專利名稱：防竊電開箱記錄儀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于無線射頻技術(shù)的防竊電開箱記錄儀，主要應(yīng)用于防竊電領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
竊電問題是各供電企業(yè)普遍面臨的問題，其一直嚴(yán)重困擾著電力部門、管理部門的各級(jí) 領(lǐng)導(dǎo)和工作人員?，F(xiàn)有的防竊電技術(shù)手段還較落后，具體反映在電能計(jì)量裝置的防竊電功能 過于單一，目前所使用的電表箱基本上都是在電表箱門加機(jī)械鎖或加封印，雖然可以起到一 定的防范作用，但電表箱門鎖被撬和封印被開啟的問題還是時(shí)常發(fā)生，而且在竊電后基本都 能進(jìn)行復(fù)原。故須采用高科技手段，對(duì)有竊電嫌疑的高、低壓用戶安裝的電表箱門鎖系統(tǒng)加 以高科技改造，以提高電力企業(yè)的防竊電能力。
目前國內(nèi)一種實(shí)用新型涉及電力供電技術(shù)領(lǐng)域的報(bào)警防竊電裝置一一載波自動(dòng)報(bào)警防竊 電裝置，專利號(hào)為CN02229724.3。其特征在于由高頻信號(hào)發(fā)射器、高頻阻波器、信號(hào)接收機(jī) 組成，該套裝置具有遠(yuǎn)控載波報(bào)警防竊電的特點(diǎn)，可防止用戶從用戶電度表進(jìn)線柱的前段電 源線上接線繞過用戶電度表入戶竊電。缺點(diǎn)是制造成本較高，向低端用戶推廣較為困難，而 且可靠性也得不到保證。專利號(hào)為CN02228099.5的一種實(shí)用新型涉及一種可有效杜絕竊電 現(xiàn)象并兼有遠(yuǎn)程抄表輔助功能的防竊電兼遠(yuǎn)程抄表裝置.由變壓器、脈沖電度表組成，在變
壓器內(nèi)部的低壓輸出端連接有電流互感器，在電流互感器的輸出端連接有功率采集器，功率 采集器的信號(hào)輸出端通過變壓器上的低壓電力線與檢測裝置的信號(hào)輸入端相連接，脈沖電度
表通過信號(hào)線與檢測裝置的信號(hào)輸入端相連接，檢測裝置通過無線信號(hào)傳輸將報(bào)警信號(hào)傳輸 給主機(jī)，具有容易操作、防竊電效果好、節(jié)省人力物力的優(yōu)點(diǎn)。伹缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜，維護(hù)丄作 量大，成本較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是設(shè)計(jì)一種可靠性高，成本低的防竊電裝置，解決供電企業(yè)普遍存在的竊 電問題。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下采用鑰匙-鎖方式加上無線射頻認(rèn)證方式，射頻卡技術(shù)作為主開
鎖方式， 一旦遇到電子鎖無法打開的緊急情況，采用備用開鎖方法打開電子鎖；同時(shí)采用數(shù)
據(jù)采集儀作為數(shù)據(jù)傳輸中介，將開箱記錄傳回控制中心。防竊電開箱記錄儀由五個(gè)主要部分
組成，分別是控制中心(服務(wù)器一臺(tái))、閱讀器、電子鑰匙(射頻卡)、電子鎖和數(shù)據(jù)采集儀。 通過控制中心預(yù)先設(shè)置，系統(tǒng)能對(duì)射頻卡進(jìn)行有效性授權(quán)；系統(tǒng)使用者持有效卡才可以在授 權(quán)的范圍內(nèi)開箱；電子鎖系統(tǒng)會(huì)詳細(xì)記錄每次開箱的時(shí)間；當(dāng)探測到異常開箱情況，電子鎖 系統(tǒng)還具有報(bào)警功能。
電子鎖是防竊電開箱記錄儀的關(guān)鍵設(shè)備，用來識(shí)別合法授權(quán)，并自動(dòng)存儲(chǔ)表箱的開箱記 錄，便于事后分析、識(shí)別是否有非法開齒。電子鎖系統(tǒng)可靠性高，抗干擾能力強(qiáng)，具有一卡 通功能， 一張射頻卡經(jīng)控制中心授權(quán)獲取密碼后，可以開啟多個(gè)電子鎖。
電子鎖具有讀取無線射頻卡的功能，通過讀取無線射頻卡(電子鑰匙)來判斷是否為合
法卡。為了防止合法射頻卡丟失后，持卡人不受限制地開箱，本系統(tǒng)設(shè)置了雙重限制，分別 是時(shí)間限制和數(shù)量限制。時(shí)間限制根據(jù)供電公司的需要事先確定；數(shù)量限制為本系統(tǒng)設(shè)置了 每張卡經(jīng)授權(quán)后的最大開箱次數(shù)。
電子鎖在正常情況下從市電系統(tǒng)中獲得電源，同時(shí)電子鎖內(nèi)有鋰電池作為備用，當(dāng)失去 外電源時(shí)，鋰電池工作；有外電源時(shí)，外電源工作。雙電源保證了電子鎖的可靠性。
