专利名称：预付费管理系统及其管理方法
技术领域：
本发明涉及一种预付费管理系统，尤其是用于数字电表、数字水表、数字煤气表以 及出租房屋等预付费场合的预付费管理系统以及应用该预付费管理系统的预付费管理方 法。
背景技术：
现在部分城市逐渐推广应用预付费数字电表，使用预付费方式供电，避免企业，尤 其是电能消耗量较大的工业企业拖欠电费。使用预付费供电的企业往往需要到电力部门营业厅购买一定额度的电量，即企业 缴纳一定的费用，电力部门给企业一张IC卡，IC卡内记录所购买的电量。企业将IC卡插 入数字电表后数字电表工作，企业方可获得供电。但是，若企业远离营业厅，则给企业购买 电力带来极大不便。因此，公告号为CN201069590Y的中国实用新型专利公开了名为“一种智能化预付 费系统”的发明创造，该预付费系统由预付费管理电脑以及用户的预付费电表组成，其中预 付费电脑设置在电力部门，当电力部门收到用户缴纳的费用后，通过短信息方式向用户的 预付费电表发送短信息。用户的预付费电表结构如图1所示，其具有一个短信息收发模块12，可接收预付 费电脑发送的短信息。并且电表还具有一个控制单元11，控制单元11对接收的短信息进行 分析，并计算用户所购买的用电量。随着用户电量的消耗，控制单元11判断当前用户所剩 余的用电量是否为零，若用户的剩余用电量为零，则向交流接触器驱动电路14发出一个断 开的控制信号，交流接触器驱动电路14即断开交流接触器15。当用户再次购买电量后，电 力部门发送短信息到预付费电表，控制单元11计算当前的剩余用电量不为零后，接通交接 接触器15，用户继续获得供电。同时，预付费电表还设有一个向控制单元11及短信息收发单元12供电的供电单 元13。但是，上述预付费管理系统需要电力部门的专门工作人员对每一数字电表的缴费 进行管理，每次收到用户购电的费用后，均需要通过电脑向预付费电表发送短信息，工作量 大，并且容易出错。一旦工作人员错误记录用户的购电付费信息，要么造成用户断电，要么 造成电力部门的经济损失，给用户及电力部门造成影响。另一方面，现有大多的出租房屋的房主通过上门房屋用户收取房租或监控特定银 行账户的方式收取房租，导致房租收取的工作量大，还容易发生用户拖欠房租的情况，给房 主带来经济损失。另外，现有很多银行都提供手机短信息提示业务，即户主拥有一个与其银行帐号 绑定的手机号码，该帐号收到或汇出款项时，通过手机短信息的方式提示户主其银行帐号 的存款发生变化。银行通常使用固定的发送号码发出短信息，并且该短信息包含有银行帐 号信息以及存入或汇出费用额的信息。
发明内容
本发明的主要目的是提供一种降低预付费系统中收费方工作量并能有效加以管 理的预付费管理系统。本发明的另一目的是提供一种减少收费出错几率、便于收费方进行管理的预付费
管理方法。为实现上述的主要目的，本发明提供的预付费管理系统包括接收短信息的短信息 收发单元、与短信息收发单元连接的控制单元，其接收短信息收发单元传送的短信息，与控 制单元连接的驱动单元，其接收控制单元输出的驱动信号，其中，控制单元包括存储模块， 存储有预设的短信息发送方号码以及银行帐号信息；短信息解析模块，接收短信息收发单 元传送的短信息，并判断短信息发送方号码以及银行帐号信息是否与预设的短信息发送方 号码及银行帐号信息一致，并在判断结果一致时提取短信息的计费数据；计费模块，接收短 信息解析模块发送的计费数据，并存储有预设的单位计费数据，计费模块根据计费数据以 及单位计费数据计算计费数据的可使用量；控制模块，接收可使用量的数据，并在可使用量 耗尽后向驱动单元输出控制信号。由上述方案可见，预付费管理系统应用银行发送的缴费短信息作为用户缴费的凭 证，当用户向指定的银行账户存入一定的费用，银行即通过短信息方式向预付费管理系统 发送短信息，控制单元即可计算相应的使用量，实现预付费管理。