一种基于移动互联网的智能电表的制作方法
【专利摘要】本发明提供了一种基于移动互联网的智能电表，包括：智能电表,还包括数据交换器，所述数据交换器包括供电单元，ECU，数据交换单元，以及通信单元。还包括远程服务器以及移动终端，所述移动终端能够与所述通信单元进行通信，从而实现与所述数据交换器的数据交换单元进行数据交换。所述移动终端能够与所述远程服务器通过移动互联网进行通信，实现数据交换。还提供了操作该智能电表的方法。本发明的智能电表可以实现移动互联网对智能电表的实时监控，实现在线缴费，故障监控和预警功能，智能度高，使用便捷，而且成本低，效率高。
【专利说明】
一种基于移动互联网的智能电表
技术领域
[0001]本发明涉及一种智能电表，尤其是涉及一种基于移动互联网的智能电表。
【背景技术】
[0002]智能电表是智能电网的智能终端，智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，还具有用电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能。
[0003]然而目前的智能电表并不能实现实时控制。尤其是在缴费的时候。其中一种智能电表用户可持IC卡到供电部门交款购电，供电部门用售电管理机将购电量写入IC卡中，用户持IC卡在感应区刷非接触式或接触式IC卡，即可合闸供电，供电后将卡拿走。当表内剩余电量等于报警电量时，进行报警，此时用户在感应区刷卡即可恢复供电。当剩余电量为零时，自动拉闸断电，用户必须再次持卡交费购电，才可以恢复用电。
[0004]另外一种智能电表已实现银行及网络供电，用户可通过电力公司营业窗口，合作银行、第三方代售电机构(通常也是IC卡购电)。也有一种智能电表可以实现网络充值，但这种智能电表需要供电公司设置专门的服务器进行数据处理，并且通常还需要登陆网银进行购电。
[0005]上述的智能电表都是需要IC卡。用户需要跑银行、供电营业厅等，较为麻烦。也有一种智能电表可以实现网络充值，但这种智能电表需要供电公司设置专门的服务器进行数据处理，并且通常还需要登陆网银进行购电。
[0006]家庭电表通常设置在电表井中，用户需要时时关注智能电表才能获知是否电量充足。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提供一种基于移动互联网的智能电表系统，该智能电表可以根据现有的智能电表进行改装，结构简单，成本低廉，智能程度高。
[0008]具体而言本发明采用如下技术方案:
[0009]—种基于移动互联网的智能电表，包括:智能电表，所述智能电表具有与数据交换单元相连的数据处理单元，还包括数据交换器，所述数据交换器包括供电单元，ECU，数据交换单元，以及通信单元，其中数据交换器的数据交换单元的一端连接到所述智能电表的数据交换单元上，另一端连接到所述ECU，所述供电单元用于给所述数据交换器供电；所述通信单元与所述数据交换器的数据交换单元连接，用于实现外部数据与所述数据交换器的数据交换单元的数据交换;还包括远程服务器以及移动终端，所述移动终端能够与所述通信单元进行通信，从而实现与所述数据交换器的数据交换单元进行数据交换;所述移动终端能够与所述远程服务器通过移动互联网进行通信，实现数据交换。
[0010]特别的，所述数据交换器的数据交换单元起到数据交换和存储的作用。
[0011]特别的，所述移动终端与所述通信单元通过蓝牙模式或者近场通信模式进行通?目O
[0012]特别的，所述远程服务器，包括数据储存和处理单元和数据接收单元以及CPU。
[0013]本发明还提供了一种操作上述基于移动互联网的智能电表的方法，包括如下步骤:
[0014]步骤1:所述数据交换器的数据交换单元实时接收来自所述智能电表的数据交换单元的电表信息，并存储；
[0015]步骤2:所述移动终端4打开通信模式与所述数据交换器的通信单元进行适配，适配完成后，所述数据交换器的数据交换单元通过通信单元向移动终端发送电表信息。
[0016]步骤3:所述移动终端连接远程服务器，将电表信息发送到所述远程服务器上。
[0017]特别的，还包括如下步骤:
[0018]步骤4:所述移动终端向远程服务器发送缴费信息；
[0019]步骤5:所述远程服务器接受到上述缴费信息，当确认用户缴费完成后，向所述移动终端发送包含充电信息的编码，该编码采用数字加密技术来实现；
[0020]步骤6:所述移动终端3将接受到的包含充电信息的编码向所述数据交换器发送，所述数据交换器经过数据处理后向所述智能电表发送，从而实现充电功能。
[0021]特别的，还包括电量预警步骤，
[0022]当所述智能电表的电量较低时，所述数据交换器的通信单元自动寻求与所述移动终端进行适配；当接收到该自动适配请求时，移动终端可以选择充电，或者暂时不充电；如果选择暂时不充电，则所述数据交换器在一段时间内将不会自动寻求与移动终端进行适配。
[0023]特别的，还包括故障预警步骤，
