发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题,提供一种重新构建的电抄表系统中的终端显示控制装置及其控制方法,该显示控制装置具有智能化的可供用户操作的信息交互功能,以适应未来行业发展的趋势。
本发明的目的是通过下述技术方案予以实现的:
一种电能表智能显示控制装置,其特征在于:包括嵌入式计算机、数据读取机构、程序执行机构、规划设置输入机构、显示装置和SIM卡;
所述嵌入式计算机通过数据读取机构与用户终端器连接,用于接收由用户终端器发送来的控制指令和用电信息数据,响应该控制指令以进行处理,并将该用电信息数据发送至SIM卡进行存储;该嵌入式计算机与规划设置输入机构连接,通过规划设置输入机构接收用户输入的用电规划设置指令,并将该用电规划设置指令发送至SIM卡进行存储;该嵌入式计算机通过程序执行机构与用电器件连接,用于读取用电器件的用电状态信息,并将该用电状态信息发送至SIM卡进行存储,和/或调用SIM卡中所存储的用电规划设置指令生成控制指令,对用电器件输出该控制指令进行程序控制;该嵌入式计算机与显示装置连接,对显示装置进行显示驱动;
所述数据读取机构,用于读取用户终端器的控制指令和用电信息数据,并将该控制指令和用电信息数据转发给嵌入式计算机;
所述程序执行机构,用于读取用电器件的用电状态信息,并将该用电状态信息转发给嵌入式计算机;和/或接收嵌入式计算机对用电器件的控制指令,并按照该控制指令对用电器件进行程序控制;
所述规划设置输入机构,用于接收用户输入的用电规划设置指令,并将该用电规划设置指令转发给嵌入式计算机;
所述显示装置,在嵌入式计算机的控制下显示用电数据。
所述用户终端器还分别与控制指令数据库、用电单价模块和用电量模块相连接;
所述控制指令数据库,用于存储控制指令;
所述用电单价模块,与供电网络相连接,用于实时获取当前的用电单价;
所述用电量模块,用于实时获取用户用电量信息。
所述用户终端器还与终端SIM卡相连接;该终端SIM卡与所述SIM卡相对应。
所述数据读取机构与用户终端器之间通过动力载波、专用数据线、蓝牙或Wi-Fi方式建立通讯连接。
所述程序执行机构通过状态读取接口和/或控制程序输出接口与用电器件相连接;
所述状态读取接口,用于读取用电器件的用电状态信息;
所述控制程序输出接口,用于对用电器件输出控制指令,对用电器件进行程序控制;
所述状态读取接口、控制程序输出接口与用电器件之间通过USB接口、专用数据线、蓝牙或Wi-Fi方式建立通讯连接。
所述规划设置输入机构与键盘、计算机接口和/或网络设置接口相连接;
所述键盘,用于用户直接键入用电规划设置指令;
所述计算机接口,用于连接计算机,使用户通过计算机向规划输入机构输入用电规划设置指令;
所述网络设置接口,用于用户通过网络访问向规划输入机构输入用电规划设置指令;对该网络设置接口通过Internet网络或移动通讯网络进行访问。
所述嵌入式计算机还与网络远程读取接口相连接;该网络远程读取接口,用于网络访问智能显示控制装置,以获取用户的用电状态。
在所述嵌入式计算机与SIM卡之间还连接有本地存储体地址标识模块;该本地存储体地址标识模块,用于识别并筛选与本地存储体地址标识相符的信息。
一种电能表智能显示控制装置的控制方法,具体如下步骤:
步骤1,启动电能表智能显示控制装置;
步骤2,查询有无当前用电单价,若有,则执行步骤3;若无,则向用户终端器读取当前用电单价信息;
步骤3,查询有无当前用电量,若有,则执行步骤4;若无,则向用户终端器读取当前用户用电量信息;
步骤4,查询有无用电规划设置指令,若有,则执行用电规划设置指令;若无,则按照无限定用电规划执行。
当所述步骤4查询到有多种用电规划设置指令时,则执行步骤5;
步骤5,执行第1用电规划设置指令,并检查是否达到第2用电规划条件,如果达到,则执行步骤6;如果未达到,则执行第1用电规划设置指令;
步骤6,判断第2用电规划设置指令是否为最后用电规划设置指令,如果是,则执行第2用电规划设置指令;如果否,则检查是否达到第3用电规划条件,如果达到,则执行步骤7;如果未达到,则执行第2用电规划设置指令;
如此反复
步骤N+4,判断第N用电规划设置指令是否为最后用电规划设置指令,如果是,则执行第N用电规划设置指令;如果否,则检查是否达到第N+1用电规划条件,如果达到,则执行步骤N+5;如果未达到,则执行第N用电规划设置指令。