这样，收费方不需要专人对用户缴费进行管理，通过银行的第三方短信息实现对 预付费管理系统的信息输入，收费方的工作量大大减小。并且，银行的短信息大多是系统自 动发送，可靠性高，出错几率小，可大大降低输入的缴费信息出错的几率。一个优选的方案是，控制单元还包括一个用于产生实时时钟信息日历模块，控制 模块根据时钟信息以及使用量数据向驱动单元输出控制信号。由此可见，预付费管理系统还可以用于某些特定场合的收费，例如收取出租房屋 的房租，计费模块计算的使用量是房租的使用期限，控制单元通过时钟信息可判断当前时 刻是否到达房租的使用期限，若到达则闭合门锁。这样，作为收费方的房主可方便地对出租 房屋的房租进行有限管理，也避免用户拖欠房租情况的发生。为实现上述的再一目的，本发明提供上述预付费管理系统的管理方法，包括控制 单元的短信息解析模块接收短信息收发单元输入的短信息，判断所接收的短信息发送方号 码以及银行帐号信息是否与预设的发送方号码及银行帐号信息一致，若一致，则提取短信 息内的计费数据，并将计费数据传送至计费模块；计费模块根据计费数据以及单位计费数 据计算计费数据对应的可使用量，并将可使用量的数据传送至控制模块；控制模块判断可 使用量是否耗尽，若耗尽，向驱动单元输出控制信号。由上述方案可见，收费方可通过银行发送的短信息作为预付费管理系统的输入短 信息，不需要设置专人对用户的缴费信息进行管理。此外，收费方利用银行短信息的高可 靠性，能减少输入缴费信息出错的几率，避免对用户造成影响，还可以减少收费方的经济损 失。一个优选的方案是，控制单元还包括一产生实时时钟信息的日历模块，计费模块 还存储有一初始计费日期的数据，且计费模块根据计费数据、单位计费数据以及初始计费
5日期计算一时间长度作为可使用量，控制模块接收计费数据后，读取日历模块的时钟信息 以判断当前时刻是否到达时间长度的终点，如是，则向驱动单元输出闭合门锁的控制信号。由此可见，预付费管理系统还可以应用于收取出租房屋的房租，用户将房租存入 指定的银行账户后，银行通过固定的发送号码发送短信息到短信息收发单元上，用户方可 打开房屋的门锁。当用户已无房租预付费，控制单元即向驱动单元输出闭合门锁的控制信 号，可有效避免用户拖欠房租。
图1是一种现有数字电表预付费管理系统与交流接触器配合的结构框图。图2是本发明预付费管理系统第一实施例与交流接触器配合的结构框图。图3是本发明预付费管理方法第一实施例的流程图。图4是本发明预付费管理系统第二实施例与门锁配合的结构框图。图5是本发明预付费管理方法第二实施例的流程图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式预付费管理系统第一实施例。参见图2，本实施例为安装在数字电表上的数字电表预付费管理系统，包括控制单 元21、短信息收发单元31、供电单元32、供电检测单元33、报警单元35、语音提示单元36以 及交流接触器驱动电路37，交流接触器驱动电路37用于控制数字电表的交接接触器38的 通断，从而控制向用户供电的通断。本实施例中，控制单元21为微控制器(MCU)，其设有短 信息解析模块22、计费模块23、存储模块24以及控制模块25，上述模块均为软件程序。短信息收发单元31为手机GSM模块，其安装有一张通信使用的SIM卡，用于接收 短信息。短信息收发单元31将接收到的短信息传送至控制单元21的短信息解析模块22。存储模块24存储有预设的短信息发送方号码以及银行帐号信息，本发明应用银 行所发送的短信息作为购电凭证，因此发送方号码是银行专用于发送短信息的固定号码， 而银行帐号是用户专用于缴纳电费的银行帐号，并且该银行账户应该专用于缴纳电费，且 该账户与短信息收发单元31内安装的SM卡手机号码绑定，当账户收到费用后，银行通过 固定的号码向该手机号码发送固定格式的短信息。