CN107481425A - 一种供电设备管理方法及系统 - Google Patents
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Abstract
一种供电设备管理方法及系统，所述方法包括：在供电设备上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表ID唯一对应；消费者利用用户智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付费金额，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。本发明提供的方法及系统便于消费者用电，且能使管理单位实现盈利。
Description
技术领域
本发明涉及一种供电设备管理方法及系统，尤其涉及一种便于用户使用，且能能使管理单位实现盈利的供电管理方法及系统。
背景技术
目前，在机场、火车站等地段已经出现免费充电的装置，其体积很大，主要为广告内容提供空间，充电功能只是吸引用户看广告的一个辅助功能，因此，充电无需特殊的管理体系，只需要提供220V电源，功率小于300瓦，让用户用电时注意安全，没有技术难度。
现有公共场所已有的供电产品和装置数量少，体积很大，建设成本高，以广告效果为目标，难以实现盈利，不能完全解决用户外出时为电子设备供电的需求。
发明内容
为克服现有技术中存在的缺点，本发明的发明目的是提供一种供电设备管理方法及系统，所述方法和系统便于消费者用电，且能使管理单位实现盈利。
为实现所述发明目的，本发明的一方面提供一种供电设备管理方法，其特征在于，所述方法包括：在供电设备上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表ID唯一对应；消费者利用用户智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付费金额，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。
优选地，所述用电设备包括：用户智能终端、电动汽车、电动三轮车和电动自行车。
优选地，在用电期间，用户能够通过用户智能终端控制载波电表的接通和断开电力网。
优选地，载波网关用于解析由云平台传送给载波电表的通信协议，也用于解析由载波电表传送给云平台的通信协议，并且能相互转换相应的协议数据包。
优选地，所述机器可读代码通过使用所述移动智能终端的扫描器或相机来扫描机器可读代码而得到。
优选地，所述供电设备包括：公用插座和充电桩。
优选地，供电设备管理方法还包括检测由多个载波网关和多个载波电表组成的供电网络的节点的故障检测步骤。
优选地，故障检测步骤还包括定期节点发送心跳信息帧到云平台，若云平台接收不到某个节点的心跳信息，则判定为该节点故障，而后给营运商发送故障节点的位置以便修复。
优选地，供电设备设置在公共场所。
为实现所述发明目的，本发明的另一方面提供一种供电设备管理系统，其特征在于，包括：供电设备、智能终端、云平台、载波电表和载波网关，其中，在供电设备上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表ID唯一对应；消费者利智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付费金额，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。
与现有技术相比，本发明提供的供电设备管理方法及系统采用自助式用电的管理方式，功能专一，大幅度降低建设成本，采用自助式商业模式，从而增加服务网点密度，减少运维成本，为物业、机场、车站、商城、公园等公共场合提供用电服务，对服务方和用户方带来好处，引领用户像消费电话费那样去公共场合用电。
附图说明
图1是本发明提供的供电设备管理系统的组成框图；
图2是载波网关的工作流程图；
图3是载波电表的工作流程图；
图4是用户的智能终端上供电应用程序工作流程图；
图5云平台供电应用程序接口程序工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图详细说明本发明的各个实施方式。下面的详细描述和附图为本发明的示例性说明，不应被理解为限制本发明。
