篡改/电源故障的鉴别方法和设备技术

电度表包括耗能测量信号源、可拆除的外壳、测量电路和抗篡改电路。可拆除的外壳具有一个安装位置和一个非安装位置。可拆除的外壳还具有电力输入端，当处在安装位置时，用于接收来自电力线的电能。测量电路被紧固在外壳内，以及被耦合到耗能测量信号源，以便当外壳处在安装位置时接收来自该信号源的耗能测量信号。测量电路被做成至少部分地基于所述测量信号来产生计量信息。篡改检测电路被紧固在外壳内，以及用来检测送到外壳输入端的电能的中断，以及判决当检测到送到外壳输入端的电能的中断时外壳是否处在非安装位置。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及电度表，具体地，涉及其中包括电子测量电路的电度表。电度表是一种用来，尤其是，探测电能消耗的装置。许多电表，包括有关居住区用户所使用的电表，是由连接在公用电力线和用户的电系统之间的封闭单元组成的。电表是基于正在通过的量来测量和记录耗能的。通常，公用设施提供者从每个电表得出消耗的信息，从而向客户收费。电度表在历史上一直采用旋转的圆盘，它是通过电磁感应运行的。旋转的圆盘正比于消耗的电力量旋转。在电表中的一系列机械计数器累积或登记圆盘的旋转圈数。然后，电力部门根据自从上一次收费以来所出现的旋转圈数向用户收费。最近采用的电表是累积耗能信息而不使用旋转圆盘。这样的电表通过使用数字处理技术来得到电力消耗信息。电表不单消除了运动部分和典型地与之有关的缺点，而且易于实现完美的耗能信息处理，这可被使用来提高能量传递网络的效率。电表典型地包含耗能测量信号源和测量电路。耗能测量信号典型地是模拟信号，它们代表了所计量的系统耗能。测量电路把能量测量信号数字化，然后对数字化的信号进行计算，得出以瓦时、伏安小时、和／或其它有关能量的数值的形式的消耗信息。测量电路累积耗能信息，用于收费和其它用途。与计量有关的共同问题是通过电表篡改而进行的能量偷窃。电表篡改仅仅在北美地区就造成每年几亿美元的损失。电表篡改的主要目标是消耗不被电表测量或累积的电能。避免计量消耗的电力的明显的方法是把电表从电力线上取下，以使得在电表被去除时对于消耗的电力不产生记录。然后，在查表人员回来读表以前，电表可被重新连接。为了检测这样的去除，电表常常包含密封装置，必须弄破该装置才能实施去除电表。密封装置可以包括特殊的封蜡结合一个铁丝环。大多数包括上述的蜡和铁丝密封的密封装置在把电表去除时被破坏。因此，如果电表被去除过并且在查表人员回来读表以前被恢复，则查表人员可以通过观察破损的密封而检测到篡改事件。使用这样的密封装置，或单独使用的密封装置，具有这样的缺点，即每次电表从电力线上取下都需要恢复，而不管这样的去除是否涉及到篡改。因此，电表服务人员在电表可能被篡改或电表需要维修时，必须携带用于重新密封电表的材料和工具。单独使用电表密封装置的以上的缺点在模块式电表设计中被放大了。特别是，已经开发了模块式电表，其中高电力传感元件是在与处理／测量电路分开的盒子内。因为这样的模块式电表的处理／测量电路用来登记和显示累积的耗能信息，所以，只要去除包含处理／测量电路的模块，这样模块式电表就更容易遭受到能量偷窃。然而，理论上，现有技术的单独使用的密封装置可被利用在处理／测量模块与传感模块的互联上来检测这样的篡改。然而，单独使用的密封装置在模块式电表中是特别不利的，因为在某些方面，包括处理／测量电路的模块被设计成可去除的。具体地，实施模块式电表的一个目的是允许电表升级成能包括不同的功能而不必替换整个电表。而是，只需要替换处理／测量模块。因此，模块式电表解决最近的对于部分地由电力工业的不规范而激发的这样的增强的升级能力的需要。结果，模块式电表的处理／测量模块被去除的频繁度多半会大大高于单件式电表在历史上从电力线上去除的频繁度。因此，在模块式电表的处理／测量模块上单独使用抗篡改密封装置将需要以比起普通单件式电表使用时的更高频繁度被替换。这样，由于单独使用的密封装置造成的不方便性在模块式电表设计中被放大了。因此，需要一种可重新使用的抗篡改的装置，它在电表被去除时是不破坏的，而仍旧记录或登录有关篡改事件的信息。而且，需要一种可重新使用的抗篡改的装置，它容易重新使用，而不需要任何特殊的工具。最后，需要这样的装置具有高的可靠度。本专利技术通过在电表中采用抗篡改电路来满足以上的需要以及其它需要，该抗篡改电路被紧固在可去除的表壳中以及当电源从表壳中去除时用来检测表壳是否被正确地安装。