基于物联网的电表防盗系统的制作方法

1.本实用新型涉及一种电力防盗系统，尤其涉及一种基于物联网的电表防盗系统。


背景技术：

2.在电力系统中，电表是用于对用户电量消耗计量的设备，而在实际使用中，往往存在电表被盗的情形(这里的被盗有两方面，一方面是对仪表本身进行偷盗，另一方面为盗电，即对电表接线非法改动以达到窃电的目的)；现有技术中，对于电表防盗基本上都是基于物理防御，即对电表箱的结构加强以及对电表箱的锁进行改进，但是，这种方式并不能防止对电表箱的本身的物理破坏，虽然目前也具有一些在线检测方式，但是，其不能准确的获取相应的过程数据，不能用于后续追溯。
3.因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种基于物联网的电表防盗系统，能够对电表箱的非法入侵进行准确检测判断，并且能够对过程数据进行检测并能够及时进行告警，既能够起到良好的防盗效果，又能够为事后追溯提供准确的数据支持。
5.本实用新型提供的一种基于物联网的电表防盗系统，包括用于安装电表的箱体以及用于检测箱体被非法入侵的检测预警系统；
6.所述箱体包括三层，由内之外分别为金属板、绝缘垫层和绝缘涂层，所述绝缘垫层和绝缘涂层之间设置有电阻应变层；
7.所述检测预警系统包括非法入侵检测模块、振动检测模块、人体感应模块、控制模块、无线传输模块以及供电模块；
8.所述入侵监测模块用于检测电阻应变层是否被破坏且其输出端向控制模块输出检测信号；所述振动检测模块用于检测箱体的振动状态且其输出端向控制模块输出振动检测信号，所述人体感应模块用于检测设定距离内的是否存在人体且其输出端向控制模块输出检测信号；所述控制模块通过无线传输模块与远程监控单元通信连接，所述供电模块用于向入侵检测模块、振动检测模块、人体感应模块、控制模块以及无线传输模块供电。
9.进一步，所述非法入侵检测模块包括可调电阻r1、电阻应变层rt、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电阻r5以及比较器u1；
10.可调电阻r1的一端连接于电源vcc；可调电阻r1的另一端通过电阻应变层rt接地，可调电阻r1和电阻应变层之间的公共连接点通过电阻r2连接于比较器u1的反相端，电阻r3的一端连接于电源vcc，电阻r3的另一端通过电阻r4和电容c1并联后接地，电阻r3和电阻r4之间的公共连接点连接于比较器u1的同相端，比较器u1的输出端通过电阻r5与控制模块的输入端连接。
11.进一步，所述人体感应模块为红外人体传感器。
12.进一步，所述控制模块包括中央处理电路、存储器、声光报警器以及定位电路；
13.所述中央处理电路与存储器通信连接，所述中央处理电路的控制输出端与声光报警器的控制输入端连接，所述定位电路的输出端与中央处理电路的输入端连接，所述中央处理电路通过无线传输模块与远程监控单元通信连接。
14.进一步，所述无线传输模块为4g模块或者5g模块。
15.进一步，定位电路为gps定位电路或者北斗定位电路。
16.进一步，还包括图像采集单元，所述图像采集单元包括高清摄像头和补光模块；
17.所述高清摄像头的输出端与控制模块的输入端连接，所述补光模块用于检测箱体所处环境的光线强度并进行补光照明。
18.进一步，所述补光模块包括光强传感器、led驱动电路以及led灯；
19.所述光强传感器的输出端连接于控制模块的输入端，所述led驱动电路的控制输入端连接于控制模块的控制输出端，所述led驱动电路的输出端连接于led灯。
20.进一步，所述供电模块包括变压器、整流电路、滤波电路、过压过流保护控制电路以及稳压电路；
21.所述变压器的输入端连接于市电，变压器的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输入端与过压过流保护控制电路的输入端连接，过压过流保护控制电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路输出直流电。
22.本实用新型的有益效果：通过本实用新型，能够对电表箱的非法入侵进行准确检测判断，并且能够对过程数据进行检测并能够及时进行告警，既能够起到良好的防盗效果，又能够为事后追溯提供准确的数据支持。
附图说明
23.下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述：
24.图1为本实用新型的结构示意图。
25.图2为本实用新型的箱体的结构示意图。
26.图3为本实用新型的电阻应变层结构示意图。
27.图4为本实用新型非法入侵检测模块原理图。
具体实施方式
28.以下结合说明书附图对本实用新型进一步详细说明：
29.本实用新型提供的一种基于物联网的电表防盗系统，包括用于安装电表的箱体以及用于检测箱体被非法入侵的检测预警系统；
30.所述箱体包括三层，由内之外分别为金属板4、绝缘垫层3和绝缘涂层1，所述绝缘垫层3和绝缘涂层1之间设置有电阻应变层2；即是说：箱体的侧板是由上述三层构成；
31.所述检测预警系统包括非法入侵检测模块、振动检测模块、人体感应模块、控制模块、无线传输模块以及供电模块；其中，振动检测模块采用现有的振动传感器；
