本發(fā)明涉及一種智能電表及其智能控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、智能電表作為現(xiàn)代電力系統(tǒng)中不可或缺的終端計(jì)量設(shè)備，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用電力供應(yīng)系統(tǒng)中。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和智能化技術(shù)的快速發(fā)展，智能電表不僅具備了傳統(tǒng)電表的基本計(jì)量功能，還實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、用電行為分析、負(fù)荷管理等多項(xiàng)智能化功能。目前，智能電表已經(jīng)發(fā)展出多種型號(hào)，能夠滿足不同場(chǎng)景下的用電計(jì)量和管理需求。

2、在實(shí)際應(yīng)用中，智能電表通過內(nèi)置的微處理器和通信模塊，可以實(shí)時(shí)采集用電數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)傳輸至電力管理系統(tǒng)。這些數(shù)據(jù)不僅包括基本的用電量信息，還包括電壓、電流、功率因數(shù)等多個(gè)電氣參數(shù)。通過這些數(shù)據(jù)的分析，電力供應(yīng)部門可以實(shí)現(xiàn)用電行為監(jiān)測(cè)、負(fù)荷預(yù)測(cè)和電費(fèi)自動(dòng)結(jié)算等功能，大大提高了電力管理的效率和準(zhǔn)確性。

3、然而，在電力使用過程中，非法竊電行為仍然是一個(gè)嚴(yán)重的問題。雖然現(xiàn)有的智能電表已經(jīng)具備了竊電行為檢測(cè)功能，能夠通過分析異常用電數(shù)據(jù)來識(shí)別可能存在的竊電情況，并將警報(bào)信息通過移動(dòng)設(shè)備推送給相關(guān)管理人員，但這種被動(dòng)的告警機(jī)制存在明顯的局限性。

4、首要問題是，當(dāng)智能電表檢測(cè)到竊電行為并發(fā)出警報(bào)后，這些警報(bào)信息往往以手機(jī)短信或app推送的形式發(fā)送給管理人員。然而，在實(shí)際情況中，管理人員可能因?yàn)楦鞣N原因（如夜間休息、工作繁忙、手機(jī)靜音等）而未能及時(shí)注意到這些警報(bào)信息。這種延遲響應(yīng)導(dǎo)致竊電行為能夠持續(xù)進(jìn)行，造成大量電能的非法消耗。

5、更為嚴(yán)重的是，在竊電期間，智能電表會(huì)持續(xù)記錄異常的用電量，這不僅造成了電力資源的浪費(fèi)，還可能導(dǎo)致電表內(nèi)部元件因長(zhǎng)時(shí)間過載而損壞。同時(shí)，持續(xù)的竊電行為還會(huì)影響電網(wǎng)的供電質(zhì)量，給其他正常用戶帶來不良影響。

6、此外，現(xiàn)有的智能電表在發(fā)現(xiàn)竊電行為后，仍然保持供電狀態(tài)，這實(shí)際上為竊電者提供了繼續(xù)違法的機(jī)會(huì)。這種被動(dòng)的監(jiān)測(cè)方式不僅無法有效遏制竊電行為，還增加了電力企業(yè)的經(jīng)濟(jì)損失和管理成本。

7、因此，開發(fā)一種能夠主動(dòng)應(yīng)對(duì)竊電行為的智能電表系統(tǒng)具有重要意義。這種系統(tǒng)不應(yīng)該僅僅依賴人工干預(yù)，而是需要具備自動(dòng)斷電等主動(dòng)防護(hù)功能，在檢測(cè)到竊電行為時(shí)能夠及時(shí)切斷電源，從而從根本上阻止非法用電行為的發(fā)生，保護(hù)電力資源和設(shè)備安全。這不僅能夠有效預(yù)防電能損耗，還能夠提高電力管理的自動(dòng)化水平和響應(yīng)效率。

