CN103400453A - 一种防止偷水的智能水表系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种防止偷水的智能水表系统，包括：服务器端，其包括：IC卡；第一IC卡读写模块；服务器包括一密码生成模块，所述密码生成模块生成密码，并保存，所述服务器向所述IC卡内写入加密的用水量数据；用户终端，其包括处理器；处理器读取所述IC卡内的加密的用水量数据，与所述服务器通信，获取所述密码，所述处理器包括一解密模块，所述解密模块依据所述密码破解加密的用水量数据；所述处理器将已用的用水量数据与可用的用水量数据进行比较，当已用的用水量数据达到可用的用水量数据时，则向所述电控阀门发出控制信号，使表体关闭。本发明保证了IC卡内数据的安全性，防止发生IC卡数据被篡改的情况。

Description

一种防止偷水的智能水表系统

技术领域

本发明涉及一种智能水表系统，尤其涉及一种防止偷水的智能水表系统。

背景技术

智能水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。与传统水表一般只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能相比，是很大的进步。智能水表除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量进行控制。智能水表主要是依赖于IC卡存储已购买的用水量，并利用IC卡与用户终端的处理器进行通信，以实现用户的用水，由于IC卡的数据安全性不是很高，导致用水量数据很容易被篡改，从而发生偷水的情况；并且，一旦用户遗失了IC卡，他人可以直接使用IC卡，也给用户带来了经济损失。

发明内容

针对上述技术问题，本发明提供了一种安全性更高的、防止偷水发生的智能水表系统。

本发明提供的技术方案为：

一种防止偷水的智能水表系统，包括：

服务器端，其包括：

IC卡；

第一IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；

服务器，其生成可用的用水量数据，所述可用的用水量数据为一个自然数，所述自然数的位数为1～3，其中，以个位数之后的位置为第0个位置，以个位数和十位数之间的位置为第1个位置，以十位数和百位数之间的位置为第2个位置，以百位数之后的位置为第3个位置，所述服务器包括一密码生成模块，所述密码生成模块生成密码，并保存，所述密码包括6位数字，前4位数字为随机选择的4个自然数，后2位数字为前4位数字插入至可用的用水量数据中的位置，所述密码生成模块将前4位数字插入至可用的用水量数据，形成加密的用水量数据，所述服务器与所述第一IC卡读写模块连接，通过所述第一IC卡读写模块向所述IC卡内写入加密的用水量数据；

用户终端，其包括：

表体；

电控阀门，其设置在所述表体内，决定所述表体的导通和关闭；

计数模块，其设置在所述表体内，每从所述表体内流过一计量单位的水，所述计数模块计一个数，所述计数模块还计算出已用的用水量数据；

存储器；

第二IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；

远程通信模块；

处理器，其与所述第二IC卡读写模块连接，通过所述第二IC卡读写模块读取所述IC卡内的加密的用水量数据，所述处理器还通过所述远程通信模块与所述服务器通信，获取所述密码，所述处理器包括一解密模块，所述解密模块依据所述密码破解加密的用水量数据，得到可用的用水量数据，所述处理器将可用的用水量数据存储至存储器内；

所述处理器还与所述计数模块连接，接收所述计数模块的已用的用水量数据，并将已用的用水量数据与可用的用水量数据进行比较，当已用的用水量数据达到可用的用水量数据时，则向所述电控阀门发出控制信号，使表体关闭。

优选的是，所述的防止偷水的智能水表中，所述服务器根据用户的请求生成可用的用水量数据，所述服务器每次生成可用的用水量数据，所述密码生成模块为该可用的用水量数据生成密码，所述密码生成模块每次生成密码都不相同。

优选的是，所述的防止偷水的智能水表中，

每个用户终端对应有唯一的IC卡，其通过以下方式实现：

所述用户终端还包括：

识别模块，其包括插槽、发光器、光电接收器和遮光板，所述插槽的一侧具有开口，所述发光器和所述光电接收器分别设置在所述插槽的上部和下部，位于靠近所述插槽的底部的位置，所述遮光板枢接至所述插槽的底部，所述遮光板延伸至所述发光器和所述光电接收器之间，遮断所述发光器的光束；

所述IC卡通过所述开口插入至所述插槽的内部时，所述IC卡的端部抵挡所述遮光板，使所述遮光板相对于所述插槽的底部枢转，所述IC卡的端部在对应于所述发光器的位置开设有一通孔，所述发光器的光束透过所述通孔，并被所述光电接收器接收；

所述第一IC卡读写模块设置在所述插槽的外侧，所述光电接收器还与所述处理器连接，当所述光电接收器接收到所述发光器发出的光束，所述光电接收器向所述处理器发出信号，所述处理器通过第一IC卡读写模块与所述IC卡通信；

