專利名稱：用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種強(qiáng)磁檢測(cè)裝置，尤其是用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)期以來(lái)，竊電是困擾供電企業(yè)的一個(gè)重要問(wèn)題。一些用戶和企業(yè)以盜竊電能作 為獲利手段，采取各種方法不計(jì)或少計(jì)電量，從而達(dá)到不交或少交電費(fèi)的目的，嚴(yán)重?fù)p害了 供電企業(yè)的合法利益，為國(guó)家造成大量的電能損失。經(jīng)過(guò)多年的積累，現(xiàn)有竊電伎倆已種類繁多。竊電的方法包括利用表殼或電表箱 的不足竊電、增加額外的導(dǎo)線旁路部分電流竊電、增加額外的器件進(jìn)行竊電等。竊電者還可 通過(guò)在電能表附近放置強(qiáng)磁鐵或大線圈以干擾電表的正確計(jì)量，從而達(dá)到竊電的目的。恒 定磁場(chǎng)和交變磁場(chǎng)都會(huì)影響電表的正常計(jì)量，強(qiáng)磁鐵靠近表殼將減小功率的測(cè)量值，甚至 將功率減小到零；大線圈產(chǎn)生的電磁場(chǎng)會(huì)影響電能表中大多數(shù)的元器件(如錳銅電阻、電 流互感器等)的正常工作?，F(xiàn)有公知電能表通常采用磁屏蔽的方式來(lái)防止利用磁場(chǎng)干擾竊電的行為。但是當(dāng) 磁場(chǎng)強(qiáng)度變大，采用磁屏蔽的方式無(wú)法排除磁場(chǎng)干擾產(chǎn)生的影響時(shí)，需要對(duì)電能表周圍存 在的磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)將檢測(cè)裝置感知的事件以報(bào)警信號(hào)的方式輸送到電能表，從而進(jìn) 行事件記錄，并通過(guò)有效途徑實(shí)時(shí)上報(bào)信息到用電管理中心，達(dá)到查竊電的目的。

實(shí)用新型內(nèi)容為了解決公知電能表只有電能計(jì)量，沒(méi)有磁場(chǎng)干擾檢測(cè)功能的不足，本實(shí)用新型 提供一種用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，能實(shí)時(shí)地發(fā)現(xiàn)用戶利用磁場(chǎng)干擾來(lái)竊電的行 為。本實(shí)用新型提供的用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，包括電源電路、交變磁場(chǎng) 檢測(cè)通道、恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道、邏輯組合電路，所述交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道包括交變磁場(chǎng)檢測(cè)線 圈和交變磁場(chǎng)比較放大電路，交變磁場(chǎng)檢測(cè)線圈與交變磁場(chǎng)比較放大電路連接，將產(chǎn)生的 感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出；所 述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道3包括恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器和恒定磁場(chǎng)比較放大電路，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器與 恒定磁場(chǎng)比較放大電路連接，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器將產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信 號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出。所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器采用霍爾傳感器。所述交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道有兩路，用于檢測(cè) 不同位置穿過(guò)的交變磁場(chǎng)；所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道有四路，分別從四個(gè)不同的位置對(duì)恒定 磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。本實(shí)用新型用于電表上時(shí)，將報(bào)警信號(hào)輸至電表的微控制器進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，微控 制器接收到報(bào)警信息，根據(jù)需要進(jìn)行相應(yīng)處理，比如可根據(jù)預(yù)先設(shè)定的應(yīng)用需求記錄事件， 輸出聲/光報(bào)警，同時(shí)經(jīng)基表的通信單元上報(bào)信息至用電管理中心等。本實(shí)用新型報(bào)警裝 置是專門針對(duì)利用磁場(chǎng)干擾來(lái)竊取電量的一種反竊電裝置，它能對(duì)電能表周圍存在的磁場(chǎng)
3干擾進(jìn)行感應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)異常則產(chǎn)生實(shí)時(shí)報(bào)警信息，以實(shí)時(shí)查處盜竊電量的行為，維護(hù)供電 企業(yè)的合法權(quán)益，減小國(guó)家的電能損失。

圖1為查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置的原理方框圖；圖2a為交變磁場(chǎng)檢測(cè)原理圖；圖2b為恒定磁場(chǎng)檢測(cè)原理圖；圖3為強(qiáng)磁報(bào)警裝置與電能表基表的連接示意圖；圖4為帶查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置的電能表輔助接線端子的信號(hào)排列示意圖；圖5為強(qiáng)磁報(bào)警裝置表內(nèi)安裝示意圖；圖6為強(qiáng)磁報(bào)警裝置表外安裝示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。參照?qǐng)D1可知，本實(shí)用新型用于電能表查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置由電源電路1、交變磁 場(chǎng)檢測(cè)通道2、恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道3及邏輯組合電路4組成。電源電路1采用與電表完全 隔離的電源供電；交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道2有兩路，每路交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道都由交變磁場(chǎng)檢測(cè) 線圈21和放大比較電路22組成，用于檢測(cè)不同位置穿過(guò)的交變磁場(chǎng)；恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道3 共有四路，每路都由恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器31和放大比較電路32組成，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器31采用 霍爾傳感器，分別從四個(gè)不同的位置對(duì)恒定磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)；交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道和恒定磁場(chǎng) 檢測(cè)通道的多路輸出經(jīng)過(guò)邏輯組合電路的線與運(yùn)算后輸出報(bào)警信號(hào)，只要有一路檢測(cè)通道 輸出低電平(檢測(cè)到強(qiáng)磁干擾)則報(bào)警。