[0024]当所述远程服务器接收到移动终端提交的电表信息后，将对电表信息进行分析，所述远程服务器的数据储存和处理单元统计用户的用电信息，向用户发送阶梯用电预警；或者所述数据储存和处理单元对所述电表信息进行处理，分析其中是否发生异常数据，提醒用户，或者将故障信息发送给电力维修部门。
[0025]本发明的智能电表可以实现移动互联网对智能电表的实时监控，实现在线缴费，故障监控和预警功能，智能度高，使用便捷，而且成本低，效率高。可以实现智能的数据监控，可以实时查询电表信息，给电表充电，而且省去了众多的交易过程，真正实现一步到位的充电。
【附图说明】
[0026]图1是本发明基于移动互联网的智能电表的组成结构示意图；
[0027]图2是本发明基于移动互联网的智能电表的系统通信示意图；
[0028]图3是本发明基于移动互联网的智能电表的操作流程示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图1-2对本发明进行详细的描述。
[0030]如图1所示，本发明的智能电表的结构示意图。其包括智能电表I，改智能电表I可以是电子-机械式，也可以是全电子式，但不能是纯机械式的，该智能电表I包括数据交换单元11和数据处理单元12。还包括数据交换器2，该数据交换器2包括供电单元21，E⑶(电子数据处理单元)22，数据交换单元23，以及通信单元24。
[0031]其中数据交换单元23的一端连接到智能电表I的数据交换单元11上，另一端连接到数据交换器2的数据处理单元22上，用于实现数据处理单元22与智能电表I的数据处理单元12的数据通信。数据交换单元11与智能电表I的数据处理单元12连接。
[0032]供电单元21用于给数据交换器2供电，通信单元24与数据交换单元23连接，用于实现外部数据与数据交换单元23的交换。
[0033]数据交换单元23起到数据交换和存储的作用。
[0034]在一个实施例中，可以另外采用数据储存单元与数据交换单元23连接，这样数据交换单元23仅起到数据交换的作用，而其交换得到的数据将储存在数据储存单元中。
[0035 ] 如图2，所示还包括远程服务器3以及移动终端4。
[0036]移动终端4可以与数据交换器2的数据交换单元23通信，进行数据交换，通信方式可以是蓝牙模式也可以是近场通信模式(NFC)。
[0037]进一步地，移动终端3可以与远程服务器4实现通信，进行数据交换。通信方式为移动互联网。
[0038]所述远程服务器4，包括数据储存和处理单元41和数据接收单元42以及CPU43。
[0039]本发明还提供了一种智能电表I的操作方法，包括以下步骤，如图3所示:
[0040]步骤1:数据交换器2的数据交换单元23时时接收来自智能电表I的数据交换单元11的电表信息，并存储在内部的存储器中。该电表信息可以包括剩余电量、已用总电量、阶梯电量剩余量等。
[0041 ]步骤2:移动终端4打开通信模式，如蓝牙模式或NFC模式跟数据交换器2的通信单元24进行适配，适配完成后，数据交换单元23通过通信单元24向移动终端3发送电表信息。该步骤中，对应于不同的数据交换器2都具有不同密码保护，移动终端必须输入正确的密码才能获得适配。由于某些电表安装在电井箱中，或者安装在高处，因此查询剩余电量等信息非常不便。本发明通过近场通信模式，可以使得用户在家中就能监测智能电表的情况。
[0042]步骤3:移动终端3连接远程服务器4，将电表信息发送到远程服务器上，远程服务器4的数据接收单元42接收电表信息并存储在数据储存和处理单元41中。该步骤使得，电表信息可以直接通过移动网络上传至服务器，这样电力公司将不必自建网络来与智能电表进行通信。常规的智能电表中，电力公司通常需要投资大量的基础设施来完成智能电表与后台服务器的通信，如各种数据交换机，线缆，基站等。这也是制约智能电表应用的关键因素。本发明采用用户上传电表信息的方式，将部分“工作”交给用户办理，这样能够节约大量的成本。
[0043]例如当家庭电力发生故障时，用户仅需要将故障信息从智能电表“下载”到移动终端3中，并进一步提交到远程服务器4上，即可完成故障申报。这对于电力部门而言尤其重要。电力故障问题多而杂，用户往往不清楚电力故障的原因，通常打电话到电力公司也数不清楚，电力公司不能有针对性地派出维修人员。本发明的智能电表将故障信息以故障代码的形式通过移动互联网发送到电力公司，电力公司可以快速地判断故障类型，针对性地进行维修。
[0044]步骤4:移动终端3向远程服务器4发送缴费信息。该步骤中，可以通过APP来实现，移动终端3上配置有APP，可以查看采集到的电表信息，如果用户决定充值，则直接通过APP向远程服务器发送充值要求。该充值要求以数字编码的形式发送，至少包括充电量，充电金额等信息。
[0045]步骤5:远程服务器4接受到上述缴费信息，当确认用户缴费完成后，向移动终端3发送包含充电信息的编码，该编码采用数字加密技术来实现。
[0046]步骤6:移动终端3将接受到的包含充电信息的编码向数据交换器2发送，数据交换器2经过数据处理后向智能电表I发送，从而实现充电功能。
