CN106257546A - 管理预付费智能测控终端的方法和预付费智能测控终端 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种管理预付费智能测控终端的方法和预付费智能测控终端；所述终端包括CPU接口、存储器、键盘输入单元和处理器，其中：CPU接口，与CPU卡相连；存储器，用于存储电量管理信息；键盘输入单元，用于接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；处理器，用于根据所述第一编码信息，对所述存储器内的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中；以及，当所述CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域，尤其涉及一种管理预付费智能测控终端的方法和预付费智能测控终端。
背景技术
预付费电能表作为电力系统管理部门需求表计种类之一，向电力系统管理部门提供了实现表计电能量值传送和管理、解决用户欠费等问题的一种电能抄收管理解决方案模式，不仅可以预防电费拖欠，而且可以减少了用电纠纷，带来了较好的经济和社会效益。随着能源、资源供应日趋紧张，节能减排已是全球共同趋势。以及智能电网发展的需求，电力管理部门，为了节省能源、合理分配能源、减少抄表工作量、解决电费回收率不高等问题，从而采用预付费管理模式。
编码式预付费电能表，通常使用打印纸质小票token的方式实现电表充值购电、参数设定等功能。用户购电时，需要携带准确的11位表号前往配电营业厅进行购电交易，客户购电后的充值token，仅支持单向数据传输，即只能是售电系统根据客户缴费数额打印充值token，用户输入20位充值token，电表识别20位凭证(token)编码信息，完成充值流程。但是，电表不能将自身数据(如剩余额度、运行状态、累计用电量、报警状态等信息)反馈给售电系统主站。电力配电部门无法监测终端用户的用电信息，即使有窃电事件发生也无法侦测。因此如何优化现有的编码式预付费电能表的工作模式，提高对编码式预付费电能表的管理能力是亟待解决的问题。
发明内容
本发明提供一种管理预付费智能测控终端的方法和预付费智能测控终端，要解决的技术问题是。
为解决上述技术问题，本发明提供了如下技术方案：
一种预付费智能测控终端，所述终端包括CPU接口、存储器、键盘输入单元和处理器，其中：
CPU接口，与CPU卡相连；
存储器，用于存储电量管理信息；
键盘输入单元，用于接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
处理器，用于根据所述第一编码信息，对所述存储器内的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中；以及，当所述CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
其中，处理器，还用于通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
其中，所述终端还包括：
无线通信模块，用于与外部进行无线通信；
其中所述处理器通过所述无线通信模块发送存储器中的电量管理信息。
其中，所述处理器，还用于通过所述无线通信模块接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
其中，所述无线通信模块为移动通信网络模块、WIFI通信模块、通用分组无线服务GPRS模块，光纤通信模块或以太网通信模块。
一种管理预付费智能测控终端的方法，包括：
接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
根据所述第一编码信息，对本地存储的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息；
当检测到CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
其中，所述方法还包括：
通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息。
其中，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接发送电量管理信息。
其中，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
其中，所述无线通信连接为移动通信网络的通信连接、WIFI的通信连接、通用分组无线服务GPRS的通信连接，光纤通信的通信连接或以太网通信的通信连接。
本发明提供的实施例，在现有的编码式预付费电能表的基础上增加CPU接口，在该CPU接口连接CPU卡时，向该CPU发送电量管理信息，克服了现有技术中电表不能将自身数据反馈给售电系统主站的问题，优化现有的编码式预付费电能表的工作模式，提高对编码式预付费电能表的管理能力。
附图说明
图1为本发明提供的预付费智能测控终端的结构图；
图2为本发明应用实例提供的基于多种购电介质的键盘式预付费智能电能表终端的结构图；
图3为本发明提供的管理预付费智能测控终端的方法实施例的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
