一种防底板钻孔窃电电能表的制作方法

技术领域：

本发明属于电能表设备技术领域，具体涉及一种防底板钻孔窃电电能表，以简单的结构和灵敏的反应能力及时准确的检测窃电行为的发生。

背景技术：
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电能表是用来测量电能的仪表，又称电度表，火表，千瓦小时表，指测量各种电学量的仪表；电子式电能表是通过对用户供电电压和电流实时采样，采用专用的电能表集成电路，对采样电压和电流信号进行处理并相乘转换成与电能成正比的脉冲输出，通过计度器或数字显示器显示的物理器械；电子式电能表具有功能强大和易扩展、准确度等级高且稳定、启动电流小且误差曲线平整、频率响应范围宽、受外磁场影响小、便于安装使用以及过负荷能力大的特点；电子式电能表与机械式电能表相比有明显优势：防窃电能力强、计量精度高、负荷特性较好、误差曲线平直、功率因数补偿性能较强、自身功耗低，特别是其计量参数灵活性好、派生功能多；由于单片机的应用给电能表注入了新的活力，这些都是一般机械表难以做到的；但是早期的电子式电能表也有一些明显的不足，如工作寿命较短、易受外界干扰、工作可靠性不及机械式电能表等。

电能表在实际使用过程中，出现了各种方式的窃电行为，防窃电的电能表应运而生，目前的防窃电技术方案繁多，主要包括结构上防开盖窃电技术，检测火线与零线电流异常防窃电技术和防强磁窃电技术等。中国专利201710345570.8公开的一种单相智能防窃电电能表包括底座，底座由底板、左侧板、右侧板和前侧板包围而成的盒体并在顶端和后端形成开口，底座中安装有靠其前端位置的支架，支架上安装有线路板，线路板的最低位置的高度大于底座最高位置的高度1.5倍以上，线路板电连接有位于底座中的电流采样分流器和互感器且线路板的上部安装有液晶显示屏，底座中还设有靠其后端位置的接线端子架，接线端子架设有与线路板电连接的接线端子以及用于锁紧外连接电线至接线端子的锁紧件，底座还配有遮盖住线路板的第一盖和遮盖住接线端子架的第二盖；中国专利201621403160.1公开的一种带电压互感器和电流互感器的单相智能防窃电电能表包括微处理器，电源模块与微处理器电连接在一起，锂电池模块与电源模块电连接，微处理器周围还连接有按键输入模块、存储器模块、电能脉冲输出模块、红外接口模块、lcd驱动及显示模块以及电压采样电路和电流采样电路，微处理器用于对电压采样电路和电流采样电路采集的信号进行处理并通过存储器模块进行处理结果存储、通过电能脉冲输出模块进行电量计量参数输出、通过红外接口模块与外接装置进行红外通讯、通过lcd驱动及显示模块进行结果显示，电源模块与微处理器、红外接口模块和电压采样电路电连接并为其供电，锂电池模块连接电源模块用于为电能表进行应急供电，按键输入模块连接微处理器用于对电能表进行按键操作，存储器模块连接微处理器用于对电能表的电能计量信息进行存储，电能脉冲输出模块连接微处理器用于输出电能表电量计量参数，用于对电能表进行校表和远程抄表，红外接口模块连接微处理器用于使电能表与外接装置进行红外通讯，lcd驱动及显示模块连接微处理器用于显示电能表计量信息以及按键信息，电压采样电路连接微处理器和电源模块，电源模块为电压采样电路提供电源，电压采样电路采集电能表的电压信息并输入到微处理器中，电流采样电路包括连接在电能表火线输入和输出端上的锰铜分流器以及连接在电能表零线输入和输出端上的电流互感器，电压互感器串联在锰铜分流器上或者串联在电流互感器上，锰铜分流器用于进行电能表火线电流信号采集，电流互感器用于进行电能表零线电流信号采集，电压互感器用于在锰铜分流器或者电流互感器有电流流过时产生电压为电能表供电；中国专利201620780424.9公开的一种触针接插式防窃电电能表箱包括箱体、箱门、电量表固定板、电量表体固定座、接线端子排及进线电缆，电量表固定板设置在箱体内，电量表固定板上设有电量表体固定座，电量表体固定座上设有导电触针，电量表体固定座的上方对应设有电量表安装框，电量表体固定座的下方对应设有接线端子排，接线端子排与进线电缆相连，接线端子排与箱体进线电缆孔之间设有波纹管；中国专利201520853525.x公开的一种基于iec62056标准的单相防窃电电能表包括信号采集模块、信息管理模块、电源模块和通信模块，信号采集模块的输出端与信息管理模块的输入端电连接，信息管理模块与通信模块电连接，电源模块分别与信息测量模块、信息管理模块、通信模块电连接，其中，信号采集模块包括第一分流器、第二分流器、电阻分压网络、第一计量模块、第二计量模块，第一分流器的输出端与第一计量模块的第一输入端电连接，电阻分压网络的第一输出端与第一计量模块的第二输入端电连接，第一计量模块的输出端与信息管理模块的第一输入端电连接；第二分流器的输出端与第二计量模块的第一输入端电连接，电阻分压网络的第二输出端与第二计量模块的第二输入端电连接，第二计量模块的输出端与信息管理模块的第二输入端电连接；以上专利产品均不适用于防止通过电能表箱体底部钻孔窃电的行为，这种窃电方式是通过电能表底板钻的孔改造内部接线方式进行窃电，由于电能表的底板悬挂在墙上，其具有隐蔽性强和外部难以发现的特点，电能管理部门也难以应对。因此，研发设计一种结构简单、反应灵敏和准确检测窃电行为发生的防底板钻孔窃电电能表，能够防止电力的浪费与损失，具有社会和经济价值。