通过上述实施例,该智能显示控制装置可以通过数据读取机构接收由用户终端器侧发送来的控制指令和用电信息数据;通过规划设置输入机构接收用户输入的对其用电方案设置的用电规划设置指令;通过程序执行机构实时掌握所连接用电器件的用电状态信息,并根据用户设置的用电规划设置指令对用电器件输出控制指令,实现对用电器件的用电控制。通过上述三路信号控制,该智能显示控制装置为用户提供了一种智能化的用电信息交互平台,使用户自主安排其用电方案成为可能,为未来智能电网的构建提供了基础。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。
本发明提供一种重新构建的电抄表系统中的终端显示控制装置,以为用户提供具有智能化的信息交互平台,为智能电网的建立提供构成基础。
实施例一
图1为本发明电能表智能显示控制装置的结构示意图。本发明所提供的电能表智能显示控制装置,如图1所示,该智能显示控制装置100包括:嵌入式计算机101、数据读取机构102、程序执行机构104、规划设置输入机构105、显示装置106和SIM卡107。
所述嵌入式计算机101为该显示控制装置的核心控制部件。该嵌入式计算机101通过数据读取机构102与用户终端器112连接,用于接收由用户终端器112发送来的控制指令和用电信息数据,响应该控制指令进行处理,并将该用电信息数据发送至SIM卡107进行存储。该嵌入式计算机101与规划设置输入机构105连接,通过规划设置输入机构105接收用户输入的用电规划设置指令,并将该用电规划设置指令发送至SIM卡107进行存储。该嵌入式计算机101通过程序执行机构104与用电器件连接,用于读取用电器件的用电状态信息,并将该用电状态信息发送至SIM卡107进行存储;和/或调用SIM卡107中所存储的用电规划设置指令生成控制指令,对用电器件输出该控制指令进行程序控制。这里所称的用电器件不仅包括电视、空调、计算机等用电器,还可以是开关、接线板等电器连接件。该嵌入式计算机101与显示装置106连接,对显示装置进行显示驱动。
所述数据读取机构102,用于读取用户终端器112的控制指令和用电信息数据,并将该控制指令和用电信息数据转发给嵌入式计算机101。
所述程序执行机构104,用于读取用电器件的用电状态信息,并将该用电状态信息转发给嵌入式计算机101;和/或接收嵌入式计算机101对用电器件的控制指令,并按照该控制指令对用电器件进行程序控制。这里的程序控制主要包括用电器件的数字化程序控制或开关控制等。比如,对照明电器的开关控制、对空调随温度变化控制,电视随时间自行调台控制等等。本发明设计的智能显示装置可以通过程序执行机构104对其进行程序控制。
所述规划设置输入机构105,用于接收用户输入的用电规划设置指令,并将该用电规划设置指令转发给嵌入式计算机101。
所述显示装置106,在嵌入式计算机101的控制下显示用电数据。
通过上述电能表智能显示控制装置的全新结构设计,该智能显示控制装置100可以通过数据读取机构102接收由用户终端器112侧发送来的控制指令和用电信息数据;通过规划设置输入机构105接收用户输入的对其用电方案设置的用电规划设置指令;通过程序执行机构104实时掌握所连接用电器件的用电状态信息,并根据用户设置的用电规划设置指令对用电器件输出控制指令,实现对用电器件的用电控制。可见,该智能显示控制装置100通过上述三路信号控制,为用户提供了一种智能化的用电信息交互平台,使用户自主安排其用电方案成为可能,为未来智能电网的构建提供了基础。
实施例二:
现行的用电分时计费规定,一股以时间机械地划分出用电高峰与低谷,并以此为峰谷分时计费,即高峰价格高,低谷价格低。而未来随着电网智能化程度加深,还可以进一步合理化用电分时计费制度,即电价变动不以时间为依据的线性电价,而是以用电峰谷波动情况为依据的实时电价变化模式。针对这种未来可行的用电分时计费制度,本发明提供了该第二实施方案。
图2为本发明电能表智能显示控制装置第二实施例结构示意图。如图2所示,该智能显示控制装置在第一实施例结构的基础上,用户终端器214还分别与控制指令数据库215、用电单价模块217和用电量模块218相连接。
所述控制指令数据库215,用于存储控制指令。用户终端器214调用该控制指令数据库215中所存储的控制指令,并将该控制指令发送给智能显示控制装置200。其中,所述控制指令可以包括但不限于:抄收数据指令,用于抄收用户的用电数据;时钟设置指令,用于初始化或校对用户时钟;电能表属性指令,用于设置用户电能表的属性;计量时段指令,用于设置用户电能表进行计量时段;档位指令,用于设置用户电能表的机械表每读转数或电子表每度脉冲数的计量;计量精度指令,用于设置用户电能表的识别精度;关停电指令,用于由远程对用户进行关电或通电控制(如对长期欠费用户)。
