专利名称：高供高计计量柜防窃电装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种电力防护用的计量柜，具体地说是计量柜的防窃电装置，它能够对计量柜箱门进行实时监控，当被非法打开时，会及时通过短信息的方式报警，同时还具备远程抄表功能。
背景技术：
高供高计计量是针对大客户用电计费的一种方式，它的计量端安装在
受电变压器的高压侧，通过CT、 PT的变比进行电量的测量，测量设备装在一个特制的计量柜里面，正常情况下，计量柜是密封的，而且外部配备机械锁、表封等安全措施。这些措施在一定程度上可以减少客户窃电现象，但是不能从根本上消除。原因是这些计量柜安装地点比较分散，而且没有远程监控手段，对于一些高明的破坏手段，无法实现远程报警，也就不能及时被发现。机械锁的安全性之差，是人所共知的，手段高明的人，可以很容易开锁，而且不留痕迹；表封通常是电力专用的，但是也容易仿造。如果这些安全措施被破坏，窃电实施后，马上又很快弥补，管理人员很难发现。又由于高供高计的特殊性，窃电行为一旦得手，损失的电量将是非常巨大的。因此，高供高计防窃电装置的研究和应用也越来越被供电企业所重视。实用新型内容
本实用新型就是针对以上不足而提供一种高供高计计量柜防窃电装置，针对高供高计的电能计量装置装在受电变压器的高压侧、窃电实施场所只能发生在计量柜中的特点，采用实时监测计量箱门的状态，当检测到箱门被打开时，通过身份识别，来判断是否合法，如果是非法侵入，则通过短信息报警的方式通知管理者处理异常事件，即使在断电的情况下利用系统的备用电池也能把报警信息发布出去。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是
一种高供高计计量箱防窃电装置，其主要包括主处理器单元、系统管
理单元、行程开关检测单元、身份识别单元、RS485通信单元和实时时钟单元，行程开关检测单元、身份识别单元分别与主处理器单元连接，以判
断箱门是否被打开， 一旦打开，进行身份验证；系统管理单元、RS485通 信单元、实时时钟单元也与主处理器单元连接，以保证装置的稳定性、提 供精确的时钟信息且与电表保持通信；主处理器单元还连接有报警输出单 元，当系统认为非法侵入，及时向管理者输出报警信息。
所述高供高计计量箱防窃电装置，还设有与各单元电路连接的主备电 源切换单元，在外部电源停电的情况下切换到备用电源，防止在停电的情 况下窃电行为的发生。
主处理器单元连接有GSM短信数据单元，报警信息通过短信息的模 式向管理者发送，也可以对电表数据进行定时传输。
主处理器单元采用增强型的单片机W77E058及其外围简单的电路构 成，该单片机含有32K的程序FLASH, 1K外部SRAM，两个串行通信口， 6 个外部中断源、32个通用1/0口，完全满足了系统的需要。
本实用新型可以达到的有益效果是
1、 本实用新型充分采用功能增强型的微处理器技术、光电转换技术、 备用电池切换、GSM数据通信等技术融入到高供高计计量柜防窃电装置中， 实现对计量箱门的实时监控，箱门被非法打开能够及时报警，系统正常工 作中处于休眠状态，外围重要耗电器件处于掉电状态，只有在箱门被打开 触发处理器外部中断，系统才恢复全速运行装态，不影响电量计量的正常 工作，能耗消耗低。
2、 本实用新型箱门的检测是通过行程开关的输出状态判断的，如果计 量柜门被打开，主处理器单元被唤醒，启动外围器件，如果再设定的的时 间内没有进行合法身份的识别，系统认为非法侵入，开始记录被非法操作 的时间及状态并通过短信息形式向管理者报警，同时通过GSM短信息可以 对电表数据进行定时传输。
3、 本实用新型具有主备电源切换单元，既备有可充电电源，在外部电 源停电的情况下切换到备用电源，防止在停电的情况下窃电行为的发生。
图1为本实用新型的逻辑方框图。图2为本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步的描述
如图1、图2所示该高供高计计量箱防窃电装置，主要包括主处理
器单元IV、系统管理单元m、行程开关检测单元I 、身份识别单元n 、RS485
通信单元vi和实时时钟单元vn，行程开关检测单元i 、身份识别单元n分 别与主处理器单元iv连接，以判断箱门是否被打开， 一旦打开，进行身份
验证；系统管理单元m、 RS485通信单元VI、实时时钟单元VII也与主处理 器单元IV连接，以管理输入的检测信号、提供精确的时钟信息且与电表保
持通信；主处理器单元IV还连接有报警输出单元WI，当系统认为非法侵入， 及时向管理者输出报警信息；该装置还设有与各单元电路连接的主备电源
切换单元IX，在外部电源停电的情况下切换到备用电源，防止在停电的情 况下窃电行为的发生；主处理器单元IV连接有GSM短信数据单元V ，报警
信息通过短信息的模式向管理者发送，也可以对电表数据进行定时传输。
