一种具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置的制作方法

1.本发明涉及预付费计量技术领域，尤其涉及一种具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置。


背景技术：

2.随着电力领域的迅速发展，电力供应已涉及千家万户，成为人们生活中必不可少的，电力行业目前在推广的带开关型计量装置，作为费控用电改革的主要设备，被越来越多的投入使用，这些设备多是由一台可以跳闸的预付费开关和一台组合互感器组合到一体而成，当用户预交的电费用完之后，开关将接到跳闸指令，完成断电，用户必须重新购电才能继续用电。
3.中国发明专利2016104712131公开了防窃电计量箱，涉及电力计量技术领域，在箱门与箱体之间设有第一锁门总成，第一锁门总成主要包括锁止器、气缸和限位块，在锁止器的内腔中设有滑板，在滑板上固定有第一插销，在滑板与锁止器的内壁之间设有第一弹簧，在第一弹簧的作用下第一插销的作用端穿出锁止器，在滑板上固定有推杆，在箱体的内壁上固定有气缸，在气缸的活塞杆上设有限位块；在箱体的内壁上分别设有滑轨，在两滑轨之间设有可上下调节的横梁，在第一锁门总成的下方设有第二锁门总成，第二锁门总成主要包括电机、门闩和卡条，电机固定在箱体的内壁上，在电机的输出端固定有l形的门闩，在所述箱门的内侧设有l形的卡条。
4.但是，该箱式智能预付费计量装置在使用过程中，受其内部的电子元件影响，温度较高，通常会配备铺设散热机构辅助引导热量传递，而散热机构通常作为一个独立的个体存在，需要用到一个独立的驱动源来带动，如果为了保持装置内部温度稳定就需要大量的散热机构，也就需要大量的驱动源，这对能源的损耗无疑是巨大的，且现今的箱式预付费计量装置为了防止人员窃电，通常会采用锁芯结构，该方式面对常规的人员具有有效的防护能力，但对于具有特种技能的人员来说不具备防窃电能力，该方式也有待改进。
5.同时现有的箱式智能预付费计量装置长时间处于野外潮湿复杂的环境，因此防窃电结构在实际使用时会出现拍摄清晰度降低或者腐蚀损坏等，同时当箱体智能预付费计量装置发生窃电情况后，装置仍然工作时会造成巨大的能源浪费和经济损失。


技术实现要素：

6.本发明的目的是提供一种具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置，解决了现有技术中市场上的箱式智能预付费计量装置在使用过程中，受其内部的电子元件影响，温度较高，但对于具有特种技能的人员来说不具备防窃电能力，同时能源浪费率高，无法检测是否被窃电等问题。
7.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：一种具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置，包括外壳，所述外壳的一侧设有控制器，所述外壳的一侧转动连接有仓门，且仓门的一侧上部设有人脸识别模块，所述人脸识别模块的顶部设有摄像头；
8.所述外壳的内腔底部设有内框，所述内框的底部中心位置处设有预付费计量机构，所述内框的两侧均开设有多组圆孔，所述圆孔的内腔通过驱动装置设有扇叶，所述驱动装置输入端的电量与预付费计量机构输出端的电量正相关；
9.所述外壳的一侧设有多组进风口，所述外壳的另一侧设有多组通气口，所述通气口和进风口均与圆孔相匹配，所述通气口的另一侧设有导风管，所述外壳的底部设有底箱，所述底箱靠近导风管的一侧均匀阵列开设有多组侧孔，所述导风管的输出端与侧孔相连通，所述底箱的一侧均匀阵列设有多组排风孔；
10.所述底箱内部且靠近仓门的一侧设有导热板，所述导热板与底箱侧壁之间底部设有膨胀气囊，所述膨胀气囊的顶部设有滑板，所述滑板的顶部设有距离传感器，所述底箱位于滑板顶部均匀阵列设有多组插孔，所述插孔内滑动连接有插杆，所述插杆的底部与滑板的顶部固定连接，所述插杆与仓门的外壁相接触；