具体地，当加到表壳的电源被中断时，检测潜在的篡改事件。该电路在检测到电源中断时通过检测表壳是否处在正确的位置而把篡改和正常的电源中断区分开来。如果检测到篡改，可任选地设置有关标志。然后，该标志可被传送到电力部门人员，以便把篡改事件告知电力部门。在一个实施例中，本专利技术是用于测量由负荷消耗的电能量的电表。该电表包括耗能测量信号源、可拆除的外壳、测量电路和抗篡改电路。可拆除的外壳具有一个安装位置和一个非安装位置。可拆除的外壳还具有电力输入端，当处在安装位置时，用于接收来自电力线的电能。测量电路被紧固在外壳内，以及被耦合到耗能测量信号源，以便当外壳处在安装位置时接收来自该信号源的耗能测量信号。测量电路被做成至少部分地基于所述测量信号来产生计量信息。抗篡改检测电路被紧固在外壳内，以及用来检测送到外壳输入端的电能的中断，以及确定当检测到送到外壳输入端的电能的中断时外壳是否处在非安装位置。应当指出，在把篡改标志传送到电力部门后，篡改标志可在抗篡改电路中被复位。因之，本专利技术的抗篡改电路不引起零件的破坏和替换。通过参考以下的说明和附图将更容易地明白本专利技术的以上讨论的特性和优点以及其它的特点。附图说明图1显示了具有按照本专利技术的抗篡改电路的示例性电子电度表的方框图，其中电子电度表的外壳处在非安装位置；图2显示了处在安装位置时的图1的电表的方框图；图3显示了具有按照本专利技术的抗篡改电路的示例性模块式电表的部件分解图；图4显示了图3的模块式电表的安装结构的部件分解图；图5显示了图3的电表的剖视图，其中测量模块相对于传感器模块处在安装位置；图6显示了图3的电表的传感器模块的原理示意图；图7显示了图3的电表的测量器模块的原理示意图；以及图8显示了图7的测量器模块的处理器的运行的示例性流程图。图和2显示了按照本专利技术的示例性电子电度表100的方框图。电表100是用来测量由用户负荷102所消耗的电能总量的装置。用户负荷102，例如，可以是工业设施、商业部门、或居民大楼的电系统。用户负荷102被做成从熟知的“网络”连线结构配置中的相A电力线φA，相C电力线φC，和中性电力线N得到电力。然而，应当指出，按照本专利技术的电表100可以容易地适用于包容通过任何标准的连线结构接收电能的电系统，这些连线结构包括，但不限于，三线△、四线Y、四线△、和单相连线结构。电表100包括耗能测量信号源104、可拆除的外壳106、测量电路108、抗篡改电路和供电电源112。电表还包括电源故障检测电路111和备份供电电源113。耗能测量信号源104可以适用于任何产生代表流过电力线φA、φC、和N的电力的信号的电路或电路的组合。例如，耗能测量信号源104可以适当地包括一个或多个电压传感器和一个或多个电流传感器。电压传感器连接在每相电力线与中性电力线之间，以及产生代表在每个电力线上的电压的信号。电流传感器可以适当地包括一个线圈，它完成从相A电力线和相φC电力线φC到用户负荷102的电路，和用于测量在线圈中的电流的装置。在某些系统中，电表不完成从电力线到负荷的电路，而是从被耦合到电力线φA、φC的外部的变压器得出电流信息。电压传感器(例如分压器电路)和电流传感器(例如嵌入的线圈、电流变换器、和并联支路)的各种形式是熟知的。可拆除的外壳106是结构性封闭装置或盒子，它具有一个安装位置和一个非安装位置。然而，应当指出，在这里使用名称“封闭装置”或“盒子”决不是指外壳106必须完本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于测量由负荷消耗的电能量的电表，电表包括：耗能测量信号源；可拆除的外壳，具有一个安装位置和一个非安装位置，外壳具有电力输入端，用于当外壳处在安装位置时从电力线接收电能；测量电路，被固定在外壳和被耦合到耗能测量信号源，以便当外壳 处在安装位置时，从该信号源接收耗能测量信号，测量电路被做成至少部分地根据所述测量信号产生耗能信息；以及抗篡改电路，被固定在外壳和被用来检测到外壳输入端的电能的中断以及当检测到外壳输入端的电能的中断时，判决外壳是否处在安装位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：GR伯恩斯，BJ斯拉特，
申请(专利权)人：西门子电力输送及配电有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]