CN112613351A - 一种智能配电箱及其运行方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能配电箱及其运行方法，包括箱体和控制系统，箱体设置有电子锁，箱体内设置有多个电能表，箱体的箱门上设置有多个相互独立的电控液晶玻璃，电控液晶玻璃的位置分别对应电能表的读数位置；控制系统包括控制模块、控制按钮、指纹识别模块、电路控制模块和存储模块；控制按钮设置在箱体上，控制按钮包括压力传感器和指纹采集模块。本发明用户可根据自身的需要设置电控液晶屏幕的透明状态，用于方便查看或是用于保护隐私；压力传感器和指纹采集模块集成在控制按钮中，只需要设置一个压力传感器，通过一个压力传感器的不同的信号输入方式，即可实现不同人群的多种控制方式。

Description

一种智能配电箱及其运行方法

技术领域

本发明涉及智能电能表技术领域，具体为一种智能配电箱及其运行方法。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越注重生活的质量，节约用电的意识也在逐渐增强，非常关注家里的用电量，随着安装电能表的用电户不断增多，很多问题也都随之而来。

为了便于管理，防止恶意偷电或恶心破坏，现在的电能表都是集中安装在配电箱内，由管理员统一进行管理。现有的配电箱要么全封闭，用户看不到自家电能表的读数；要么是开放式的，用户可以看到配电箱内所有电能表的读数，不利于用户用电的隐私保护。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能配电箱及其运行方法，以解决背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明一方面提供了一种智能配电箱，包括箱体和控制系统，所述箱体设置有电子锁，所述箱体内设置有多个电能表，所述箱体的箱门上设置有多个相互独立的电控液晶玻璃，所述电控液晶玻璃的位置分别对应电能表的读数位置；

所述控制系统包括控制模块、控制按钮、指纹识别模块、电路控制模块和存储模块；

所述控制按钮设置在所述箱体上，所述控制按钮包括压力传感器和指纹采集模块；

所述压力传感器、电路控制模块、电子锁分别与控制模块单向电性连接，所述指纹采集模块、指纹识别模块、存储模块分别与控制模块双向电性连接，所述电路控制模块与电控液晶玻璃单向电性连接。

进一步地，所述指纹识别模块预设有管理员指纹信息和多个用户指纹信息，控制模块预设有电能表权限信息，电能表权限信息包括每个用户所能查看的电能表编号，当指纹采集模块采集到的指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块进入用户模式；当指纹采集模块采集到的指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块进入管理员模式。

进一步地，所述用户模式下，控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到后续压力信号，则控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间重新开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到后续压力信号，则控制模块进入待机状态。

进一步地，所述管理员模式下，控制模块将所有电控液晶玻璃的当前透明状态存储至存储模块后，控制模块通过电路控制模块使所有电控液晶玻璃变为透明，之后管理员权限激活时间开始计时；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块打开电子锁，并通过存储模块存储电子锁打开信息，电子锁打开信息包括打开时间、管理员编号等；之后控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态。

本发明另一方面提供了一种智能配电箱的运行方法，包括：

所述压力传感器接收到第一压力信号并将其传输至控制模块；

所述控制模块启动所述指纹采集模块，所述指纹采集模块获取当前用户的指纹信息并将其传输至控制模块；指纹采集模块仅在接收到第一压力信号时才采集指纹，在用户模式或管理员模式下，接收到新的压力信号时指纹采集模块不重新采集指纹，提高运行效率和有效性。

所述控制模块将指纹信息传输至指纹识别模块，指纹识别模块判断指纹信息是否与预设的用户指纹信息或管理员指纹信息相匹配；

当指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块进入用户模式；当指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块进入管理员模式；当指纹信息未匹配成功时，控制模块进入待机状态。本领域技术人员可根据需要设置语音播报模块或报警模块来提示错误。

用户模式下，所述控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到后续压力信号，则控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间重新开始计时；若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到后续压力信号，则控制模块进入待机状态；

用户可以在预设的时间内通过再次按压压力传感器来改变电控液晶玻璃的透明状态，例如，初始时电控液晶玻璃不透明，用户通过按压压力传感器进行了指纹识别进入用户模式，电控液晶玻璃变为透明，在查看电能表数据后用户想要再次使电控液晶玻璃变为不透明以保护隐私，则其可以在预设的时间内再次按压压力传感器；若已超出预设的时间，则用户需要再次进行指纹识别进入用户模式。又例如，有些用户为了便于查看电能表，希望电控液晶玻璃始终为透明，因此其进入用户模式将电控液晶玻璃更改为透明，之后就不需要每次查看都进行操作，可直接查看。

管理员模式下，所述控制模块将所有电控液晶玻璃的当前透明状态存储至存储模块后，控制模块通过电路控制模块使所有电控液晶玻璃变为透明，之后管理员权限激活时间开始计时；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块打开电子锁，并通过存储模块存储电子锁打开信息，之后控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态。

