技术领域本发明涉及计费设备技术领域，具体而言，涉及一种智能仪表及计费监控系统。
背景技术：
目前，随着单片机技术的越来越成熟，智能仪表也随之发展起来，针对学校学生、企业员工洗澡，学校或企业为了防止浪费水资源，防止用户用热水洗衣，防止用户走后不关龙头，以及防止单次洗澡用水过量导致热水供应不足等等问题，学校或企业在澡堂、房间沐浴间安装了计费智能仪表，即水表或水控，根据用户使用水量进行收费，进而控制用户浪费水资源的现象；因而，澡堂、公寓沐浴间等洗澡用水计费设备即水表的应用越来越广泛；又如，根据用电量进行计费的电表、根据使用燃气量进行计费的燃气表等智能仪表的应用也越来越广泛。当前，相关技术中提供了一种智能仪表，该智能仪表包括：外壳、主电路板、控制阀、计量表、IC卡感应板、显示屏、以及控制按键，其中，主电路板、控制阀、计量表均设置于该外壳内，IC卡感应板、显示屏、控制按键均设置于该外壳表面的，智能仪表需要与服务器之间进行联网通信，用户将IC卡放置上述IC卡感应板上，IC卡感应板识别IC卡相关信息，并将识别出的IC卡相关信息传输至主电路板，主电路板控制控制阀开启或者关闭，并根据计量表传输的信号进行计费，消费完毕，主电路板生成相应的消费记录，智能仪表将该消费记录实时上传至服务器端，当用户需要查看消费记录时，需在用户终端上登录相应网址并输入消费时间、仪表编号等相关信息，然后服务器通过网络将相应的消费记录发送至用户终端，以使用户终端将消费记录展示给用户。在实现本发明的过程中，申请人发现相关技术中至少存在以下问题：智能仪表需要通过布线联网与外界设备进行数据传输，限制了智能仪表的应用场景，且增加了安装成本。
技术实现要素：
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种智能仪表及计费监控系统，以使智能仪表与用户终端间通过无线信号和图形码进行信息交互，提高了智能仪表应用环境的灵活性、可靠性，降低了智能仪表的安装、维护成本。第一方面，本发明实施例提供了一种智能仪表，该智能仪表包括：外壳壳体、以及设置于该外壳壳体内的第一微处理器、控制阀、计量表、感应电路板、图形码显示器和无线信号接收器；上述控制阀、计量表、感应电路板、图形码显示器、无线信号接收器均与上述第一微处理器相连接，该无线信号接收器包括以下中的一种：声波接收器、光波接收器、蓝牙接收器、或者NFC接收器；其中，上述无线信号接收器用于接收来自用户终端的消费记录获取信号，并对该消费记录获取信号进行信号转换，将该消费记录获取信号以电信号形式传输至上述第一微处理器，其中，该消费记录获取信号为以下信号中的一种：声波信号、光波信号、蓝牙信号、或者NFC信号；上述第一微处理器用于接收上述无线信号接收器以电信号形式传输的消费记录获取信号，根据电信号形式的消费记录获取信号获取相应的消费记录，并根据该消费记录生成携带上述消费记录的图形码显示信号，将上述图形码显示信号传输至上述图形码显示器；上述图形码显示器用于接收上述第一微处理器传输的上述图形码显示信号，并显示包含上述消费记录的图形码，以使用户终端通过扫描上述图形码获取相应的消费记录，该图形码包括：一维码或者二维码。结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括：设置于上述图形码显示器表面的亮度传感器，以及分别与上述亮度传感器和上述图形码显示器相连接的亮度调节器；上述亮度传感器用于采集外界环境的光线亮度，并将上述光线亮度对应的信号传输至上述亮度调节器；上述亮度调节器用于接收上述光线亮度对应的信号，并根据上述信号调节上述图形码显示器的背光亮度。结合第一方面的第一种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，上述外壳壳体包括：第一外壳和第二外壳；上述第一微处理器、上述控制阀、以及上述计量表设置于上述第一外壳内；上述感应电路板、上述图形码显示器、以及上述无线信号接收器设置于上述第二外壳上，上述感应电路板、上述图形码显示器、以及上述无线信号接收器均通过连接线与上述第一微处理器相连接；上述第一外壳与上述第二外壳分离设置，上述第一外壳设置于第一位置处，上述第二外壳设置于第二位置处，其中，上述第一位置为超出用户可触及的位置，上述第二位置为用户可触及的位置。