本發(fā)明涉及一種智能電表及其智能控制系統。

背景技術：

1、智能電表作為現代電力系統中不可或缺的終端計量設備，已經廣泛應用于工業(yè)和民用電力供應系統中。隨著物聯網技術和智能化技術的快速發(fā)展，智能電表不僅具備了傳統電表的基本計量功能，還實現了遠程數據傳輸、用電行為分析、負荷管理等多項智能化功能。目前，智能電表已經發(fā)展出多種型號，能夠滿足不同場景下的用電計量和管理需求。

2、在實際應用中，智能電表通過內置的微處理器和通信模塊，可以實時采集用電數據，并將這些數據傳輸至電力管理系統。這些數據不僅包括基本的用電量信息，還包括電壓、電流、功率因數等多個電氣參數。通過這些數據的分析，電力供應部門可以實現用電行為監(jiān)測、負荷預測和電費自動結算等功能，大大提高了電力管理的效率和準確性。

3、然而，在電力使用過程中，非法竊電行為仍然是一個嚴重的問題。雖然現有的智能電表已經具備了竊電行為檢測功能，能夠通過分析異常用電數據來識別可能存在的竊電情況，并將警報信息通過移動設備推送給相關管理人員，但這種被動的告警機制存在明顯的局限性。

4、首要問題是，當智能電表檢測到竊電行為并發(fā)出警報后，這些警報信息往往以手機短信或app推送的形式發(fā)送給管理人員。然而，在實際情況中，管理人員可能因為各種原因（如夜間休息、工作繁忙、手機靜音等）而未能及時注意到這些警報信息。這種延遲響應導致竊電行為能夠持續(xù)進行，造成大量電能的非法消耗。

5、更為嚴重的是，在竊電期間，智能電表會持續(xù)記錄異常的用電量，這不僅造成了電力資源的浪費，還可能導致電表內部元件因長時間過載而損壞。同時，持續(xù)的竊電行為還會影響電網的供電質量，給其他正常用戶帶來不良影響。

6、此外，現有的智能電表在發(fā)現竊電行為后，仍然保持供電狀態(tài)，這實際上為竊電者提供了繼續(xù)違法的機會。這種被動的監(jiān)測方式不僅無法有效遏制竊電行為，還增加了電力企業(yè)的經濟損失和管理成本。

7、因此，開發(fā)一種能夠主動應對竊電行為的智能電表系統具有重要意義。這種系統不應該僅僅依賴人工干預，而是需要具備自動斷電等主動防護功能，在檢測到竊電行為時能夠及時切斷電源，從而從根本上阻止非法用電行為的發(fā)生，保護電力資源和設備安全。這不僅能夠有效預防電能損耗，還能夠提高電力管理的自動化水平和響應效率。

8、而針對竊電行為，僅通過智能控制斷路器的開閉是不夠的，當家庭人員發(fā)現斷路器斷開后，容易重新撥動斷路器，使得斷路器復位，針對不常使用移動設備提醒的管理人員來說，容易認為是斷路器的故障問題，需要通過技術層面分析負載曲線，檢測電流相位，檢測功率因數等一一經過長時間的排查后才能夠發(fā)現竊電問題。因而，開發(fā)一種能夠在發(fā)現竊電后，斷開接入電路，并且通過斷路器無法實現正常開閉的智能電表，能夠首先排除斷路器的問題，并提醒管理人員一方面可以借助觀察智能電表的情況，從而快速發(fā)現問題。

技術實現思路

1、本發(fā)明的目的之一是提供一種智能電表的智能控制系統。這種智能控制系統能夠在發(fā)現竊電行為時及時切斷電源，從根本上阻止非法用電行為，降低電能非法損耗，提高電力管理效率。

2、本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

3、一種智能電表的智能控制系統,包括：電源轉換模塊,用于將電源進行二次壓降；與電源轉換模塊電連接的微控制器模塊,用于控制系統的輸入、運行和輸出；電壓測量模塊,用于測量輸入電壓并將信號傳輸至微控制器模塊；電流測量模塊,用于測量輸入電流并將信號傳輸至微控制器模塊；電磁鐵驅動模塊,與微控制器模塊電連接,通過電源轉換模塊進行供電，用于在檢測到竊電行為時驅動電磁鐵斷開電路。

4、本發(fā)明進一步設置為：電源轉換模塊包括：第一轉換電路,用于將12v電壓轉換為3.6v電壓；第一轉換電路包括電源開關芯片、保險絲、輸入濾波電容、控制芯片、電感和輸出濾波電容；用于電磁鐵驅動模塊供電；第二轉換電路,用于將3.6v電壓轉換為3.3v電壓；第二轉換電路包括穩(wěn)壓芯片、輸入濾波電容、上拉電阻和輸出濾波電容，用于微控制器模塊供電。

5、本發(fā)明進一步設置為：電壓測量模塊包括：分壓電阻網絡,用于將輸入電壓降低至安全水平；穩(wěn)壓二極管,用于防止分壓點電壓超過預設值；濾波電容,用于濾除輸入信號的高頻噪聲。

