CN202330509U - 电表预付费装置用的防窃电电路 - Google Patents
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Abstract
电表预付费装置用的防窃电电路，为了防止在预付费装置中做手脚，从而避免公共的利益造成损失的技术难题，采用的方案是，电路结构中包括具有存储单元的中央处理器、与中央处理器连接的读卡接口电路、电表通讯接口电路，以及借助开关电路连接在用户电力线上的断路器，关键是：在电路板结构中增设强磁检测模块电路，强磁检测模块电路采集强磁信号发送至中央处理器的输入端，中央处理器输出控制信号至断路器。
Description
技术领域
本实用新型属于电气自动化设备领域，具体涉及一种用电预付费装置，特别是电表预付费装置用的防窃电电路。
背景技术
目前，我国的电费结算分为二种方式，一种是先用电，后付费，一般每个月结算一次。另一种方式叫预付费，即先买电，后用电，买的电用完后即自动断电。在预付费结算方式中，普遍采用插卡式，用户先将卡拿到电力局进行充值，再插到用户的电表中，等到卡上的数字走完后进行断电。
在现行的电力***当中，存在着这三种偷窃电方式：一是破坏计量回路；二是利用电能表抗磁干扰效果差的特性，采用强磁铁或者是交变线圈产生干扰磁场，降低电表计量精度，经行偷窃电；三是通过复制购电卡数据进行窃电。对于这些窃电行为，现有技术的保护措施做的不好，给窃电行为留出了漏洞。
发明内容
本实用新型的目的是为了防止在预付费装置中做手脚，从而避免公共的利益造成损失的技术难题，设计了一种电表预付费装置用的防窃电电路，具体采用的方案是：
电表预付费装置用的防窃电电路，结构中包括具有存储单元的中央处理器、与中央处理器连接的读卡接口电路、电表通讯接口电路，以及借助开关电路连接在用户电力线上的断路器，关键是：在电路板结构中增设强磁检测模块电路，强磁检测模块电路采集强磁信号发送至中央处理器的输入端，中央处理器输出控制信号至断路器。
本实用新型通过磁控开关监测强磁干扰，在改进技术中通过监测电压、电流防止破坏计量回路，通过智能购电卡及安全模块ESAM采用3DES加密算法防止复制购电卡数据进行窃电，这种方式下只有知道电力局发行的密钥才能进行购用电信息交互，在没有密钥的情况下仅简单复制卡片信息是没有任何作用的，同时预付费装置的购电卡槽能防止高压攻击短路攻击等措施，从而防止了复制购电卡窃电。同时利用网络接口电路可以实现远程抄表功能，可以监测和了解到每个用户的情况。
附图说明
图1是本实用新型的电路原理框图。
图2是本实用新型中电压监测电路的实施例原理图。
图3是本实用新型中非法开门检测电路的实施例原理图。
附图中，1是读卡接口电路，2是中央处理器，2-1是存储单元，3是电表通讯接口电路，4是开关电路，5是断路器，6是强磁检测模块电路，7是电压监测电路，8是非法开门检测电路，9是网络接口电路，10是手机通讯模块电路，R1-R8是电阻，T1-T4是光耦，D1-D3是二极管，J1是门控开关。
具体实施方式
电表预付费装置用的防窃电电路，结构中包括具有存储单元2-1的中央处理器2、与中央处理器2连接的读卡接口电路1、电表通讯接口电路3，以及借助开关电路4连接在用户电力线上的断路器5，关键是：在电路板结构中增设强磁检测模块电路6，强磁检测模块电路6采集强磁信号发送至中央处理器2的输入端，中央处理器2输出控制信号至断路器5。
本实用新型采用了先进的磁控开关作为主要技术手段，当遇到强磁干扰时，磁控开关动作，输出低电平信号给“单片机及控制电路”滤波一段时间后，确认发生强磁干扰，预付费装置通过当地声光报警及GPRS,CDMA或者短信方式通知责任人发生窃电行为，同时预付费装置通过“开关控制电路”及“高压断路器及电压开关”断开用户用电，当预付费装置通过磁控开关发现强磁干扰消失时输出高电平信号给中央处理器2滤波后，通过开关电路4及断路器5允许用户合闸，从而避免偷窃电行为。
在电路板结构中还设置有电压监测电路7，电压监测电路7实时检测三相电源上的电压信号，发送至中央处理器2的输入端，中央处理器2输出控制信号至断路器5。
在电路板结构中还设置有非法开门检测电路8，非法开门检测电路8借助红外收发对管检测机箱上的门控开关信号，发送至中央处理器2的输入端，中央处理器2输出控制信号至断路器5。
在读卡接口电路1中还设置有与IC卡加密模块配套的解密模块电路。本实用新型通过智能IC卡及安全模块ESAM采用3DES加密算法防止复制购电卡数据进行窃电，这种方式下只有知道电力局发行的密钥才能进行购用电信息交互，在没有密钥的情况下仅简单复制卡片信息是没有任何作用的，同时预付费装置的购电卡槽能防止高压攻击短路攻击等措施，从而防止了复制购电卡窃电。
上述的强磁检测模块电路中用的磁控开关是上海米尔圣传感器有限公司生产的DP06、或DC05、或DC17型号的磁控开关。
上述的电压监测电路7包括三路由限流电阻、光耦和配套二极管连接形成的电流回路，三个光耦的输出端分别连接中央处理器2的输入端。三相电源经过电阻R1、R2、R3限流后，通过光耦T1-T3形成电流回路，正常情况下有电流流过，在光耦的输出端有信号输出。如果有一相电源断开，则相应的输出端无信号输出，中央处理器2判定后，通过手机通讯模块电路10，如GPRS、CDMA或者短信向有关人员发送报警信息。设备实时的通过485通讯线从电表中读取三相电流，并计算其平衡度，正常情况下，平衡度小于设置值。当发现平衡度大于设置值时，通过GPRS、CDMA或者短信向有关人员发送报警信息。
