专利名称：一种表具远传信息的方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及表具领域，其特别涉及一种表具远传信息的方法及系统。
背景技术：
现有技术中的电表大多是一种各自独立存在的电表，其所能计量的用电参数多为单一的电度，而读取电表的方法为人工读取方法，然而这种电表实际上存在着很大的弊端，其中所述的电表功能单一，不能全面的反映用电的情况，而供电部门所需要的重要供电参数(这样的情况同时存在于水表、煤气表、天然气表等表具中)，如有功正转总电量、有功尖时电量等等根本无法从现有电表中同时取得，这便严重影响了用电计量监控的全面性和准确性；更重要的是目前人工读取电表的参数，人工传递信息，实际上是一种信息传递周期长，准确率低，且浪费大量人力的方法，其无法使供电部门及时准确的得到用户的用电信息，因此供电部门也就不能依现有电表对其用户实施实时准确的监控。
为了解决现有电表各自独立存在、功能单一、人工读取表具参数的弊端，中国电力出版社1999年1月出版的《电能表》一书中公开了一种复费率电能表，这种电能表具能够计量峰时，谷时等多种电量参数，还增加了RS232通信端口，使其具有了自动抄表的功能。但是这种电表的自动抄表功能是基于电力线路的网络系统，在这种系统中由于配电网络的干扰大，即使是少量的信息通信也无法真正的进行，误码率太高，所以无法从根本上解决远传数据的问题。
中国实用新型专利，申请号为01279980.7名称为“一种网络电表”公开了一种具有调制解调器的电表，电表能够完成自动抄表的工作，并与远端的供电部门控制端互相通信，但是在这种系统中只能实现基本的参数于控制信息(计量参数，发送参数)的传递，并不能完成表具充值，查询等功能，针对于电子表具用户还是要去供电局查询用电情况和剩余电量情况在供电局排队购卡充值，这样的效率也是很低的。
中国发明专利02114612.8，发明名称为“利用GSM网传输抄表信息的传输系统及用于该系统的抄表器”公开了一种包括抄表器，可发送抄表信息的GSM调制解调器和电表的系统，电表通过抄表器接入GSM调制解调器的输入端，GSM调制解调器的输出端通过GSM网接入抄表信息监控中心，抄表信息监控中心包括可接受抄表信息的GSM调制解调器，抄表信息传输终端。虽然本发明能够通过GSM无线网络与远端监控中心联系，但是只是简单的抄表装置并且只能执行简单的抄表数据的传输，远端监控中心只能获得用电量等基本信息，并不能够与用户端表具进行相互通信以实现管理工作，所以功能有限。
而且目前采用IC卡购电方式，用户必须在指定时间去指定地点填单购电，通常是周某去银行，而银行此时通常人满为患，较为不便特别是阴雨天或雪天；电表通常安装在电表盒中，安装位置较高，有时采光条件较差，插卡较为不便，特别是对老人和儿童而言；不便于用户了解当前电量，必须去电表的安装位置查看才能知道；当电表的剩余电量不足50度时，电表仅用红色LED显示，提示效果很不明显，令不少用户难以察觉；长时间使用后，IC卡的触点容易锈蚀，电表有时不能对其进行读写；IC丢失后的重配手续比较麻烦；IC卡电表盒的钥匙遗失后也会造成使用上的麻烦。
发明内容
本发明的目的在于，为了解决表具数据采集困难和查询管理不方便的问题，提供了一种表具远传信息的方法及系统，采用网络通信的方式能够灵活的查询表具的计量情况，对表具进行充值交费等操作。
一种表具远传信息的方法，在表具终端存储一唯一标识符，远端管理平台与用户通信终端双向通信，远端管理平台与表具终端双向通信，用户通信终端向远端管理平台发送对具有指定唯一标识符的表具终端查询、控制命令，远端管理平台接收该命令并经过数据处理向具有相同唯一标识符的表具终端发送命令，表具终端接收到远端管理平台的命令信息后进行相应的操作并向远端管理平台返回操作结果，更新该远端管理平台的数据并将表具终端返回的结果信息发送到用户通信终端。
在所述表具终端接收到远端管理平台的控制信息后还有一验证步骤，验证该控制信息中表具的唯一标识符是否与该表具的唯一标识符一致，如果一致则处理该控制信息，如果不一致则向远端管理平台返回一错误信息。
