CN113301112A - 一种基于物联网的学校水电管理系统 - Google Patents

一种基于物联网的学校水电管理系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及学校水电管理技术领域，尤其为一种基于物联网的学校水电管理系统，包括智能电表、智能水表、交换机、学校水电管理终端、无线路由器和学生移动终端，所述学校水电管理终端包括智能电表ID存储模块、智能水表ID存储模块、身份信息存储模块、身份验证模块、用电量管理模块、用水量管理模块、管理员登录模块和缴费提醒模块，所述学生移动终端包括身份验证登录模块、查询模块、电费缴纳模块、水费缴纳模块、用电量查询模块和用水量查询模块，本发明通过采用学校水电管理缴费APP，学生缴费的同时能够能查看自己宿舍每天、每月、每季度和每年的用电量、用水量、用电量费用和用水量费用，使用性能更强，更便捷。

Description

一种基于物联网的学校水电管理系统
技术领域
本发明涉及学校水电管理技术领域，具体为一种基于物联网的学校水电管理系统。
背景技术
目前学校水电的缴费是通过登录学校的网址汇、在学校水电充值管理中心或者在自主缴费机中进行缴费，但是以上三种学生缴费时不能查看自己宿舍每天、每月、每季度和每年的用电量、用水量、用电量费用和用水量费用。
综上所述，本发明通过设计一种基于物联网的学校水电管理系统来解决存在的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的学校水电管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网的学校水电管理系统，包括智能电表、智能水表、交换机、学校水电管理终端、无线路由器和学生移动终端，所述学校水电管理终端包括智能电表ID存储模块、智能水表ID存储模块、身份信息存储模块、身份验证模块、用电量管理模块、用水量管理模块、管理员登录模块和缴费提醒模块。
所述学生移动终端包括身份验证登录模块、查询模块、电费缴纳模块、水费缴纳模块、用电量查询模块和用水量查询模块，所述用电量查询模块包括总用电量记录单元、子用电记录单元、总用电量费用计算单元和子用电量费用计算单元，所述用水量查询模块包括总用水量记录单元、子用水记录单元、总用水量费用计算单元和子用水量费用计算单元。
作为本发明优选的方案，所述智能电表、智能水表分别采用485接口，并且通过串口MODBUS协议通讯连接在交换机上。
作为本发明优选的方案，所述交换机通过无线局域网或者有线通讯连接在学校水电管理终端上，所述学校水电管理终端通过无线局域网或者有线通讯连接在无线路由器，所述无线路由器通过无线局域网连接在学生移动终端上，所述学生移动终端即为用户手机中的学校水电管理缴费APP。
作为本发明优选的方案，所述智能电表、智能水表上分别设置有唯一的ID，并且对应存储在智能电表ID存储模块、智能水表ID存储模块中。
作为本发明优选的方案，所述身份信息存储模块内部存储管理员的信息和学生的信息，所述储管理员的信息包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，所述学生的信息包括学生学号、身份证号码和登录密码。
作为本发明优选的方案，所述管理员登录模块包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码输入，所述身份验证登录模块包括学生学号、身份证号码、登录密码和水电表的ID输入。
作为本发明优选的方案，所述总用电量记录单元包括每年、每季度和每月的用电量记录，所述总用水量记录单元包括每年、每季度和每月的用水量记录，所述总用电量费用计算单元包括每年、每季度和每月的用电量费用计算，所述总用水量费用计算单元包括每年、每季度和每月的用水量费用计算。
作为本发明优选的方案，所述子用电记录单元为每天的用电量记录，所述子用电量费用计算单元为每天的用电量费用计算，所述子用水记录单元为每天的用水量记录，所述子用水量费用计算单元为每天的用电量费用计算。
作为本发明优选的方案，具体步骤具体如下：
S1，交换机采集智能电表、智能水表的用电量和用水量，其中用电量为每日的用电量，用水量为每日用水量，交换机将采集的数据转送至学校水电管理终端中；
S2，学校水电管理终端接收到交换机采集的用电量数据和用水量数据，分别被对应的用电量管理模块、用水量管理模块接收、分类和计算，其中分类是将接收智能电表记录的用电量存储在对应的智能电表ID存储模块或者将接收智能水表记录的用水量存储在对应的智能水表ID存储模块，计算是将接收智能电表记录的用电量乘以每度的费用总和存储在对应的智能电表ID存储模块或者将接收智能水表记录的用水量乘以每立方的费用总和存储在对应的智能水表ID存储模块；