11.所述导风管靠近仓门一侧设有延伸管，所述延伸管的输出端设有清洁孔，所述清洁孔与摄像头和人脸识别模块端相匹配；
12.当所述预付费计量机构输入电量增大时，所述内框内沿通气口排至导风管的热风量增大，一部分热风沿所述延伸管排出，另一部分热风沿所述侧孔进入底箱内并沿排风孔排出，所述底箱内温度升高，所述膨胀气囊体积增大并通过滑板带动顶部的插杆沿插孔向上移动，所述距离传感器检测到的距离值减小；当所述预付费计量机构被窃电时，所述距离传感器检测到的距离值大于与预付费计量机构输入电量相对应的距离值。
13.本发明至少具备以下有益效果：
14.1.本技术通过设置摄像头、人脸识别模块和扇叶等部件的相互配合，通过摄像头和人脸识别模块识别靠近外壳的人员，使得装置具备防窃电功能，其中两个扇叶位进气风扇，另外两个为出气风扇，通过结构上的设计，减少了散热结构所需要用到的驱动源，起到帮助内框进行整体散热的效果，加强了装置的安全性能，保护了财产不受人为影响导致的损失。
15.2.本技术通过设置通气口和防尘网等部件的相互配合，外界的空气方便大量的进入外壳内侧，防尘网防止了外界的杂物进入外壳内侧，通过仓门的设置，减少了外界对装置内部造成的影响。
16.3.本技术通过设置进风口、延伸管、风腔、底箱、膨胀气囊和插杆等部件的相互配合，内框内的热风在扇叶的抽取下沿风腔到达底箱，底箱内温度升高增大对外壳以及内部设备的除湿保护，同时膨胀气囊体积增大，膨胀气囊通过滑板带动顶部的插杆向上移动并与仓门接触卡接，该装置不仅将热风重复利用，变废为宝，提高能源的回收再利用性能，同时还能对各部件的清洁性和稳定性进行进一步的限位保护，增大装置的强度和稳定性。
17.4.本技术通过设置距离传感器和预付费计量机构等部件的相互配合，当预付费计量机构被窃电时，距离传感器检测到的距离值大于与预付费计量机构输入电量相匹配的距离值，控制器向操作中心报警，适应性强，可操作性和可调节性更好，智能检测控制性能优越。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的
附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本发明结构示意图；
20.图2为本发明内框结构示意图；
21.图3为本发明电机结构示意图；
22.图4为本发明扇叶结构示意图；
23.图5为本发明外壳正视剖视示意图；
24.图6为图5中a处放大示意图；
25.图7为本发明外壳左视剖视示意图；
26.图8为图7中b处放大示意图。
27.图中：1、外壳；2、通气口；3、防尘网；4、导风管；5、摄像头；6、人脸识别模块；7、把手；8、铰链；9、仓门；10、内框；11、圆孔；12、预付费计量机构；13、支撑腿；14、电机；15、支架；16、锥齿轮；17、长杆；18、限位块；19、小皮带轮；20、短杆；21、扇叶；22、平板；23、大皮带轮；24、进风口；25、风腔；26、底箱；27、侧孔；28、排风孔；29、延伸管；30、清洁孔；31、导热板；32、膨胀气囊；33、滑板；34、插杆；35、插孔。
具体实施方式
28.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
29.第一实施例
30.参照图1-4，一种具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置，包括外壳1，外壳1的一侧设有控制器，控制器电性控制各电气元件，外壳1的一侧转动连接有仓门9，且仓门9的一侧上部设有人脸识别模块6，并且人脸识别模块6的顶部设有摄像头5，摄像头5安装于相邻的仓门9的外壁，摄像头5的输出端与人脸识别模块6输出端相连接，通过摄像头5和人脸识别模块6共同配合获取外壳1外部信息，进而控制仓门9的打开和关闭，有效地提升装置的安全性和紧闭性。
31.外壳1的内腔底部设有内框10，内框10的底部中心位置处设有预付费计量机构12，预付费计量机构12完成基础的预付费计量控制通电功能，内框10的两侧外壁且沿内框10的竖直方向均开设有贯穿内框10侧壁的圆孔11，圆孔11的内腔通过驱动装置设有扇叶21。
