CN113129570A - 一种智能电表 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例提供的智能电表，包括：至少一个电表；总线接口，所述总线接口用于挂载一个或多个电表；分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接，用于管理所述至少一个电表和所述总线接口挂载的电表的电表管理装置。所述智能电表本身包括只具备传统用电信息记录功能的电表，还可以通过总线接口外挂多个传统电表，本身或外挂的电表中的用电信息都可以被一个电表管理装置管理；实现中即可以作为单独的智能电表使用，也可以在需要管理多个传统电表的场景中使用；由于可以通过一个智能管理单元对多个电表进行智能管理，因此能够显著降低多个传统电表智能管理的成本。
Description
技术领域
本申请实施例涉及智能设备，更具体的说，是涉及一种智能电表。
背景技术
随着信息化技术的不断发展普及，智能电表已应用在越来越多的用电管理场景中，为广大用户提供了多种快捷方便的用电服务。现有智能电表大多采用传统电表加管理模块(设备)的方式组成智能电表，例如，在传统的电表上嵌入智能管理模块，智能管理模块和电表为一体设备。然而，这种实现方案中，一套管理系统智能管理一个电表，在需要管理多个电表的应用场景中就需要多套管理系统，导致安装成本和设备成本过高。
发明内容
有鉴于此，本申请提供如下技术方案：
第一方面，本申请实施例提供了一种智能电表，包括：
至少一个电表；
总线接口，所述总线接口用于挂载一个或多个电表；
分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接，用于管理所述至少一个电表和所述总线接口挂载的电表的电表管理装置。
在一些实施例中，所述电表管理装置包括用于采集用电信息的用电信息采集装置，所述用电信息采集装置分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接。
在一些实施例中，还包括：
与所述用电信息采集装置连接，用于将所述用电信息采集装置采集到的用电信息上传至服务器的网络连接装置。
在一些实施例中，所述网络连接装置包括以下至少一项：zigbee无线通信单元、蓝牙无线通信单元、wifi无线通信单元。
在一些实施例中，所述用电信息采集装置包括采集器和存储器，其中：
所述采集器用于从所述至少一个电表和/或所述总线接口挂载的电表采集用电信息；
所述存储器用于存储所述采集器采集得到的所述用电信息。
在一些实施例中，所述电表管理装置还包括：
用于进行zigbee网络维护的zigbee管理装置；
和/或，
用于维护所述智能电表在工作过程中产生的信息的日志管理装置；
和/或，
用于处理所述智能电表发生的异常情况的灾难管理装置；
和/或，
用于建立所述智能电表与服务器之间的联系的绑定管理装置；
和/或，
用于更新所述智能电表的固件的固件管理装置。
在一些实施例中，所述至少一个电表中的电表和所述总线接口挂载的电表为采用RS485串行总线标准的电表。
在一些实施例中，所述总线接口包括RS485总线接口。
在一些实施例中，还包括：
用于显示用电信息的显示装置。
本申请实施例提供的智能电表，包括：至少一个电表；总线接口，所述总线接口用于挂载一个或多个电表；分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接，用于管理所述至少一个电表和所述总线接口挂载的电表的电表管理装置。所述智能电表本身可以包括只具备传统用电信息记录功能的电表，还可以通过总线接口外挂多个传统电表，本身或外挂的电表中的用电信息都可以被一个电表管理装置管理；实现中即可以作为单独的智能电表使用，也可以在需要管理多个传统电表的场景中使用；由于可以通过一个智能管理单元对多个电表进行智能管理，因此能够显著降低多个传统电表智能管理的成本。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请智能电表的一个实施例的结构示意图；
图2为本申请智能电表的另一个实施例的结构示意图；
图3为本申请智能电表与云服务的一种实施例的连接架构示意图；
图4为本申请用电信息采集装置的一种实施例的结构示意图；
图5为本申请智能电表的一个实施例的绑定过程流程时序图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。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组合。