交變磁場(chǎng)檢測(cè)及恒定磁場(chǎng)檢測(cè)的基本工作原理如圖2a和圖2b所示，其中圖2a 是交變磁場(chǎng)檢測(cè)原理圖，從圖中可以看出，當(dāng)交變磁場(chǎng)檢測(cè)線圈21感應(yīng)到周圍有交變磁場(chǎng) 時(shí)，線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路， 并產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出；圖2b為恒定磁場(chǎng)檢測(cè)原理圖，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)主要由恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器31和恒定磁 場(chǎng)比較放大電路32完成，其中恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器31采用霍爾傳感器，當(dāng)檢測(cè)到周圍有恒定磁 場(chǎng)時(shí)，霍爾傳感器產(chǎn)生感應(yīng)電壓，感應(yīng)信號(hào)經(jīng)過(guò)比較放大電路和邏輯組合電路處理后產(chǎn)生 報(bào)警信號(hào)輸出。本強(qiáng)磁報(bào)警裝置與電表連接時(shí)，其結(jié)構(gòu)如圖3所示，基表5包含微處理器、存儲(chǔ)單 元、時(shí)鐘、電能計(jì)量單元、供電系統(tǒng)單元、輸入/輸出單元和通訊單元等，強(qiáng)磁報(bào)警裝置與基 表連接，其輸出的報(bào)警信號(hào)提供給微控制器實(shí)時(shí)檢測(cè)。一旦感應(yīng)到電能表周邊存在影響表 計(jì)正常計(jì)量的交變磁場(chǎng)或恒定磁場(chǎng)，報(bào)警裝置將產(chǎn)生強(qiáng)磁報(bào)警信號(hào)?；淼奈⒖刂破鹘邮?到報(bào)警信息后根據(jù)設(shè)定的應(yīng)用需求記錄事件，輸出聲/光報(bào)警、同時(shí)通過(guò)通訊單元上報(bào)信 息至用電管理中心。本裝置通過(guò)電能表的輔助接線端子與基表有機(jī)連接，輔助端子的信號(hào)排列示意圖 如圖4所示。本裝置與基表采用三線接口，分別為電源、地和一路報(bào)警信號(hào)。其中電源為 +5V，由電能表通過(guò)輔助接線端子3、4提供，與基表主電源及計(jì)量電源4kV電氣隔離；磁場(chǎng)檢
4測(cè)單元輸出的報(bào)警信號(hào)由電能表的輔助接線端子1、2接入，采用光耦隔離的方式連接至基 表以供微控制器檢測(cè)。為降低本實(shí)用新型電能表的功耗，采用低功耗器件，本裝置總功耗控 制在50mW內(nèi)。 本實(shí)用新型強(qiáng)磁報(bào)警裝置的安裝有兩種方案，可以安裝在表殼內(nèi)或表殼外，分別 如圖5和圖6所示。當(dāng)安裝在表外時(shí)，強(qiáng)磁報(bào)警裝置安裝于基表5背面用戶不能直接觸摸 或破壞的位置；安裝在表內(nèi)時(shí)，要求強(qiáng)磁報(bào)警裝置6的安裝面積較表外安裝方案時(shí)更小。
權(quán)利要求一種用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，其特征在于該裝置包括電源電路(1)、交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道(2)、恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道(3)、邏輯組合電路(4)，所述交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道(2)包括交變磁場(chǎng)檢測(cè)線圈(21)和交變磁場(chǎng)比較放大電路(22)，交變磁場(chǎng)檢測(cè)線圈(21)與交變磁場(chǎng)比較放大電路(22)連接，將產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出；所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道(3)包括恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器(31)和恒定磁場(chǎng)比較放大電路(32)，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器(31)與恒定磁場(chǎng)比較放大電路(32)連接，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器將產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，其特征在于所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器采用霍 爾傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，其特征在于所述交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道有兩 路，用于檢測(cè)不同位置穿過(guò)的交變磁場(chǎng)；所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道有四路，分別從四個(gè)不同的 位置對(duì)恒定磁場(chǎng)進(jìn)行檢測(cè)。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于電能表的查竊電強(qiáng)磁報(bào)警裝置，該裝置包括電源電路、交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道、恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道、邏輯組合電路，所述交變磁場(chǎng)檢測(cè)通道包括交變磁場(chǎng)檢測(cè)線圈和交變磁場(chǎng)比較放大電路，將產(chǎn)生的感應(yīng)電流經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出；所述恒定磁場(chǎng)檢測(cè)通道包括恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器和恒定磁場(chǎng)比較放大電路，恒定磁場(chǎng)檢測(cè)器將產(chǎn)生的感應(yīng)電壓經(jīng)過(guò)比較放大電路進(jìn)行信號(hào)調(diào)整后輸出至邏輯組合電路，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)輸出。本實(shí)用新型能對(duì)電能表周圍存在的磁場(chǎng)干擾進(jìn)行感應(yīng)，一旦發(fā)現(xiàn)異常則產(chǎn)生實(shí)時(shí)報(bào)警信息，以查處盜竊電量的行為。
文檔編號(hào)G01R33/07GK201707372SQ200920259680
公開(kāi)日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年12月15日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月15日
發(fā)明者劉鳳玉, 廖迪洪, 張宇, 徐民, 李先懷, 王志偉, 郭寶利, 陳琳 申請(qǐng)人:山東電力集團(tuán)公司;威勝集團(tuán)有限公司