在远端管理平台、表具终端之间的通信时发送端都具有加密过程，接收端都要有相应的解密过程。
远端管理平台还包括至少一互联网服务器，用于接收用户在互联网上向远端管理平台发送查询控制表具终端的信息。
所述的通信是指有线网络或者是无线网络。
所述的用户通信终端包括移动通信终端、固定通信终端。
所述远端管理平台与用户通信终端和表具终端之间的通信使用短消息方式。
所述的表具终端包括电表，水表，天然气表，煤气表，热能表。
一种表具远传信息的系统，包括用户通信终端，用于发出查询、控制命令；表具终端，存储有唯一标识符、把表具信息发送出去并接收执行控制命令；远端管理平台，用于存储表具终端和相应用户的信息，接收处理用户通信终端的控制命令，控制表具终端；所述的表具终端通过网络与远端管理平台相联接；所述的远端管理平台通过网络与用户通信终端相联接；远端管理平台和表具终端采用双向通信，远端管理平台和用户通信终端采用双向通信，远端管理平台根据用户通信终端发出的控制命令对具有相应唯一标识符的表具进行控制，并向用户通信终端返回相应信息。
所述的表具终端包括数据采集单元，用于采集表具信息；表具存储器，用于存储表具的唯一标识符和其他表具信息；数据处理单元，用于处理数据和执行控制命令；表具通信单元，用于和远端管理平台相互通信；所述的数据采集单元与数据处理单元相耦合；所述的表具存储器与数据处理单元相耦合；所述的表具通信单元与数据处理单元相联接；数据处理单元将数据采集单元采集的数据和表具的唯一表识符经过表具通信单元向远端管理平台发送，并通过表具通信单元接收远端管理平台指令，经数据处理单元解释并执行。
所述表具终端还包括一加密解密单元，与数据处理单元相耦合，用于对发送的数据进行加密，对接受到的数据进行解密。
所述表具终端还包括一红外接近传感器，LED显示器，阀门控制器，报警装置；所述的红外接近传感器、LED显示器、阀门控制器、报警装置均与数据处理单元相耦合，当表具剩余计量值用完由报警装置向用户报警，并由阀门控制器切断阀门，当用户接近表具到达一定范围内就将表具信息显示在LED显示器上。
所述的远端管理平台包括存储器，用于存储表具终端唯一标识符、其他表具信息和用户信息；管理平台数据处理单元，用于处理远端管理平台接收到的数据；至少一远端管理平台通信单元，用于与移动通信终端和表具终端互相通信。
所述的表具通信单元和远端管理平台通信单元，采用无线网络通信或者是有线网络通信；远端管理平台通信单元与用户通信终端采用无线网络通信或者有线网络通信。
所述的无线网络通信包括GSM通信或者是CDMA通信，所述的有线网络包括互联网络或者是固定电话网络。
所述无线网络通信方法是指短消息方式。
还包括至少一互联网服务器，与远端管理平台相联接，用于用户通信终端通过互联网查询表具信息。
所述的表具终端包括电表，水表，天然气表，煤气表，热能表。
本发明的有益效果在于用户可以通过短信息的方式为表具蓄值，随时随地的查询表具信息，不用再奔波于供电局和银行之间，而且更安全可靠。
图1为本发明系统示意图；图2为本发明电表终端结构示意图；图3为本发明远端管理平台结构示意图。
具体实施例方式
下面结合
本发明的具体实施方式
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如图1所示为本发明系统示意图。当用户的表具(在本例中为电表)的预存值用完时，由电表数据采集单元采集电表的信息，包括电表的使用读数，峰时电量等数据，在电表内部的存储器中存储这些数据(同时也存储着电表的唯一标识符)，并发送给数据处理单元，数据处理单元判断是否关阀停止供电，并把存储器中的电表使用数据和该表的唯一标识符经过加密解密单元的加密，通过电表自带的GSM模块以短信息的方式发送给远端的管理平台，远端管理平台接收到该表具信息，首先由远端管理平台的加密解密单元进行解密，再根据该信息中的电表唯一标识符存储于相应的表具数据库中，该远端管理平台的数据处理单元根据该电表记录的相应条目(用户信息栏)把需要交费充值的提示信息以GSM短信息的方式发送到用户手机终端。