其中，主处理器单元IV采用增强型的单片机W77E058及其外围简单的 电路构成，该单片机含有32K的程序FLASH, 1K外部SRAM，两个串行通信 口， 6个外部中断源、32个通用1/0口，完全满足了系统的需要。箱门未 被打开时，单片机W77E058处于休眠状态，系统对GSM短信数据单元V断 电，整个系统基本不消耗电量。接插件J3、接插件J4为两路行程开关的 对外输入接口，它们和电阻R16、电阻R17、芯片U8;'电阻R18、电阻R19、 芯片U9;单片机W77E058的外部中断管脚INT3、 INT5共同组成行程开关 检测单元I，芯片U8、芯片U9为快速光电转换器件PS2701，它能把检测 到的开关量信号通过光电转换为处理器能够识别的电信号，接插件J3、接 插件J4外接行程开关(数字量输出器件)，箱门关闭情况下，行程开关为 开放信号，PS2701输出为高电平，不能触发系统唤醒，箱门打开，行程开 关为闭和信号，PS2701输出为低电平，这个低电平使处理器进入中断状态， 唤醒系统，然后单片机W77E058待身份识别。接插件J7、芯片TVS7与单 片机W77E058相应23、 24管脚组成系统身份识别单元II ，身份识别卡是 一个加密的12C数据接口的器件，它上面记录持卡人的身份、属性的信息，与系统组成一个完整的校验体系，芯片TVS7的作用是保证识别卡在带电热 插拔的情况下保护电路。芯片U3、电阻R3、开关K1组成系统管理单元III， 它主要负责系统的上电复位，看门狗复位，防止异常情况下程序跑飞，保 证系统的稳定性。芯片U2为时钟芯片，其与周围电路共同构成时钟单元， 单片机W77E058通过它进行定时发送电表数据，另外他内含2KB的非易失 性SRAM，可以存储一些系统参数信息。芯片U4、芯片U5及与其相连的电 子元件共同组成系统的通信部分，一个GSM短信数据单元V与GSM短信模 块通信，， 一个RS485通信单元VI与电表通信。另外插接件J2、芯片Q1、 电阻R9为系统可控制的电源供给输出口，可为GSM短信模块供电，发送数 据及报警信息时才控制通电工作，最大限度地节省功耗，可抑制二极管 TVS1-TVS6、电容C12-C15组成RS485输出信号的保护网络。芯片U6是宽 电压电源模块，它的输入电压为85VAC—264VAC，使系统能够在高供高计 的PT 二次端稳定运行。芯片U7、电阻R6、电阻R7、发光管LED3、电池 Bl、 二极管Dl为主备电源切换单元IX，芯片U7是一个锂电池充电专用芯 片，它能够自动对可充电电池充电/停止工作，发光管LED3为充电指示标 示，Dl为大电流肖特基二极管，它的作用是主电源有电时，由于主电源电 压要高于备用电源电压，二极管D1处于截至状态，当主电源停电时备用电 源通过二极管D1自动导通，给系统供电。B1为可充电锂电池。扬声器BEEP1、 发光二极管LED2及其外围电路组成系统的报警输出单元VD1，当箱门被非法 打开时，单片机W77E058控制扬声器BEEP1、发光二极管LED2发出声光报
权利要求1、一种高供高计计量箱防窃电装置，其主要包括主处理器单元、系统管理单元、行程开关检测单元、身份识别单元、RS485通信单元和实时时钟单元，其特征在于行程开关检测单元、身份识别单元分别与主处理器单元连接，以判断箱门是否被打开，一旦打开，进行身份验证；系统管理单元、RS485通信单元、实时时钟单元也与主处理器单元连接；主处理器单元还连接有报警输出单元，当系统认为非法侵入，及时向管理者输出报警信息。
2、 如权利要求l所述高供高计计量箱防窃电装置，其特征在于还设有与各单元电路连接的主备电源切换单元，在外部电源停电的情况下切换到备用电源。
3、 如权利要求l所述高供高计计量箱防窃电装置，其特征在于主处理器单元连接有GSM短信数据单元，报警信息通过短信息的模式向管理者发送，也对电表数据进行定时传输。
4、 如权利要求1所述高供高计、计量箱防窃电装置，其特征在于主处理器单元采用增强型的单片机W77E058及其外围简单的电路构成。
专利摘要本实用新型公开一种高供高计计量箱防窃电装置，其主要包括主处理器单元、系统管理单元、行程开关检测单元、身份识别单元、RS485通信单元和实时时钟单元，行程开关检测单元、身份识别单元分别与主处理器单元连接，以判断箱门是否被打开，一旦打开，进行身份验证；系统管理单元、RS485通信单元、实时时钟单元也与主处理器单元连接，以保证装置的稳定性、提供精确的时钟信息且与电表保持通信；主处理器单元还连接有报警输出单元，当系统认为非法侵入，及时向管理者输出报警信息。本实用新型实现了对计量箱门的实时监控，箱门被非法打开能够及时报警，并且在停电的情况下依然能够防止窃电的发生，同时具备远程抄表功能。
文档编号G01R11/24GK201397354SQ20082023075
公开日2010年2月3日 申请日期2008年12月11日 优先权日2008年12月11日
发明者晖 吴, 张海鹏, 张鸿雁, 徐二强, 梁青云, 罡 牛, 睿 赵, 琰 郑 申请人:河南省电力公司郑州供电公司;郑州华力信息技术有限公司