结合第一方面的第二种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括：设置于上述第一外壳内的第一通信模块、以及设置于上述第二外壳内的第二通信模块和第二微处理器；其中，上述第一通信模块分别与上述第一微处理器和上述第二通信模块相连接；上述第二通信模块与上述第二微处理器相连接；上述第二微处理器分别与上述感应电路板、上述图形码显示器、以及上述无线信号接收器相连接；上述第一通信模块与上述第二通信模块通过有线或者无线的方式进行信号传输。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括：设置于上述图形码显示器四周的伸缩元件、以及分别与上述伸缩元件和上述第二微处理器相连接的驱动电机；上述第二微处理器与上述亮度传感器相连接，接收上述亮度传感器传输的上述光线亮度对应的信号，当接收到的上述光线亮度对应的信号满足预设条件时，生成相应的控制信号；上述驱动电机接收上述第二微处理器传输的上述控制信号，并使用上述控制信号驱动上述伸缩元件的伸出或者缩进；上述伸缩元件在上述驱动电机的驱动下执行相应的伸出或者缩进动作，以降低外界环境的光线亮度对显示器显示效果的影响。结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，上述图形码显示器包括多个显示界面，上述多个显示界面组合形成的形状包括：正方体或者多边体。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还至少包括一个：与上述第二微处理器相连接的微型投影元件；上述微型投影元件接收上述第二微处理器传输的上述图形码显示信号，并将上述图形码显示信号对应的图形码投影至预设的位置，以使用户终端通过扫描上述图形码获取相应的消费记录。结合第一方面的第三种可能的实施方式，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，上述智能仪表还包括：储能电池、以及与上述储能电池连接的太阳能板；上述太阳能板设置于上述图形码显示器表面，用于将光能转化为电能，并将上述电能传输至上述储能电池；上述储能电池用于为上述第二微处理器、上述感应电路板、上述图形码显示器、以及上述无线信号接收器提供电能。结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，上述图形码显示器包括以下中的任意一种：液晶显示器、LED显示器、LCD显示器、触控显示器。第二方面，本发明实施例还提供了一种计费监控系统，该系统包括：上述智能仪表、用户终端；该智能仪表与该用户终端通过无线信号和图形码进行信息传输；上述用户终端用于向上述智能仪表发送消费记录获取信号，以及扫描上述图形码显示器上显示的携带有消费记录的图形码，其中，该消费记录获取信号为以下信号中的一种：声波信号、光波信号、蓝牙信号、或者NFC信号。在本发明实施例提供的智能仪表及计费监控系统中，该智能仪表包括：外壳壳体、以及设置于外壳壳体内的第一微处理器、控制阀、计量表、感应电路板、图形码显示器和无线信号接收器；控制阀、计量表、感应电路板、图形码显示器、无线信号接收器均与第一微处理器相连接；本发明实施例通过在智能仪表中增加图形码显示器和无线信号接收器，无线信号接收器接收来自用户终端的消费记录获取信号，图形码显示器接收并显示第一微处理器传输的包含消费记录的图形码显示信号，以使用户终端通过扫描图形码获取相应的消费记录，从而使得智能仪表与用户终端间通过无线信号和图形码进行信息交互，提高了智能仪表应用环境的灵活性、可靠性，有效降低了智能仪表的安装、维护成本。为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。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示出了本发明实施例所提供的一种智能仪表的结构示意图；图2示出了本发明实施例所提供的另一种智能仪表的结构示意图；图3示出了本发明实施例所提供的又一种智能仪表的结构示意图；图4示出了本发明实施例所提供的再一种智能仪表的结构示意图；图5示出了本发明实施例所提供的一种计费监控系统的结构示意图。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，所描述的实施例仅仅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。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。