用户手机终端接收到该短信息，用户得知家中的电表已经没有储值，可以购买购电卡，该购电卡为现在手机充值卡类似的形式，具有相应的购电度数，卡号和密码，用户在手机终端进入输入短信息模式，先输入前导字符(前导字符特定的字符，用于判断该短信息的类型)，再输入电表唯一标识符，用户密码，购电卡上的卡号和密码，电量不足时的告警门限(当电量不足时向用户发送短信息的次数)，电量不足后接收提示短信息的手机号码(可为多个)；输入完毕后向远短管理平台发送。远端管理平台接收到该短信息后首先判断该短信息的类型，为电表充值类型，在判断该短信息所携带的电表唯一标识符，读取购电密码所带有的充值金额，在数据库中相应的电表唯一标识符的条目中改写表具信息，并把购电度数等电表信息和电表的唯一标识符经过加密解密单元的加密，通过通信单元发送到指定的电表终端。电表终端接收到该加密短信息后经过电表终端的加密解密单元的解密处理，数据处理单元根据该短信息携带的电表唯一标识符判断是否为本终端的唯一标识符，如果是则把该短信息携带的购电度数等相应的电表管理信息存储至存储器，并进行相应的控制，并把相应的处理结果返回远端管理平台；如果不一致则向远端管理终端返回错误信息。远端管理平台收到确认或是错误短信息后把该短信息发送到用户手机终端，完成电表通知用户和用户购电的过程。
同样，用户利用手机终端也可以主动向远端管理平台发送查询等命令，命令格式为前导字符+电表唯一标识符+用户密码，远端管理平台与电表终端的数据处理发送过程与购电过程一致。
远端管理平台与用户终端的通信也可以是采用固定电话的方式，在远端管理平台安装一电话答复系统，根据用户在固定电话端的输入更改数据库内电表的信息，可以根据提示音第一步输入选择题是语言的种类，下一步输入电表的唯一标识符，下一步输入用户的密码，如果错误将提示用户重新输入，下一步输入购电卡上的卡号和密码，此后可以继续输入电量不足时告警的门限和电量不足后接收提示短信息的手机号码等信息，也可以选择退出完成对电表的充值。
同时在远端管理平台具有一互联网络服务器，也可以与远端管理平台使用同一台高性能的计算机，共享远端管理平台的电表信息数据库，可由用户在互联网上查询或为电表充值，其充值和短信息方式一致，充值时也要输入电表唯一标识符，用户密码，购电卡上卡号和密码，电量不足时的告警门限，电量不足后接收提示短信息的手机号码；查询时要输入前导字符+电表唯一标识符+用户密码；网络服务器通知远端管理平台，远端管理平台的数据处理单元根据用户输入的信息向相应的电表发送加密后的短信息，处理过程如同手机短信息查询充值。
如图2所示为电表的结构，包括电表端数据处理单元(单片机)；其中存储器位于单片机内部；加密解密单元；电表端通信单元(工业GSM模块)；LED(LCD)显示单元；红外接近传感器，用于当人接近电表想要查询电表状态时通知单片机，单片机将电表的信息显示到LED(LCD)显示单元，方便用户察看；还包括电表数据采集单元(用电测量)，把采集到的电表数据存储于单片机；阀门控制器(断电继电器)，用于控制阀门。当用户端电表的储值即将用完，由用电测量单元采集电表数据并发送到单片机，单片机控制一报警装置(途中没有画出，可以是声音提示或者是信号灯闪烁提示用户)提示用户，用户听到或者看到后向电表靠近，当到达一定距离时电表的红外接近传感器启动，向单片机发出信号，单片机把存储器中的电表信息，即用电量等信息显示在LED或LCD显示器上；如果用户在一定时间内没有接近电表，单片机则把存储器中存储的电表信息加上唯一标识符经过加密解密单元的加密，通过工业GSM模块发送到远端管理平台，由远端管理平台通知用户；如果在远端管理平台通知完用户的一段时间后用户还没有对电表进行充值，单片机则控制断电继电器切断用户供电，等待用户充值。
当电表安装完毕后需要初始化，即，在电表端的工业GSM模块中绑定远端管理平台的电话号码，或者该工业GSM模块也可由一工业CDMA模块代替实现同样的功能；这种无线通信的方式也可以采用有线的互联网方式代替，电表端的通信单元可以为调制解调器，与专门的电话线相连接和远端管理平台互相通信，或者使用电力线路与远端管理平台相连接实现互相通信，在这种情况下远端管理平台就要有两套通信单元，一套是和用户手机相联接的无线通信单元，一套是和电表相连接的有线通信单元，无论是有线通信单元还是无线通信单元传输的内容都是相同的。