在说明书中提到的“一个实施方式”或者“一实施方式”是指结合该实施方式描述的具体特征、结构或特性可包括在本发明的至少一个实施方式中。在说明书中不同地方出现的措辞“在一个实施方式中”不一定全部指同一实施方式。
根据本发明的一些实施方式，供电应用程序被安装在消费者或用户的智能终端上，用户可从用户的移动智能终端激活供电应用程序以通过数据网络与云平台联系供电服务中心。
根据一个实施方式，提供有效的注册机制以允许用户以简单且有效的方式向云平台进行注册。在一个实施方式中，用户能够从可移动智能终端激活供电应用程序以将唯一识别设置在供电设备上的机器可读代码发送至云平台，根据具体的实施方式，用户可使用其移动智能终端的扫描器或者照相机以捕获供电设备的序列号的图像，并且使用供电应用程序，利用通信信道将该图像对应的编码发送至云平台。随后，用户可从用户的移动智能终端激活或启动供电应用程序以用于请求用电的支持服务。
根据一个实施方式，当通过用户从移动智能终端激活或者启动供电应用程序时，该供电应用程序被配置成与云平台的供电应用程序接口（API）通信。供电应用程序接口（API）启用安全系统以基于由供电应用程序发送的信息认证用户，而不需用户具体提供用户信息。例如，根据一个实施方式，可基于与用户相关联的移动智能设备的媒体访问控制（MAC）地址或电话号码，来认证用户。当用户通过在用户的移动智能终端上安装供电应用程序而向云平台注册时，这样的信息可能已事先提供至供给云平台。
图1是本发明提供的供电管理系统的组成框图，如图1所示，本发明提供的供电设备管理系统包括：供电设备，例如电源插座602、604和606等，其上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表的ID唯一对应，图1中，电源插座602经载波电表601连接于电力网200的火线和零线之间，电源插座604经载波电表603连接于电力网200的火线和零线之间；电源插座606经载波电表605连接于电力网200的火线和零线之间。本实施例提供的供电设备管理系统还包括智能终端，消费者利用智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付金额；云平台，其设置有供电应用程序接口，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，而后回传到用户智能终端，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。载波网关和载波电表通过电力网使用645-2007协议进行通信，载波网关、云平台和智能终端使用TCP/IP协议利用数据网络进行通信。所述数据网络可为分组交换网络（例如，局域网或LAN、城域网或MAN、广域网或WAN、或因特网）、电路交换网络（例如，公用交换电话网或PSTN）、或者两者的组合。也可实现其他网络类型，例如，用于因特网电话的有线网络或无线网络、蜂窝网络、非授权移动接入网络等。用户智能终端可为任何类型的移动智能终端，包括但不限于笔记本电脑、手机、平板电脑、媒体播放机、个人数字助理或PDA等。尽管图1示出了一个用户智能终端，但是也可应用来自多个用户的多个用户智能终端。
云平台包括但不限于载波电表存储器、载波网关存储器、消费者资料存储器和消费者消费历史存储器，载波电表存储器用于存储载波电表代码（ID）、与其相连的供电设备的机器可读代码及供电设备的位置信息，载波网关存储器用于存储载波网关的代码和与其相连的各个载波电表的代码；消费者资料存储器用于存储任何消费者相关信息，例如个人信息（例如，姓名、地址、电话号码、性别、年龄）、安全凭证、其用户智能终端代码等。消费者消费历史存储器可存储先前的消费记录。
在一个实施方式中，云平台还包括注册模块，其负责注册消费者，消费者的个人信息可被存储在消费者资料存储器中。例如，当消费者在其用户智能设备上安装供电应用程序时，消费者通常执行最初的登录以建立用户账号（包括用户名和/或密码）。用户智能终端的唯一设备代码ID，例如MAC地址或电话号码，可被捕获且存储在消费者资料存储器中。因此，当消费者随后启动供电应用程序时，基于该信息，消费者可自动地被安全模块验证，而不需消费者再次提供该相同的信息。
