专利名称：电子控制电功率表的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于测量一个测量目标系统所消耗的电功率量的电子控制电功率表(electric power meter)。
背景技术：
现在，用于测量诸如家中、工厂或者办公室所消耗的电功率量等的电功率数据的电子控制电功率表已经越来越普遍。这种电子控制电功率表具有电功率计算单元，用于测量并计算测量目标系统的电功率；控制单元，用于将电功率计算单元计算的计算结果编辑成诸如所消耗的电功率量或最大消耗电功率等的电功率数据；以及显示单元，用于显示由所述控制单元编辑的电功率数据。
同样地，已知的用于存储测量数据的方法包括电表检查系统，用于在测量装置外部提供RF标签并且通过手持终端等设备手动地将诸如测量数据等的必要数据输入RF标签(例如，参见日本专利申请公开No.2003-323686)，以及测量装置和测量系统，用于将诸如测量数据等的必要数据存储到在测量装置内部或外部提供的RF标签中(例如，参见日本专利申请公开No.2001-147144)。
同样地，已知的用于通过切断电压一侧的输入来阻止非法使用的电功率表包括这样一种电功率表，其特征在于，该电功率表提供具有很难移除的电压短接片(voltage shortening piece)的接线盒(例如，参见日本专利申请公开No.2001-74780)。
然而，在通常的电子控制电功率表中，没有提供检测用电者的非法使用情况的方法。电子控制电功率表通过检测电压和电流来计算电功率量，这样就能够通过不提供电压来使电功率计算结果从电子控制电功率表的角度来看得到减少或为零。由于能够使电子控制电功率表所测量的量减少或者为零而不用阻断对用电者的电力供给，因此，近年来出现了许多通过切断提供给电子控制电功率表的电压检测单元的电压来进行非法使用的现象。相应地，由于电功率表被用于电力消费者的电费交易，因此就需要避免或检测出非法使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够检测如上所述电功率的非法使用的电子控制电功率表。
根据本发明的一个方面，提供一种电子控制电功率表，包括电压检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电压；电流检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电流；电功率计算单元，被配置用于通过将电压检测单元的检测信号与电流检测单元的检测信号相乘，来获得测量目标系统所消耗的电功率量；以及异常判断单元，被配置用于当电流检测单元检测出电流且电压检测单元没有检测出电压时，判断出现了异常。
本发明的其它特征和优点将通过下文结合附图进行的具体描述变得更加清楚。
图1是示出根据本发明第一实施例的电子控制电功率表的内部结构的方框图。
图2是示出在图1所示的电子控制电功率表中使用的无线电发送/接收存储器装置的内部结构的方框图。
图3是示出根据本发明第二实施例的电子控制电功率表的内部结构的方框图。
图4是示出在图3所示的电子控制电功率表中使用的存储器装置的内部结构的方框图。
具体实施例方式
现在参考图1和图2具体描述根据本发明的电子控制电功率表的第一实施例。
图1示出了根据本实施例的电子控制电功率表的内部结构。
在图1所示的电子控制电功率表中，提供了连接电力线与电子控制电功率表主体的接线盒1，该接线盒1具有在电源一侧上的端子1S、2S和3S以及在负载一侧上的端子1L、2L和3L。应该注意，在本实施例中，电子控制电功率表适合为单相三线型电功率表。
电功率计算单元2计算所消耗的电功率量，并且它具有电流检测单元2a，用于检测1S和1L之间的电流(1边电流)；电流检测单元2b，用于检测3S和3L之间的电流(3边电流)；电压检测单元2c，用于检测1S和2S之间的电压(1边电压)和3S和2S之间的电压(3边电压)；以及电功率乘法单元2d，用于将1边电流与1边电压相乘并且将3边电流与3边电压相乘。
控制单元3包括微计算机或类似装置，用于将所述电功率计算单元2的计算结果编辑为电功率数据，并且控制所述电功率数据的存储和显示。应该注意，在此电功率数据是指有关用电者所消耗的电功率的数据，例如测量目标系统所消耗的电功率量、最大消耗电功率等等。
断路器4在控制单元3判断出异常的情况下，例如在非法使用的情况下切断电流，并且它具有第一断路器4a，用于切断1S和1L之间的电流(1边电流)，以及第二断路器4b，用于切断3S和3L之间的电流(3边电流)。断路器4的切断操作由控制单元3进行控制。
显示装置5包括液晶显示器或类似装置，用于在控制单元3判断出异常的情况下，例如在非法使用的情况下显示异常信息，或者用于显示由控制单元3计算的电功率数据。