32.驱动装置包括平板22，平板22的两端分别与相邻的圆孔11的内表壁固定连接，扇叶21的一端设有贯穿平板22的短杆20，短杆20的一端通过轴套贯穿平板22与相邻的扇叶21的一端固定连接，短杆20的外圈套接有大皮带轮23，相邻的两个大皮带轮23之间通过皮带缠绕连接，其中一个靠近大皮带轮23的短杆20的一端设有小皮带轮19，内框10的一侧中心位置处设有电机14，且电机14的一端传动连接有锥齿轮16，电机14的两侧均设有限位块18，且限位块18的一侧与相邻的内框10的一侧固定连接，限位块18的内部设有长杆17，长杆17的一端贯穿限位块18设有锥齿轮16。
33.且长杆17的另一端设有小皮带轮19，相邻的两个小皮带轮19之间通过皮带缠绕连接，三个锥齿轮16之间均通过卡齿啮合连接。
34.外壳1的一侧沿外壳1的竖直方向开设有多组贯穿外壳1侧壁的进风口24，外壳1的另一侧沿外壳1的竖直方向开设有多组贯穿外壳1侧壁的通气口2，通气口2和进风口24均与圆孔11相匹配，通过扇叶21转动将风从进风口24吸入，并从通气口2排出，提高通气的效率，进一步提高外壳1和内框10内的降温效果。
35.长杆17的一端通过轴套贯穿相邻的限位块18与相邻的锥齿轮16的一端固定连接，具体的，通过限位块18的设置，帮助了长杆17保持了全程运行的稳定状态。
36.电机14的两侧均设有支架15，且支架15远离电机14的一端与相邻的内框10的一侧固定连接，电机14的输出轴与相邻的锥齿轮16的一端传动连接，具体的，通过支架15的设置，增加了电机14运行状态的稳定性，减少了电机14产生的晃动。
37.仓门9的一侧与相邻的外壳1的内侧壁一侧之间通过铰链8转动连接，且仓门9的一侧设有把手7，具体的，通过仓门9的设置，减少了外界对装置内部造成的影响。
38.使用时，通过人脸识别模块6识别靠近外壳1的人员，通过摄像头5配合人脸识别模块6对靠近外壳1的人员进行抓拍使得装置具备防窃电功能，通过电机14带动其中一个锥齿轮16旋转，通过卡齿的传动带动两个锥齿轮16一并旋转，并分别带动两个长杆17进行旋转，也带动了长杆17固定连接的小皮带轮19，经过皮带的传动带动另一个小皮带轮19带动了短杆20以及扇叶21旋转，短杆20的旋转配合两个大皮带轮23旋转带动扇叶21全体旋转得起来，不同的扇叶21旋转的转向，使得其中两个扇叶21为进气风扇，另外两个为出气风扇，主要的，气体从进风口24进入，并从通气口2排出，完美地帮助了内框10内部的温度进行了导热作业，通过限位块18的设置，帮助了长杆17保持了全程运行的稳定状态，通过支架15的设置，增加了电机14运行状态的稳定性，减少了电机14产生的晃动，通过仓门9的设置，减少了外界对装置内部造成的影响，通过结构上的设计，减少了散热结构所需要用到的驱动源，仅需一个动力源便可驱动装置内部的扇叶21旋转，起到帮助内框10进行整体散热的效果，通过人脸识别模块6和摄像头5的设置，使得装置具备了防窃电的功能，加强了装置的安全性能，保护了财产不受人为影响导致的损失。
39.第二实施例
40.参照图5-8，由第一实施例可知，在实际使用时由于外壳1长时间处于野外环境，因此摄像头5和人脸识别模块6等部件会因为潮湿或者杂质等覆盖其表面进而降低其检测性能，同时外壳1底部由于潮湿环境会造成其结构的损坏，降低对内部结构的保护性和防窃电性能，同时由于仓门9缺少自锁装置，则仓门9的安全防护性能差，尤其的，当遇到窃电时，输入至预付费计量机构12的电量大于预付费计量机构12输出电量，但是该装置缺乏有效的检测报警功能，进而容易造成能源的浪费和经济的损失，为了解决以上问题，提高装置的除湿性能和结构强度，并对窃电进行有效的检测的阻挡，该具有防窃电功能的箱式智能预付费计量装置还包括：驱动装置输入端的电量与预付费计量机构12输出端的电量正相关，因此当预付费计量机构12输出端电量增大时，对应的驱动装置输入端的电量增大，尤其是电机14的输出功率增大，这样就有效的对外壳1和内腔10内的温度进行自适应的调节，即产热越多，散热效率越高，同时还能对预付费计量机构12的输出功率进行检测，对应获取预付费计量机构12是否被窃电情况，装置的可调性和适应性强，且多用性好，检测精准。