其中，对于任意两个用户终端，发光器在所述上部的位置存在区别，所述通孔在IC卡的端部的位置也存在区别。

优选的是，所述的防止偷水的智能水表中，所述遮光板与所述插槽的底部之间还设置有复位弹簧，当所述IC卡离开所述插槽时，所述复位弹簧向所述遮光板施加推力，使所述遮光板位于所述发光器和所述光电接收器之间。

本发明所述的智能水表系统具有以下有益效果：

本发明具有服务器端和用户终端，服务器端包括服务器，服务器包括一密码生成模块生成一个密码，该密码用于为可用的用水量数据进行加密，经过加密的用水量数据被写入至IC卡内；在用户终端，处理器从IC卡内读取加密的用水量数据，还要从服务器获取密码，对加密的用水量数据解密，然后对已用的用水量进行监控。本发明保证了IC卡内数据的安全性，防止发生IC卡数据被篡改的情况。

另外，本发明的每个用户终端仅对应有唯一的IC卡。每个IC卡的通孔和设置在插槽的发光器的位置是对应的，只有与用户终端匹配的IC卡，其通孔才能保证发光器的光束能够透过，并被光电接收器所接收。上述设计更进一步保证了系统的安全性，即使发生IC卡被盗的情况，IC卡内可用的用水量数据也不能被他人使用，保护了用户的利益。

附图说明

图1为本发明所述的智能水表系统的结构示意图；

图2为本发明所述的识别模块的结构示意图；

图3为本发明所述的IC卡的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。

如图1所示，本发明提供一种防止偷水的智能水表系统，包括：服务器端和用户终端。

服务器端包括：IC卡；第一IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；服务器，其生成可用的用水量数据，所述可用的用水量数据为一个自然数，所述自然数的位数为1～3，其中，以个位数之后的位置为第0个位置，以个位数和十位数之间的位置为第1个位置，以十位数和百位数之间的位置为第2个位置，以百位数之后的位置为第3个位置，所述服务器包括一密码生成模块，所述密码生成模块生成密码，并保存，所述密码包括6位数字，前4位数字为随机选择的4个自然数，后2位数字为前4位数字插入至可用的用水量数据中的位置，所述密码生成模块将前4位数字插入至可用的用水量数据，形成加密的用水量数据，所述服务器与所述第一IC卡读写模块连接，通过所述第一IC卡读写模块向所述IC卡内写入加密的用水量数据。

服务器是根据用户的请求生成可用的用水量数据的。即用户在服务站买水时，管理人员通过服务器生成购买的水量——可用的用水量数据。

举例说明可用的用水量数据的加密过程为，用户购买了300吨水，则可用的用水量数据为300；密码生成模块生成密码123401，其中，后2位数字为前4位数字1234插入至可用的用水量数据中的位置，则加密的用水量数据为3012340，之后，加密的用水量数据被写入至IC卡内。解密日寸，处理器从服务器获取到密码。

用户终端包括：表体；电控阀门，其设置在所述表体内，决定所述表体的导通和关闭；计数模块，其设置在所述表体内，每从所述表体内流过一计量单位的水，所述计数模块计一个数，所述计数模块还计算出已用的用水量数据；存储器；第二IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；远程通信模块；处理器，其与所述第二IC卡读写模块连接，通过所述第二IC卡读写模块读取所述IC卡内的加密的用水量数据，所述处理器还通过所述远程通信模块与所述服务器通信，获取所述密码，所述处理器包括一解密模块，所述解密模块依据所述密码破解加密的用水量数据，得到可用的用水量数据，所述处理器将可用的用水量数据存储至存储器内。

所述处理器还与所述计数模块连接，接收所述计数模块的已用的用水量数据，并将己用的用水量数据与可用的用水量数据进行比较，当已用的用水量数据达到可用的用水量数据时，则向所述电控阀门发出控制信号，使表体关闭。

所述的防止偷水的智能水表中，所述服务器根据用户的请求生成可用的用水量数据，所述服务器每次生成可用的用水量数据，所述密码生成模块为该可用的用水量数据生成密码，所述密码生成模块每次生成密码都不相同。

本发明中，每次用户买水时，服务器都会生成新的可用的用水量数据，则此时，密码生成模块将生成新的密码。

本发明中，每个用户终端对应有唯一的IC卡，其通过以下方式实现(见图2和图3)：所述用户终端还包括：识别模块，其包括插槽1、发光器3、光电接收器6和遮光板7，所述插槽的一侧具有开口，所述发光器和所述光电接收器分别设置在所述插槽的上部2和下部4，位于靠近所述插槽的底部5的位置，所述遮光板7枢接至所述插槽的底部，所述遮光板延伸至所述发光器和所述光电接收器之间，遮断所述发光器的光束；所述IC卡通过所述开口插入至所述插槽的内部时(图3中箭头所指示的方向为IC卡插入方向)，所述IC卡8的端部抵挡所述遮光板，使所述遮光板相对于所述插槽的底部枢转，所述IC卡8的端部在对应于所述发光器3的位置开设有一通孔9，所述发光器的光束透过所述通孔，并被所述光电接收器6接收；所述第一IC卡读写模块设置在所述插槽的外侧，所述光电接收器还与所述处理器连接，当所述光电接收器接收到所述发光器发出的光束，所述光电接收器向所述处理器发出信号，所述处理器通过第一IC卡读写模块与所述IC卡通信；其中，对于任意两个用户终端，发光器在所述上部的位置存在区别，所述通孔在IC卡的端部的位置也存在区别。