所述用电单价模块217,与供电网络相连接,用于实时获取当前的用电单价。用户终端器214将该用电单价模块217所获取的用电单价发送给智能显示控制装置200,以便用户及时了解当前电价状况,合理规划用电方案。
所述用电量模块218,用于实时获取用户用电量信息。用户终端器214将该用电量模块218所获取的用电量信息发送给智能显示控制装置200,以便用户及时了解用电量状况,合理规划用电方案。
另外,在多用户使用的情况下,当用户终端器214与智能显示控制装置200之间通过动力载波(动力载波是采用电力线进行数据传输的通讯技术)或无线传输方式通讯时,就涉及到用户终端器214与对应智能显示控制装置200之间建立特定对应关系的问题。为了解决这一问题,如图2所示,所述用户终端器214还与终端SIM卡216相连接。该终端SIM卡216与智能显示控制装置200中所设置的SIM卡213相对应。这里,所称终端SIM卡216与SIM卡213之间相对应,主要是指在其之间存在身份识别的对应关系。SIM卡213通过识别相对应终端SIM卡的信息,获取与自身相关的信号,以达到避免多用户之间数据干扰的目的。这里,终端SIM卡216与SIM卡213之间的对应关系是一一对应的关系。
如前所述,本发明所设计的智能显示控制装置主要是通过数据读取机构、程序执行机构、规划设置输入机构三路不同方向的信号控制,为用户提供了一种智能化的用电信息交互平台。而这三路信号的通讯线路可以通过多种方式建立,下面就具体提供一些可行的通讯线路建立方案。
所述数据读取机构与用户终端器之间可以通过动力载波、专用数据线、蓝牙或Wi-Fi等方式建立通讯连接。
如图2所示,所述程序执行机构可以通过状态读取接口211和/或控制程序输出接口212与用电器件相连接。该状态读取接口211,用于读取用电器件的用电状态信息。该控制程序输出接口212,用于对用电器件输出控制指令,对用电器件进行程序控制。所述状态读取接口211、控制程序输出接口212与用电器件之间可以通过USB接口、专用数据线、蓝牙或Wi-Fi等方式建立通讯连接。
所述规划设置输入机构可以为用户提供了多种不同的输入设置方式。如图2所示,所述规划设置输入机构203可以与键盘210、计算机接口209和/或网络设置接口207相连接,通过键盘210、计算机接口209或网络设置接口207对规划输入机构输入用电规划设置指令。
通过键盘210,用户可以直接键入用电规划设置指令。这里应当指出,如果所述显示装置采用触摸屏设计,则此部分无需额外设计键盘,直接使用触摸屏输入即可。但是,应当考虑到触摸屏为一种特殊的输入设备,本领域一股技术人员完全可以预见到通过触摸屏取代键盘的设计方案。因此,该触摸屏的设计方案理应在本发明的保护范围之内。
通过计算机接口209连接计算机,使用户可以通过计算机向规划输入机构203输入用电规划设置指令。
通过网络设置接口207,用户可以通过网络访问向规划输入机构输入用电规划设置指令。这里,对网络设置接口的网络访问方式可以包括Internet网络和移动通讯网络(如GPRS、TD-SCDMA、WCDMA等)。
另外,所述嵌入式计算机与显示装置之间亦可以通过动力载波、专用数据线、USB接口、蓝牙或Wi-Fi等多种方式建立通讯连接,对显示装置输出显示信号。
除了提供直接在显示装置上显示用户用电状态外,本发明的智能显示控制装置网络远程监控方案。如图1所示,所述嵌入式计算机101还与网络远程读取接口111相连接。该网络远程读取接口111,用于网络访问该智能显示控制装置,获取用户的用电状态。
如前所述,当用户终端器与智能显示控制装置之间通过动力载波或无线传输方式通讯时,用户终端器与其对应的智能显示控制装置之间需要建立特定的对应关系。鉴于此,本发明还提供另外一种解决方案。如图1所示,在所述嵌入式计算机101与SIM卡107之间还连接有本地存储体地址标识模块103。该本地存储体地址标识模块103,用于识别并筛选与本地存储体地址标识相符的信息。通过该本地存储体地址标识模块103的筛选,智能显示控制装置可以过滤掉与本装置不相关的干扰信息。这里应当指出,该本地存储体地址标识模块既可以作为独立于嵌入式计算机和SIM卡的独立识别模块存在,也可以设置在嵌入式计算机或SIM卡内。无论其具体设计位置有何差异,只要通过相类似的模块进行通讯信息的筛选,均应视为在本发明的保护范围之内。