管理员模式下，管理员可直接查看所有电能表的状态，当需要开箱进一步查看时，管理员需要在预设的时间内长按压力传感器来开锁，开锁之后所有的电控液晶玻璃都会回复至上一次用户保留的透明状态，以便于用户的后续使用。电子锁在箱体门合上时自动上锁。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

(1)用户可根据自身的需要设置电控液晶屏幕的透明状态，用于方便查看或是用于保护隐私。

(2)压力传感器和指纹采集模块集成在控制按钮中，在启动控制模块，也就是传递第一压力信号的同时就已经采集了指纹，不需要多次按压，简化了操作，提高了运行效率；虽然压力传感器和指纹采集模块集成在控制按钮中，但指纹采集模块仅在控制模块接收到第一压力信号时才采集指纹，在用户模式或管理员模式下，接收到新的压力信号时指纹采集模块不重新采集指纹，有效提高了指纹采集的有效性以及运行效率。

(3)只需要设置一个压力传感器，通过一个压力传感器的不同的信号输入方式，即可实现不同人群的多种控制方式。

(4)在电子锁未打开时，用户或管理员被电控液晶屏幕隔离在外，不能对电能表进行操作，因此存储模块仅会记录管理员打开电子锁时的电子锁打开信息，不会对其余的查看操作进行记录，提高了存储数据的有效性。

附图说明

图1为本发明的智能配电箱的结构示意图；

图2为本发明的智能配电箱的电性连接框图；

图3为本发明的智能配电箱的运行方法的流程图；

图4为本发明的用户模式的流程图；

图5为本发明的管理员模式的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。

本实施例中的电控液晶玻璃是一种将液晶膜通过高温高压的方式，夹层封装而成的高科技光电玻璃产品，使用者可以藉由电流的通电与否来控制液晶分子的排列，从而达到控制玻璃透明与不透明状态的最终目的，也就是说电控液晶玻璃的透明状态具有两种：透明、不透明。

图1示出了本实施例的智能配电箱的结构示意图，包括箱体1和控制系统，箱体1设置有电子锁2，箱体1内设置有多个电能表3，箱体1的箱门12上设置有多个相互独立的电控液晶玻璃4，电控液晶玻璃4的位置分别对应电能表3的读数位置；

控制系统包括控制模块5、控制按钮6、指纹识别模块7、电路控制模块11和存储模块8；

控制按钮6设置在箱体1上，控制按钮6包括压力传感器9和指纹采集模块10；

如图2所示，压力传感器9、电路控制模块11、电子锁2分别与控制模块5单向电性连接，指纹采集模块10、指纹识别模块7、存储模块8分别与控制模块5双向电性连接，电路控制模块11与电控液晶玻璃4单向电性连接。

指纹识别模块7预设有管理员指纹信息和多个用户指纹信息，控制模块5预设有电能表3权限信息，电能表3权限信息包括每个用户所能查看的电能表3编号，当指纹采集模块10采集到的指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块5进入用户模式；当指纹采集模块10采集到的指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块5进入管理员模式。

本实施例的智能配电箱在运行时，如图3至图5所示，包括如下步骤：

压力传感器9接收到第一压力信号并将其传输至控制模块5，第一压力信号为控制模块5处于待机状态时接收到的第一个压力信号。

控制模块5接收到第一压力信号后启动指纹采集模块10，指纹采集模块10获取当前用户的指纹信息并将其传输至控制模块5；指纹采集模块10仅在接收到第一压力信号时才采集指纹，在用户模式或管理员模式下，接收到新的压力信号时指纹采集模块10不重新采集指纹，提高运行效率和有效性。

控制模块5在接收到将指纹采集模块10采集的指纹信息后，将其传输至指纹识别模块7，指纹识别模块7预设有管理员指纹信息和多个用户指纹信息，指纹识别模块7在接收到指纹信息后，判断指纹信息是否与预设的用户指纹信息或管理员指纹信息相匹配。

当指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块5进入用户模式；当指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块5进入管理员模式；当指纹信息未匹配成功时，控制模块5进入待机状态。本领域技术人员可根据需要设置语音播报模块或报警模块来提示错误。控制模块5预设有电能表3权限信息，电能表3权限信息包括每个用户所能查看的电能表3编号。