图1为本发明提供的预付费智能测控终端的结构图。图1所示终端包括CPU接口101、存储器102、键盘输入单元103和处理器104，其中：
CPU接口101，与CPU卡相连；
存储器102，用于存储电量管理信息；
键盘输入单元103，用于接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
处理器104，用于根据所述第一编码信息，对所述存储器内的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中；以及，当所述CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
本发明提供的终端，在现有的编码式预付费电能表的基础上增加CPU接口，在该CPU接口连接CPU卡时，向该CPU发送电量管理信息，克服了现有技术中电表不能将自身数据反馈给售电系统主站的问题，优化现有的编码式预付费电能表的工作模式，提高对编码式预付费电能表的管理能力。
下面对本发明提供的终端作进一步说明：
其中，该电量管理信息可以是剩余额度、运行状态、累计用电量、报警状态。
其中，处理器，还用于通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
具体的，在该终端具有CPU接口后，可以借助CPU接口连接CPU卡，由处理器从CPU卡中读取信息，将一些关键数据信息(如窃电事件、电表运行状态、剩余额度等)通过CPU卡反馈至配售点管理中心，实现电表终端用电状态的监控；同时，用户携带卡片充值不用额外记住自己的11位电表序列号，无需手工输入20位数字token，即可便捷实现充值购电实现对电能表的管理。由此可以看出，实现了现有技术中CPU卡预付费电能表的功能。
当然，在实际应用中，为了提高安全性，可以再每一块电表都安装一只专用的ESAM安全芯片，通过卡片上的存储器，完成售电系统与电表的数据交换。
另外，为了进一步扩展终端的处理能力，所述终端还包括：
无线通信模块，用于与外部进行无线通信；
其中所述处理器通过所述无线通信模块发送存储器中的电量管理信息。
具体的，当处理器检测到电量管理信息发生变化，或者有异常出现时，或者，在预先设置的发送周期时，处理器可以通过无线通信模块发送电量管理信息。
需要说明的是，与向CPU卡发送电量管理信息相比，通过无线通信模块发送电量管理信息，对于终端而言，使用更自由，可以在有需要的时候随时发送，而使用CPU卡的方式，需要在外部与CPU卡进行通信时来可以使用。
所述处理器，还用于通过所述无线通信模块接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
其中，所述无线通信模块为移动通信网络模块、WIFI通信模块、通用分组无线服务GPRS(General Packet Radio Service)模块，光纤通信模块或以太网通信模块。
该移动通信网络模块可以为2G、3G、4G的移动通信网络的通信模块。
综上可以看出，本发明提供一种基于多种购电介质的键盘式预付费智能电能计量终端，主要包括可输入token的数字键盘、可读写数据信息的CPU卡、可远程通信的智能电能表。其不仅能够实现基本的电能计量及虚拟介质token充值功能，而且能够利用多种介质进行购电充值，通过这些介质完成电表与主站系统的双向收传输。
这种新型智能预付费电表，集成了CPU卡、数字键盘、远程通信等多种数据交换介质，为用户购电带来了多种便捷的购电充值途径，减少了用户购电所耗费的时间和经济成本；同时，对电力公司而言，提高了电力系统供电质量，提升了电力供电部门对终端用户用电情况监测，为电力AMI系统提供了统计分析的基础数据。
带CPU卡的键盘式预付费智能电表，不仅可以通过键盘手工输入20位数字token，而且可以利用CPU卡、远程网络通信传递token及其他数据信息。这种多介质的预付费模式，便于主站系统对用户进行查询监控，有效防止窃电事件的发生，有利于提供用电质量，减少线损等。远程虚拟介质，电表可以接收来自Ethernet网络或集中器侧的远程token充值购电。
下面以应用实例对本发明提供的终端作进一步说明：
图2为本发明应用实例提供的基于多种购电介质的键盘式预付费智能电能表终端的结构图。
如图2所示，该终端主要是在现有键盘式智能电能表终端的基础上，增加CPU卡接口，用于本地充值购电及双向数据交换。
该电能表终端可以扩展本地通讯模块(有线或无线)与外部其他智能设备进行通讯。通讯方式可以选择小无线(RF433、RF470等免费频段)、ZigBee、RS485、M-BUS等。用户可以通过手机客户端、PDA终端、WEB门户、ATM机、零售点等方式实现远程充值购电，远程购电信息通过公网通信模块上报至主站调控中心；主站验证购电信息，生存加密Token，下发至电表。
本电表可以扩展公网通信模块，采用2G、3G、4G、WIFI、GPRS、Fiber、Ethernet等通信方式，实现自身与主站进行远程数据交换。省去采集器及集中器的配置。
电表终端包括CPU卡模块、数字键盘模块、计量模块、存储模块、时钟模块、电源供电、负荷控制、显示模块、按键模块、通信模块，信号输入检测、信号输出控制等。
CPU卡模块：包括接触式CPU卡(常说的IC卡)与非接触式CPU卡(常说的RF卡)，实现用户充值购电，电表数据回抄。
数字键盘模块：包括0～9、删除、确认，共12个按键，用于显示数据查询、Token输入充值购电、手动合闸等。
