数据采集器通过RS485接口与所述电能表相连接，并用于采集所述电能表所产生的电能数据；其中，所述电能数据包括电压、电流和功率。

7.根据权利要求2所述的防强磁窃电装置，其特征在于，所述图像采集模块包括摄像头。

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