在一个实施方式中，云平台还包括控制模块，其用于用户智能终端和载波电表进行通信，根据用户的需要控制载波电表以给用电设备进行供电。当供电应用程序被用户从用户智能终端激活或者启动时，供电应用程序被配置成与云平台的供电应用程序接口通信。
在一个实施方式中，云平台还包括支付模块，其根据用户的用电量或者所支付的金额，并从用户的账号（如关联于微信、QQ、支付宝等的银行卡）中扣除。
根据一个实施方式，供电管理过程主要包括供电控制过程，该过程包括：
S10：用户利用其移动智能终端对供电设备上机器可读代码进行扫描，移动智能终端将包括数据、源地址和目的地址（服务端的IP地址和端口）打包成帧组成请求信息帧发送给云平台的供电应用程序服务端，所述数据为设置于供电设备上的机器可读代码；
S20：云平台的供电应用程序服务端接收到请求信息帧，解帧，取出用户的源地址和供电设备的机器可读代码，而后根据源地址验证用户的身份，根据可读代器代码验证供电设备的身份，验证合格后，给用户的终端发送回复信息帧，回复信息帧包括的源地址是应用程序接口的地址，目的地址是用户的MAC地址或者电话号码，数据是支付模块的地址；
S30：用户智能终端收到回复信息帧后调用支付应用程序，进入支付界面，若用户在支付界面中输入用电量，用户智能终端将包括数据、源地址和目标地址组成信息帧，而后将该信息帧发送给云平台的供电应用程序接口，该信息帧中，数据为用电量，源地址为用户智能终端的地址，目标地址为应用程序接口的地址；供电应用程序接口接到该信息帧后，根据用户输入的用电量计算出所需要支付金额将支付金额作为数据发送给用户智能终端；该步骤中，用户也可以在支付界面中直接输入需要购买电量的支付金额；
S40，用户智能终端收到供电应用程序接口的信息帧后，确定是否需要支付，如果确定需要支付，而后输入用户名、密码和校验码后进行支付，云平台的支付模块收到该信息后给供电管理模块发送完成支付的信息帧，供电应用程序接到该帧信息后，将用电量作为数据，将载波电表ID作为目标地址，将供电应用程序的接口地址作为源地址组成控制信息帧发送到载波网关;
S50：载波网关收到的控制信息帧后，与自己所存储的列表进行比较，若控制信息帧中的目地地址存在于列表中，则载波网关将该控制信息帧进行转换发送给载波电表，或者透传给载波电表；
S60：载波电表收到控制信息帧后，控制继电器，使供电设备与电力线接通，开始给连接于供电设备的用电设备智能终端供电，载波电表检测供电电流、电压、功率、电量及供电时间而后组成数据信息帧发送给载波网关，载波网关转换或者透传数据信息帧给云平台的供电应用程序接口；
S70：供电应用程序口收到该数据信息帧后转送给用户的智能终端，在用户的移动智能终端上显示对应电表的供电电流、电压、功率、电量及用电时长；
S80：在用电期间，用户的移动智能终端在界面上显示操控开关，以供用户进行操作控制，当用户选择关断用电时，移动智能终端发送关断信息帧给供电应用程序接口，供电应用程序接口端经载波网关给载波电表发送指令，以使载波电表控制继电器，停止给用电设备供电；当用户选择继续用电时，移动智能终端给端发送合闸信息帧给供电管理模块，供电管理模块（供电服务端）经载波网关给载波电表发送指令，以使载波电表控制继电器，继续给用电设备供电；
S90：判断用户的用电时长是否结束，如果是，则供电管理模块经载波网关给载波电表发送指令，使其继电器跳闸，停止给用电设备供电，并给移动智能终端发送信息，以在移动智能终端上显示用电结束。
根据本发明的一个实施例，供电管理过程还包括检测由多个载波网关和多个载波电表组成的供电网络的节点的故障检测步骤，故障检测步骤还包括在预定的时间间隔内从节点（包括载波电表和载波网关）向云平台发送心跳信息帧，若云平台接收不到某个节点的心跳信息，则判定为该节点故障，而后给营运商发送故障节点的位置以便修复。
下面结合附图2-5描述载波网关，载波电表、云平台和智能终端的工作过程。
图2是载波网关的工作流程图，如图2所示，载波网关的工作过程包括：
S110，该步骤中，对本地载波网关的IP地址和端口进行设置，对云平台的供电应用程序接口的IP地址和端口进行设置，对客户端工作模式进行设置，如采用TCP工作模式，还要在载波网关编组成载波电表编号与电表唯一12位ID号码配置；与下级载波电表通信波特率配置，载波网关本地时间设置，检测以上参数与服务器通信正常后，进入载波网关运行状态，如上设置是便于与云平台和/或载波电表进行双向通信；