考虑到相关技术中智能仪表需要通过布线联网与外界设备进行数据传输，限制了智能仪表的应用场景，且增加了安装成本。基于此，本发明实施例提供了一种智能仪表及计费监控系统，下面通过实施例进行描述。如图1所示的智能仪表的结构示意图，该智能仪表包括：外壳壳体101、以及设置于上述外壳壳体101内的第一微处理器201、控制阀402、计量表403、感应电路板401、图形码显示器302和无线信号接收器301；上述控制阀402、计量表403、感应电路板401、图形码显示器302、无线信号接收器301均与上述第一微处理器201相连接，该无线信号接收器301包括以下中的一种：声波接收器、光波接收器、蓝牙接收器、或者NFC接收器；其中，上述无线信号接收器301用于接收来自用户终端的消费记录获取信号，并对该消费记录获取信号进行信号转换，将该消费记录获取信号以电信号形式传输至上述第一微处理器201，其中，该消费记录获取信号为以下信号中的一种：声波信号、光波信号、蓝牙信号、或者NFC信号；上述第一微处理器201用于接收上述无线信号接收器301以电信号形式传输的消费记录获取信号，根据电信号形式的消费记录获取信号获取相应的消费记录，并根据该消费记录生成携带上述消费记录的图形码显示信号，将上述图形码显示信号传输至上述图形码显示器302；上述图形码显示器302用于接收上述第一微处理器201传输的上述图形码显示信号，并显示包含上述消费记录的图形码，以使用户终端通过扫描上述图形码获取相应的消费记录，该图形码也可以包括：一维码或者二维码，该消费记录具体包含的内容可以根据实际需求进行设置。其中，上述光波接收器用来接收光波信号，并对该光波信号进行光电转换，考虑到LED具有使用寿命长、能耗小等特点，该光波接收器可以是可见光接收器，如LED光波接收器，对应的光波信号为可见光信号；该光波接收器还可以是紫外线接收器，对应的光波信号为紫外信号；该光波接收器也可以是红外线接收器，对应的光波信号为红外信号；该红外线接收器用来接收红外信号，并对红外信号进行信号转换，该红外线接收器是一种可以接收红外信号并能独立完成从红外线接收到输出与TTL电频信号兼容的器件，体积和普通的塑封三极管差不多，适合于各种红外线遥控和红外线数据传输。具有小型设计、内置专用IC、宽角度及长距离接收、抗干扰能力强、能抵挡环境干扰光纤、低电压工作等优点；上述图形码显示器302包括以下中的任意一种：液晶显示器、LED显示器、LCD显示器、触控显示器。在本发明提供的实施例中，通过在智能仪表中增加图形码显示器302和无线信号接收器301，无线信号接收器301接收来自用户终端的消费记录获取信号，即采用无线通信的方式接收外界设备传输的信号，图形码显示器302接收并显示第一微处理器201传输的包含消费记录的图形码显示信号，以使用户终端通过扫描图形码获取相应的消费记录，即采用图形码的方式向外界设备传输信号，从而使得智能仪表与用户终端间通过无线信号和图形码进行信息交互，提高了智能仪表应用环境的灵活性、可靠性，有效降低了智能仪表的安装、维护成本。进一步的，考虑当智能仪表所处的位置光线由暗变亮时，可能由于外界光线太亮，导致图形码显示器302上图形码显示效果降低，而影响用户终端扫描图形码的识别速度，基于此，如图2所示，上述智能仪表还包括：设置于上述图形码显示器302表面的亮度传感器303，以及分别与上述亮度传感器303和上述图形码显示器302相连接的亮度调节器304；上述亮度传感器303用于采集外界环境的光线亮度，并将上述光线亮度对应的信号传输至上述亮度调节器304；上述亮度调节器304用于接收上述光线亮度对应的信号，并根据上述信号调节上述图形码显示器302的背光亮度。在本发明提供的实施例中，通过增加亮度传感器303实时采集外界环境的的光线亮度，并将该光线亮度对应的信号传输至亮度调节器304，从而实现自动调节图形码显示器302的背光亮度，即保证了图形码的显示效果，又降低了图形码显示器302的耗电量。进一步的，考虑到可能存在用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的，导致无法正常对用户进行收费，如图3所示，上述外壳壳体101包括：第一外壳1011和第二外壳1012；上述第一微处理器201、上述控制阀402、以及上述计量表403设置于上述第一外壳1011内；上述感应电路板401、上述图形码显示器302、以及上述无线信号接收器301设置于上述第二外壳1012上，上述感应电路板401、上述图形码显示器302、以及上述无线信号接收器301均通过连接线与上述第一微处理器201相连接；上述第一外壳1011与上述第二外壳1012分离设置，上述第一外壳1011设置于第一位置处，上述第二外壳1012设置于第二位置处，其中，第一位置为超出用户可触及的位置，第二位置为用户可触及的位置。