用户模式下，如图4所示，控制模块5通过电路控制模块11改变该用户的电能表3权限信息中电能表3对应的电控液晶玻璃4的当前透明状态，之后用户权限激活时间开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，压力传感器9接收到后续压力信号，则控制模块5通过电路控制模块11改变该用户的电能表3权限信息中电能表3对应的电控液晶玻璃4的当前透明状态，之后用户权限激活时间重新开始计时；若用户权限激活时间达到预设阈值之前，压力传感器9没有接收到后续压力信号，则控制模块5进入待机状态。用户可以在预设的时间内通过再次按压压力传感器9来改变电控液晶玻璃4的透明状态，例如，初始时电控液晶玻璃4不透明，用户通过按压压力传感器9进行了指纹识别进入用户模式，电控液晶玻璃4变为透明，在查看电能表3数据后用户想要再次使电控液晶玻璃4变为不透明以保护隐私，则其可以在预设的时间内再次按压压力传感器9；若已超出预设的时间，则用户需要再次进行指纹识别进入用户模式。又例如，有些用户为了便于查看电能表3，希望电控液晶玻璃4始终为透明，因此其进入用户模式将电控液晶玻璃4更改为透明，之后就不需要每次查看都进行操作，可直接查看。需要说明的是，用户在按压压力传感器9时会先产生一个压力信号，若用户保持按压，则该压力信号始终保持形成连续压力信号，若用户在按压后抬起手指则会产生一个释放信号，在释放信号后用户再次按压压力传感器9则会产生后续压力信号。

管理员模式下，如图5所示，控制模块5将所有电控液晶玻璃4的当前透明状态存储至存储模块8后，控制模块5通过电路控制模块11使所有电控液晶玻璃4变为透明，之后管理员权限激活时间开始计时；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，压力传感器9接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块5打开电子锁2，并通过存储模块8存储电子锁2打开信息，电子锁打开信息包括打开时间、管理员编号等；之后控制模块5读取存储模块8中存储的所有电控液晶玻璃4的上一次透明状态，并通过电路控制模块11将其恢复，之后控制模块5进入待机状态；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，压力传感器9没有接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块5读取存储模块8中存储的所有电控液晶玻璃4的上一次透明状态，并通过电路控制模块11将其恢复，之后控制模块5进入待机状态。

管理员模式下，管理员可直接查看所有电能表3的状态，当需要开箱进一步查看时，管理员需要在预设的时间内长按压力传感器9来开锁，开锁之后所有的电控液晶玻璃4都会回复至上一次用户保留的透明状态，以便于用户的后续使用。电子锁2在箱体1门合上时自动上锁。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种智能配电箱，其特征在于，包括箱体和控制系统，所述箱体设置有电子锁，所述箱体内设置有多个电能表，所述箱体的箱门上设置有多个相互独立的电控液晶玻璃，所述电控液晶玻璃的位置分别对应电能表的读数位置；

所述控制系统包括控制模块、控制按钮、指纹识别模块、电路控制模块和存储模块；

所述控制按钮设置在所述箱体上，所述控制按钮包括压力传感器和指纹采集模块；

所述压力传感器、电路控制模块、电子锁分别与控制模块单向电性连接，所述指纹采集模块、指纹识别模块、存储模块分别与控制模块双向电性连接，所述电路控制模块与电控液晶玻璃单向电性连接。

2.根据权利要求1所述的智能配电箱，其特征在于，所述指纹识别模块预设有管理员指纹信息和多个用户指纹信息，控制模块预设有电能表权限信息，当指纹采集模块采集到的指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块进入用户模式；当指纹采集模块采集到的指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块进入管理员模式。

3.根据权利要求2所述的智能配电箱，其特征在于，所述用户模式下，控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到后续压力信号，则控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间重新开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到后续压力信号，则控制模块进入待机状态。

4.根据权利要求2所述的智能配电箱，其特征在于，所述管理员模式下，控制模块将所有电控液晶玻璃的当前透明状态存储至存储模块后，控制模块通过电路控制模块使所有电控液晶玻璃变为透明，之后管理员权限激活时间开始计时；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块打开电子锁，并通过存储模块存储电子锁打开信息；之后控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态。

5.一种如权利要求1-4任一项所述的智能配电箱的运行方法，其特征在于，包括：

所述压力传感器接收到第一压力信号并将其传输至控制模块；

所述控制模块启动所述指纹采集模块，所述指纹采集模块获取当前用户的指纹信息并将其传输至控制模块；

所述控制模块将指纹信息传输至指纹识别模块，指纹识别模块判断指纹信息是否与预设的用户指纹信息或管理员指纹信息相匹配；

当指纹信息与某一用户指纹信息相匹配时，控制模块进入用户模式；当指纹信息与管理员指纹信息相匹配时，控制模块进入管理员模式；

用户模式下，所述控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间开始计时；

若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到后续压力信号，则控制模块通过电路控制模块改变该用户的电能表权限信息中电能表对应的电控液晶玻璃的当前透明状态，之后用户权限激活时间重新开始计时；若用户权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到后续压力信号，则控制模块进入待机状态；

管理员模式下，所述控制模块将所有电控液晶玻璃的当前透明状态存储至存储模块后，控制模块通过电路控制模块使所有电控液晶玻璃变为透明，之后管理员权限激活时间开始计时；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块打开电子锁，并通过存储模块存储电子锁打开信息，之后控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态；

若管理员权限激活时间达到预设阈值之前，所述压力传感器没有接收到达到预设持续时间的连续压力信号，则控制模块读取存储模块中存储的所有电控液晶玻璃的上一次透明状态，并通过电路控制模块将其恢复，之后控制模块进入待机状态。

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