拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质

技术领域

本发明涉及电器仪表领域，具体而言，涉及一种拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质。

背景技术

传统的电能表属于感应式机械电表，需要电力工作人员人工抄表来计算用电费用，这种原始的人工抄表方式，既浪费了大量的人力同时抄表的工作效率也比较低。

随着时代的发展、智能化的推进，传统的电能表已经被淘汰，目前各家各户普遍安装上了智能电能表，用户只需定期线上充值，智能电能表能够自动计费扣费，在电费的充值与统计方面，给用户和电力公司带来了极大的便利。

与此同时，针对智能电能表的窃电行为仍然时有发生，如何及时检测到窃电行为是亟需解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质，以改善现有技术存在的问题。

本发明的实施例可以这样实现：

第一方面，本发明提供一种拔表检测方法，应用于智能电能表的控制单元，所述智能电能表还包括与所述控制单元电连接的震动开关单元；所述方法包括：

在每个检测时间节点，获取所述震动开关单元在所述检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值；

当确定所述低电平计数值符合预设条件且在所述检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。

在可选的实施方式中，所述震动开关单元电连接于所述控制单元的输入输出引脚；每隔预设检测周期为一个所述检测时间节点；所述预设检测周期包括若干预设采集周期；

在所述在每个检测时间节点，获取所述震动开关单元在所述检测时间节点之前的检测周期内的低电平计数值的步骤之前，所述方法还包括：

在所述预设检测周期内，每隔所述预设采集周期采集所述输入输出引脚的电平数据；

在每次得到所述输入输出引脚的电平数据时，结合上次得到的所述输入输出引脚的电平数据，更新所述低电平计数值。

在可选的实施方式中，所述在每次得到所述输入输出引脚的电平数据时，结合上次得到的所述输入输出引脚的电平数据，更新所述低电平计数值的步骤，包括：

在每次得到所述输入输出引脚的电平数据时，将所述电平数据记为第一电平；

将上次得到的所述输入输出引脚的电平数据记为第二电平；

当所述第一电平与所述第二电平均为低电平时，将所述低电平计数值加1；

当所述第一电平与所述第二电平中存在高电平时，保持所述低电平计数值不变。

在可选的实施方式中，所述获取所述震动开关单元在所述检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值的步骤之后，所述方法还包括：

当确定所述低电平计数值不符合所述预设条件时，判定未出现所述拔表事件并将所述低电平计数值清零；

当确定所述低电平计数值符合所述预设条件时，将所述低电平计数值清零并在所述检测时间节点后的预设时长内进行掉电检测；

当在所述检测时间节点后的预设时长内未检测到电表掉电时，判定未出现所述拔表事件。

在可选的实施方式中，所述预设条件为所述低电平计数值属于预设区间。

在可选的实施方式中，所述判定出现拔表事件的步骤之后，所述方法还包括：

记录所述拔表事件的发生时间并生成拔表记录；

将所述拔表记录上报至所述智能电能表的控制中心。

第二方面，本发明提供一种拔表检测装置，应用于智能电能表的控制单元，所述智能电能表还包括与所述控制单元电连接的震动开关单元；所述装置包括：

检测模块，用于在每个检测时间节点，获取所述震动开关单元在所述检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值；

处理模块，用于当确定所述低电平计数值符合预设条件且在所述检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。

第三方面，本发明提供一种智能电能表，包括控制单元和震动开关单元，所述控制单元用于实现如前述实施方式中任一项所述的拔表检测方法。

在可选的实施方式中，所述震动开关单元包括震动开关、电容和电阻；

所述震动开关一端接地，另一端通过所述电阻接所述控制单元的输入输出引脚；所述电容一端接地，另一端接所述控制单元的输入输出引脚；所述控制单元将所述输入输出引脚配置为输入且内部上拉；

当所述智能电能表竖直放置时，所述震动开关处于断开状态，所述输入输出引脚处为高电平；

当所述智能电能表水平放置时，所述震动开关处于闭合状态，所述输入输出引脚处为低电平；

当所述智能电能表晃动时，所述震动开关在所述断开状态与所述闭合状态之间交替切换，所述输入输出引脚处产生高低交错的电平数据。

第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现前述实施方式中任一项所述的拔表检测方法。

与现有技术相比，本发明实施例提供了一种拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质，拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质，该方法应用于智能电能表的控制单元，智能电能表还包括与控制单元电连接的震动开关单元，其中控制单元在每个检测时间节点，通过获取震动开关单元在检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值，然后当确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。本发明中，控制单元对低电平计数值进行周期性检测，并且在确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，才判定出现拔表事件，能够及时准确地检测出窃电行为中的拔表操作。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。