41.通气口2的一侧设有导风管4，借助导风管4对通气口2出风进行引导，实现废物利用，通气口2、圆孔11、进风口24、侧孔27和排风孔28的内腔设有防尘网3，借助防尘网3有效
地降低污染，保护内部结构的稳定性和清洁性，导风管4的一侧与外壳1的外壁固定连接，导风管4与外壳1外壁之间形成风腔25，沿通气口2排出的风进入风腔25后向后端继续传递，风腔25主要起到导风引风的作用。
42.外壳1的底部设有底箱26，底箱26的设置可以提高外壳1的高度，进而避免外壳1与地面直接接触后受到雨水潮汽等的侵蚀出现腐蚀变形等情况，底箱26靠近导风管4的一侧均匀阵列开设有多组侧孔27，导风管4的输出端与侧孔27相匹配，风腔25的输出端与侧孔27相匹配27，则沿风腔25排出的热风沿侧孔27进入底箱26内，进而对底箱26以及顶部的外壳1的底部等进行热风烘干，避免其因潮湿等发生损坏，底箱26的一侧均匀阵列设有多组排风孔28，则底箱26内的热风沿排风孔28排出并完成一个热风循环。
43.底箱26内部且靠近仓门9一侧设有导热板31，导热板31具备良好的导热性能，常见导热板31的材料为铜板，导热板31与底箱26侧壁之间底部设有膨胀气囊32，膨胀气囊32的顶部设有滑板33，因此当底箱26内通入热风时，热风借助导热板31良好的导热性能将该热量传递至膨胀气囊32端，膨胀气囊32体积不断增大并带动顶部的滑板33向上移动，滑板33的顶部设有距离传感器，滑板33向上移动时距离传感器检测到的距离值不断减小，底箱26位于滑板33顶部均匀阵列设有多组插孔35，插孔35内滑动连接有插杆34，插杆34的底部与滑板33的顶部固定连接，则而当滑板33向上移动时会带动插杆34不断沿插孔35向上移动，插杆34与仓门9的外壁相接触，插杆34向上移动时会与仓门9外壁相接触，进一步提高对仓门9的卡接保护性能，有效地避免了当预付费计量机构12工作时出现仓门9打开造成人员触电等重大安全事故，且通过插杆34的限位还能对人员进行提醒，避免出现误操作等问题出现。
44.导风管4靠近仓门9一侧设有延伸管29，延伸管29的输出端设有清洁孔30，清洁孔30与摄像头5和人脸识别模块6相匹配，尤其的，当内腔10内扇叶21工作将内部的热风沿通气口2排至内腔25内后，内腔25内的部分热风沿延伸管29的清洁孔30排出，进而可以对摄像头5和人脸识别模块6进行热风清洁，提高摄像头5和人脸识别模块6的清洁性能，避免其长时间处于野外环境降低拍摄清晰度，同时在预付费计量机构12工作时进一步提高摄像头5和人脸识别模块6拍摄性能，避免外来人员在破坏外壳1后进行窃电时发生触电，提高装置的安全性能。
45.内框10靠近仓门9的端部与仓门9相匹配，因此当仓门9打开后，内框10内部的预付费计量机构12直接呈现出来，底箱26的宽度大于外壳1的宽度，这样设计的好处是为插孔35和插杆34留出充足的空间，进一步提高其对仓门9的插接固定性能。
46.底箱26的底部四个拐角处均设有支撑腿13，支撑腿13起到支撑保护的作用，当预付费计量机构12被窃电时，预付费计量机构12的输出电量减小，尤其的是，当沿预付费计量机构12输入电量大于预付费计量机构12的输出电量时，大概率为预付费计量机构12发生被窃电情况。
47.使用时，该装置常常用于野外复杂的环境，当预付费计量机构12正常工作时，预付费计量机构12的输入电量与输出电量相同，因此预付费计量机构12在工作时会产生热量，且由于驱动装置中的电机14的输入端电量与预付费计量机构12的输出端电量正相关，因此控制器控制电机14启动，由第一实施例可知，通过驱动装置带动扇叶21转动。
48.扇叶21转动时沿进风口24向外壳1和内框10内抽取空气，并将内框10内由于预付