图3为远端管理平台的结构示意图，包括数据处理单元(单片机)；存储器位于单片机内部；电源；互联网服务器(USB接口控制器)，与单片机相联接；通信单元(工业GSM模块)。由工业GSM模块接收用户手机发送的短信息，分析端信息的类型，判断端信息的唯一标识符和用户密码是否一致，如果不一致则向用户返回错误信息，如果一致则更改数据库，向相应的电表终端发送管理信息；电表终端完成相应操作相远端管理平台发送确认信息，由远端管理平台的GSM模块接收该信息后根据数据库中的用户信息向用户手机发送电表信息或确认短信息。USB接口的控制器相应用户从互联网发送过来的查询控制信息，发送给单片机，由单片机通过该远端管理平台的工业GSM模块向电表终端发送信息，当电表返回确认信息后，远端管理平台向该USB接口控制器返回电表数据或确认信息，该USB接口控制器通过互联网向用户发送该信息。
本发明系统和方法不仅适合于电表，同时也适合于水表、煤气表、天然气表、热能表等有关阀储值作用的表具，其不同之处只在于采集不同的参数，阀门控制的不同。
本发明的有益效果在于，用户可以安全方便的查询表具信息，对表具进行充值管理，并且可以通过红外接近传感器和LED的组合方便的得知能源的使用情况，避免了IC卡的触点容易锈蚀，表具无法对其进行读写，避免了IC卡丢失后补办手续的繁琐。
以上具体实施方式
仅用于说明本发明，而非用于限定本发明。
权利要求
1.一种表具远传信息的方法，其特征在于，在表具终端存储一唯一标识符，远端管理平台与用户通信终端双向通信，远端管理平台与表具终端双向通信，用户通信终端向远端管理平台发送对具有指定唯一标识符的表具终端查询、控制命令，远端管理平台接收该命令并经过数据处理向具有相同唯一标识符的表具终端发送命令，表具终端接收到远端管理平台的命令信息后进行相应的操作并向远端管理平台返回操作结果，更新该远端管理平台的数据，所述远端管理平台将表具终端返回的结果信息发送到用户通信终端。
2.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于在所述表具终端接收到远端管理平台的控制信息后还有一验证步骤，验证该控制信息中表具的唯一标识符是否与该表具的唯一标识符一致，如果一致则处理该控制信息，如果不一致则向远端管理平台返回一错误信息。
3.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于在远端管理平台、表具终端之间的通信时发送端都具有加密过程，接收端都要有相应的解密过程。
4.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于远端管理平台还包括至少一互联网服务器，用于接收用户在互联网上向远端管理平台发送查询控制表具终端的信息。
5.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于所述的通信是指有线网络或者是无线网络。
6.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于，所述的用户通信终端包括移动通信终端、固定通信终端。
7.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于所述远端管理平台与用户通信终端和表具终端之间的通信使用短消息方式。
8.根据权利要求1所述的一种表具远传信息的方法，其特征在于，所述的表具终端包括电表，水表，天然气表，煤气表，热能表。
9.一种表具远传信息的系统，其特征在于包括用户通信终端，用于发出查询、控制命令；表具终端，存储有唯一标识符、把表具信息发送出去并接收执行控制命令；远端管理平台，用于存储表具终端和相应用户的信息，接收处理用户通信终端的控制命令，控制表具终端；所述的表具终端通过网络与远端管理平台相联接；所述的远端管理平台通过网络与用户通信终端相联接；远端管理平台和表具终端采用双向通信，远端管理平台和用户通信终端采用双向通信，远端管理平台根据用户通信终端发出的控制命令对具有相应唯一标识符的表具进行控制，并向用户通信终端返回相应信息。