图1为本发明实施例提供的一种智能电能表的结构示意图。

图2为本发明实施例提供的一种震动开关单元的电路结构示意图。

图3为本发明实施例提供的一种拔表检测方法的流程示意图之一。

图4为本发明实施例提供的一种预设检测周期与预设采集周期的大小示意图。

图5为本发明实施例提供的一种拔表检测方法的流程示意图之二。

图6为本发明实施例提供的一种非人为拔表情形下的电平波形示意图。

图7为本发明实施例提供的一种人为拔表情形下的电平波形示意图。

图8为本发明实施例提供的一种拔表检测装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

此外，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明的实施例中的特征可以相互结合。

请参见图1，本发明提供一种智能电能表，其包括电连接的控制单元和震动开关单元。其中，控制单元可以是智能电能表中的控制芯片，可以用于实现的本发明实施例提供的拔表检测方法；

请参见图2，震动开关单元可以包括震动开关Shake Switch、电容C1和电阻R1；其中，震动开关Shake Switch一端接地，另一端通过电阻C1接控制单元的输入输出引脚(即图2中控制单元的GPIO引脚)；电容C1一端接地，另一端接控制单元的输入输出引脚。控制单元将输入输出引脚配置为输入且内部上拉。

当智能电能表竖直放置时，震动开关Shake Switch处于断开状态，输入输出引脚处为高电平；当智能电能表水平放置时，震动开关Shake Switch处于闭合状态，输入输出引脚处为低电平；当智能电能表晃动时，震动开关Shake Switch在断开状态与闭合状态之间交替切换，输入输出引脚处产生高低交错的电平数据。

所以，可以利用震动开关的特性来对智能电能表是否产生晃动进行检测。

可以理解，控制单元可以是智能电能表中的控制芯片，图1、图2所示的结构仅为示意，智能电能表还可以包括比图1中所示更多或者更少的组件，且控制单元与震动开关单元还可以封装为一体。

请参考图3，图3为本发明实施例提供的一种拔表检测方法的流程示意图，该方法包括以下步骤：

S201、在每个检测时间节点，获取震动开关单元在检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值。

在本实施例中，每隔预设检测周期可以为一个检测时间节点，预设检测周期可以包括若干预设采集周期。在预设检测周期内，低电平计数值可以是控制单元每隔预设采集周期对震动开关单元进行电平采集得到的。

假设预设检测周期为T，其中包括s个预设采集周期T′，请参见图4，那么从P0时刻智能电能表开始运行并对震动开关单元进行电平采集，运行第一个预设检测周期T1即到达第一个检测时间节点P1，那么在P1即可获取得到震动开关单元在整个周期T1中的低电平计数值。

S206、当确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。

在本实施例中，低电平计数值符合预设条件可以代表智能电能表在检测时间节点前的预设检测周期内出现过晃动，进一步的，在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，那么说明智能电能表出现晃动后就掉电，那么这种情况就属于是人为将接在智能电能表上的零线以及火线拆卸掉，所以，控制单元可以直接判定出现拔表事件。

除了电力工作人员为了维修进行拔表外，出现拔表事件就存在窃电行为的可能，需要进行记录。可选的示例中，预设检测周期可以是250ms；预设采集周期可以是5ms；预设时长大于4s，例如设为5s。需要说明的是，该举例仅为示例，预设检测周期、预设采集周期以及预设时长各自的大小可以按照实际应用情况进行设置，在此不做限定。

本发明实施例提供的拔表检测方法，通过设置震动开关单元，然后控制单元对震动开关单元的低电平计数值进行周期性检测，并且在确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，才判定出现拔表事件，能够及时准确地检测出窃电行为中的拔表操作。可选的实现方式中，在震动开关单元电连接于控制单元的输入输出引脚的情况下，请参见图5，在上述步骤S201之前，还可以包括：

S200、在预设检测周期内，每隔预设采集周期采集输入输出引脚的电平数据，并且在每次得到输入输出引脚的电平数据时，结合上次得到的输入输出引脚的电平数据，更新低电平计数值。

可选的，S200中在每次得到输入输出引脚的电平数据时，结合上次得到的输入输出引脚的电平数据，更新低电平计数值的过程可以包括以下步骤(1)～(4)：

(1)在每次得到输入输出引脚的电平数据时，将电平数据记为第一电平；

(2)将上次得到的输入输出引脚的电平数据记为第二电平；

(3)当第一电平与第二电平均为低电平时，将低电平计数值加1；

(4)当第一电平与第二电平中存在高电平时，保持低电平计数值不变。

在本实施例中，间隔预设采集周期点采集一次输入输出引脚的电平数据，并且在连续两次采集的电平数据均为低电平时，才将低电平计数值加1。

进一步地，请继续参见图5，在上述步骤S201之后，还可以包括：

S202、判断低电平计数值是否符合预设条件。

其中，预设条件可以是低电平计数值属于预设区间，例如预设区间为[5，20]或者[5，15]。

在本实施例中，当确定低电平计数值不符合预设条件时，就执行以下步骤S203；当确定低电平计数值符合预设条件时，就执行以下步骤S204、S205，或者执行以下步骤S204、S206。