技术实现要素：
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本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种结构简单、反应灵敏和准确检测窃电行为发生的防底板钻孔窃电电能表，能够防止电力的浪费与损失，为现有电能表窃电防护提供一种有效的途径。

为了实现上述目的，本发明涉及的防底板钻孔窃电电能表的主体结构包括检测电路板、通孔、导体、主电路板、直通柱、螺钉、平垫圈和电能表外壳；其特征在于板状结构的检测电路板的上部开设有圆形结构的通孔，检测电路板的底部开设有圆形结构的通孔，检测电路板通过线型结构的导体与板状结构的主电路板电连接，主电路板的上表面设置有圆柱形结构的直通柱，检测电路板通过检测电路板的上部的通孔、直通柱和带有螺纹的螺钉与主电路板连接，检测电路板与螺钉的钉帽之间设置有圆环形板状结构的平垫圈，检测电路板通过检测电路板的底部的通孔和螺钉与内空式盒状结构的电能表外壳的底部连接，主电路板与电能表外壳的下部连接。

本发明涉及的检测电路板的上表面满铺有作为传感器的铜丝线，铜丝线的线径为0.2mm，检测电路板的外部形状与电能表外壳的形状相适应，检测电路板上集成有窃电检测模块；导体包括软导线和其他导体接线转接头；主电路板为检测电路板提供电量支持，主电路板上集成有电源模块、单片机模块和外围电路模块，外围电路模块的电路结构为，光耦uk2的输出引脚的一端接地，光耦uk2的输出引脚的另一输出端分别连接电阻rk1、电阻rk5和电阻rk7，电阻rk1的另一端与主电路板的v9811芯片的com011引脚相连，电阻rk5的另一端与主电路板的v9811芯片的mvdd引脚相连，电阻rk7的另一端与主电路板的v9811芯片的sp1引脚相连，光耦uk2的输入引脚分别与电阻rk6和电容c1相连，电阻rk6的另一端与主电路板的v9811芯片的chvdd引脚相连，电容c1的另一端分别与连接光耦uk2的输入引脚的另一端和插座j1的2端相连，插座j1的另一端接地；直通柱的作用是固定限位检测电路板；螺钉为自攻结构的螺钉；平垫圈能够减少检测电路板与螺钉之间的摩擦，隔离检测电路板与螺钉，防止检测电路板与螺钉的松脱；电能表外壳的内部设置有常规电能表的部件。

本发明涉及的防底板钻孔窃电电能表使用时，电能表的底板没有被钻孔时，光耦uk2持续发出光信号，单片机模块的接收端为低电平信号；当底板被钻孔时，窃电检测模块发出电信号，光耦uk2中断光信号的发出，单片机模块的接收端为高电平信号，检测电路板向主电路板发出窃电报警信号，电路板发出窃电声光报警信号通知工作人员。

本发明涉及的单片机模块开始运行后，首先执行除窃电检测外的其他程序，当检测电路板检测到窃电信号后将窃电信号上传至主电路板，主电路板发出相应的报警显示信号检测电路板没有检测到窃电信号的时间段，单片机模块循环执行除窃电检测外的其他程序。