短信息解析模块22可接收短信息收发单元31传送的短信息，并判断所接收的短 信息的发送方号码及银行帐号信息与预设的是否一致，在一致的情况下提取短信息中的计 费数据，并将计费数据传送至计费模块23。计费模块23存储有单位计算数据，即每千瓦时电量的费用。计费模块23接收到 计费数据后，计算计费数据与单位计费数据之间的倍数，从而计算用户缴纳的费用可使用 的电量，并将其与原剩余电量相加后得到的实际可用电量的数据传送至控制模块25。控制模块25接收到实际可用电量的数据后，实时计算数字电表所计量的消耗电 量，使用实际可用电量减去数字电表所计量的消耗电量作为下一时刻的实际可用电量。当 实际可用电量为零时，控制模块25向作为驱动单元的交流接触器驱动电路37输出断开的 控制信号，交流接触器驱动电路37控制数字电表的交流接触器38断开，停止向用户供电。
供电单元32，诸如蓄电池等，用于向短信息收发单元31、控制单元21等供电，供电 检测单元33则检测供电单元32输出的电压是否过低，若过低则通过控制单元21以及报警 单元35发出报警信号，提示用户更换电池。当然，数字电表也可以作为供电单元32，直接向 控制单元21等供电。控制单元21在实际可用电量较少时，如剩余100、50千瓦时，通过语音提示单元 36，如喇叭等扩音设备发出语音提示实际可用电量不足，便于用户及时预付费。当然，还可 以使用短信息收发单元31发出提醒短信息，通知用户及时预付费。本实施例中，短信息解析模块22还作为输入模块使用，电力部门可通过预定格式 的短信息向短信息收发单元31输入短信息发送方号码、银行帐号、单位计费数据等信息 后，短信息解析模块22即提取所接收的发送方号码以及银行帐号作为预定的发送方号码 及银行帐号信息，并提取单位计费数据传送至计费模块23。预付费管理方法第一实施例。下面结合图3说明预付费管理系统第一实施例的工作流程。首先，电力部门通过 预定格式的手机短信息设置短信息发送方号码、银行帐号以及单位计费数据等信息，短信 息收发单元31接收短信息后将短信息传送至短信息解析模块22，短信息解析模块22提取 发送方号码、银行帐号作为预设的发送方号码及银行帐号并存储在存储模块24中，并将单 位计费数据发送至计费模块23，即执行步骤Si。短信息接收模块31执行步骤S2，接收短信息后将短信息传送至短信息解析模块 22。然后，短信息解析模块22执行步骤S3，判断短信息内容是否为向银行账户存入费用，并 且判断短信息的发送方号码以及银行帐号信息是否与预设的发送方号码及银行帐号信息 一致，若一致，表示用户已向银行存入购买电量的预付费，则执行步骤S4,提取短信息中的 计费数据，并将计费数据传送至计费模块25中。接着，计费模块25执行步骤S5，根据接收的计费数据以及所存储的单位计费数 据，计算可用电量，并与原剩余电量相加，得到实际可用电量，同时执行步骤S6，判断实际可 用电量是否为零，如实际可用电量为零，则执行步骤S7,向交流接触器驱动电路发出断开交 流接触器的控制信号。当然，交流接触器38 —般处于接通状态，因此实际可用电量不为零时交流接触器 38不会动作。一旦交流接触器38断开后且用户存入购电预付费后，控制模块25向交流接 触器输出接通的控制信号，交流接触器驱动电路37接通交流接触器38，继续向用户供电。由上述方案可见，应用银行发送的第三方短信息监控用户是否缴纳了用电预付 费，电力部门不需要专人负责向数字电表发送短信息，减少电力部门人员的工作量。并且， 银行所发送的短信息具有较高的可靠性，能有效避免输入购买电量信息出错的情况，减少 用户及电力部门所带来的损失。当然，本实施例还可以应用于数字水表、数字煤气表、数字天然气表等预付费场 合。