S203、将低电平计数值清零并判定未出现拔表事件。

S204、将低电平计数值清零并在检测时间节点后的预设时长内进行掉电检测。

S205、当在检测时间节点后的预设时长内未检测到电表掉电时，判定未出现拔表事件。

S206、当在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。

可选的，在上述步骤S206还可以执行以下步骤S207，将拔表事件的发生时间记录下来并进行上报，这样有助于电力人员看到该拔表记录后进行提醒。

S207、记录拔表事件的发生时间并生成拔表记录，并将拔表记录上报至智能电能表的控制中心。

可选的，控制单元可以维护有晃动标志位，晃动标志位可以具有1和0两种状态，晃动标志位为1可以表征在检测时间节点前的预设检测周期内，智能电能表出现晃动情况；晃动标志位为0可以表征在检测时间节点前的预设检测周期内，智能电能表未出现晃动情况。

所以，在步骤S204中，控制单元将低电平计数值清零的同时可以将晃动标志位置1，然后在检测时间节点后的预设时长内持续进行掉电检测，若在检测时间节点后的预设时长内未检测到电表掉电时，则说明未出现拔表事件，就将晃动标志位置0；若在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，则说明出现拔表事件，就生成拔表记录进行上报。

需要说明的是，上述方法实施例中各个步骤的执行顺序不以附图所示为限制，各步骤的执行顺序以实际应用情况为准。

与现有技术相比，本发明实施例具有以下有益效果：

首先、本发明存在防误检机制：每个预设采集周期采集一次电平数据，且在连续两次的电平数据均为低电平，低电平计数值才加1。当不是人为拔表导致电表晃动而是其余原因(例如地面轻微震动)导致电表晃动时，请参照图6，震动开关单元在输入输出引脚的电平波形中大都为高电平，只有若干间隔时间低于ms级的凹陷。当人为拔表导致电表晃动时，震动开关单元在输入输出引脚的电平波形如图7所示，可以看出，人为拔表时，不同于垂直面上的震动，电表轻微的晃动导致水平面上倾斜，使得电平波形呈现高低电平交错的方波，且同一电平(高电平或者低电平)保持时间大于20ms。

但是，在智能电能表正常放置且无晃动的情况下，输入输出引脚处应当恒为高电平，控制单元间隔预设采集周期(例如5ms)采集到输入输出引脚为低电平的概率极低，连续两次采到低电平的概率更是可以忽略不计。所以，本发明在连续两次的电平数据均为低电平时低电平计数值才加1，并且在每个时间检测节点，低电平计数值满足预设条件才说明电表出现晃动，此时晃动标志位置1，可以有效避免误检。

与此同时，晃动标志位置1后的预设时长(例如5s)内出现电表掉电，说明电表在短短的时间内晃动并掉电，才可以判定出现拔表时间，有效避免误检。

其次、本发明存在防漏检机制：采集电平数据的频率高，每隔预设采集周期采一次输入输出引脚的电平数据；低电平计数值每隔预设检测周期清零一次，重新计数；并且在晃动标志位置1之后的预设时长(5s)内持续进行掉电检测，未检测到掉电才将晃动标志位置0。因为人为拔表动作发送瞬间至电表真正掉电之间的时间间隔大概为3-4秒，设置预设时长为5s能够有效避免掉电漏检。

为了执行上述方法实施例及各个可能的实施方式中的相应步骤，下面给出一种拔表检测装置的实现方式。

请参见图8，图8示出了本发明实施例提供的拔表检测装置的结构示意图。该拔表检测装置200应用于智能电能表的控制单元，智能电能表还包括与控制单元电连接的震动开关单元。该拔表检测装置200包括：检测模块220、处理模块230。

检测模块220，用于在每个检测时间节点，获取震动开关单元在检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值；

处理模块230，用于当确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。

可选的，该拔表检测装置200还可以包括采集模块210，该采集模块210可以用于在预设检测周期内，每隔预设采集周期采集输入输出引脚的电平数据，并且在每次得到输入输出引脚的电平数据时，结合上次得到的输入输出引脚的电平数据，更新低电平计数值。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，处理模块230可以用于实现上述步骤S202～S207及其各自的子步骤。为描述的方便和简洁，上述描述的拔表检测装置200的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器运行时实现上述实施例揭示的拔表检测方法。该计算机可读存储介质可以是但不限于：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、PROM、EPROM、EEPROM、FLASH磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

综上，本发明实施例提供了一种拔表检测方法、装置、智能电能表及计算机可读存储介质，该方法应用于智能电能表的控制单元，智能电能表还包括与控制单元电连接的震动开关单元，其中控制单元在每个检测时间节点，通过获取震动开关单元在检测时间节点之前预设检测周期内的低电平计数值，然后当确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，判定出现拔表事件。本发明中，控制单元对低电平计数值进行周期性检测，并且在确定低电平计数值符合预设条件且在检测时间节点后的预设时长内检测到电表掉电时，才判定出现拔表事件，能够及时准确地检测出窃电行为中的拔表操作。

以上，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。