8、而針對(duì)竊電行為，僅通過智能控制斷路器的開閉是不夠的，當(dāng)家庭人員發(fā)現(xiàn)斷路器斷開后，容易重新?lián)軇?dòng)斷路器，使得斷路器復(fù)位，針對(duì)不常使用移動(dòng)設(shè)備提醒的管理人員來說，容易認(rèn)為是斷路器的故障問題，需要通過技術(shù)層面分析負(fù)載曲線，檢測(cè)電流相位，檢測(cè)功率因數(shù)等一一經(jīng)過長(zhǎng)時(shí)間的排查后才能夠發(fā)現(xiàn)竊電問題。因而，開發(fā)一種能夠在發(fā)現(xiàn)竊電后，斷開接入電路，并且通過斷路器無法實(shí)現(xiàn)正常開閉的智能電表，能夠首先排除斷路器的問題，并提醒管理人員一方面可以借助觀察智能電表的情況，從而快速發(fā)現(xiàn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的之一是提供一種智能電表的智能控制系統(tǒng)。這種智能控制系統(tǒng)能夠在發(fā)現(xiàn)竊電行為時(shí)及時(shí)切斷電源，從根本上阻止非法用電行為，降低電能非法損耗，提高電力管理效率。

2、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

3、一種智能電表的智能控制系統(tǒng),包括：電源轉(zhuǎn)換模塊,用于將電源進(jìn)行二次壓降；與電源轉(zhuǎn)換模塊電連接的微控制器模塊,用于控制系統(tǒng)的輸入、運(yùn)行和輸出；電壓測(cè)量模塊,用于測(cè)量輸入電壓并將信號(hào)傳輸至微控制器模塊；電流測(cè)量模塊,用于測(cè)量輸入電流并將信號(hào)傳輸至微控制器模塊；電磁鐵驅(qū)動(dòng)模塊,與微控制器模塊電連接,通過電源轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電，用于在檢測(cè)到竊電行為時(shí)驅(qū)動(dòng)電磁鐵斷開電路。

4、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：電源轉(zhuǎn)換模塊包括：第一轉(zhuǎn)換電路,用于將12v電壓轉(zhuǎn)換為3.6v電壓；第一轉(zhuǎn)換電路包括電源開關(guān)芯片、保險(xiǎn)絲、輸入濾波電容、控制芯片、電感和輸出濾波電容；用于電磁鐵驅(qū)動(dòng)模塊供電；第二轉(zhuǎn)換電路,用于將3.6v電壓轉(zhuǎn)換為3.3v電壓；第二轉(zhuǎn)換電路包括穩(wěn)壓芯片、輸入濾波電容、上拉電阻和輸出濾波電容，用于微控制器模塊供電。

5、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：電壓測(cè)量模塊包括：分壓電阻網(wǎng)絡(luò),用于將輸入電壓降低至安全水平；穩(wěn)壓二極管,用于防止分壓點(diǎn)電壓超過預(yù)設(shè)值；濾波電容,用于濾除輸入信號(hào)的高頻噪聲。

6、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：電流測(cè)量模塊包括：分流電阻,用于產(chǎn)生與電流成正比的電壓降；采樣電阻,用于將分流電阻上的電壓信號(hào)傳遞至微控制器模塊；保護(hù)二極管,用于防止過高電壓；濾波電容,用于抑制采樣信號(hào)中的高頻噪聲。

7、本發(fā)明的目的之二是提供一種智能電表。這種智能電表應(yīng)用了上述的智能控制系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)竊電行為時(shí)及時(shí)切斷電源，并且使得管理人員通過觀察智能電表即可快速察覺竊電行為。

8、本發(fā)明的上述技術(shù)目的是通過以下技術(shù)方案得以實(shí)現(xiàn)的：

9、一種智能電表,包括：如上的智能控制系統(tǒng)；殼體,殼體內(nèi)設(shè)有接線區(qū)和芯片區(qū)；蓋體,可拆卸地連接于殼體；電磁鐵驅(qū)動(dòng)裝置,設(shè)置于接線區(qū)內(nèi),用于在檢測(cè)到竊電行為時(shí)斷開電路；接線柱,設(shè)置于接線區(qū)內(nèi),包括下側(cè)設(shè)置有金屬材料和上側(cè)設(shè)置有橡膠材料；的電磁鐵驅(qū)動(dòng)裝置包括：導(dǎo)線環(huán),套設(shè)于接線柱上的金屬材料與橡膠材料之間滑移；定位柱,底部設(shè)置有磁性材料，并與導(dǎo)線環(huán)連接；電磁鐵，設(shè)置于定位柱下方；的定位柱初始狀態(tài)下與電磁鐵吸附，當(dāng)電磁鐵通電時(shí)，電磁鐵產(chǎn)生排斥力使得定位柱遠(yuǎn)離電磁鐵，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)線環(huán)從與金屬材料導(dǎo)通轉(zhuǎn)變?yōu)榕c橡膠材料接觸絕緣。