若应用于这些场合，当控制模块计算实际可用水量、实际可用气量为零时，向作为驱动 单元的电磁阀驱动电路输出控制信号，数字水表、数字煤气表、数字天然气表等的电磁阀旋 转或被拉动并处于关闭状态。预付费管理系统第二实施例。参见图4，本实施例为应用于出租房屋门锁上的预付费管理系统，其具有门锁控制单元41、短信息收发单元51、供电单元52、供电检测单元53、振动检测单元54、报警单元5、 语音提示单元56以及电子锁控制器57，电子锁控制器57控制电子锁58执行开闭动作。短 信息收发单元51、供电单元52、供电检测单元53、报警单元55以及语音提示单元56工作原 理与作用与第一实施例相似，在此不再赘述。门锁控制单元41设有存储模块42、短信息解析模块43、日历模块44、USB接口模 块45、计费模块46以及门锁控制模块47。存储模块42存储有预设的短信息发送方号码以 及银行帐号信息，当然，短信息发送方号码为银行发送短信息的固定号码。短信息解析模块43用于在接收到短信息后，对短信息进行解析，包括分析短信息 发送方号码信息以及银行帐号信息，判断发送方号码、银行帐号是否与预设值一致，当上述 信息一致时，表示用户向指定账户存入房租预付费，短信息解析模块43即提取计费数据， 也就是提取短信息中存入款项金额的数据，将其传送至计费模块46。日历模块44产生实时时钟信息，即万年历，该日历数据可作为门锁控制模块47计 算长度的比较标准。计费模块46存储有单位计算数据，即每月或每日的租金金额，并存储有计费初始 曰期。计费模块46接收到计费数据后，计算计费数据与单位计费数据之间的倍数，并根据 初始计费日期确定计费的终止日期，也就是计算开锁时间长度。计费模块46计算开锁时间 长度后，将时间长度的数据传送至门锁控制模块47，同时将计费初始日期更改为所计算的 终止日期，待下一次计费时使用。计费模块46可以灵活地按年、按月或按天计算开锁时间 长度。门锁控制模块47判断当前的时刻是否到达所接收的时间长度终点，若没有到达， 表示用户尚有房租预付费，向作为本实施例驱动单元的电子锁控制器57输出开启门锁控 制信号。若到达时间长度终点，表示用户已无房租预付费，则向电子锁控制器输出闭合门锁 的控制信号。电子锁控制器57接收到开启门锁的控制信号不会马上执行开启电子锁58的动 作，而是待接收到磁卡或密码键盘等输入的开锁信号后，才开启电子锁58，即电子锁58的 开启条件是同时收到门锁控制模块47输出的开启门锁控制信号以及磁卡等输出的开锁信 号。若电子锁控制器57收到的是闭合门锁的控制信号，即使磁卡等输出开锁信号，电子锁 58也不会开启，这样，即使用户持有磁卡等钥匙，若其未缴房租预付费也无法进入房屋。门锁控制单元41内设有一个USB接口模块45作为输入模块，收费方可通过外置 的编程器向USB接口模块45输入数据，包括预设的短信息发送方号码、银行帐号、单位计费 数据以及初始计费日期等信息，USB接口模块45将接收的信息传送至存储模块42或计费 模块46。振动检测单元54，如振动传感器，用于检测电子锁58的振动信号，若振动信号强 烈，表示可能发生盗窃事件，门锁控制单元41通过报警单元55输出报警信号。当然，门锁 控制单元41还可以通过短信息收发单元51向收费方、用户或小区保安等发出报警信息。预付费管理方法第二实施例。下面结合图5说明预付费管理系统第二实施例的工作流程。首先，收费方通过编 程器向USB接口模块45输入预设的发送方号码、银行帐号、单位计费数据以及初始计费日 期等数据，USB接口模块45提取发送方号码、银行帐号信息作为预设的发送方号码及银行帐号存储至存储模块42，并将单位计费数据以及初始计费日期发送至计费模块46，即执行 步骤Sll。