[實(shí)用新型]脈沖磁場攻擊檢測電路及其制成的電能表

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201621308803.4
• 申請日: 2016-12-01
• 公開（公告）號: CN206208958U
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 胡環(huán);任智仁;黃杰;鄒強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 威勝集團(tuán)有限公司
• 主分類號: G01R11/24
• 分類號: G01R11/24
• 代理公司: 長沙永星專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙)43001
• 代理人: 周詠,米中業(yè)

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于測控領(lǐng)域，具體涉及一種脈沖磁場攻擊檢測電路及其制成的電能表。

背景技術(shù)

隨著國家經(jīng)濟(jì)技術(shù)的發(fā)展和人們生活水平的提高，智能電能表已經(jīng)廣泛應(yīng)用于人們的生產(chǎn)和生活之中，給人們帶來了極大的便利。

智能電能表主要的功能是對電能進(jìn)行計量及結(jié)算。但是，智能電能表是屬于電子設(shè)備，因此其極易受電磁輻射干擾影響。在強(qiáng)電磁攻擊環(huán)境下，智能電能表可能會工作不穩(wěn)定，同時計量功能也會受到影響，不法分子利用智能電能表這一特性對其施加電磁攻擊，以達(dá)到竊電的目的。雖然智能電能表需要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，經(jīng)過嚴(yán)格EMC試驗(yàn)，但也無法保證其在超常規(guī)電磁攻擊條件下穩(wěn)定運(yùn)行。

當(dāng)前竊電手段日趨高科技化，大量專業(yè)竊電設(shè)備造成電能表運(yùn)行故障，其中電磁竊電行為由于其隱敝性，無明顯竊電痕跡，強(qiáng)電磁攻撤除后，智能電能表恢復(fù)正常運(yùn)行，供電方無法獲取竊電情況，且稽查和取證滯后，相關(guān)的電量追補(bǔ)也無有效數(shù)據(jù)支撐。目前，針對智能電能表防強(qiáng)磁攻擊的竊電行為，沒有相關(guān)有效解決方案及設(shè)備支持。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的之一在于提供一種能夠檢測脈沖磁場攻擊的、并且能夠?qū)M(jìn)行攻擊信號進(jìn)行采集和強(qiáng)度記錄、能夠方便接入各類型智能電能表的脈沖磁場攻擊檢測電路。

本實(shí)用新型的目的之二在于提供一種應(yīng)用所述脈沖磁場攻擊檢測電路進(jìn)行電磁攻擊檢測的智能電能表。

本實(shí)用新型提供的這種脈沖磁場攻擊檢測電路，包括控制器、檢測電感、保護(hù)二極管、積分電容、限流電阻、第一箝位二極管、第二箝位二極管和分壓電路；檢測電感與保護(hù)二極管串聯(lián)后與積分電容并聯(lián)；第一箝位二極管和第二箝位二極管串接在電源和地之間；積分電容的正極通過限流電阻連接到第一箝位二極管的陽極，同時還通過分壓電路輸出檢測信號到控制器；所述第一箝位二極管的陽極亦即第二箝位二極管的陰極。

所述的分壓電路為電阻分壓電路。

所述的脈沖磁場攻擊檢測模塊還包括抗混疊電路，抗混疊電路連接在脈沖磁場攻擊檢測模塊的輸出端與控制器模塊之間，用于防止頻率呈倍數(shù)關(guān)系的信號在時域疊加。

所述的抗混疊電路包括第一電阻、第二電阻、第一濾波電容、第二濾波電容和輸出濾波電容；所述的檢測信號的輸出端的正極與地之間串接第一電阻和第一電容；檢測信號的輸出端的負(fù)極與地之間串接第二電阻和第二電容；輸出濾波電容的正極連接在第一電阻和第一電容，負(fù)極連接在第二電阻和第二電容之間。

本實(shí)用新型還提供了一種應(yīng)用上述脈沖磁場攻擊檢測電路制成的電能表。

本實(shí)用新型提供的這種脈沖磁場攻擊檢測電路，通過檢測電感對脈沖磁場進(jìn)行檢測，而且通過箝位二極管進(jìn)行箝位，因此本脈沖磁場攻擊檢測電路能夠檢測脈沖磁場攻擊，并且能夠進(jìn)行攻擊信號采集和強(qiáng)度記錄，而且本實(shí)用新型電路能夠方便接入各類型智能電能表；此外，本實(shí)用新型所提供的脈沖磁場攻擊檢測電路，不僅能夠用于智能電能表，還能夠用于其他各類型的計量儀表，比如電能表、水表、燃?xì)獗?、熱量表等，也可用于其他任何需要進(jìn)行脈沖磁場攻擊檢測的電子設(shè)備，包括電能管理終端、配電終端、電能質(zhì)量監(jiān)控設(shè)備、電網(wǎng)自動化終端、采集終端、集中器、數(shù)據(jù)采集器、計量儀表手抄器等。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型的脈沖磁場攻擊檢測電路的電路原理圖。

圖2為本實(shí)用新型的脈沖磁場攻擊檢測模塊的典型波形輸出示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示為本實(shí)用新型的脈沖磁場攻擊檢測模塊的電路原理圖：脈沖磁場攻擊檢測模塊，包括檢測電感L1、保護(hù)二極管D1、積分電容C1、限流電阻R1、第一箝位二極管D2、第二箝位二極管D3和分壓電路（R3和R4）；檢測電感與保護(hù)二極管串聯(lián)后與積分電容并聯(lián)；第一箝位二極管和第二箝位二極管串接在電源和地之間；積分電容的正極通過限流電阻連接到第一箝位二極管的陽極，同時還通過分壓電路輸出檢測信號；所述第一箝位二極管的陽極亦即第二箝位二極管的陰極；此外，脈沖磁場攻擊檢測模塊的后端還連接有抗混疊電路，抗混疊電路連接在脈沖磁場攻擊檢測模塊的輸出端與控制器模塊之間，用于防止頻率呈倍數(shù)關(guān)系的信號在時域疊加?？够殳B電路包括第一電阻R5、第二電阻R6、第一濾波電容C2、第二濾波電容C3和輸出濾波電容C4；所述的檢測信號的輸出端的正極與地之間串接第一電阻和第一電容；檢測信號的輸出端的負(fù)極與地之間串接第二電阻和第二電容；輸出濾波電容的正極連接在第一電阻和第一電容，負(fù)極連接在第二電阻和第二電容之間，圖中的信號（V0+）連接控制器的模擬輸入I/O即可。

當(dāng)檢測電感L1受垂直方向脈沖磁場攻擊，其會產(chǎn)生阻尼振蕩信號，經(jīng)過保護(hù)二極管類半波整流處理后，半波信號由積分電容C1進(jìn)行積分，積分電容C1上的電壓在短時間內(nèi)不斷累加升高，該電壓信號通過分壓電路（圖中標(biāo)示R3和R4）進(jìn)行分壓，該電壓信號最終進(jìn)入模擬采樣AD中，當(dāng)脈沖磁場攻擊施加干擾間隙，積分電容C1上的電壓通過電阻回路緩慢釋放，因此脈沖磁場攻擊干擾產(chǎn)生的模擬信號采樣數(shù)據(jù)序列呈陡升緩降的波形特征（如圖2所示），利用該特征可以判定利用脈沖磁場干擾實(shí)施的竊電行為。