控制中心軟件系統(tǒng)與閱讀器配合使用，完成射頻卡的授權(quán)、鎖卡、卡査詢等功能。數(shù)據(jù) 采集儀主要完成對(duì)電子鎖開門記錄的采集，并把采集到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器?？刂浦行姆?wù) 器中，安裝有專用軟件，用于分析各個(gè)電表箱的竊電風(fēng)險(xiǎn)。控制中心服務(wù)器具備給新卡授權(quán) (防止射頻卡丟失后有效射頻卡數(shù)量不夠)、讀取射頻卡內(nèi)數(shù)據(jù)、取消舊卡授權(quán)、指定特定的 卡失效、將電子鑰匙中存儲(chǔ)的開箱記錄導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中等功能，并自動(dòng)識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)的電表箱 和可能的非法開箱，提示供電公司重點(diǎn)關(guān)注、檢査。


圖1為本發(fā)明的電子鎖工作原理圖； 圖2為本發(fā)明的射頻卡操作流程圖
具體實(shí)施例方式
電子鎖內(nèi)部裝有檢測電路。檢測電路的作用是探測有無射頻卡靠近，每隔一定時(shí)間，發(fā)
射電路會(huì)自動(dòng)發(fā)射信號(hào)，如有卡靠近，接收電路就會(huì)收到反射回來的信號(hào)，并立即通知MCU 進(jìn)行讀卡操作。閱讀器讀寫射頻卡在MCU驅(qū)動(dòng)下，對(duì)射頻卡進(jìn)行讀操作，然后將讀到的數(shù) 據(jù)曼徹斯特碼形式返回給MCU，由MCU通過程序解碼；將解碼后的射頻卡上數(shù)據(jù)與存儲(chǔ)器 中存放的鎖內(nèi)參數(shù)進(jìn)行核驗(yàn)，并依據(jù)當(dāng)前時(shí)間，確定是否是有效卡；如果是有效卡，則啟動(dòng) 電機(jī)驅(qū)動(dòng)電路開鎖，同時(shí)將相關(guān)信息(開鎖記錄)下載到射頻卡的存儲(chǔ)器中。然后帶回控制 中心傳遞到控制中心電腦上，進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
控制中心軟件與閱讀器配合使用，完成射頻卡的授權(quán)和撤銷授權(quán)功能。 一旦某卡獲得授 權(quán)，此卡便在指定的時(shí)間范圍內(nèi)，獲得了所指定的電表箱電子鎖的開鎖權(quán)利； 一旦該卡被撤 銷授權(quán)，此卡便失去了對(duì)指定的電子鎖的開鎖權(quán)利?？刂浦行目梢詫⒖瞻?、未使用的標(biāo)準(zhǔn)射 頻卡制成射頻卡，可解決射頻卡丟頭、折損等問題。所有射頻卡，只能在控制中心這一臺(tái)服 務(wù)器上進(jìn)行授權(quán)、撤銷授權(quán)操作。
數(shù)據(jù)采集儀主要完成對(duì)電子鎖開門記錄的采集，并把采集到的數(shù)據(jù)上傳到服務(wù)器。下載 數(shù)據(jù)時(shí)，持采集儀靠近電子鎖，且數(shù)據(jù)采集儀經(jīng)過身份認(rèn)證后，自動(dòng)將電子鎖中的數(shù)據(jù)下載 到采集儀中；它采用USB 口的通訊方式與電腦連接，可方便的把數(shù)據(jù)上傳到數(shù)據(jù)庫中。
服務(wù)器讀取數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)的信息成功后，應(yīng)將數(shù)據(jù)采集儀內(nèi)數(shù)據(jù)自動(dòng)清除，方便該采集 儀下次繼續(xù)使用。所有數(shù)據(jù)采集儀采集到的記錄，只能上傳到指定的服務(wù)器內(nèi)，不能上傳到 其他計(jì)算機(jī)，這樣保證了數(shù)據(jù)的一致性和完整性，避免開箱記錄散布于不同的計(jì)算機(jī)內(nèi)。為 了保證數(shù)據(jù)完整，數(shù)據(jù)采集儀采集到的數(shù)據(jù)有很大程度的冗余，冗余數(shù)據(jù)在讀取到服務(wù)器時(shí)， 服務(wù)器會(huì)自動(dòng)將其刪除。
本發(fā)明中，電子鎖和控制中心之間沒有實(shí)時(shí)通訊， 一個(gè)射頻卡丟失后，控制中心可在服 務(wù)器上撤銷對(duì)該射頻卡的授權(quán)，但是該撤銷信息，不能實(shí)時(shí)傳輸?shù)诫娮渔i上，電子鎖并未知 授權(quán)被撤銷，此卡仍可以打開一定數(shù)量的電表箱。為此，可以設(shè)定射頻卡使用有效時(shí)間，例 如一周， 一周后射頻卡自動(dòng)失效，如繼續(xù)使用，需再次對(duì)該卡授權(quán)。同時(shí)為了減少軟件風(fēng)險(xiǎn) 分析時(shí)間，可設(shè)定工作時(shí)間開箱和非工作時(shí)間開箱，例如設(shè)定上午8: 00~18: 00點(diǎn)為開箱 工作時(shí)間，其它時(shí)段設(shè)定為非工作時(shí)間，在非工作時(shí)間段開箱均認(rèn)為是非法開箱。若工作人 員在非工作時(shí)間段開箱，必須經(jīng)過特別授權(quán)，否則認(rèn)為是非法開箱，以防內(nèi)部人員與竊電用
戶勾結(jié)竊電。