10、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：導(dǎo)線環(huán)與定位柱與接線區(qū)之間設(shè)有彈簧,彈簧用于使導(dǎo)線環(huán)保持懸浮狀態(tài)方便觀察。

11、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：電磁鐵通電磁極與定位柱底部磁性材料的磁極相同，相互排斥。

12、本發(fā)明進(jìn)一步設(shè)置為：智能電表上還設(shè)置有顯示屏用于觀察電量讀數(shù)和狀態(tài)。

13、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

14、本發(fā)明的智能電表及其智能控制系統(tǒng)具有以下有益效果：通過電磁鐵驅(qū)動(dòng)模塊的設(shè)計(jì)，能夠在檢測(cè)到竊電行為時(shí)立即切斷電源，從根本上阻止非法用電行為的繼續(xù)發(fā)生，不再僅僅依賴人工干預(yù)。采用雙級(jí)電源轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)（12v-3.6v-3.3v），并配備專門的濾波電路和穩(wěn)壓電路，確保了系統(tǒng)供電的穩(wěn)定性，有效防止電壓波動(dòng)對(duì)微控制器等敏感元件造成損害。并通過一次壓降后的中間態(tài)為電磁鐵驅(qū)動(dòng)模塊供電，提高工作電壓，并降低熱量產(chǎn)生。

15、導(dǎo)線環(huán)與定位柱之間的彈簧連接設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)線環(huán)的上下浮動(dòng)功能，配合接線柱采用的金屬材料外包覆橡膠材料的結(jié)構(gòu)，既增強(qiáng)了接線的靈活性和可靠性，又提高了絕緣性能。由于電磁鐵驅(qū)動(dòng)裝置的特殊設(shè)計(jì)，使得在斷電后斷路器無法正常復(fù)位，有效防止了竊電行為的反復(fù)發(fā)生。管理人員可通過觀察智能電表的外觀狀態(tài)快速判斷是否存在竊電行為，無需進(jìn)行復(fù)雜的技術(shù)檢測(cè)。系統(tǒng)集成了電壓測(cè)量、電流測(cè)量、數(shù)據(jù)處理、通信和控制等功能，并通過保險(xiǎn)絲、穩(wěn)壓二極管等器件的應(yīng)用確保了系統(tǒng)安全性。有效減少了電力資源的非法損耗，降低了經(jīng)濟(jì)損失和電力管理成本。

技術(shù)特征：

1.一種智能電表的智能控制系統(tǒng),其特征在于,包括：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述電源轉(zhuǎn)換模塊包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述電壓測(cè)量模塊包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能控制系統(tǒng),其特征在于,所述電流測(cè)量模塊包括：

5.一種智能電表,其特征在于,包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述導(dǎo)線環(huán)與所述定位柱與接線區(qū)之間設(shè)有彈簧,所述彈簧用于使所述導(dǎo)線環(huán)保持懸浮狀態(tài)方便觀察。

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述電磁鐵通電磁極與定位柱底部磁性材料的磁極相同，相互排斥。

8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述智能電表上還設(shè)置有顯示屏用于觀察電量讀數(shù)和狀態(tài)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種智能電表及其智能控制系統(tǒng)。一種智能電表的智能控制系統(tǒng),包括：電源轉(zhuǎn)換模塊,用于將電源進(jìn)行二次壓降；與電源轉(zhuǎn)換模塊電連接的微控制器模塊；電壓測(cè)量模塊；電流測(cè)量模塊；電磁鐵驅(qū)動(dòng)模塊,與微控制器模塊電連接,通過電源轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行供電，用于在檢測(cè)到竊電行為時(shí)驅(qū)動(dòng)電磁鐵斷開電路。一種智能電表,包括：如上的智能控制系統(tǒng)。本發(fā)明具有以下有益效果：這種智能控制系統(tǒng)能夠在發(fā)現(xiàn)竊電行為時(shí)及時(shí)切斷電源，從根本上阻止非法用電行為，降低電能非法損耗，提高電力管理效率。這種智能電表應(yīng)用了上述的智能控制系統(tǒng)，在發(fā)現(xiàn)竊電行為時(shí)及時(shí)切斷電源，并且使得管理人員通過觀察智能電表即可快速察覺竊電行為。

技術(shù)研發(fā)人員：朱玉坤,鄭思源,蘇云波,王林,張正樂,張伊靜,汪秀偉
受保護(hù)的技術(shù)使用者：浙江小牛電氣科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/19