设定上述信息后，短信息收发单元51执行步骤S12，接收短信息，并将所接收的短 信息传送至短信息解析模块43。接着，短信息解析模块43执行步骤S13，判断短信息的发 送方号码及银行帐号等信息是否与预设的信息一致，若一致，表示用户向指定的账户存入 了房租预付费，则执行步骤S14，否则工作流程结束。步骤S14中，短信息解析模块43提取短信息内包含的计费数据，并将计费数据传 送至计费模块46中。然后，计费模块46执行步骤S15，根据计费数据、单位计费数据以及初 始计费日期等信息计算开锁时间长度，并将时间长度数据传送至门锁控制模块47。最后，门锁控制模块47执行步骤S16，判断当前的时刻是否到达时间长度终点，若 没有到达，表示用户尚有房租预付费，执行步骤S17,向电子锁控制器57发出开启门锁控制 信号。若到达时间长度终点，表示用户已无房租预付费或已经搬离出租房屋，则执行步骤 S18，向电子锁控制器57发出闭合的控制信号。当然，如前所述，门锁控制模块47发出开启门锁的控制信号后，电子锁控制器57 不是马上执行开锁动作，而是待接收到磁卡等发出的开锁信号后执行开锁动作。但若电子 锁控制器57接收到闭合门锁的控制信号，即使磁卡等发出开锁信号，电子锁控制器57也不 会执行开锁动作。可见，只有用户在时间长度终点到达前缴纳房租预付费，银行通过短信息向短信 息收发单元51发出短信息后，门锁控制单元41才向电子锁控制器57发出开启门锁的控制 信号，用户才可以使用磁卡等开启电子锁58。收费方不需要耗费大量时间和精力催缴房租， 能有效避免用户拖欠房租的情况发生。当然，出租房屋的门锁也可以是机械锁，则驱动单元为离合器，离合器设在门锁的 锁芯与锁舌之间。当门锁控制模块输出开启门锁的控制信号后，离合器处于闭合状态，即锁 芯与锁舌连接，用户通过钥匙可带动门锁的锁舌动作，实现门锁的开闭。当门锁控制模块输 出闭合门锁的控制信号后，离合器处于分离状态，锁芯与锁舌分离，即使用户插入钥匙也无 法带动锁舌动作。收费方还可以在门户上设置两把不同的门锁，其中一把是用户使用钥匙开启的门 锁，另一把门锁是受本发明预付费管理系统控制的门锁，则此时受预付费管理系统控制的 门锁为插销门锁，其由作为驱动单元的继电器控制。当门锁控制模块输出开启门锁的控制 信号后，继电器控制门锁的锁舌缩回，用户开启另一门锁后即可进入房屋。当门锁控制模块 输出闭合门锁的控制信号后，继电器控制门锁的锁舌伸出，即使用户开启另一门锁也无法 开启房屋的房门。当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方案，实际应用时还可以有更多的变化， 例如，控制单元内不设置输入模块，所有预设信息均在控制单元的生产制作过程中写入；或 者，设置后备供电单元向控制单元等临时供电等，这些改变同样可以实现本发明的目的。最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如将预付费管理系统应用至预 付费网络、预付费有线电视等领域，或者使用红外线发射器、蓝牙发射器等无线方式发送外 部数据至控制单元等，也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
预付费管理系统，包括接收短信息的短信息收发单元；控制单元，与所述短信息收发单元连接，并接收所述短信息收发单元传送的短信息；驱动单元，与所述控制单元连接，并接收所述控制单元输出的驱动信号；其特征在于所述控制单元包括存储模块，存储有预设的短信息发送方号码以及银行帐号信息；短信息解析模块，接收所述短信息收发单元传送的所述短信息，并判断所述短信息发送方号码以及银行帐号信息是否与所述预设的短信息发送方号码及银行帐号信息一致，在判断结果一致时提取所述短信息的计费数据；计费模块，接收所述短信息解析模块发送的所述计费数据，并存储有预设的单位计费数据，所述计费模块根据所述计费数据以及单位计费数据计算所述计费数据的可使用量；控制模块，接收所述可使用量的数据，并在所述可使用量到达后向所述驱动单元输出控制信号。