通信单元6包括诸如电流回路等的接口电路，并且通过外部传输控制装置连接到电话线或网络，用于在判断出异常的情况下，例如在非法使用的情况下向外界发送异常信息，或者发送由控制单元3获得的电功率数据。
提供无线电传输单元7，用于在判断出异常的情况下，例如在非法使用的情况下，以无线电信号的形式向附加到本实施例的电子控制电功率表外部的无线电发送/接收型存储器装置8发送异常信息，或者发送由控制单元3获得的电功率数据。无线电传输单元7的传输操作由控制单元3进行控制。
无线电发送/接收型存储器装置8包括能够通过使用无线电信号读取或写入的非易失性半导体存储器，例如所谓的RF标签或IC标签，用于存储由无线电传输单元7发送的异常信息或电功率数据。所述无线电发送/接收型存储器装置8粘合在作为电子控制电功率表的主体的电功率测量单元10A的外壳面上。
在此，所述无线电发送/接收型存储器装置8可以具有例如图2所示的内部结构，它具有用于发送或接收无线电信号的天线201，用于通过天线201发送或接收无线电信号的发送/接收单元202，以及由例如铁电存储器(F-RAM)等的非易失性存储器形成的存储器单元203，它具有存储由发送/接收单元202接收的异常信息或者电功率数据以及诸如先前数据获取日期以及用电者1D编号等数据的功能，并且具有读出所存储的诸如异常信息或者电功率数据等数据以通过发送/接收单元202发送出去的功能。
接下来，将详细描述本实施例的电子控制电功率表的操作。
电功率计算单元2计算由用电者所消耗的电功率量并且将计算结果通知给控制单元3。控制单元3将计算结果转换成例如所消耗的电功率量的电功率数据、存储所述数据并且将该数据显示到显示装置5上。
在此，如果用电者能够使电功率表所测量的量减少或者为零，那么就可减少电费。出于这个原因，在近些年就出现了许多通过将连接到电压检测单元2c的信号线在1S一侧或3S一侧或者在两侧与1S端子和3S端子断开来进行非法使用的现象。在这种情况下，1S和1L之间的电流线以及3S和3L之间的电流线还保持连接，因此仍然可以对负载一侧实行供电，但是却使电功率表所测量的量减少或者为零。举例来说，在仅仅在1S一侧或3S一侧切断电压的情况下，所测量的量将变为大约一半。而当在1S一侧和3S一侧切断电压的情况下，所测量的量将为零。
然而，在本实施例的电子控制电功率表中，即便在实行了这样的非法操作的情况下，非法操作也能够通过如下方式被检测出来。即，当电流检测单元2a和2b作为使用负载的结果分别检测出1边电流和3边电流，而电压检测单元2c检测出1S端子一侧和3S端子一侧的电压为0时，就表明存在非法使用。出于这个原因，当电流检测单元2a检测出电流而1S一侧的电压有效地为0时，或者当电流检测单元2b检测出电流而3S一侧的电压有效地为0时，控制单元3判断出存在非法操作。
而后，判断出存在非法操作的控制单元3通过无线电传输单元7将表示存在非法操作的异常信息存储到无线电发送/接收型存储器装置8中。此外，控制单元3还通过无线电传输单元7将电子控制电功率表的测量数据存储到无线电发送/接收型存储器装置8中。
这样，例如，当电表检查员每月一次地收集测量值时，电表检查员取下RF标签形式的无线电发送/接收型存储器装置8并且将它带回办公室，在办公室中读出测量值并且检查是否存在非法操作，这样就能避免非法电费交易。应该注意，可以通过在取下RF标签的同时粘合一个没有写入任何数据的RF标签来在下一次检查电表时获得测量值和异常信息。
同样，判断出存在非法操作的控制单元3也可以将表示存在非法操作的异常信息显示在显示装置5上。
判断出存在非法操作的控制单元3还可以例如经由通信单元6通过使用电话线和e-mail将表示存在非法操作的异常信息发送给位于办公室内的中心设备。
此外，判断出存在非法操作的控制单元3还可以向断路器4a和4b发出切断命令，以使断路器4a和4b切断电流线来停止向负载实行供电，从而避免非法操作。
如上所述，根据本实施例，可以提供一种当存在非法使用时，能够检测异常，作为异常信息存储、发送或者显示这一事实，并且停止向负载实行供电的电子控制电功率表。
下面将参考图3和图4详细描述根据本发明的电子控制电功率表的第二实施例。
图3示出了根据本实施例的电子控制电功率表的内部结构。
图3所示的电子控制电功率表与第一实施例的电功率表之间的区别在于，不同于第一实施例中通过无线电传输单元7将异常信息和电功率数据存储在外部附加的无线电发送/接收型存储器装置8，本实施例在作为电子控制电功率表的主体的电功率测量单元10B的内部提供存储器装置9，并且将这些数据存储在存储器装置9中。所述存储器装置9具有无线电传输功能以及如图4所示的内部结构。存储器装置9包括能够通过无线电信号读取或写入的非易失性半导体存储器，例如所谓的RF标签或IC标签，它的存储和读取操作由电连接的控制单元3来控制，但是数据也可以通过使用从电子控制电功率表外部进入的无线电信号来读取。