S120，该步骤中，从载波网关向云平台发送心跳数据帧，若在预定时间内收不到某个载波电表的心跳，则判定该载波电表支路故障；若云平台收到心跳数据帧，则表示网关工作正常；
S130：判断是否接收服务端透传指令，如果否，返回到步骤S120，如果是则将透传指令发送给下级对应的载波电表，该步骤中，如果接收到的控制模块的指令为非透传指令，则载波网关要进行协议转换，将适合于在数据网上传输出数据帧转换成适合于在电线力上传输的信息帧，例如，将利用TCP/IP协议传输的数据帧转换成利用645-2007协议传输的数据帧，而后再传送给载波电表;
S140，判断是否接收下级对应载波电表响应，如果是，则将响应信息透传控制模块，如果否，发送载波电表异常的信号给云平台的控制模块。
载波网关的工作过程可编成可执行的程序代码。本发明提供的载波网关至少包括处理器和记录介质，上述可执行的程序代码存储于存储中介质上，包括CPU的处理器调用存储于介质于存储介质中的可执行程序代码，以完成上述过程。
图3是载波电表的工作流程图，载波电表的工作过程包括：
S210：初始化载波电表12位ID号码，设置载波波特率，使其与上级载波网关一致，设置载波网关本地时间，检测读取电压、电流、功率和电量的初始值，进入载波电表运行状态；
S220：定期接收网关发送的信息帧，从信息帧取出信号中的目的地址，判断目的地址是否与该载网关ID是否一致，如果不一致，则不作何响应，如果是，则接收网关透传的指令，并进行数据校验；
S230，判断数据校验是否正确，如果否，则不作任何响应，如果是，则读取网关透传服务端透传的指令，根据指令进行操作，控制继电器接通，以使供电设备与电力线接通，此时，供电设备给连接于其上的用电设备供电；或者控制继电器断开，以使供电设备与电力线断开，此时，供电设备停止给连接于其上的用电设备供电；和/或将进行电表数据的读取，读取供电设备的供电电流、电压、功率、用电量和供电时长;
S240，依据645-2007协议将电表检测结果，即供电设备的供电电流、电压、功率、用电量和供电时长打包成数据信息帧发送到载波网关，载波网关将依据信息帧转换或者透传给云平台。
载波电表的工作过程可编成可执行的程序代码。本发明提供的载波电表至少包括处理器和记录介质，上述可执行的程序代码存储于存储中介质上，处理器调用存储于介质于存储介质中的可执行程序代码，以完成上述过程。
图4是用户的智能终端上供电应用程序工作流程图，用户的供电应用程序的工作流程包括：
S310：该步骤中，用户利用其智能终端，打开微信或者支付宝扫码功能，对供电设备上的二维码扫描，进入支付界面，可选择用电量或者支付金额；
S320：该步骤中，用户根据收到的所需支付金额进行支付，并判断是否支付成功，如果否，则用户需要重新进行支付，如果是，用户在智能终端上接受到对应载波电表ID的合闸信息;
S330：用电期间，用户在智能终端上可以对载波电表进行操作控制，以控制是否给用电设备供电，如果用户选择通过智能终端控制载波电表的工作状态，则智能终端将控制信息帧发送给云平台的供电应用程序接口，控制模块修改源地址、目标地址，将控制信息帧经网关发送给载波电表，载波电表控制其继电器的工作状态，如果否，判断用电时长倒计时是否结束，如果是，则退出供电应用程序，如果否，则重复该步骤。
供电应用程序的工作过程可编成可执行程序代码。本发明提供的用户的智能终端至少包括处理器和记录介质，上述可执行的程序代码存储于存储中介质上，处理器调用存储于介质于存储介质中的可执行程序代码，以完成上述过程。
图5云平台供电应用程序接口程序工作流程图，云平台的工作过程包括：
S410，该步骤中，对服务端的IP地址和端口进行设置，对客户端工作模式进行设置，如采用TCP工作模式，入网载波网关与载波电表编号ID数据载入，注册用户智能终端数据载入，启动检测载波网关心跳，而后服务端后台进入运行状态，
S420：查验每个载波网关心跳和/或载波电表心跳信息，若在预定时间内检测不到心跳信息，则重复发送心跳信息，如果超过三次监测不到心跳，则标注对应载波网关/或载波电表异常，如果否，说明载波网关正常；
