本发明属于物联网领域，涉及利用二维码、支付宝、微信收费的物联网装置。
背景技术：
当寒冷的冬季来临，为了有个舒适的工作环境和生活环境，北方地区进行必要的采暖。随着北方地区的供暖季的到来，雾霾情况进一步加剧，燃煤导致大气污染并危害公众健康。
现有的供暖方式是基本为集中供暖，热用户只有两种选择方式：要么选择按房屋面积去供热企业交足额热费，要么办理停热。这种供热及计费方式存在不合理的地方，当用户阶段性的离开居住房屋时，供热公司仍然会按常态为其提供热量，这种情况会加剧雾霾污染程度，同时无法为热用户节约经济支出。
可见，现有的计量方式及费用支付方式太单一，不足以满足人们的需求。进而导致供热企业与热用户之间存在着矛盾，供热企业要耗费大量的人物、物力去收取热费，而热用户则会因各种类型的原因导致交热费的意愿不高，即使要交热费也存在不方便去供热企业指定地点的情况。
为了方便热用户，出现了人工智能ic卡收费阀门，这种设备按热流量计费，但存在的问题是给ic卡交费时还是需要到指定的营业厅办理，这种刷卡缴费方式依然存在用户缴费费时费力的问题。
技术实现要素：
本发明目的是为了解决现有热费计量方式及费用支付方式不灵活，不能满足人们需求的问题，提供了一种人工智能化物联网收费阀门及方法。
本发明所述人工智能化物联网收费阀门，包括中央处理器(rosefinch7100物联网芯片)、进水管温度传感器、回水管温度传感器、存储电路、执行机构、阀体和wifi通讯模块；
进水管温度传感器，用于监测进水管温度并发送至中央控制器；
回水管温度传感器，用于监测出水管温度并发送至中央控制器；
通过进水管温度、出水管温度判断是处于供暖期间还是停暖期间；
若处于停暖期间，供热公司下达指令给中央处理器，并通过执行机构控制阀体常开；
若处于供暖期间，中央控制器根据进水管温度和回水管温度计量热能，在热费余额大于0的情况下开启阀体，否则报警并延时关闭阀体；
存储电路，用于存储供热企业在远程控制平台通过物联网通讯模块发布的该热用户的缴费数据；
供热公司通过物联网通讯模块与中央控制器通讯，监测存储电路中热用户的热费余额、阀体状态、进水管温度和出水管温度。
优选地，还包括wifi通讯模块，热用户配置手机app，中央处理器通过wifi通讯模块与最多四个手机app进行通讯；
所述手机app接收远程控制平台通过物联网通讯模块发布的欠费通知，还接收热费消耗情况、供热温度和阀体状态；
所述手机app可以通过wifi通讯模块远程控制阀体关闭；
在热费余额大于0的状态下，所述手机app还可以通过wifi通讯模块远程控制阀体开启。
优选地，热用户的缴费方式包括ic卡存现金，还包括手机app扫描二维码、支付宝或微信支付。
优选地，计费方式选择按单位面积时间计费或按计量表的能耗计费。
基于上述的人工智能化物联网收费阀门实现的方法包括以下步骤：
步骤一、判断供热还是其他用途；
若为供热期，读供水温度，并执行步骤二；若为非供热期，读费用余额，并执行步骤三；
步骤二、查供热是否开始；
若结果为是，读费用余额，并执行步骤四；若结果为否，打开阀体，并返回步骤一执行主程序；
步骤三、查是否关闭阀体；若为开，则打开阀体；若为关，则关闭阀体；
步骤四、查用户是否有钱；
若有钱，继续开阀体，并返回步骤一执行主程序；若余额不足，读回水温度，并执行步骤五；
步骤五、查供热是否正常；
若供热正常，关闭阀体，并返回步骤一执行主程序；若供热不正常，继续开阀体，并返回步骤一执行主程序。
本发明的有益效果：
本发明解决了供热企业与热用户之间的矛盾，也解决了供热企业收费难的问题，减轻了供热企业工作人员的劳动强度，使收费与控制、监测有机地结合在一起，达到供热企业可以对热用户交费就可以供热，不交费不供热，买多少钱的热就供多少热，热用户交费信息存储供热企业收费中心平台上，远程控制平台把热用户缴费信息通过物联网分发到每个热用户控制阀门上，本装置读取数据存储器里的缴费信息后判断是否给用户供热，通过供热供水管上温度传器监测供水管水温，判断供热开始或结束。远程控制平台可以通过物联网实时监测各个热用户的阀体开启状态，通过安装在管道上的温度传感器实时了解供热状况和设备的好坏，在供暖结束时本装置能自动将阀体打开方便供热企业在停暖期间对供热设备进行改造和维修。本装置还可以监测冬天供暖是否达标。本装置一个功能就是热用户可以通过智能手机安装一个app控件，控制阀体的远程开关，开启阀体时必须是不欠热费，长时间不在家可以关闭阀体，减少热费消耗，本装置可以最多支持4个wifi终端登录。供热中心可以通过物联网向热用户发布缴费信息，通知提醒热用户及时缴费，以免耽误供热，也可以远程开关热用户的阀体。本装置采用全电子器件，寿命长、结构简单、灵活性强、节约能源。