存储器装置9具有如图4所示的内部结构，它具有例如天线401，用于从例如具有无线电信号产生功能的手持终端等外部设备发送或接收无线电信号，以及发送/接收单元402，用于将天线401接收的诸如先前数据获取日期以及用电者ID编号等数据存储到存储器单元403中，并用于将存储在存储器单元403中的诸如所消耗的电功率量、最大消耗电功率等电功率数据以无线电信号的形式发送出去。
存储器单元403包括例如铁电存储器(F-RAM)等的非易失性存储器，它具有存储通过天线401和发送/接收单元402使用无线电信号设置的诸如先前数据获取日期以及用电者ID编号等数据的功能，以及存储诸如通过控制电路404由电子控制电功率表的主体的控制单元3输入的诸如电功率数据等数据的功能。控制电路404控制对于外部的电子发送和接收，以通过经由总线或类似设施电连接到控制单元3来读取或写入数据。
判断出存在非法操作的控制单元3将异常信息和电功率数据存储到存储器装置9中。通过由具有无线电发送和接收功能的手持终端或类似装置读出存储在存储器装置9中的异常信息和电功率数据，并且检查是否存在非法操作，这样就能避免非法电费交易。
另一方面，在执行无线电发送和接收的通常情况下，需要很大的电功率来进行无线电发送和接收。但是，在发生切断电压线的非法操作的情况下，不能期望通过使用外部电源来操作电子控制电功率表，因此必须通过使用内部备用电池等类似装置作为电源来操作电子控制电功率表。在执行无线电发送和接收的通常情况下，由于需要大功率消耗，因此大容量的备用电池等类似装置是必要的，但是本实施例的存储器装置9可以通过使用来自外部的无线电信号作为电源来进行操作，并且不需要备用电池等类似装置，这样就能够充分地为电子控制电功率表提供紧凑电源。
如上所述，根据本实施例，可以为电子控制电功率表提供紧凑电源，使其能够在存在非法使用时检测异常，作为异常信息存储、发送或者显示这一事实，并且停止向负载实行供电。
这样，根据本发明，可以在电子控制电功率表上检测出非法使用，从而能避免非法电费交易。
应该注意，除了上面已经提到的实施方式，在不背离本发明的新颖和有益的特征的情况下可以对上述实施例进行各种修改和变化。相应地，这些修改和变化都包含在附随的权利要求书的范围之内。
权利要求
1.一种电子控制电功率表，包括电压检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电压；电流检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电流；电功率计算单元，被配置用于通过将电压检测单元的检测信号与电流检测单元的检测信号相乘，来获得测量目标系统所消耗的电功率量；以及异常判断单元，被配置用于当电流检测单元检测出电流且电压检测单元没有检测出电压时，判断出现了异常。
2.根据权利要求1所述的电子控制电功率表，还包括无线传输单元，被配置用于将表示存在异常判断单元判断出的异常的异常信息以无线电信号的形式发送出去；以及存储器装置，提供于包含电压检测单元、电流检测单元、电功率计算单元、异常判断单元和无线电传输单元的电功率测量单元的外部，被配置用于存储由无线电传输单元以无线电信号形式发送的异常信息。
3.根据权利要求1所述的电子控制电功率表，还包括存储器装置，被配置用于存储表示存在异常判断单元判断出的异常的异常信息，所述异常信息可以通过使用来自外部设备的无线电信号从所述存储器装置中读出。
4.根据权利要求1所述的电子控制电功率表，还包括显示单元，被配置用于显示表示存在异常判断单元判断出的异常的异常信息。
5.根据权利要求1所述的电子控制电功率表，还包括通信单元，被配置用于向外界通知表示存在异常判断单元判断出的异常的异常信息。
6.根据权利要求1所述的电子控制电功率表，还包括具有电源一侧端子和负载一侧端子的接线盒；以及连接在所述接线盒的电源一侧端子和负载一侧端子之间的断路器，被配置用于当异常判断单元判断出存在异常时执行切断操作。
全文摘要
本发明公开了一种电子控制电功率表，能够当存在非法使用时检测异常，所述电子控制电功率表包括电压检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电压；电流检测单元，被配置用于检测测量目标系统的电流；电功率计算单元，被配置用于通过将电压检测单元的检测信号与电流检测单元的检测信号相乘，来获得测量目标系统所消耗的电功率量；以及异常判断单元，被配置用于当电流检测单元检测出电流且电压检测单元没有检测出电压时，判断出现了异常。
文档编号G01R21/00GK1841073SQ20061007104
公开日2006年10月4日 申请日期2006年3月31日 优先权日2005年3月31日
发明者丸山桂 申请人:株式会社东芝