上述的非法开门检测电路8包括具有红外收发对管的门控开关J1、光耦和匹配电阻，光耦输入端连接门控开关J1，光耦输出端连接中央处理器2的输入端。门控开关J1安装在计量箱的门上，当计量箱的门被打开时，J1呈现短路状态，通过光耦T4后输出信号变低，中央处理器2检测到信号变低后，通过手机通讯模块电路10向有关人员发送报警信息。
门控开关J1的原理是一对红外通讯管。在正常关门情况下，红外发送和红外接收管之间的距离小于等于10CM，红外发送管向红外接收管发送加密报文，当红外接收管收到该加密报文，此时J1呈现断路状态。当门被非法打开时，红外通讯管之间的距离大于10CM，使红外接收管收不到加密报文，经过滤波后J1呈现断路状态，产生报警信息。该组红外通讯管这样避免了传统的开门监测可以手动控制的情况，实现安全可靠报警。
在电路板结构中还设置有声光报警装置。
在电路板结构中还设置有网络接口电路9。具有远程抄表功能，可以实时监测用户的用电情况。
在电路板结构中还设置有手机通讯模块电路10。
本实用新型的付费原理是：当用户到电力局预交一定数量的电费后，由电力局工作人员在专门的计算机上通过ESAM安全模块将该用户的缴费信息写到智能IC卡上，然后用户将此智能IC卡的数据插到预付费装置中，用电预付费装置通过与电力局相同的密钥***将智能IC卡解密，将交费数额存到存储单元2-1中，通过开关电路4使高压断路器或低压开关闭合，向用户供电。
向用户供电后，中央处理器2通过电能表通讯总线或者是电能表的脉冲输出线不断统计用户电表中的电度数，计算用户的用电量，并可根据事先设置，将每天的用电量自动报到电力局进行监测。并且实时计算用户剩余的电量，当剩余电量不足一定的额度时，自动向事先设置好的用户手机发送催费短信。如果用户没有及时续费，当剩余电量为0时，通过开关电路4使高压断路器或低压开关断开，停止向用户供电。本预付费装置的卡槽能预防短路及外界干扰，保证了数据的安全性。
Claims (10)
1.电表预付费装置用的防窃电电路，结构中包括具有存储单元（2-1）的中央处理器（2）、与中央处理器（2）连接的读卡接口电路（1）、电表通讯接口电路（3），以及借助开关电路（4）连接在用户电力线上的断路器（5），其特征在于：在电路板结构中增设强磁检测模块电路（6），强磁检测模块电路（6）采集强磁信号发送至中央处理器（2）的输入端，中央处理器（2）输出控制信号至断路器（5）。
2.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在电路板结构中还设置有电压监测电路（7），电压监测电路（7）实时检测三相电源上的电压信号，发送至中央处理器（2）的输入端，中央处理器（2）输出控制信号至断路器（5）。
3.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在电路板结构中还设置有非法开门检测电路（8），非法开门检测电路（8）借助红外收发对管检测机箱上的门控开关信号，发送至中央处理器（2）的输入端，中央处理器（2）输出控制信号至断路器（5）。
4.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在读卡接口电路（1）中还设置有与IC卡加密模块配套的解密模块电路。
5.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：所述的强磁检测模块电路（6）中用的磁控开关是上海米尔圣传感器有限公司生产的DP06、或DC05、或DC17型号的磁控开关。
6.根据权利要求2所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：所述的电压监测电路（7）包括三路由限流电阻、光耦和配套二极管连接形成的电流回路，三个光耦的输出端分别连接中央处理器（2）的输入端。
7.根据权利要求3所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：所述的非法开门检测电路（8）包括具有红外收发对管的门控开关（J1）、光耦和匹配电阻，光耦输入端连接门控开关（J1），光耦输出端连接中央处理器（2）的输入端。
8.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在电路板结构中还设置有声光报警装置。
9.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在电路板结构中还设置有网络接口电路（9）。
10.根据权利要求1所述的电表预付费装置用的防窃电电路，其特征在于：在电路板结构中还设置有手机通讯模块电路（10）。
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|---|---|---|---|---|
| CN106990274A (zh) * | 2017-05-18 | 2017-07-28 | 国网青海省电力公司海西供电公司 | 一种改进型电能表箱 |
| CN115436871A (zh) * | 2022-10-11 | 2022-12-06 | 石家庄科林电气股份有限公司 | 一种基于低功耗的单相电能表防止零线缺失窃电的方法 |
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2011
- 2011-12-07 CN CN2011205045763U patent/CN202330509U/zh not_active Expired - Lifetime
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