[0047]这样本发明的智能电表就可以实现智能的数据监控，可以实时查询电表信息，给电表充电，而且省去了众多的交易过程，真正实现一步到位的充电。
[0048]另外，本发明还包括预警步骤:当智能电表I的电量较低时，数据交换器2的通信单元24自动寻求与移动终端3进行适配。这种自动适配例如以一小时一次的脉冲向周围发出。由于用户起居室离智能电表不会太远，因此，移动终端3能够接收到该自动适配请求。当接收到该自动适配请求时，移动终端可以选择充电，或者暂时不充电。如果用于选择暂时不充电，则数据交换器2在一段时间内将不会自动寻求与移动终端进行适配。例如，一天后，数据交换器2才再次寻求与移动终端3进行适配。
[0049]此外，本发明还包括故障预警步骤:远程服务器4接收到移动终端3提交的电表信息后，将对电表信息进行分析，数据储存和处理单元41统计用户的用电信息，可以向用户发送阶梯用电预警，如本月累计用电以超过本阶梯范围，下一阶段将步入下一阶梯用电，提醒用户合理安排用电。数据储存和处理单元41还可以对电表信息进行处理，分析其中是否发生异常数据，如存在漏电、电压不稳等情况，提醒用户进行处理。或者将故障信息发送给电力维修部门。
[0050]最后应说明的是:以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述实施例对发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或全部技术特征进行等同替换;而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种基于移动互联网的智能电表，包括:智能电表，所述智能电表具有与数据交换单元相连的数据处理单元，其特征在于，还包括数据交换器，所述数据交换器包括供电单元，ECU，数据交换单元，以及通信单元，其中数据交换器的数据交换单元的一端连接到所述智能电表的数据交换单元上，另一端连接到所述ECU，所述供电单元用于给所述数据交换器供电；所述通信单元与所述数据交换器的数据交换单元连接，用于实现外部数据与所述数据交换器的数据交换单元的数据交换;还包括远程服务器以及移动终端，所述移动终端能够与所述通信单元进行通信，从而实现与所述数据交换器的数据交换单元进行数据交换;所述移动终端能够与所述远程服务器通过移动互联网进行通信，实现数据交换。2.根据权利要求1所述的基于移动互联网的智能电表，其特征在于:所述数据交换器的数据交换单元起到数据交换和存储的作用。3.根据权利要求2所述的基于移动互联网的智能电表，其特征在于:所述移动终端与所述通信单元通过蓝牙模式或者近场通信模式进行通信。4.根据权利要求3所述的基于移动互联网的智能电表，其特征在于:所述远程服务器，包括数据储存和处理单元和数据接收单元以及CPU。5.—种操作如权利要求1-4任意一项所述的基于移动互联网的智能电表的方法，包括如下步骤: 步骤1:所述数据交换器的数据交换单元实时接收来自所述智能电表的数据交换单元的电表信息，并存储； 步骤2:所述移动终端4打开通信模式与所述数据交换器的通信单元进行适配，适配完成后，所述数据交换器的数据交换单元通过通信单元向移动终端发送电表信息。 步骤3:所述移动终端连接远程服务器，将电表信息发送到所述远程服务器上。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于:还包括如下步骤: 步骤4:所述移动终端向远程服务器发送缴费信息； 步骤5:所述远程服务器接受到上述缴费信息，当确认用户缴费完成后，向所述移动终端发送包含充电信息的编码，该编码采用数字加密技术来实现； 步骤6:所述移动终端3将接受到的包含充电信息的编码向所述数据交换器发送，所述数据交换器经过数据处理后向所述智能电表发送，从而实现充电功能。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于:还包括电量预警步骤， 当所述智能电表的电量较低时，所述数据交换器的通信单元自动寻求与所述移动终端进行适配；当接收到该自动适配请求时，移动终端可以选择充电，或者暂时不充电；如果选择暂时不充电，则所述数据交换器在一段时间内将不会自动寻求与移动终端进行适配。8.如权利要求7所述的方法，其特征在于:还包括故障预警步骤， 当所述远程服务器接收到移动终端提交的电表信息后，将对电表信息进行分析，所述远程服务器的数据储存和处理单元统计用户的用电信息，向用户发送阶梯用电预警;或者所述数据储存和处理单元对所述电表信息进行处理，分析其中是否发生异常数据，提醒用户，或者将故障信息发送给电力维修部门。
【文档编号】G01R11/25GK106066416SQ201610612985
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年7月29日
【发明人】王启银, 齐有武, 王震, 曹冰
【申请人】国网山西省电力公司大同供电公司