S430：判断是否收到用户支付成功的信号，如果是，则从用户发送的信息帧中读出载波电表的ID，并从存存储器列表中读出与该载波电表关联的载波网关的信息，而后组成控制信息帧向载波电表发送继电器合闸的指令，并依据支付额度设置时间值，倒计时开始；
S440：判断倒计时是否为零，若是，向载波电表发送跳闸指令，而后返回到步骤S410，若否，接收载波电表发送的数据信息帧，转发给用户以进行显示，所述数据信息帧中包括电压、电流、功率、电量和时间；
S450：判断用户是否进行操作控制，若否，则按照规定的时间轮询每个载波电表的数据并存储于存储器；若是，则依据原有的合闸状态发翻转指令支控制对应载波电表的工作状态。
云平台的工作过程可编成可执行的程序代码。本发明提供的云平台至少包括处理器和记录介质，上述可执行的程序代码存储于存储中介质上，处理器调用存储于介质于存储介质中的可执行程序代码，以完成上述过程。
本发明的实施例中，供电设备可以是供电插座，所述供电插座设置在共公场所的座椅上，所述座椅如飞行场、火车站、医院等的座椅，也可以是给电动汽车，电动三轮车、电动自行车充电的充电桩等。
储存程序代码的记录介质的例子包括：软盘、硬盘、光盘、磁光盘、CD-ROM(光盘只读存储器)、磁带、非易失性存储卡、以及ROM(只读存储器)。
此外，除了通过处理器执行所提供的程序代码来实现上述实施例的功能之外，本发明上述实施例的功能还可以通过与运行在计算机上的OS(操作系统)或其它应用软件协作的程序代码来实现。本发明提供的上述程序代码还可以存储于云盘上，供用户、运营商、管理人员等下载到本地，以完成相应的功能。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种供电设备管理方法，其特征在于，所述方法包括：
在供电设备上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表ID唯一对应；
消费者利用用户智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付费金额，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。
2.根据权利要求1所述的供电设备管理方法，其特征在于，所述用电设备包括：用户智能终端、电动汽车、电动三轮车和电动自行车。
3.根据权利要求1所述的供电设备管理方法，其特征在于，在用电期间，用户能够通过用户智能终端控制载波电表的接通和断开电力网。
4.根据权利要求3所述的供电设备管理方法，其特征在于，载波网关用于解析由云平台传送给载波电表的通信协议，也用于解析由载波电表传送给云平台的通信协议，并且能相互转换相应的协议数据包。
5.根据权利要求4所述的供电设备管理方法，其特征在于，所述机器可读代码通过使用所述移动智能终端的扫描器或相机来扫描机器可读代码而得到。
6.根据权利要求5所述的供电设备管理方法，其特征在于，所述供电设备包括：公用插座和充电桩。
7.根据权利要求6所述的供电设备管理方法，其特征在于，还包括检测由多个载波网关和多个载波电表组成的供电网络的节点的故障检测步骤。
8.根据权利要求7所述的供电设备管理方法，其特征在于，故障检测步骤还包括定期节点发送心跳信息帧到云平台，若云平台接收不到某个节点的心跳信息，则判定为该节点故障，而后给营运商发送故障节点的位置以便修复。
9.根据权利要求1-8任一所述的供电设备管理方法，其特征在于，供电设备设置在公共场所。
10.一种供电设备管理系统，其特征在于，包括：供电设备、智能终端、云平台、载波电表和载波网关，其中，在供电设备上设置机器可读代码，所述机器可读代码和与供电设备相连的载波电表ID唯一对应；消费者利智能终端识别机器可读代码并向云平台的供电应用程序接口发送用电请求及用电量或支付费金额，供电应用程序接口响应用电请求并根据用电量计算出用户所需支付金额或者根据所支付金额计算出用电量，待用户确认或者支付费用后，供电应用程序接口通过载波网关向载波电表发送指令使电力网通过载波电表向供电设备提供所述用电量的或者用所计算出的用电量的电能，所述供电设备向连接于供电设备的用电设备提供电能。
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