具体的，上述智能仪表可以是智能水表、智能电表、智能燃气表、智能暖气表、考勤机、门禁机、门锁、消费POS机、饮水机，开水机，售水机，充电站，饮料机，洗衣机等计费装置，上述控制阀402包括电磁阀、电动阀及具有开关功能的液体阀，用户通过在上述感应电路板401上刷卡以使第一微处理器201控制控制阀402开启并采用计量、计次、或者计时等计费方式进行计费，该感应电路板401可以响应mifareone卡、CPU卡或者身份证，可以将第一外壳1011设置于距地表面1.0m至1.5m位置处，而将第二外壳1012设置于距地表面2.5m至3.0m，即将智能仪表的控制部分放置在用户不易触碰的位置，而将智能仪表的感应部分及显示部分放置在用户可以接触到的位置，便于用户进行刷卡并便于用户扫描图形码显示器302上的图形码。在本发明提供的实施例中，通过将智能仪表的控制部分和感应显示部分采用分离设置的方式，并将控制部分设置于用户不易接触的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的。更进一步的，考虑到若采用第一微处理器201与感应电路板401、图形码显示器302和无线信号接收器301通过连接线进行信号传输的方式，存在由于对信号传输距离有一定限制，在间隔2m以内才能确保信号的传输质量，因而，需要将第一外壳1011与第二外壳1012的间距控制在2m以内，即存在智能仪表的控制部分和感应部分之间的间距不能大于2m的问题，基于此，如图4所述，上述智能仪表还包括：设置于上述第一外壳1011内的第一通信模块114、以及设置于上述第二外壳1012内的第二通信模块224和第二微处理器223；其中，上述第一通信模块114分别与上述第一微处理器201和上述第二通信模块224相连接；上述第二通信模块224与上述第二微处理器223相连接；上述第二微处理器223分别与上述感应电路板401、上述图形码显示器302、以及上述无线信号接收器301相连接；上述第一通信模块114与上述第二通信模块224通过有线或者无线的方式进行信号传输，此时，第一外壳1011与第二外壳1012之间的最大距离可达1200米。其中，第一通信模块114与第二通信模块224之间采用232、485等有线通信方式，或者采用蓝牙、红外线、声波、光波、433、915、2.4G、3/4G等无线通信方式；另外，第二通信模块224还用于与监控设备进行信号传输，第二通信模块224与监控设备之间采用485、TCP等有线通信方式，或者采用蓝牙、红外线、声波、光波、433、915、2.4G、3/4G等无线通信方式。具体的，感应电路板401传输的感应信号、无线信号接收器301传输的电信号均先经第二微处理器223进行加密处理后，通过第二通信模块224传输至第一通信模块114，然后第一通信模块114再将加密后的感应信号和无线信号接收器301传输的电信号传输至第一微处理器201，然后第一微处理器201对感应信号和无线信号接收器301传输的电信号进行解密处理，并根据解密后的感应信号对控制阀402进行控制，根据解密后的无线信号接收器301传输的电信号获取相应的消费记录，并生成携带该消费记录的图形码显示信号，再通过第一通信模块114和第二通信模块224将该图形码显示信号传输至第二微处理器223；以使第二微处理器223将上述图形码显示信号传输至上述图形码显示器302，图形码显示器302显示相应的图形码，以使用户终端通过扫描上述图形码获取相应的消费记录。这样无需感应电路板401无线信号接收器301和图形码显示器302通过连接线分别与第一微处理器201相连接，而是直接通过第一通信模块114与第二通信模块224进行统一传输，即第一外壳1011与第二外壳1012间无需设置多根连接线，且在信号传输过程中的信号均为进行加密处理后的信号，防止传输的信号被仿制，进一步保证了数据传输过程中的安全性。在本发明提供的实施例中，通过将智能仪表的控制部分和感应部分采用分离设置的方式，便于将控制部分设置于用户不易接触的位置或者相对比较隐蔽的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的；同时，智能仪表的控制部分和感应部分之间利用通信模块以有线或者无线的方式进行信号传输，可以解决采用连接线进行信号传输存在信号传输距离比较短的问题，且有效信号传输距离最大达到1200米，从而还提高了智能仪表的控制部分安装位置的灵活性。