S3，智能电表ID存储模块接收到用电量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用电量和总费用，智能水表ID存储模块接收到用水量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用水量和总费用；
S4，当管理员登录学校水电管理终端时，通过管理员登录模块分别输入对应的姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，当管理员输入后信息，信息通过身份验证模块与身份信息存储模块内部存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S5，当学生登录学校水电管理终端时，需要通过学生移动终端进入，当学生进入学生移动终端，则通过身份验证登录模块对应学生学号、身份证号码和登录密码，当学生输入信息后，身份验证登录模块将信息转送至学校水电管理终端中身份信息存储模块，并且与身份信息存储模块存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S6，当学生信息通过验证后，进入学生移动终端的内部，向查询模块内部输入对应智能电表、智能水表的ID，则会进入电费缴纳模块、水费缴纳模块、用电量查询模块和用水量查询模块；
S7，当学生需要缴费时，进入电费缴纳模块、水费缴纳模块，进入电费缴纳模块、水费缴纳模块会显示缴费的总费用，学生输入对应的费用，即可完成缴费；
S8，当学生需要查询用电量、用水量以及用电量、用水量产生的费用，从而对应进入电量查询模块中的总用电量记录单元查询每年、每季度和每月的用电量记录；子用电记录单元查询每天的用电量记录；总用电量费用计算单元查询每年、每季度和每月的用电量费用计算；子用电量费用计算单元查询每天的用电量费用计算；总用水量记录单元查询每年、每季度和每月的用水量记录；子用水记录单元查询每天的用水量记录；总用水量费用计算单元查询每年、每季度和每月的用水量费用计算；子用水量费用计算单元查询每天的用电量费用计算。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明中，通过设计基于物联网的学校水电管理系统，并且采用学校水电管理缴费APP，学生缴费的同时能够能查看自己宿舍每天、每月、每季度和每年的用电量、用水量、用电量费用和用水量费用，并且设置的学校水电管理缴费APP，使用性能更强，更便捷。
附图说明
图1为本发明框架结构示意图；
图2为本发明系统框架结构示意图。
图中：1、智能电表；2、智能水表；3、交换机；4、学校水电管理终端；5、无线路由器；6、学生移动终端；401、智能电表ID存储模块；402、智能水表ID存储模块；403、身份信息存储模块；404、身份验证模块；405、用电量管理模块；406、用水量管理模块；407、管理员登录模块；408、缴费提醒模块；601、身份验证登录模块；602、查询模块；603、电费缴纳模块；604、水费缴纳模块；605、用电量查询模块；606、用水量查询模块；6051、总用电量记录单元；6052、子用电记录单元；6053、总用电量费用计算单元；6054、用电量费用计算单元；6061、总用水量记录单元；6062、子用水记录单元；6063、总用水量费用计算单元；6064、子用水量费用计算单元。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，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。
为了便于理解本发明，下面将参照相关对本发明进行更全面的描述,给出了本发明的若干实施例,但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例,相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件,当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件,本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同,本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明,本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：