应当理解，本申请中使用的“系统”、“装置”、“单元”和/或“模块”是用于区分不同级别的不同组件、元件、部件、部分或装配的一种方法。然而，如果其他词语可实现相同的目的，则可通过其他表达来替换该词语。
如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其它的步骤或元素。由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
图1为本申请智能电表的一个实施例的结构示意图，参见图1所示，智能电表可以包括：
至少一个电表11(图1中以一个电表为例示出)；总线接口12，所述总线接口12用于挂载一个或多个电表；分别与所述至少一个电表11和所述总线接口12连接，用于管理所述至少一个电表11和所述总线接口12挂载的电表的电表管理装置13。需要说明的是，总线接口12挂载的电表与智能电表中的电表11可以是同类型的电表，例如可以采用同样的通信协议类型等。
其中，电表11可以为传统的没有智能处理能力的电表，如可以为RS485电表，即采用RS485串行总线标准的电表。需要指出的是，RS485电表可简称为485电表，本申请不对电表的名称做任何限定。由此，总线接口12也可以为485总线接口。当然，本实施例中，并不对电表11的类型做固定限制，现有技术中存在或未来可能出现的基于任何协议实现的电表，都可以应用于本申请中。在具体实现中，为了电表管理装置13能够方便的对智能电表自身配置的电表11以及外挂的电表进行管理，可以将电表通信协议类型配置为与所述总线接口12的协议类型相同，如上述RS485串行总线标准。
总线接口12可挂载的电表数量可以根据电表管理装置13的处理能力确定。即在需要挂载的电表数量庞大的情况下，可以配置一个处理资源较大的电表管理装置；在需要挂载的电表数量相对较少的现场，可以配置一个具备一般处理资源的电表管理装置即可。
其中，电表管理装置13可以为具备智能处理功能的装置，其功能可以但不限制为包括数据的统计分析、电表控制、防窃电、多种数据传输模式的双向数据通信、双向多种费率计量等。其中的双向为智能电表到网络的方向以及从网络到智能电表的方向。
所述智能电表本身包括只具备传统用电信息记录功能的电表，还可以通过总线接口外挂多个传统电表，本身或外挂的电表中的用电信息都可以被一个电表管理装置管理；实现中即可以作为单独的智能电表使用，也可以在需要管理多个传统电表的场景中使用；由于可以通过一个智能管理单元对多个电表进行智能管理，因此能够显著降低多个传统电表智能管理的成本。
在一个可选的实施方式中，所述至少一个电表11中的电表和总线接口12挂载的电表可以为使用RS485串行总线标准的电表，即具有RS485接口的电表。对应的，总线接口12可以包括采用RS485串行总线标准的总线接口。其中，采用RS485串行总线标准的总线接口可称为RS485总线接口。另外，RS485总线接口也可简称为485总线接口，本申请不对总线接口的名称做任何限定。
在一个实现中，所述电表管理装置13可以包括用于采集用电信息的用电信息采集装置，所述用电信息采集装置分别与所述至少一个电表11和所述总线接口12连接。
其中，用电信息采集装置采集的可以为智能电表自带的电表的用电信息，也可以是总线接口12挂载的电表的用电信息，或同时采集智能电表自带的电表和总线接口挂载的电表的用电信息。
基于上述内容，图2为本申请智能电表的另一个实施例的结构示意图，参见图2所示，除了上述电表11、总线接口12和电表管理装置13外，智能电表还可以包括与电表管理装置13中的用电信息采集装置131连接的，用于将用电信息采集装置131采集到的用电信息上传至服务器的网络连接装置14。
实现中，智能电表可以通过网络连接装置14将相关数据传送给远程服务器。具体的，网络连接装置14可以通过网关设备将相关数据传送至远程服务器。需要说明的是，本申请中的服务器可以是物理服务器，也可以是云服务器，在此不做具体限定。
具体的，网络连接装置14可以有不同的实现方式，只要保证其能够将相关数据通过网络传送出去即可。例如，网络连接装置14可以但不限制为包括zigbee无线通信单元、蓝牙无线通信单元和/或wifi无线通信单元等；当然，网络连接装置14也可以是有线通信单元，如网线接口单元。
在本实施例中，通过在智能电表中增加网络连接装置14，可以使得智能电表能向外部设备传输数据，这样可以提高智能电表的智能化程度，还可以丰富智能电表的功能。
图3为本申请智能电表与云服务的一种实施例的连接架构示意图，图3中上面部分为云服务端(可称为云服务或云服务器)，中间部分为以太网网关，网关下面为智能电表端，智能电表下面为智能电表外接的485电表。智能电表通过zigbee网络连接装置与网关建立zigbee网络连接，将需要上传至云服务的相关数据通过网关传送至云服务端。在该实现中，智能电表作为zigbee端部设备通过zigbee接入网关的zigbee协调器组件的网络，才能保证数据的传输。其中，智能电表中的智能管理单元(如电表管理装置)和485电表之间采用485通信协议进行数据通信，智能电表与外接的485电表之间也采用485通信协议进行数据通信。