实施例三:
基于上述电能表智能显示控制装置的设计结构,本发明还提供一种电能表智能显示控制方法,如图3所示,该控制方法包括具体如下步骤:
步骤1,启动电能表智能显示控制装置;
步骤2,查询有无当前用电单价?若有,则执行步骤3;若无,则向用户终端器读取当前用电单价信息;
步骤3,查询有无当前用电量?若有,则执行步骤4;若无,则向用户终端器读取当前用户用电量信息;
步骤4,查询有无用电规划设置指令?若有,则执行用电规划设置指令;若无,则按照无限定用电规划执行。
这里,所谓无限定用电规划即不对任何供电线路进行供电限制,全部供电线路处于闭合状态。
另外,本发明还提供用户同时对智能显示控制装置设置多种用电规划设置指令。该控制方法,如图3所示,在前述控制方法的基础上,还包括如下步骤:
当步骤4查询到有多种用电规划设置指令时,则执行步骤5;
步骤5,执行第1用电规划设置指令,并检查是否达到第2用电规划条件?如果达到,则执行步骤6;如果未达到,则执行第1用电规划设置指令;
步骤6,判断第2用电规划设置指令是否为最后用电规划设置指令?如果是,则执行第2用电规划设置指令;如果否,则检查是否达到第3用电规划条件?如果达到,则执行步骤7;如果未达到,则执行第2用电规划设置指令;
如此反复
步骤N+4,判断第N用电规划设置指令是否为最后用电规划设置指令?如果是,则执行第N用电规划设置指令;如果否,则检查是否达到第N+1用电规划条件?如果达到,则执行步骤N+5;如果未达到,则执行第N用电规划设置指令。
通过该控制方法的设计,用户可以针对不同用电状况设置多种用电规划设置指令,使智能显示控制装置可以根据当前用电状况自行切换用电规划方案,从而实现最优化的用电方案。
图4为该电能表智能显示控制装置的显示内容示意图。如图所示,该智能显示控制装置可以为用户提供如下内容显示:
当前用电量401,用以显示当前用户用电量。
累计用电量402,将当前用电量401进行累计计算,得到用户累计用电量。
当前用电单价403,该数据由用户终端器中读取,用以显示当前用电单价。
累计用电价格404,将当前用电量401与当前用电单价403相乘并累加计算而得,用以显示用户累计用电价格。
当前日期/时间405,显示当前的日期和时间。
规划用电标准406,根据用户输入的用电规划设置指令,显示的用户设定规划用电标准。
辨识数据407,是由原用户终端器发送给智能显示控制装置的用于显示状态的用电信息数据。比如:当完成一次抄表后,其此次累计数据就应显示为“0”,然后再次开始累计数据。
指令数据408,是指由用户终端器所传送的控制指令。它包括:用户终端器下达的设置指令;也可包括由网络经用户终端器所传达的设置指令,比如开关电器设备的指令等。
控制状态读取409,是指智能显示控制装置通过程序执行机构读取用电器件的用电状态信息。比如说对于将来的智能家电来说,其工作的状态对于智能显示控制装置来说是为下一步的控制尤为重要的要素。
存储体地址识别410,是指智能显示控制装置通过读取本地存储体地址标识模块获得的本地存储体的地址标识信息。
当前未使用规划用电线路411,用于显示当前尚未进行用电规划的用电线路。当将用户的用电线路进行整合后,可以细分出多条用电线路,如数字式接线板,空调用电线路,厨房用电线路,热水器用电线路或智能型家用电器等等。用户可以对其中部分用电线路进行用电规划。而当前未使用规划用电线路411则可提示用户目前尚未进行用电规划的用电线路,以备用户进行进一步用电规划。
用电器件用电分析412,是指智能显示控制装置通过对由程序执行机构读取的用电器件的用电状态信息进行分析,得到的用电器件的用电规律及用电功率,以帮助用户制订更好的用电规划。
由上可见,本发明所设计的电能表智能显示控制装置相较于现有的电能表表头,为用户提供了更丰富的电网用电信息及用电器件用电状态信息的监控,并且提供用户多层次进行用电规划设置的可能,形成了一种智能化的用电信息交互平台。
综上所述,本发明所设计的电能表智能显示控制装置及其控制方法,通过数据读取机构、程序执行机构、规划设置输入机构三路不同方向的信号控制,为用户提供了一种全新架构的智能化用电信息交互平台,使用户自主安排其用电方案成为可能,为未来智能电网的构建提供了基础。本领域一股技术人员在此设计思想之下所做任何不具有创造性的改造,均应视为在本发明的保护范围之内。