一种基于物联网的学校水电管理系统，包括智能电表1、智能水表2、交换机3、学校水电管理终端4、无线路由器5和学生移动终端6，学校水电管理终端4包括智能电表ID存储模块401、智能水表ID存储模块402、身份信息存储模块403、身份验证模块404、用电量管理模块405、用水量管理模块406、管理员登录模块407和缴费提醒模块408。
学生移动终端6包括身份验证登录模块601、查询模块602、电费缴纳模块603、水费缴纳模块604、用电量查询模块605和用水量查询模块606，用电量查询模块605包括总用电量记录单元6051、子用电记录单元6052、总用电量费用计算单元6053和子用电量费用计算单元6054，用水量查询模块606包括总用水量记录单元6061、子用水记录单元6062、总用水量费用计算单元6063和子用水量费用计算单元6064。
进一步的，智能电表1、智能水表2分别采用485接口，并且通过串口MODBUS协议通讯连接在交换机3上。
进一步的，交换机3通过无线局域网或者有线通讯连接在学校水电管理终端4上，学校水电管理终端4通过无线局域网或者有线通讯连接在无线路由器5，无线路由器5通过无线局域网连接在学生移动终端6上，学生移动终端6即为用户手机中的学校水电管理缴费APP。
进一步的，智能电表1、智能水表2上分别设置有唯一的ID，并且对应存储在智能电表ID存储模块401、智能水表ID存储模块402中。
进一步的，身份信息存储模块403内部存储管理员的信息和学生的信息，储管理员的信息包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，学生的信息包括学生学号、身份证号码和登录密码。
进一步的，管理员登录模块407包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码输入，身份验证登录模块601包括学生学号、身份证号码、登录密码和水电表的ID输入。
进一步的，总用电量记录单元6051包括每年、每季度和每月的用电量记录，总用水量记录单元6061包括每年、每季度和每月的用水量记录，总用电量费用计算单元6053包括每年、每季度和每月的用电量费用计算，总用水量费用计算单元6063包括每年、每季度和每月的用水量费用计算。
进一步的，子用电记录单元6052为每天的用电量记录，子用电量费用计算单元6054为每天的用电量费用计算，子用水记录单元6062为每天的用水量记录，子用水量费用计算单元6064为每天的用电量费用计算。
具体实施案例：
S1，在智能电表1、智能水表2分别采用485接口，并且通过串口MODBUS协议通讯连接在交换机3上，交换机3通过无线局域网或者有线通讯连接在学校水电管理终端4上，学校水电管理终端4通过无线局域网或者有线通讯连接在无线路由器5，无线路由器5通过无线局域网连接在学生移动终端6上，学生移动终端6即为用户手机中的学校水电管理缴费APP的作用下，交换机3采集智能电表1、智能水表2的用电量和用水量，其中用电量为每日的用电量，用水量为每日用水量，交换机3将采集的数据转送至学校水电管理终端4中；
S2，在智能电表1、智能水表2上分别设置有唯一的ID，并且对应存储在智能电表ID存储模块401、智能水表ID存储模块402中的作用下，学校水电管理终端4接收到交换机3采集的用电量数据和用水量数据，分别被对应的用电量管理模块405、用水量管理模块406接收、分类和计算，其中分类是将接收智能电表1记录的用电量存储在对应的智能电表ID存储模块401或者将接收智能水表2记录的用水量存储在对应的智能水表ID存储模块402，计算是将接收智能电表1记录的用电量乘以每度的费用总和存储在对应的智能电表ID存储模块401或者将接收智能水表2记录的用水量乘以每立方的费用总和存储在对应的智能水表ID存储模块402；
S3，智能电表ID存储模块401接收到用电量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用电量和总费用，智能水表ID存储模块402接收到用水量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用水量和总费用；
S4，身份信息存储模块403内部存储管理员的信息和学生的信息，储管理员的信息包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，学生的信息包括学生学号、身份证号码和登录密码，管理员登录模块407包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码输入，身份验证登录模块601包括学生学号、身份证号码、登录密码和水电表的ID输入的作用下，当管理员登录学校水电管理终端4时，通过管理员登录模块407分别输入对应的姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，当管