32.所述入侵监测模块用于检测电阻应变层是否被破坏且其输出端向控制模块输出检测信号；所述振动检测模块用于检测箱体的振动状态且其输出端向控制模块输出振动检测信号，所述人体感应模块用于检测设定距离内的是否存在人体且其输出端向控制模块输
出检测信号；所述控制模块通过无线传输模块与远程监控单元通信连接，所述供电模块用于向入侵检测模块、振动检测模块、人体感应模块、控制模块以及无线传输模块供电，通过上述结构，能够对电表箱的非法入侵进行准确检测判断，并且能够对过程数据进行检测并能够及时进行告警，既能够起到良好的防盗效果，又能够为事后追溯提供准确的数据支持。
33.本实施例中，所述非法入侵检测模块包括可调电阻r1、电阻应变层rt、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电容c1、电阻r5以及比较器u1；
34.可调电阻r1的一端连接于电源vcc；可调电阻r1的另一端通过电阻应变层rt接地，可调电阻r1和电阻应变层之间的公共连接点通过电阻r2连接于比较器u1的反相端，电阻r3的一端连接于电源vcc，电阻r3的另一端通过电阻r4和电容c1并联后接地，电阻r3和电阻r4之间的公共连接点连接于比较器u1的同相端，比较器u1的输出端通过电阻r5与控制模块的输入端连接，如图所示，当电阻应变层被破坏后，其阻值会增大，也就是说：当电阻应变层正常时，通过调整可调电阻r1的阻值，使得电阻r1和rt之间的分压值等于电阻r3和电阻r4所给定的基准电压，此时比较器u1输出低电平，当应变电阻层遭到破坏后，比较器u1的反相端的电压将大于同相端电压，此时，比较器u1输出高电平，中央处理电路识别该高电平，从而表明电表箱遭到非法破坏，中央处理电路通过声光报警器进行报警以及将告警信息发送至远程监控单元。
35.本实施例中，所述人体感应模块为红外人体传感器，采用现有结构，用于对人体进行探测，可以设定红外人体传感器的探测距离，如果红外人体传感器输出信号则表明具有非法入侵的可能，中央处理电路控制声光报警器进行报警，以达到驱离非法入侵人员，此时，中央处理电路并不向远程告警单元告警。
36.本实施例中，所述控制模块包括中央处理电路、存储器、声光报警器以及定位电路；
37.所述中央处理电路与存储器通信连接，所述中央处理电路的控制输出端与声光报警器的控制输入端连接，所述定位电路的输出端与中央处理电路的输入端连接，所述中央处理电路通过无线传输模块与远程监控单元通信连接，其中，中央处理电路采用现有的单片机，比如stm32系列单片机，所述无线传输模块为4g模块或者5g模块，定位电路为gps定位电路或者北斗定位电路；当然，整个系统中还设置有电压传感器和电流传感器，用于检测电表的入线端的电压和电流，并通过滤波电路以及模数转换电路处理后输入至中央处理电路，中央处理电路还与电表的处理器通信连接，获取电表的实际电量计数信息，通过电压、电流传感器的检测数据获取电表入线端的电量状态与电表的计量信息进行对比，判断是否存在窃电的可能性，并向远程监控单元告警，远程监控单元采用现有技术，比如采用监控主机、显示器等组合，也可以采用移动智能终端。
38.无线传输模块采用4g模块或者5g模块，其具有传输稳定，无需额外布线的优点，方便使用，当然，也可以采用其他无线传输方式，比如zigbee模块，uwb模块等，这些方式则需要设置中继服务器，才能实现远距离传输。
39.本实施例中，还包括图像采集单元，所述图像采集单元包括高清摄像头和补光模块；
40.所述高清摄像头的输出端与控制模块的输入端连接，所述补光模块用于检测箱体所处环境的光线强度并进行补光照明。
41.所述补光模块包括光强传感器、led驱动电路以及led灯；
42.所述光强传感器的输出端连接于控制模块的输入端，所述led驱动电路的控制输入端连接于控制模块的控制输出端，所述led驱动电路的输出端连接于led灯，通过上述结构，能够对非法入侵发生时进行图像采集，便于后续的追溯处理。
43.本实施例中，所述供电模块包括变压器、整流电路、滤波电路、过压过流保护控制电路以及稳压电路；
44.所述变压器的输入端连接于市电，变压器的输出端与整流电路的输入端连接，整流电路的输出端与滤波电路的输入端连接，滤波电路的输入端与过压过流保护控制电路的输入端连接，过压过流保护控制电路的输出端与稳压电路的输入端连接，稳压电路输出直流电，其中，过压过流保护控制电路采用现有电路，用于过压过流保护，从而对后续用电器件进行保护，确保用电安全，稳压电路采用现有电路，比如lm2596(输出为5v)、asm1117-3.3v(输出为3.3v)、lm7809(输出为9v)等等，通过用电器件的实际电压进行选定，也可以采用上述各种稳压电路的组合形成，从而以满足不同用电器件的额定电压需求。
45.本实用新型的原理：
46.人体感应模块用于感应箱体附近的人体，当人体感应模块检测到人体存在，中央处理电路通过声光报警器进行告警，从而进行驱离，当人体感应模块感应人体存在后，且振动传感器检测到箱体发生振动，中央处理器控制图像采集采集单元处于工作中，获取图像采集单元所采集的图像信息，并将图像信息、振动信息以及人体检测信息一起形成告警数据传输至远程监控单元。
47.当没有入侵时，中央处理电路将实时获取的电表计量信息以及电压、电流传感器输出的电压和电流信息打包成监测数据周期性发送至远程监控单元。
48.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。