为了便于遮光板被压下翻转，可以设置遮光板向下倾斜。

只有IC卡的通孔位置和插槽的发光器的位置对应上的时候，才可以实现光电接收器对发光器的光束的接收，才能产生信号，使处理器与IC卡建立通信。

所述的防止偷水的智能水表中，所述遮光板与所述插槽的底部之间还设置有复位弹簧，当所述IC卡离开所述插槽时，所述复位弹簧向所述遮光板施加推力，使所述遮光板位于所述发光器和所述光电接收器之间。上述复位弹簧为扭簧。

尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。

Claims (4)

1.一种防止偷水的智能水表系统，其特征在于，包括：

服务器端，其包括：

IC卡；

第一IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；

服务器，其生成可用的用水量数据，所述可用的用水量数据为一个自然数，所述自然数的位数为1～3，其中，以个位数之后的位置为第0个位置，以个位数和十位数之间的位置为第1个位置，以十位数和百位数之间的位置为第2个位置，以百位数之后的位置为第3个位置，所述服务器包括一密码生成模块，所述密码生成模块生成密码，并保存，所述密码包括6位数字，前4位数字为随机选择的4个自然数，后2位数字为前4位数字插入至可用的用水量数据中的位置，所述密码生成模块将前4位数字插入至可用的用水量数据，形成加密的用水量数据，所述服务器与所述第一IC卡读写模块连接，通过所述第一IC卡读写模块向所述IC卡内写入加密的用水量数据；

用户终端，其包括：

表体；

电控阀门，其设置在所述表体内，决定所述表体的导通和关闭；

计数模块，其设置在所述表体内，每从所述表体内流过一计量单位的水，所述计数模块计一个数，所述计数模块还计算出已用的用水量数据；

存储器；

第二IC卡读写模块，其用于与IC卡通信；

远程通信模块；

处理器，其与所述第二IC卡读写模块连接，通过所述第二IC卡读写模块读取所述IC卡内的加密的用水量数据，所述处理器还通过所述远程通信模块与所述服务器通信，获取所述密码，所述处理器包括一解密模块，所述解密模块依据所述密码破解加密的用水量数据，得到可用的用水量数据，所述处理器将可用的用水量数据存储至存储器内；

所述处理器还与所述计数模块连接，接收所述计数模块的已用的用水量数据，并将已用的用水量数据与可用的用水量数据进行比较，当已用的用水量数据达到可用的用水量数据时，则向所述电控阀门发出控制信号，使表体关闭。

2.如权利要求1所述的防止偷水的智能水表，其特征在于，所述服务器根据用户的请求生成可用的用水量数据，所述服务器每次生成可用的用水量数据，所述密码生成模块为该可用的用水量数据生成密码，所述密码生成模块每次生成密码都不相同。

3.如权利要求1所述的防止偷水的智能水表，其特征在于，

每个用户终端对应有唯一的IC卡，其通过以下方式实现：

所述用户终端还包括：

识别模块，其包括插槽、发光器、光电接收器和遮光板，所述插槽的一侧具有开口，所述发光器和所述光电接收器分别设置在所述插槽的上部和下部，位于靠近所述插槽的底部的位置，所述遮光板枢接至所述插槽的底部，所述遮光板延伸至所述发光器和所述光电接收器之间，遮断所述发光器的光束；

所述IC卡通过所述开口插入至所述插槽的内部时，所述IC卡的端部抵挡所述遮光板，使所述遮光板相对于所述插槽的底部枢转，所述IC卡的端部在对应于所述发光器的位置开设有一通孔，所述发光器的光束透过所述通孔，并被所述光电接收器接收；

所述第一IC卡读写模块设置在所述插槽的外侧，所述光电接收器还与所述处理器连接，当所述光电接收器接收到所述发光器发出的光束，所述光电接收器向所述处理器发出信号，所述处理器通过第一IC卡读写模块与所述IC卡通信；

其中，对于任意两个用户终端，发光器在所述上部的位置存在区别，所述通孔在IC卡的端部的位置也存在区别。

4.如权利要求3所述的防止偷水的智能水表，其特征在于，所述遮光板与所述插槽的底部之间还设置有复位弹簧，当所述IC卡离开所述插槽时，所述复位弹簧向所述遮光板施加推力，使所述遮光板位于所述发光器和所述光电接收器之间。

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