为了进一步降低外界环境的光线亮度对图形码显示器302显示效果的影响，基于此，上述智能仪表还包括：设置于上述图形码显示器302四周的伸缩元件、以及分别与上述伸缩元件和上述第二微处理器223相连接的驱动电机；上述第二微处理器223与上述亮度传感器303相连接，接收上述亮度传感器303传输的上述光线亮度对应的信号，当接收到的上述光线亮度对应的信号满足预设条件时，生成相应的控制信号；上述驱动电机接收上述第二微处理器223传输的上述控制信号，并使用上述控制信号驱动上述伸缩元件的伸出或者缩进；上述伸缩元件在上述驱动电机的驱动下执行相应的伸出或者缩进动作，以降低外界环境的光线亮度对显示器显示效果的影响。进一步的，上述图形码显示器302包括多个显示界面，上述多个显示界面组合形成的形状包括：正方体或者多边体。在本发明提供的实施例中，通过将图形码显示器302的显示界面设置为多个，便于多个用户同时进行扫码，另外，各个显示界面上可以显示不同的图形码，而无需同时设置多个图形码显示器302，减少了用户的等待时间，还满足了多用户的不同需求，此时可以在显示界面上显示顺序标识，以便用户快速找到对应的图形码。为了更进一步的提高图形码显示位置的灵活性，基于此，上述智能仪表还至少包括一个：与上述第二微处理器223相连接的微型投影元件；上述微型投影元件接收上述第二微处理器223传输的上述图形码显示信号，并将上述图形码显示信号对应的图形码投影至预设的位置，以使用户终端通过扫描上述图形码获取相应的消费记录。进一步的，考虑到智能仪表可能设置于室外，可以通过在智能仪表的表面设置太阳能板而达到储能的效果，基于此，上述智能仪表还包括：储能电池、以及与上述储能电池连接的太阳能板；上述太阳能板设置于上述图形码显示器302表面，用于将光能转化为电能，并将上述电能传输至上述储能电池；上述储能电池用于为上述第二微处理器223、上述感应电路板401、上述图形码显示器302、以及上述无线信号接收器301提供电能。在本发明提供的实施例中，通过在智能仪表中增加图形码显示器302和无线信号接收器301，无线信号接收器301接收来自用户终端的消费记录获取信号，图形码显示器302接收并显示第一微处理器201传输的包含消费记录的图形码显示信号，以使用户终端通过扫描图形码获取相应的消费记录，从而使得智能仪表与用户终端间通过无线信号和图形码进行信息交互，提高了智能仪表应用环境的灵活性、可靠性，有效降低了智能仪表的安装、维护成本；进一步的，通过增加亮度传感器303实时采集外界环境的的光线亮度，并将该光线亮度对应的信号传输至亮度调节器304，从而实现自动调节图形码显示器302的背光亮度，即保证了图形码的显示效果，又降低了图形码显示器302的耗电量；更进一步的，通过将智能仪表的控制部分和感应显示部分采用分离设置的方式，并将控制部分设置于用户不易接触的位置，从而避免用户通过手动破坏智能仪表的结构而达到免费使用的目的。本发明实施例还提供一种计费监控系统，如图5所述，该系统包括：上述智能仪表11、用户终端22；该智能仪表11与该用户终端22通过无线信号和图形码进行信息传输；上述用户终端22用于向所述智能仪表11发送消费记录获取信号，以及扫描上述图形码显示器302上显示的携带有消费记录的图形码，其中，该消费记录获取信号为以下信号中的一种：声波信号、光波信号、蓝牙信号、或者NFC信号。本发明实施例提供的计费监控系统通过在智能仪表11中增加图形码显示器302和无线信号接收器301，无线信号接收器301接收来自用户终端的消费记录获取信号，图形码显示器302接收并显示第一微处理器201传输的包含消费记录的图形码显示信号，以使用户终端22通过扫描图形码获取相应的消费记录，从而使得智能仪表11与用户终端22间通过无线信号和图形码进行信息交互，提高了智能仪表11应用环境的灵活性、可靠性，有效降低了智能仪表11的安装、维护成本。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。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的智能仪表或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。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所述以权利要求的保护范围为准。