需要说明的是，除了用电信息采集装置，智能电表中的一些其他管理装置，如日志管理装置、固件管理装置等需要和服务端通信的管理装置，都可以与网络连接装置14连接，以满足智能电表中管理装置的与服务端的数据交互需求。
图4为本申请用电信息采集装置的一种实施例的结构示意图，结合图4所示，用电信息采集装置131可以包括采集器132和存储器133。其中，采集器132用于从所述至少一个电表和/或所述总线接口挂载的电表采集用电信息；存储器133用于存储采集器132采集得到的所述用电信息，便于后续进行相关分析处理、汇总、上报的工作。此外存储器133也可以存储智能电表中的一些其他数据，如一些统计分析数据、通信协议配置数据等、智能电表管理策略等。
在另外一个实现中，电表管理装置还可以包括：用于进行zigbee网络维护的zigbee管理装置。zigbee管理装置可以提供上行和下行数据服务，保证服务端和智能电表的正常通信。
另外一个实现中，电表管理装置还可以包括：用于维护所述智能电表在工作过程中产生的信息的日志管理装置。其中工作过程产生的信息如历史电量、事件等数据，便于随时调阅历史相关数据。
另外一个实现中，电表管理装置还可以包括：用于处理所述智能电表发生的异常情况的灾难管理装置。其中的异常情况如固件损坏、关键数据丢失等。例如智能电表软件在某个阶段备份固件和关键数据，这些数据备份之后不会做改动，正在使用的固件和关键数据出问题后，灾难管理装置会从备份数据里恢复这些数据。
另外一个实现中，电表管理装置还可以包括：用于建立智能电表与服务器之间的联系的绑定管理装置。由于实际应用中，可能包含多个用于管理智能电表的服务器，建立智能电表与服务器之间的联系，即确定智能电表应当属于哪个服务器管理，后续智能电表只和与其具有关联绑定关系的服务器进行数据交互。
另外一个实现中，电表管理装置还可以包括：用于更新所述智能电表的固件的固件管理装置。随着业务管理策略的更新，智能电表中的相关固件也需要同步更新，以保证智能电表按照服务器配置的业务管理策略进行相关的管理工作。例如，当所述智能电表中的固件需要升级时，固件管理装置可以获取与待升级的固件对应的升级固件，并用该升级固件更新该待升级的固件。其中，固件管理装置例如可以从所连接的服务器获取该升级固件，也可以从所连接的用户设备获取该升级固件，本申请不对升级固件的获取方法做任何限定。
其他实现中，电表管理装置还可以包括：用于负责电表业务逻辑相关的控制工作的软件管理装置，和/或负责设备出厂前各项测试工作的厂测管理装置。
需要说明的是，本申请对电表管理装置包含的具体装置类型不做固定限制，上述zigbee管理装置、日志管理装置、灾难管理装置、绑定管理装置、固件管理装置、软件管理装置、厂测管理装置等可以同时存在于电表管理装置中，也可以为其中任意一个或多个存在于电表管理装置中。
当然，在实际应用中，智能电表还可以包括其他的诸如语音采集装置(例如麦克风、拾音器)、语音播放装置(例如扬声器)等具有智能功能的装置，以丰富智能电表的智能服务类型。其中，语音采集装置可以用于采集指定的语音指令；语音播放装置例如可以用于播放前述语音指令所指示的信息；语音播放装置还可以接收并播放语音提示信息。上述功能实现，能够丰富智能电表的服务形式，有助于提升用户的使用体验。
实际应用中，智能电表的系统软件结构可以分为三层：最底层是操作系统、zigbee协议栈和一些基础的软件服务；中间层为BSP层，是对底层的软件资源和硬件资源做了进一步抽象，方便APP层使用这些资源，比如抽象出485通信接口，存储接口(文件系统)，软件定时器等等；最上层是APP层，是本发明的应用实现，具体实现的功能可以包括zigbee管理、电表管理、日志管理、灾难管理、厂测、绑定、OTA(over the air，空中下载)等。
其中，Zigbee管理软件负责zigbee网络维护，提供上行和下行数据服务；
电表管理软件负责电表业务逻辑相关的控制工作；
日志管理软件负责维护智能电表工作过程中产生的历史电量、事件等数据；
灾难管理软件处理固件损坏，关键数据丢失等情况；例如，软件在某个阶段备份固件和关键数据，这些数据备份之后不会做改动，正在使用的固件和关键数据出问题后，会从备份数据里恢复这些数据；
厂测管理软件负责设备出厂前各项测试工作；
绑定管理软件用于建立智能电表与服务器之间的联系；
OTA(over the air，空中下载)管理软件负责更新智能电表固件，支持远程无线升级更新软件。