2.根据权利要求1所述的预付费管理系统，其特征在于 所述驱动单元为电磁阀驱动电路或交流接触器驱动电路。
3.根据权利要求1所述的预付费管理系统，其特征在于 所述控制单元还包括一日历模块，用于产生实时时钟信息；所述控制模块根据所述时钟信息以及可使用量数据向所述驱动单元输出控制信号； 所述驱动单元为电子锁控制器或离合器或继电器。
4.根据权利要求1至3任一项所述的预付费管理系统，其特征在于 还包括与所述控制单元连接的语音提示单元。
5.根据权利要求1至3任一项所述的预付费管理系统，其特征在于所述控制单元还设有与所述计费模块连接的输入模块，所述输入模块用于接收外部写 入的数据。
6.应用如权利要求1所述预付费管理系统的预付费管理方法，包括所述控制单元的短信息解析模块接收所述短信息收发单元输入的短信息，判断所接收 的短信息发送方号码以及银行帐号信息是否与预设的发送方号码及银行帐号信息一致，若 一致，则提取所述短信息内的计费数据，并将所述计费数据传送至计费模块；所述计费模块根据所述计费数据以及所述单位计费数据计算所述计费数据对应的可 使用量，并将所述可使用量的数据传送至所述控制模块；所述控制模块判断所述使用量是否耗尽，如是，向所述驱动单元输出控制信号。
7.根据权利要求6所述的预付费管理方法，其特征在于 所述控制单元还包括一产生实时时钟信息的日历模块；所述计费模块还存储有一初始计费日期的数据，所述计费模块根据所述计费数据、单 位计费数据以及所述初始计费日期计算一时间长度作为所述使用量；所述控制模块接收所述计费数据后，读取日历模块的时钟信息以判断当前时刻是否到 达所述时间长度的终点，如是，向所述驱动单元输出闭合门锁的控制信号。
8.根据权利要求7所述的预付费管理方法，其特征在于2所述计费模块按天或按月或按年计算所述时间长度。
9.根据权利要求6至8任一项所述的预付费管理方法，其特征在于 所述管理系统还包括与所述控制单元连接的语音提示单元；所述控制单元在所述使用量耗尽前预定的预设值内通过所述语音提示单元发出提示 缴纳预付费的语音。
10.根据权利要求6至8任一项所述的预付费管理方法，其特征在于 所述控制单元还设有与所述计费模块及所述存储模块连接的输入模块；所述输入模块接收外部写入新的短信息发送方号码信息、银行帐号信息以及单位计费 数据后，提取所述新的短信息发送方号码信息、银行帐号信息传送至所述存储模块作为预 设的发送方号码信息以及银行帐号信息，并提取所述新的单位计费数据传送至所述计费模 块作为预设的单位计费数据。
全文摘要
一种预付费管理系统及管理方法，该系统包括短信息收发单元、控制单元及驱动单元，控制单元包括存储模块，存储预设的短信息发送方号码及银行帐号信息；短信息解析模块，接收短信息并在判断短信息发送方号码及银行帐号信息与预设信息一致时提取计费数据；计费模块，接收计费数据并计算其可使用量；控制模块，接收可使用量数据，并在可使用量到达后向驱动单元输出控制信号。该方法包括短信息解析模块接收短信息，判断短信息发送方号码及银行帐号信息与预设信息一致时提取计费数据并传送至计费模块；计费模块计算可使用量并传送至控制模块；控制模块判断可使用量耗尽后向驱动单元输出控制信号。本发明可减少电力部门的收费工作量，并且降低出错几率。
文档编号H04W4/14GK101894420SQ20101019582
公开日2010年11月24日 申请日期2010年6月9日 优先权日2010年6月9日
发明者秦正南, 萧庆国 申请人:珠海天威技术开发有限公司