10.根据权利要求9所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于，所述的表具终端包括数据采集单元，用于采集表具信息；表具存储器，用于存储表具的唯一标识符和其他表具信息；数据处理单元，用于处理数据和执行控制命令；表具通信单元，用于和远端管理平台相互通信；所述的数据采集单元与数据处理单元相耦合；所述的表具存储器与数据处理单元相耦合；所述的表具通信单元与数据处理单元相联接；数据处理单元将数据采集单元采集的数据和表具的唯一表识符经过表具通信单元向远端管理平台发送，并通过表具通信单元接收远端管理平台指令，经数据处理单元解释并执行。
11.根据权利要求10所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述表具终端还包括一加密解密单元，与数据处理单元相耦合，用于对发送的数据进行加密，对接受到的数据进行解密。
12.根据权利要求10所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述表具终端还包括一红外接近传感器，LED显示器，阀门控制器，报警装置；所述的红外接近传感器、LED显示器、阀门控制器、报警装置均与数据处理单元相耦合，当表具剩余计量值用完由报警装置向用户报警，并由阀门控制器切断阀门，当用户接近表具到达一定范围内就将表具信息显示在LED显示器上。
13.根据权利要求9所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述的远端管理平台包括存储器，用于存储表具终端唯一标识符、其他表具信息和用户信息；管理平台数据处理单元，用于处理远端管理平台接收到的数据；至少一远端管理平台通信单元，用于与移动通信终端和表具终端互相通信。
14.根据权利要求9、10、13所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述的表具通信单元和远端管理平台通信单元，采用无线网络通信或者是有线网络通信；远端管理平台通信单元与用户通信终端采用无线网络通信或者有线网络通信。
15.根据权利要求14所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述的无线网络通信包括GSM通信或者是CDMA通信，所述的有线网络包括互联网络或者是固定电话网络。
16.根据权利要求14所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于所述无线网络通信方法是指短消息方式。
17.根据权利要求9所述的一种表具远传信息的系统，其特征在于还包括至少一互联网服务器，与远端管理平台相联接，用于用户通信终端通过互联网查询表具信息。
18.根据权利要求9、10所述的一种表具远传信息的系统，所述的表具终端包括电表，水表，天然气表，煤气表，热能表。
全文摘要
本发明涉及表具领域，为了解决现在对表具管理、查询和储值的不便提供了一种表具远传信息的方法及系统，在表具终端置一唯一标识符，远端管理平台与用户通信终端双向通信，远端管理平台与表具终端双向通信，用户通信终端向远端管理平台发送对指定表具终端管理命令，远端管理平台接收该命令，根据指定表具的唯一标识符和其所对应的表具与用户信息，向表具终端发送命令，表具终端接收到远端管理平台的信息后进行相应的操作并向远端管理平台返回操作结果，远端管理平台将表具终端返回的结果信息发送到用户通信终端。本发明的有益效果在于用户可以通过短信息的方式为表具蓄值，随时随地的查询表具信息，不用再奔波于供电局和银行之间，而且更安全可靠。
文档编号G01D4/00GK1790438SQ20041009872
公开日2006年6月21日 申请日期2004年12月14日 优先权日2004年12月14日
发明者杨枭 申请人:乐金电子(中国)研究开发中心有限公司