理员输入后信息，信息通过身份验证模块404与身份信息存储模块403内部存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S5，当学生登录学校水电管理终端4时，需要通过学生移动终端6进入，当学生进入学生移动终端6，则通过身份验证登录模块601对应学生学号、身份证号码和登录密码，当学生输入信息后，身份验证登录模块601将信息转送至学校水电管理终端4中身份信息存储模块403，并且与身份信息存储模块403存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S6，当学生信息通过验证后，进入学生移动终端6的内部，向查询模块602内部输入对应智能电表1、智能水表2的ID，则会进入电费缴纳模块603、水费缴纳模块604、用电量查询模块605和用水量查询模块606；
S7，当学生需要缴费时，进入电费缴纳模块603、水费缴纳模块604，进入电费缴纳模块603、水费缴纳模块604会显示缴费的总费用，学生输入对应的费用，即可完成缴费；
S8，在总用电量记录单元6051包括每年、每季度和每月的用电量记录，总用水量记录单元6061包括每年、每季度和每月的用水量记录，总用电量费用计算单元6053包括每年、每季度和每月的用电量费用计算，总用水量费用计算单元6063包括每年、每季度和每月的用水量费用计算，子用电记录单元6052为每天的用电量记录，子用电量费用计算单元6054为每天的用电量费用计算，子用水记录单元6062为每天的用水量记录，子用水量费用计算单元6064为每天的用电量费用计算的作用下，当学生需要查询用电量、用水量以及用电量、用水量产生的费用，从而对应进入电量查询模块605中的总用电量记录单元6051查询每年、每季度和每月的用电量记录；子用电记录单元6052查询每天的用电量记录；总用电量费用计算单元6053查询每年、每季度和每月的用电量费用计算；子用电量费用计算单元6054查询每天的用电量费用计算；总用水量记录单元6061查询每年、每季度和每月的用水量记录；子用水记录单元6062查询每天的用水量记录；总用水量费用计算单元6063查询每年、每季度和每月的用水量费用计算；子用水量费用计算单元6064查询每天的用电量费用计算。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于物联网的学校水电管理系统，包括智能电表(1)、智能水表(2)、交换机(3)、学校水电管理终端(4)、无线路由器(5)和学生移动终端(6)，其特征在于：所述学校水电管理终端(4)包括智能电表ID存储模块(401)、智能水表ID存储模块(402)、身份信息存储模块(403)、身份验证模块(404)、用电量管理模块(405)、用水量管理模块(406)、管理员登录模块(407)和缴费提醒模块(408)。
所述学生移动终端(6)包括身份验证登录模块(601)、查询模块(602)、电费缴纳模块(603)、水费缴纳模块(604)、用电量查询模块(605)和用水量查询模块(606)，所述用电量查询模块(605)包括总用电量记录单元(6051)、子用电记录单元(6052)、总用电量费用计算单元(6053)和子用电量费用计算单元(6054)，所述用水量查询模块(606)包括总用水量记录单元(6061)、子用水记录单元(6062)、总用水量费用计算单元(6063)和子用水量费用计算单元(6064)。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述智能电表(1)、智能水表(2)分别采用485接口，并且通过串口MODBUS协议通讯连接在交换机(3)上。
3.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述交换机(3)通过无线局域网或者有线通讯连接在学校水电管理终端(4)上，所述学校水电管理终端(4)通过无线局域网或者有线通讯连接在无线路由器(5)，所述无线路由器(5)通过无线局域网连接在学生移动终端(6)上，所述学生移动终端(6)即为用户手机中的学校水电管理缴费APP。
4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述智能电表(1)、智能水表(2)上分别设置有唯一的ID，并且对应存储在智能电表ID存储模块(401)、智能水表ID存储模块(402)中。
5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述身份信息存储模块(403)内部存储管理员的信息和学生的信息，所述储管理员的信息包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，所述学生的信息包括学生学号、身份证号码和登录密码。