费计量机构12工作产生的热量形成热风后沿通气口2排至导风管4的风腔25内，其中风腔25内部分热风沿延伸管29的清洁孔30正对摄像头5和人脸识别模块6排出，借助该热风可以将摄像头5和人脸识别模块6表面附着的灰尘树叶杂质等进行风力吹落，且热风还能对摄像头5和人脸识别模块6附着的雨水潮汽等进行烘干去除，进一步提高摄像头5和人脸识别模块6的拍摄清晰度，保证摄像头5和人脸识别模块6的检测准确性。
49.而风腔25内另一部分热风沿导风管4的输出端到达侧孔27端，并沿侧孔27进入底箱26内部，底箱26内热风含量不断提高，则底箱26可以对顶部的外壳1底部进行热能保护，进而避免外壳1底部由于在潮湿复杂的野外环境发生腐蚀损坏等问题，因此该热风做到废物再利用，高效的回收再利用能源，而底箱26内多余的热风可以沿排风孔28排出，尤其注意的是，为了最大限度地利用空间，可以在底箱26内设置多组承载板，则借助承载板可以方便放置工具材料等，同时借助热风作用有效地避免承载板以及工具材料在潮湿环境下发生腐蚀生锈的问题，同步的，在底箱26侧面设置箱门，该过程均为附属的常规技术手段，在此就不多做赘述。
50.而当热风通入底箱26内时，借助导热板31良好的导热性能将该热量传导至膨胀气囊32端部，膨胀气囊32的体积增大，膨胀气囊32体积增大时带动顶部的滑板33向上移动，滑板33向上移动时带动顶部的插杆34沿插孔35向上移动，顶部的插杆34与仓门9外端部相接触，进而有效地提高对仓门9的限位固定作用，避免在预付费计量机构12工作时仓门9被打开导致人员触电等重大安全事故，同时借助插杆34对仓门9的插接固定可以对外界工作人员进行提醒，而插杆34完全向下回收至插孔35内时工作人员才进行施工。
51.由上述可知，当预付费计量机构12工作电量越大时，对应的产生的热量越多，则借助扇叶21排至内腔25的热风越多，沿内腔25排至底箱26内的热风越多，膨胀气囊32的体积越大，滑板33向上移动的距离越大，距离传感器检测到的距离值越小，因此借助距离传感器检测到的距离值即可快速高效地获取预付费计量机构12的工作情况，从而减少对仓门9的多次打开次数，保证仓门9对内部预付费计量机构12的强度和保护性能，且距离传感器检测到的距离值与预付费计量机构12输入电量具备一定的正相关关系，即预付费计量机构12输入电量越大，对应的距离传感器检测到的距离值越小。
52.尤其的，当预付费计量机构12被窃电时，主要表现在预付费计量机构12输入电量大于预付费计量机构12的输出电量时，此时由于预付费计量机构12输出电量减小，则驱动装置中的电机14的工作功率降低，扇叶21的转速降低，扇叶21对内框10内的降温效果降低，整个内框10以及内部的预付费计量机构12处于高温工作环境，如果不能及时对该窃电过程进行制止，则不仅会造成能源的损失，同时还会造成装置因高温发生损坏。
53.沿内框10排至风腔25的热风量降低，对应的沿风腔25和侧孔27排至底箱26内的热风量降低，底箱26内的温度降低，膨胀气囊32体积减小，滑板33随之向下移动，距离传感器检测到的距离值增大，因此当距离传感器检测到的距离值与预付费计量机构12的输入电量值失去匹配关系，即距离传感器检测到的距离值大于与预付费计量机构12输入电量对应的距离值时，说明预付费计量机构12发生窃电，需要及时对该窃电进行制止，则控制器向操作中心报警，提醒操作中心人员及时到现场察看情况。
54.尤其的是，当膨胀气囊32体积减小带动滑板33向下移动时，滑板33带动顶部的插杆34同步沿插孔35向下移动，则插杆34失去对仓门9外壁的固定限位作用，进而有效地提高
施工人员打开仓门9并对内部的预付费计量机构12进行检测维修的便捷性等，有效的实现了插杆34与预付费计量机构12工作情况得高效匹配性，适应性更强，操作性更好。
55.该装置不仅将热风重复利用，变废为宝，提高能源的回收再利用性能，同时还能提高对各部件的清洁性，且进一步提高限位保护，增大装置的强度和稳定性，尤其的，当预付费计量机构12被窃电时，还能及时作出报警，且对应降低施工人员的工作难度，适应性更强，可操作性和可调节性能更好。
56.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。