本发明采用的中兴微nb-iot安全物联网芯片rosefinch7100安全保密性高，运行可靠，nb-iot安全物联网芯片rosefinch7100在通信中采用coap通讯协议，该协议数据可靠及简单易用基于云服务的coap协议传输的特征是数据可靠，简单易用基于云服务的coap协议传输的特征是数据可靠，简单易用基于云服务的coap协议传输的特征是数据可靠，简单易用，利用nb-iot安全物联网芯片rosefinch7100研发出的人工智能化物联网收费阀门，安装简单方便，不用拉线，也就是一个管路物理连接，费用低，低至每个终端年费20元，没有流量限制。本发明采用的物联网方式不同于现有的通讯技术，现有通讯技术也能实现数据上传，施工安装极为复杂难度高，费时费力，满楼布线，就像蜘蛛网一样，使用宽带费用高，费效比低令企业和用户承担不起，使用gprs和4g网络费用更高，怎样完成同样功能，安装简单方便，省时省力，费效比又高，企业和用户都能承担的起，现在的宽带，2g、3g、4g费用每个月最低也不低于20元，如果没有物联网自己建网，一年维护费用也不低。本发明人工智能化物联网收费阀门的指导意义除了方便收费之外，更在于鼓励用户节能减排。
本装置可与超声波或机械式热表配合使用合成流量计式收费装置，还可配温度分配法通讯模块组合成温度分配式热量收费装置、还可配冷热水表通讯模块组合成冷热水收费装置、还可配煤气表通讯模块组合成煤气收费装置、还可配中央空调冷热量计量通讯模块组合成空调冷热量收费装置、在用作热量收费时如果有温控数据输入那就组合成一个既能收费又能控制的多功能收费装置。本发明可以单独供热收费使用，按单位面积或单位时间收费。从而可见本发明的实用范围很广，而且结构简单、灵活性和可编译性强。
附图说明
图1是本发明所述人工智能化物联网收费阀门的原理框图；
图2是收费阀门主体电路图；
图3是执行电路与中央处理器的连接电路图；
图4是wifi通讯模块与中央处理器的连接电路图；
图5是存储电路与中央处理器的连接电路图；
图6是主程序流程图；
图7是用户中断程序流程图；
图8是管理部门中断程序流程图。
具体实施方式
以下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据以实施。需要说明的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例以及各实施例中的各个特征可以相互结合，所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
现在手机是人们必备用品，用户利用物联网人们可以在任何地点任何时间进行缴费操作，不会因为没有时间缴费而欠费而发生关闭阀门停止使用的情况，影响生活。
本发明人工智能物联网收费阀门能实现收费管理部门远程关断欠费用户的阀门。
人工智能物联网收费阀门根据用户实际热能计费，用户根据自己的情况用手机充值，在长期不在家的情况，可远程控制阀门关闭，达到节能节约费用的目的。
计费方式选择按单位面积时间计费或按计量表的能耗计费，根据用户喜好自行选择。
接计量表计费的数学模型：
δa＝a-aτ
aτ＝qτ·m
式中δa→ic卡或数据存储器中剩余金额(元)
a→用户存入ic卡或数据存储器中钱数金额(元)
aτ→用户单位时间消耗的金额(元)
qτ→用户单位时间消耗的能量(kwh)
m→单位能量单价(元/kwh)
按单位面积时间计费方式的数学模型：
δa＝a-aτ
aτ＝f·δτ·ν
式中δa→ic卡或数据存储器中剩余金额(元)
aτ→用户单位时间消耗的金额(元)
f→用户面积(m2)
δt→用户使用时间(h)
ν→单位面积和单位时间能耗价格(元/f·t)
其他用途(冷热水收费、煤气收费、空调冷热量收费……)的计费和上述按计量表模型相同，只是能耗价格不同，单位能耗价格是在ic卡或数据存储器充钱时就把价格定死了，要想价格变动必须由管理部门决定，用户无法改变。
实施例：参见图6～图8的流程图。
主程序：
系统初始化，读状态值设置。
步骤一、判断供热还是其他用途；
若为供热期，读供水温度，并执行步骤二；若为非供热期，读费用余额，并执行步骤三；