本发明涉及的检测电路板与主电路板采用卡扣式连接方式。

本发明与现有技术相比，基于原有电能表电源模块、单片机模块和外围电路模块的基础，在电能表底壳增加与主电路板相连的设置有传感器的检测电路板，主电路板和检测电路板之间通过检测电信号的高低电平判断是否为窃电模式，利用单片机、外围电路和印制电路板相结合的技术，通过软硬件配合检测方式解决电能表底板被钻孔窃电不易被发现的问题，检测电路板根据电能表的不同形状制作而成，检测电路板的电路设计能够适用于不同电能表型结构；其结构简单，设计理念新颖、独特，软件模块不占用资源，生产成本低，检测灵敏可靠，实用性强，使用范围广，适合工业化批量生产。

附图说明：

图1为本发明的主体结构原理示意图。

图2为本发明涉及的检测电路板的结构原理示意图。

图3为本发明涉及的主电路板的电路结构原理示意图。

图4为本发明涉及的主电路板的工作原理示意图。

图5为本发明涉及的检测电路板和主电路板连接关系示意图。

具体实施方式：

下面通过实施例并结合附图对本发明作进一步说明。

实施例1：

本实施例涉及的防底板钻孔窃电电能表的主体结构包括检测电路板1、通孔2、导体3、主电路板4、直通柱5、螺钉6、平垫圈7和电能表外壳8；板状结构的检测电路板1的上部开设有2个圆形结构的通孔2，检测电路板1的底部开设有1-2个圆形结构的通孔2，检测电路板1通过线型结构的导体3与板状结构的主电路板4电连接，主电路板4的上表面设置有2个圆柱形结构的直通柱5，检测电路板1通过检测电路板1的上部的通孔2、直通柱5和带有螺纹的螺钉6与主电路板4连接，检测电路板1与螺钉6的钉帽之间设置有圆环形板状结构的平垫圈7，检测电路板1通过检测电路板1的底部的通孔2和螺钉6与内空式盒状结构的电能表外壳8的底部连接，主电路板4与电能表外壳8的下部连接。

本实施例涉及的检测电路板1的上表面满铺有作为传感器的铜丝线，铜丝线的线径为0.2mm，检测电路板1的外部形状与电能表外壳8的形状相适应，检测电路板1上集成有窃电检测模块；导体3包括软导线和其他导体接线转接头；主电路板4为检测电路板1提供电量支持，主电路板4上集成有电源模块、单片机模块和外围电路模块，外围电路模块的电路结构如图3所示，光耦uk2的输出引脚的一端接地，光耦uk2的输出引脚的另一输出端分别连接电阻rk1、电阻rk5和电阻rk7，电阻rk1的另一端与主电路板4的v9811芯片的com011引脚相连，电阻rk5的另一端与主电路板4的v9811芯片的mvdd引脚相连，电阻rk7的另一端与主电路板4的v9811芯片的sp1引脚相连，光耦uk2的输入引脚分别与电阻rk6和电容c1相连，电阻rk6的另一端与主电路板4的v9811芯片的chvdd引脚相连，电容c1的另一端分别与连接光耦uk2的输入引脚的另一端和插座j1的2端相连，插座j1的另一端接地；直通柱5的作用是固定限位检测电路板1；螺钉6为自攻结构的螺钉；平垫圈7能够减少检测电路板1与螺钉6之间的摩擦，隔离检测电路板1与螺钉6，防止检测电路板1与螺钉6的松脱；电能表外壳8的内部设置有常规电能表的部件。

本实施例涉及的防底板钻孔窃电电能表使用时，电能表的底板没有被钻孔时，光耦uk2持续发出光信号，单片机模块的接收端为低电平信号；当底板被钻孔时，窃电检测模块发出电信号，光耦uk2中断光信号的发出，单片机模块的接收端为高电平信号，检测电路板1向主电路板4发出窃电报警信号，主电路板4发出窃电声光报警信号通知工作人员。

本实施例涉及的单片机模块的工作流程是：单片机模块开始运行后，首先执行除窃电检测外的其他程序，当检测电路板1检测到窃电信号后将窃电信号上传至主电路板4，主电路板4发出相应的报警显示信号检测电路板1没有检测到窃电信号的时间段，单片机模块循环执行除窃电检测外的其他程序。

实施例2：

本实施例涉及的防底板钻孔窃电电能表的主体结构与实施例1相同，不同之处在于，检测电路板1与主电路板4采用卡扣式连接方式。