為控制中心服務(wù)器專門開發(fā)的高級(jí)風(fēng)險(xiǎn)分析軟件，用于識(shí)別非法開箱。系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)把這 些在失效時(shí)間內(nèi)的開鎖記錄自動(dòng)處理成非法數(shù)據(jù)。若電子鎖內(nèi)存儲(chǔ)的開箱記錄中有較多的非 法嘗試(并未能真正打開)或出現(xiàn)已經(jīng)被控制中心注銷的射頻卡開鎖的行為，則表明為高風(fēng) 險(xiǎn)開箱。對(duì)于高風(fēng)險(xiǎn)開箱和一些非法開箱，風(fēng)險(xiǎn)分析軟件系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)對(duì)各個(gè)電表箱進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn) 等級(jí)劃分，并實(shí)時(shí)顯示存在竊電風(fēng)哮的電表箱，以協(xié)助管理查詢工作。
權(quán)利要求
1.一種基于無線射頻技術(shù)的防竊電開箱記錄儀，其特征在于由五部分硬件和數(shù)據(jù)分析軟件組成，分別是控制中心(服務(wù)器一臺(tái))、閱讀器、電子鎖、電子鑰匙(射頻卡)和數(shù)據(jù)采集儀。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于控制中心與閱讀器配合使用， 完成射頻卡的授權(quán)、撤銷授權(quán)、卡査詢等功能。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于 一般情況下采用射頻卡開鎖， 只有在緊急情況下，才采用機(jī)械開鎖方式，機(jī)械鑰匙開鎖為一次性打開，打開一次后， 機(jī)械鎖自動(dòng)被損壞。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于電子鎖支持系統(tǒng)"一卡通"功 能，即一張鑰匙卡經(jīng)授權(quán)后可以開啟多個(gè)表箱，并可以限定每個(gè)卡開箱的范圍，防止相 關(guān)人員超越管理范圍開箱。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于防竊電開箱記錄儀采用被動(dòng)式 的射頻卡。
6. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于數(shù)據(jù)采集儀采集到的所有記錄， 只能上傳到控制中心的服務(wù)器內(nèi)，不能上傳到其他計(jì)算機(jī)，其他計(jì)算機(jī)也不具備清空數(shù) 據(jù)采集儀內(nèi)數(shù)據(jù)的權(quán)限。
7. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于控制中心服務(wù)器可自動(dòng)過濾掉 數(shù)據(jù)采集儀采集到的重復(fù)數(shù)據(jù)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于控制中心具有讀取數(shù)據(jù)采集儀 內(nèi)開箱記錄的功能，而且系統(tǒng)軟件可根據(jù)開箱記錄分析、識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)開箱和非法開箱
9. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于電子鎖電源采用雙電源供電形 式，即在正常情況下從市電系統(tǒng)中獲得電源，同時(shí)電子鎖內(nèi)有鋰電池作為備用。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的防竊電開箱記錄儀，其特征在于電子鎖可以通過讀取無線射頻 卡(電子鑰匙)來判斷是否為合法的電子鑰匙，并存儲(chǔ)合法開箱和非法開箱，存儲(chǔ)內(nèi)容 包括時(shí)間、嘗試開箱的射頻卡ID、是否成功開箱。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種——基于無線射頻技術(shù)的防竊電開箱記錄儀，該發(fā)明主要用于高低壓防竊電領(lǐng)域，可有效解決各種對(duì)電表做手腳的開電表箱式竊電。該發(fā)明包括用于鎖電表箱和存儲(chǔ)各種開鎖記錄的電子鎖、開啟電表箱的射頻卡、對(duì)射頻卡進(jìn)行授權(quán)、撤銷授權(quán)的閱讀器、下載和上傳開鎖記錄數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)采集儀和用于風(fēng)險(xiǎn)分析的控制中心服務(wù)器。防竊電開箱記錄儀可以對(duì)開箱的射頻卡進(jìn)行不可偽造的授權(quán)，有效防止非法開箱；利用電子鎖記錄各種開箱記錄；通過數(shù)據(jù)采集儀將電子鎖中存儲(chǔ)的開箱記錄導(dǎo)入到數(shù)據(jù)庫中，并自動(dòng)識(shí)別高風(fēng)險(xiǎn)的電表箱和可能的非法開箱?？捎行Ф糁聘`電行為，降低線損率，保護(hù)供電企業(yè)的合法權(quán)益。
文檔編號(hào)G07C9/00GK101369353SQ20071005496
公開日2009年2月18日 申請(qǐng)日期2007年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2007年8月15日
發(fā)明者瑜 王, 黎燦兵 申請(qǐng)人:鄭州大學(xué)