地方政府对供热期有明确的规定，根据时间即可判断当前是否处于供热期。
步骤二、查供热是否开始；
若结果为是，读费用余额，并执行步骤四；若结果为否，打开阀体，并返回步骤一执行主程序；
步骤三、查是否关闭阀体；若为开，则打开阀体；若为关，则关闭阀体；
步骤四、查用户是否有钱；
若有钱，继续开阀体，并返回步骤一执行主程序；若余额不足，读回水温度，并执行步骤五；
步骤五、查供热是否正常；
若供热正常，关闭阀体，并返回步骤一执行主程序；若供热不正常，继续开阀体，并返回步骤一执行主程序。
两个中断程序：
中断1：用户查欠费中断，参见图7。
步骤11、用户是否输入查欠费命令；
若结果为是，发送费用余额至用户终端；若结果为否，执行步骤12；
步骤12、查是否有关闭阀体；
若为阀体为关闭状态，执行步骤13；若阀体为开状态，执行步骤14；
步骤13、是否接到开阀命令，若为是，打开阀体并返回主程序；若为否，返回主程序；
步骤14、是否接到关阀命令，若为是，关闭阀体并返回主程序；若为否，返回主程序。
中断2：收费管理部门查费中断程序，参见图8。
步骤21、是否接收到查欠费指令；
若为是，发送欠费通知，通过物联网关闭阀体，并返回主程序；若为否，执行步骤22；
步骤22、判断用户是否已充值；
若为是，更新用户余额，然后执行步骤23；若为否，返回主程序；
步骤23、监测阀门是否关闭，
若为关闭状态，则远程打开阀门并返回主程序；若为打开状态，则返回主程序。
具体实现电路如图2～图5所示，其中，sw1是wifi芯片复位按钮，e0、e1为天线，以u1为核心的最小系统在图2中体现。
中央处理器为rosefinch7100物联网芯片u1，存储电路为fm25cl02芯片u2，执行机构为电机mg1，物联网通讯模块为usim卡u4；
rosefinch7100物联网芯片u1的34脚和35脚分别连接进水管温度传感器和回水管温度传感器的信号输出端；
rosefinch7100物联网芯片u1的3脚连接芯片u2的1脚，rosefinch7100物联网芯片u1的4脚连接fm25cl02芯片u2的2脚，rosefinch7100物联网芯片u1的5脚连接fm25cl02芯片u2的5脚，rosefinch7100物联网芯片u1的6脚连接fm25cl02芯片u2的6脚；
rosefinch7100物联网芯片u1的36脚通过电阻r1连接三极管vt1的基极，三极管vt1的集电极接地，三极管vt1的发射极连接电机mg1的正极供电端子，电机mg1的负极供电端子接地；
rosefinch7100物联网芯片u1的11脚同时连接usim卡u4的8脚、电阻r13的一端和电阻r15的一端，电阻r15的另一端接地，电阻r13的另一端连接rosefinch7100物联网芯片u1的20脚；
rosefinch7100物联网芯片u1的12脚通过电阻r9连接usim卡u4的3脚；
rosefinch7100物联网芯片u1的13脚通过电阻r10连接usim卡u4的5脚；
rosefinch7100物联网芯片u1的14脚通过电阻r11连接usim卡u4的6脚，usim卡u4的6脚通过电容c9接地；
usim卡u4的7脚同时连接电阻r14的一端和电阻r16的一端，电阻r16的另一端接地，电阻r14的另一端连接rosefinch7100物联网芯片u1的20脚。
wifi通讯模块为eps8266的wifi芯片u3，eps8266的wifi芯片u3的5脚连接rosefinch7100物联网芯片u1的9脚，eps8266的wifi芯片u3的6脚连接rosefinch7100物联网芯片u1的10脚；
eps8266的wifi芯片u3的16脚接地；
eps8266的wifi芯片u3的15脚接电源vcc，eps8266的wifi芯片u3的13脚通过串联的发光二极管d1和电阻r4接电源vcc，eps8266的wifi芯片u3的11脚通过串联的发光二极管d2和电阻r5接电源vcc；
eps8266的wifi芯片u3的10脚通过复位按钮sw1接地；
eps8266的wifi芯片u3的17脚连接天线e0。
虽然本发明所揭露的实施方式如上，但所述的内容只是为了便于理解本发明而采用的实施方式，并非用以限定本发明。任何本发明所属技术领域内的技术人员，在不脱离本发明所揭露的精神和范围的前提下，可以在实施的形式上及细节上作任何的修改与变化，但本发明的专利保护范围，仍须以所附的权利要求书所界定的范围为准。