图5为本申请智能电表的一个实施例的绑定过程流程时序图，图5中，纵向实线箭头表示可以直接跳到下一步，横向箭头表示数据传输，纵向虚线箭头表示不能直接跳到下一步，需要别的事件触发(比如接收到正确数据)才会进行下一步。
如图5所示，在实现智能电表绑定的过程中，云服务端首先下发开放连接命令以及智能电表SN(Serial Number，产品序列号)给网关，之后网关可以开放zigbee网络连接，以供智能电表搜索可用zigbee网络，并加入网络。智能电表与网关连接后，上报自己的SN，网关确定云服务和智能电表发送的SN相同的情况下，为智能电表配置enddeviceID，即端部设备ID，并将SN正确命令和enddeviceID下发至智能电表，供智能电表保存enddeviceID。此后，智能电表通过网关向云服务上报设备自身基础信息。在智能电表向云服务上报设备自身基础信息后，云服务基于智能电表上报数据生成uuid(Universally UniqueIdentifier，通用唯一识别码)等信息，并将添加电表命令和所生成的uuid通过网关传输至智能电表，以使智能电表将电表信息添加到本地数据库。而后，智能电表可以通过网关向云服务发送注册请求，之后等待云服务响应注册请求。云服务在接收到注册请求后，可以根据该注册请求解析数据，进行相应的注册操作，并在注册成功后通过网关向智能电表返回注册成功response(响应)。智能电表在接收到注册成功response后，可以进行设备关键信息备份，并通过网关向云服务上报绑定结束命令(可称为注册成功response)，实现智能电表的绑定过程。
本实施例中公开的智能电表，可以作为单独的智能电表使用，也可以挂载多个传统电表，实现对多个传统电表的智能管理。不仅方便用户的使用，而且成本低廉，可根据应用需要配置处理资源，具有很好的实际应用意义。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
以上描述仅为本申请的较佳实施例以及对所运用技术原理的说明而已，并不用于限制本申请。对于本领域技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。本申请中所涉及的发明范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离上述发明构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其它技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。
Claims (9)
1.一种智能电表，其特征在于，包括：
至少一个电表；
总线接口，所述总线接口用于挂载一个或多个电表；
分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接，用于管理所述至少一个电表和所述总线接口挂载的电表的电表管理装置。
2.根据权利要求1所述的智能电表，其特征在于，所述电表管理装置包括用于采集用电信息的用电信息采集装置，所述用电信息采集装置分别与所述至少一个电表和所述总线接口连接。
3.根据权利要求2所述的智能电表，其特征在于，还包括：
与所述用电信息采集装置连接，用于将所述用电信息采集装置采集到的用电信息上传至服务器的网络连接装置。
4.根据权利要求3所述的智能电表，其特征在于，所述网络连接装置包括以下至少一项：zigbee无线通信单元、蓝牙无线通信单元、wifi无线通信单元。
5.根据权利要求2所述的智能电表，其特征在于，所述用电信息采集装置包括采集器和存储器，其中：
所述采集器用于从所述至少一个电表和/或所述总线接口挂载的电表采集用电信息；
所述存储器用于存储所述采集器采集得到的所述用电信息。
6.根据权利要求2-5之一所述的智能电表，其特征在于，所述电表管理装置还包括：
用于进行zigbee网络维护的zigbee管理装置；
和/或，
用于维护所述智能电表在工作过程中产生的信息的日志管理装置；
和/或，
用于处理所述智能电表发生的异常情况的灾难管理装置；
和/或，
用于建立所述智能电表与服务器之间的联系的绑定管理装置；
和/或，
用于更新所述智能电表的固件的固件管理装置。
7.根据权利要求1-5之一所述的智能电表，其特征在于，所述至少一个电表中的电表和所述总线接口挂载的电表为采用RS485串行总线标准的电表。
8.根据权利要求7所述的智能电表，其特征在于，所述总线接口包括RS485总线接口。
9.根据权利要求2-5之一所述的智能电表，其特征在于，还包括：
用于显示用电信息的显示装置。
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