[實用新型]具有防開箱竊電與巡檢管理功能的擴展型智能電能表

有效

• 申請號: 201020242044.2
• 申請日: 2010-06-30
• 公開（公告）號: CN201707374U
• 公開（公告）日: 2011-01-12
• 發明（設計）人: 劉正紅;龔政;塔拉甫·加盤
• 申請（專利權）人: 新疆新能信息通信有限責任公司;北京合眾普瑞科技有限公司
• 主分類號: G01R11/24
• 分類號: G01R11/24;G05B19/04
• 代理公司: 烏魯木齊新科聯專利代理事務所(有限公司) 65107
• 代理人: 李振中

技術領域

本實用新型涉及一種用于國家電網公司低壓電力用戶電能計量與管理的智能電能表，屬于電力行業的電能計量與用電管理技術領域，特別是具有防開箱竊電與巡檢管理功能的擴展型智能電能表。

背景技術

長期以來，一直存在通過非法打開配電計量箱（電表箱）來進行竊電的現象。針對這一現象，市場上有很多防止竊電的智能電表箱產品。為了實現動態監測與及時響應，這些智能型防竊電電表箱內都需要配置微機監測與通信設備，其缺陷是一方面費用很高，另一方面增加這些智能設備本身也增加了設備種類，增加了供電部門的維護環節。

此外，由于供電部門的多個職能部門（抄表、巡檢、計量等）都有可能打開計量箱，供電部門也有對電能表箱的開啟及開箱人員進行記錄管理的需求。市場上也有針對此需求的產品，但這類產品的缺陷是費用較高，不夠簡單實用。

發明內容

針對利用打開電能表計量箱來進行竊電的現象以及供電部門對計量箱的開啟進行管理的需求，本實用新型提供了一種具有防開箱竊電與巡檢管理功能的擴展型智能電能表，能夠實現對計量箱的開啟進行監測、記錄、開箱人員識別等功能，杜絕非法打開計量箱的現象發生。

本實用新型的目的是這樣實現的：一種具有防開箱竊電與巡檢管理功能的擴展型智能電能表，包括電能表的主MCU模塊，主MCU模塊的信號輸入端通過光電隔離器件以及UART總線連接著單片機擴展功能模塊，單片機擴展功能模塊的信號輸入端通過電能表的空閑跳閘端子分別連接著一開箱檢測行程開關以及一信息鈕扣，其中信息鈕扣通過1-wire總線與所說的跳閘端子相連。

本實用新型使用時，將開箱檢測行程開關安裝在計量箱的箱體與箱門處。擴展型智能電能表內包括專用的擴展功能模塊，擴展功能模塊的核心為AVR系列超低功耗ATtiny13A單片機。擴展功能模塊對內通過UART總線，經光電隔離后與電能表主MCU進行通信，向主MCU傳送計量箱開合狀態、開箱人員身份、LCD信息命令與內容、聲音與燈光報警等信息；對外，通過電能表空閑的跳閘端子，利用1-Wire總線與外部設備進行信息交換；通過擴展功能模塊的軟件處理，跳閘端子同時作為一路開關量輸入信號通道使用。

擴展型智能電能表通過跳閘端子檢測用于標識開箱人員身份的信息鈕（iButton）。擴展功能模塊通過1-Wire總線協議讀取信息鈕的64位信息，并進行CRC校驗，校驗通過后，通過UART總線將身份識別信息送至主MCU；主MCU將信息顯示在LCD上，并將相關信息保存在固態介質中。

擴展型智能電能表通過跳閘端子檢測計量箱的開合狀態。擴展功能模塊采集計量箱行程開關的輸入狀態，在計量箱開合狀態發生變化時，通過UART總線將相應信息送至主MCU；主MCU將信息顯示在LCD上，并將相關信息保存在固態介質中。

專用擴展功能模塊內嵌軟件通過FSM有限狀態機的編程方法，實現跳閘端子的信號復用：將跳閘端子同時作為1-Wire總線信號端子和開關量輸入信號端子。核心思路是將擴展功能模塊的工作狀態分解為“開箱檢測態”和“信息鈕讀取態”，內嵌軟件根據跳閘端子的電平狀態以及當前工作狀態來控制狀態的轉移，使擴展功能模塊總能處在正確的工作模式下。

擴展型智能電能表根據計量表箱開合狀態及身份信息識別情況，產生非法開箱報警信息。在電能表表箱打開后的約定時間內，如果沒有采集到有效的身份信息，則會觸發報警：記錄報警事件與發生的時間；將電能表載波接口的事件標志位（模塊管腳號10）置為高電平；LCD報警顯示和LED燈光指示。

擴展型智能電能表對多功能電能表通信協議DL/T-645?2007規定的數據標識進行了擴展，增加了“表箱狀態”數據標識符，支持用電信息采集系統對計量表箱的開啟、報警和開箱身份信息的讀取調用。配合供電部門的營銷應用軟件，可以實現計量箱的實時動態監測、報警與巡檢管理，能夠有效杜絕通過打開計量箱竊電的現象。

本實用新型充分利用了智能電能表自身的網絡通信能力和數據處理能力實現了計量箱開合的檢測、報警與巡檢管理，不需要在計量箱內增加額外的檢測與通信設備，杜絕非法打開計量箱的現象發生，簡化了設備及其安裝維護，節省了成本。

附圖說明

圖1是本實用新型的連接結構框圖；

圖2是本實用新型擴展功能模塊的電路原理圖；

圖3是本實用新型擴展功能模塊與電能表主電路的接口電路原理圖。

具體實施方式