计量模块，测量实时电压、电流、功率、功率因数、频率等，计量当前及历史有功电量、需量等。
存储模块，存储电表参数、历史电量、需量、冻结数据、事件记录、负荷曲线、火灾告警事件等信息。
时钟模块，维持系统日历时钟准确，便于实现多费率计量，同时记录事件发生时刻等。
电源模块，完成智能电表所需的直流电源供电(如市电转换为直流+3.3V、+5V、12V等)，实现掉电检测功能。
负荷控制模块，当异常事件发生、主站命令远程拉闸、欠费跳闸等事件发生时，电表自动执行断电操作，终止用户供电；有效预防恶意欠费、窃电事件的发生。
显示模块，显示实测电压、电流、功率、功率因素、频率参数，当前及历史电量、需量信息，告警信息等。
本地通信模块，小无线(RF433、RF470等免费频段)、ZigBee、WiFi、PLC、RS485、M-BUS等通信模块，负责电表与集中器双向通信，实现远程充值、远程购电、数据集抄、远程控制等功能。
公网通信模块，可以支持无线wifi、有线以太网、GPRS、CDMA、3G、4G等通信方式。负责电表与主站的远程通信功能，实现电能量集抄、火灾等其他告警事件主动上传功能，可以通过电话、短信等方式通知到相关负责人。
基于多种购电介质的键盘式预付费智能电能表充值购电说明：
方式一：打印数字Token。遵循IEC62055系列标准规范要求。可以通过传统的方式，用户到营业厅、零售点购电，获取20位数字Token小票；客户带着小票回家通过数字键盘输入20位数字Token，完成充值流程。
方式二：CPU卡。遵循IEC62055及ISO7816标准规范要求。CPU卡是金融IC卡，具有严格的加密逻辑。该类卡片具有数据存储功能，可以存储用户信息(如客户编码、购电Token、费率参数等)。当用户将卡插入电表后，电表可以读取卡片信息，获取用户购电Token等信息。同时，电表可以根据用户卡要求，将电表相关数据(如用户累计用电量、剩余电量、充值额度等)返写至CPU卡存储器中，用户下次购电使用卡时，营业点可以读取上次卡片上已获取的电表用电信息。
方式三：远程虚拟介质。遵循DLMS协议或中国电力行业标准DL/T546-2007协议标准要求。当用户通过手机客户端、售电POS终端、ATM、WEB门户等远程方式充值购电后，主站根据客户缴费情况，进行数据加密，通过公网下发充值Token至智能电表，并反馈充值结果，同时将充值Token反馈给用户终端。
嵌入式软件完成整个电表的功能，采用模块化的C语言程序设计，C语言具有生成代码质量高，程序执行效率高，可移植性好等优点。软件部分包括电压、电流及漏电流采样、电能计量、数据处理、信号输入、控制输出、报警输出、按键输入及液晶显示等。
在上述公开的多种介质完成购电充值方式中，通过对键盘Token、CPU卡、远程通信数据进行解密、计算，并转入相应的子程序，操作的结果电表则以声光的形式提醒用户，及时恢复欠费供电并通过公网通信模块反馈充值结果。
另外，本发明提供了包括该终端的系统，其中该系统包括：
电表，主要包含基本的计量模块、负荷控制模块、通信模块、CPU卡接口模块等。公网通信模块可以采用无线wifi、有线以太网、GPRS、CDMA、3G、4G等通信方式与电力系统主站进行远程通信。
电力系统主站，负责电力集抄功能，完成对用户计量数据的抄读，参数配置，售电、用电控制等传统功能。
智能手机终端，用户通过手机客户端应用程序实现对电表的数据查询，负荷通断控制，查询电表历史用电信息，统计分析，从而实现科学用电、经济用电。
本发明应用于实例的功能描述如下：
安装，将智能电表安装在预付费计量终端，保证其安装正确，通信网络正常。配置好用户电表的计量参数，同时配置好智能电表的公网通信参数，保证其通信方式稳定可靠。
充值，电表可以选择通过本地数字键盘、CPU卡或者远程虚拟介质进行充值购电、拉合闸、参数配置等功能。
控制，当智能电表预付费额度小于报警额度后，智能电表自动发出声光告警，提示用户及时购电，防止用电中断。当用户剩余额度为零时，立即断电。确认火警告警消除后，可以通过主站远程供电、或者用户自动手工按键合闸。
由上可以看出，带CPU卡的键盘式预付费智能电表，不仅可以通过键盘手工输入20位数字token，而且可以利用CPU卡、远程网络通信传递token及其他数据信息。这种多介质的预付费模式，便于主站系统对用户进行查询监控，有效防止窃电事件的发生，有利于提供用电质量，减少线损等。远程虚拟介质，电表可以接收来自Ethernet网络或集中器侧的远程token充值购电，克服了现有技术中电表不能将自身数据反馈给售电系统主站的问题，优化现有的编码式预付费电能表的工作模式，提高对编码式预付费电能表的管理能力。
图3为本发明提供的管理预付费智能测控终端的方法实施例的流程图。图3所示方法包括：
步骤301、接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
步骤302、根据所述第一编码信息，对本地存储的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息；
步骤303、当检测到CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
可选的，通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息。
可选的，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接发送电量管理信息。