6、本發(fā)明進一步設置為：電流測量模塊包括：分流電阻,用于產生與電流成正比的電壓降；采樣電阻,用于將分流電阻上的電壓信號傳遞至微控制器模塊；保護二極管,用于防止過高電壓；濾波電容,用于抑制采樣信號中的高頻噪聲。

7、本發(fā)明的目的之二是提供一種智能電表。這種智能電表應用了上述的智能控制系統，在發(fā)現竊電行為時及時切斷電源，并且使得管理人員通過觀察智能電表即可快速察覺竊電行為。

8、本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現的：

9、一種智能電表,包括：如上的智能控制系統；殼體,殼體內設有接線區(qū)和芯片區(qū)；蓋體,可拆卸地連接于殼體；電磁鐵驅動裝置,設置于接線區(qū)內,用于在檢測到竊電行為時斷開電路；接線柱,設置于接線區(qū)內,包括下側設置有金屬材料和上側設置有橡膠材料；的電磁鐵驅動裝置包括：導線環(huán),套設于接線柱上的金屬材料與橡膠材料之間滑移；定位柱,底部設置有磁性材料，并與導線環(huán)連接；電磁鐵，設置于定位柱下方；的定位柱初始狀態(tài)下與電磁鐵吸附，當電磁鐵通電時，電磁鐵產生排斥力使得定位柱遠離電磁鐵，實現導線環(huán)從與金屬材料導通轉變?yōu)榕c橡膠材料接觸絕緣。

10、本發(fā)明進一步設置為：導線環(huán)與定位柱與接線區(qū)之間設有彈簧,彈簧用于使導線環(huán)保持懸浮狀態(tài)方便觀察。

11、本發(fā)明進一步設置為：電磁鐵通電磁極與定位柱底部磁性材料的磁極相同，相互排斥。

12、本發(fā)明進一步設置為：智能電表上還設置有顯示屏用于觀察電量讀數和狀態(tài)。

13、綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果：

14、本發(fā)明的智能電表及其智能控制系統具有以下有益效果：通過電磁鐵驅動模塊的設計，能夠在檢測到竊電行為時立即切斷電源，從根本上阻止非法用電行為的繼續(xù)發(fā)生，不再僅僅依賴人工干預。采用雙級電源轉換結構（12v-3.6v-3.3v），并配備專門的濾波電路和穩(wěn)壓電路，確保了系統供電的穩(wěn)定性，有效防止電壓波動對微控制器等敏感元件造成損害。并通過一次壓降后的中間態(tài)為電磁鐵驅動模塊供電，提高工作電壓，并降低熱量產生。

15、導線環(huán)與定位柱之間的彈簧連接設計，實現了導線環(huán)的上下浮動功能，配合接線柱采用的金屬材料外包覆橡膠材料的結構，既增強了接線的靈活性和可靠性，又提高了絕緣性能。由于電磁鐵驅動裝置的特殊設計，使得在斷電后斷路器無法正常復位，有效防止了竊電行為的反復發(fā)生。管理人員可通過觀察智能電表的外觀狀態(tài)快速判斷是否存在竊電行為，無需進行復雜的技術檢測。系統集成了電壓測量、電流測量、數據處理、通信和控制等功能，并通過保險絲、穩(wěn)壓二極管等器件的應用確保了系統安全性。有效減少了電力資源的非法損耗，降低了經濟損失和電力管理成本。

技術特征：

1.一種智能電表的智能控制系統,其特征在于,包括：

2.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,所述電源轉換模塊包括：

3.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,所述電壓測量模塊包括：

4.根據權利要求1所述的智能控制系統,其特征在于,所述電流測量模塊包括：

5.一種智能電表,其特征在于,包括：

6.根據權利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述導線環(huán)與所述定位柱與接線區(qū)之間設有彈簧,所述彈簧用于使所述導線環(huán)保持懸浮狀態(tài)方便觀察。

7.根據權利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述電磁鐵通電磁極與定位柱底部磁性材料的磁極相同，相互排斥。

8.根據權利要求5所述的智能電表,其特征在于,所述智能電表上還設置有顯示屏用于觀察電量讀數和狀態(tài)。

技術總結
本發(fā)明公開了一種智能電表及其智能控制系統。一種智能電表的智能控制系統,包括：電源轉換模塊,用于將電源進行二次壓降；與電源轉換模塊電連接的微控制器模塊；電壓測量模塊；電流測量模塊；電磁鐵驅動模塊,與微控制器模塊電連接,通過電源轉換模塊進行供電，用于在檢測到竊電行為時驅動電磁鐵斷開電路。一種智能電表,包括：如上的智能控制系統。本發(fā)明具有以下有益效果：這種智能控制系統能夠在發(fā)現竊電行為時及時切斷電源，從根本上阻止非法用電行為，降低電能非法損耗，提高電力管理效率。這種智能電表應用了上述的智能控制系統，在發(fā)現竊電行為時及時切斷電源，并且使得管理人員通過觀察智能電表即可快速察覺竊電行為。

技術研發(fā)人員：朱玉坤,鄭思源,蘇云波,王林,張正樂,張伊靜,汪秀偉
受保護的技術使用者：浙江小牛電氣科技有限公司
技術研發(fā)日：
技術公布日：2024/12/19