6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述管理员登录模块(407)包括姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码输入，所述身份验证登录模块(601)包括学生学号、身份证号码、登录密码和水电表的ID输入。
7.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述总用电量记录单元(6051)包括每年、每季度和每月的用电量记录，所述总用水量记录单元(6061)包括每年、每季度和每月的用水量记录，所述总用电量费用计算单元(6053)包括每年、每季度和每月的用电量费用计算，所述总用水量费用计算单元(6063)包括每年、每季度和每月的用水量费用计算。
8.根据权利要求1所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，其特征在于：所述子用电记录单元(6052)为每天的用电量记录，所述子用电量费用计算单元(6054)为每天的用电量费用计算，所述子用水记录单元(6062)为每天的用水量记录，所述子用水量费用计算单元(6064)为每天的用电量费用计算。
9.根据权利要求1～8任一项所述的一种基于物联网的学校水电管理系统，具体步骤具体如下：
S1，交换机(3)采集智能电表(1)、智能水表(2)的用电量和用水量，其中用电量为每日的用电量，用水量为每日用水量，交换机(3)将采集的数据转送至学校水电管理终端(4)中；
S2，学校水电管理终端(4)接收到交换机(3)采集的用电量数据和用水量数据，分别被对应的用电量管理模块(405)、用水量管理模块(406)接收、分类和计算，其中分类是将接收智能电表(1)记录的用电量存储在对应的智能电表ID存储模块(401)或者将接收智能水表(2)记录的用水量存储在对应的智能水表ID存储模块(402)，计算是将接收智能电表(1)记录的用电量乘以每度的费用总和存储在对应的智能电表ID存储模块(401)或者将接收智能水表(2)记录的用水量乘以每立方的费用总和存储在对应的智能水表ID存储模块(402)；
S3，智能电表ID存储模块(401)接收到用电量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用电量和总费用，智能水表ID存储模块(402)接收到用水量数据和费用后会根据以每天为单位进行记录，并且每个月，每个季度，每年分别做个总和计算出总用水量和总费用；
S4，当管理员登录学校水电管理终端(4)时，通过管理员登录模块(407)分别输入对应的姓名、职位、身份证号码、账号和登录密码，当管理员输入后信息，信息通过身份验证模块(404)与身份信息存储模块(403)内部存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S5，当学生登录学校水电管理终端(4)时，需要通过学生移动终端(6)进入，当学生进入学生移动终端(6)，则通过身份验证登录模块(601)对应学生学号、身份证号码和登录密码，当学生输入信息后，身份验证登录模块(601)将信息转送至学校水电管理终端(4)中身份信息存储模块(403)，并且与身份信息存储模块(403)存储的信息进行对比，正确进入，错误返回；
S6，当学生信息通过验证后，进入学生移动终端(6)的内部，向查询模块(602)内部输入对应智能电表(1)、智能水表(2)的ID，则会进入电费缴纳模块(603)、水费缴纳模块(604)、用电量查询模块(605)和用水量查询模块(606)；
S7，当学生需要缴费时，进入电费缴纳模块(603)、水费缴纳模块(604)，进入电费缴纳模块(603)、水费缴纳模块(604)会显示缴费的总费用，学生输入对应的费用，即可完成缴费；
S8，当学生需要查询用电量、用水量以及用电量、用水量产生的费用，从而对应进入电量查询模块(605)中的总用电量记录单元(6051)查询每年、每季度和每月的用电量记录；子用电记录单元(6052)查询每天的用电量记录；总用电量费用计算单元(6053)查询每年、每季度和每月的用电量费用计算；子用电量费用计算单元(6054)查询每天的用电量费用计算；总用水量记录单元(6061)查询每年、每季度和每月的用水量记录；子用水记录单元(6062)查询每天的用水量记录；总用水量费用计算单元(6063)查询每年、每季度和每月的用水量费用计算；子用水量费用计算单元(6064)查询每天的用电量费用计算。
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