可选的，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
其中，所述无线通信连接为移动通信网络的通信连接、WIFI的通信连接、通用分组无线服务GPRS的通信连接，光纤通信的通信连接或以太网通信的通信连接。
本发明提供的方法，在现有的编码式预付费电能表的基础上增加CPU接口，在该CPU接口连接CPU卡时，向该CPU发送电量管理信息，克服了现有技术中电表不能将自身数据反馈给售电系统主站的问题，优化现有的编码式预付费电能表的工作模式，提高对编码式预付费电能表的管理能力。
本领域普通技术人员可以理解上述实施例的全部或部分步骤可以使用计算机程序流程来实现，所述计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在相应的硬件平台上(如系统、设备、装置、器件等)执行，在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
可选地，上述实施例的全部或部分步骤也可以使用集成电路来实现，这些步骤可以被分别制作成一个个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元可以采用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，也可以分布在多个计算装置所组成的网络上。
上述实施例中的各装置/功能模块/功能单元以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述提到的计算机可读取存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，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，可轻易想到变化或替换，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以权利要求所述的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种预付费智能测控终端，其特征在于，所述终端包括CPU接口、存储器、键盘输入单元和处理器，其中：
CPU接口，与CPU卡相连；
存储器，用于存储电量管理信息；
键盘输入单元，用于接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
处理器，用于根据所述第一编码信息，对所述存储器内的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中；以及，当所述CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
2.根据权利要求1所述的终端，其特征在于：
处理器，还用于通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
3.根据权利要求1或2所述的终端，其特征在于，所述终端还包括：
无线通信模块，用于与外部进行无线通信；
其中所述处理器通过所述无线通信模块发送存储器中的电量管理信息。
4.根据权利要求3所述的终端，其特征在于：
所述处理器，还用于通过所述无线通信模块接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
5.根据权利要求3所述的终端，其特征在于：
所述无线通信模块为移动通信网络模块、WIFI通信模块、通用分组无线服务GPRS模块，光纤通信模块或以太网通信模块。
6.一种管理预付费智能测控终端的方法，其特征在于，包括：
接收外部通过键盘输入的至少两个的第一编码信息，其中所述第一编码信息用于修改电能信息；
根据所述第一编码信息，对本地存储的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息；
当检测到CPU接口连接CPU卡后，通过所述CPU接口向所述CPU卡发送更改后的电量管理信息。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述CPU接口接收所述CPU卡发送的第二编码信息，其中所述第二编码信息用于修改电能信息，根据所述第二编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，得到更改后的电量管理信息。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接发送电量管理信息。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
通过所述无线通信连接接收第三编码信息，其中所述第三编码信息用于修改电能信息，根据所述第三编码信息，对所述存储器中的电量管理信息进行更改，并将更改后得到的新的电量管理信息存储在所述存储器中。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述无线通信连接为移动通信网络的通信连接、WIFI的通信连接、通用分组无线服务GPRS的通信连接，光纤通信的通信连接或以太网通信的通信连接。
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