CN113538790A - 一种支持数字货币的电能表及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种支持数字货币的电能表及系统，所述电能表包括电能表本体，电能表本体的前端面上部设置有显示屏，用于显示电表计量信息；电能表本体的中部为操作区；电能表本体的下部为接线区；所述电能表本体上设置有NFC支付模块，用户通过NFC支付模块通过数字货币购买电量。本发明的应用，可以方便广大用户自行通过智能电表进行电费的缴纳，并且能够在电表内部直接将采集的数字货币信息转换为表内余额使用，方便了用户缴费；减轻了营业厅作业人员的工作强度，减少了人员聚集情况。

Description

一种支持数字货币的电能表及系统

技术领域

本发明涉及电力营销技术领域，特别是一种支持数字货币的电能表及系统。

背景技术

电费即用电费用，就是一个企业、单位、个人在一定时间内所耗费的电能电量所产生的费用。用户不论实际是否使用电能，都需要承担的电费。

电力企业的生产成本中，一部分是不随发供电量多少而变动的成本，如固定资产的维护、折旧等部分，称为固定成本；另一部分是随发供电量变化而变化的成本，如消耗的发电燃料费用等部分，称为变动成本。把电力企业向用户收取的电费相应分为基本电费和电度电费，分别补偿以上两项成本支出，是世界各国计算较大电力用户电费的通用办法。这种办法称为两部制电价，有利于用户公平合理地负担发供电成本，有利于促使用户提高用电负荷率，从而降低电力企业的发供电成本和降低总电价水平。

电费管理是按照国家批准的电价，依据用户实际用电情况和电能计量装置的记录计算电费，并及时、准确地同收电费的活动。电费管理包括抄表、核算、收费和综合统计四个相互联系的环节。

由于电能这种商品无法储存，它的产出、输送与销售具有连续性的特殊性要求，使这种商品无法实现一手交钱一手交货的销售模式，因此，电力市场必须依法采用公平竞争、自愿互利的原则。根据用户所装电能计量装置的记录，确定用户在一定时期内所消耗的电能，经过计算核查后，收回用户应付的电费款。

电费是企业取得合理利润的具体体现，电费管理工作的好坏直接影响到企业能否及时足额回收电费；能否及时足额上缴国家利税；直接影响到能否取得扩大再生产的资金积累和国家财政收入。电费管理工作贯穿电费抄核收的整个过程，是一项互相牵制的严格的科学管理工作。同时，受国家法律法规、财经制度的约束。因此，做好各项数据的统计和资料的积累，为企业的经营与决策者提供科学的理论依据，为企业的扩大再生产奠定基础。严格执行各项法律法规制度，既要维护企业的利益，还要为用户负责，坚持公平负担的原则，正确核算用户电费，进行科学分析，及时调整运行方式，尽可能地为企业提高供电质量、改善电能、降低成本、提高经济效益服务。

因此，电费管理既是一项严格的互相牵制的科学管理，同时也要受财经制度的约束，是属于发、供、用整个生产体系中的一部分，它的主要任务是：在贯彻电价政策的基础上，按照“电费管理制度”的有关规定管好、收好，圆满地完成销售任务；为社会需要做贡献，为电力企业以及各用户提高经济效益做贡献。

目前，用户在办理电力业务时，需要前往电力营业厅，往往需要与营业厅的工作人员进行交流并办理相关业务，但是营业厅的工作时间是固定的，并且在营业厅办理业务时经常需要排队，导致浪费大量时间并且业务办理效率低的问题。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供一种支持数字货币的电能表及系统。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案如下。

一种支持数字货币的电能表，包括电能表本体，电能表本体的前端面上部设置有显示屏，用于显示电表计量信息；电能表本体的中部为操作区；电能表本体的下部为接线区；所述电能表本体上设置有NFC支付模块，用户通过NFC 支付模块通过数字货币购买电量。

上述一种支持数字货币的电能表，所述NFC支付模块包括设置在电能表本体操作区的支付按钮和设置在电能表本体内的NFC感应线；所述电能表本体内部设置有信息转换模块，信息转换模块的输入端连接NFC感应线的连接端子，信息转换模块的输出端和支付按钮的输出端分别连接电能表处理器的输入端，电能表处理器的输出端连接显示屏的受控端。

上述一种支持数字货币的电能表，所述NFC感应线成环形结构围设在显示屏周边壳体的内壁上，NFC感应线首尾段分别设置一连接端子。

上述一种支持数字货币的电能表，NFC感应线通过绝缘压片固定在电能表壳体内壁上。

上述一种支持数字货币的电能表，所述电能表本体内还设置有远传模块(载波通讯模块)，远传模块与电能表处理器互连。

上述一种支持数字货币的电能表，所述电能表本体的操作区还设置有远程报警触发按键，远程报警触发按键的输出端连接电能表处理器的输入端。

支持数字货币的电费缴纳系统，所述系统包括电力营销子系统、若干集中器和智能电表，所述智能电表为支持数字货币的电能表。

上述支持数字货币的电费缴纳系统，每一集中器分别通过电力线连接若干智能电表，采集智能电表的计量信息；电力营销子系统通过无线网络与若干集中器相互通信，接收集中器采集的信息并录入系统，完成用户账户的余额变更及测算工作。

上述支持数字货币的电费缴纳系统，所述计量信息包括用户支付的金额、时间、电表编号、数字货币编号等信息。

上述支持数字货币的电费缴纳系统，所述电力营销子系统还与银行子系统相互通信，电力营销子系统每日定时通过集中器下发指令，汇集数字货币，并与银行子系统通信实现数字货币的归集，银行子系统将数字货币收纳情况反馈电力营销子系统，实现资金流销账。

由于采用了以上技术方案，本发明所取得技术进步如下。

本发明的应用，可以方便广大用户自行通过智能电表进行电费的缴纳，插卡式电表能够在电表内部直接将采集的数字货币信息转换为表内余额使用，方便了用户缴费；并且，本发明的智能电表还能够通过集中器向营销系统通知接受用户数字货币支付，营销系统根据用户支付的金额、时间、电表编号、数字货币编号等信息，查找用户电表所对应的户号，并在营销系统中生成相应的充值记录，完成用户账户的余额变更及测算工作，减轻了营业厅作业人员的工作强度，减少了人员聚集情况。

说明书附图

图1为本发明所述智能电表的前端面示意图；

图2为本发明所述营销系统的结构框图。

其中：1.电能表本体，2.显示屏，3.操作区，4.支付按钮，5.NFC感应线，6. 连接端子。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，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的实施例，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，都应当属于本发明保护的范围。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

智能电表是基于现代通信技术、计算机技术、测量技术，对电能信息数据开展采集、分析、管理的先进计量装置。智能电表的基本原理为：依托A/D转换器或者计量芯片对用户电流、电压开展实时采集，经由CPU开展分析处理，实现正反向、峰谷或者四象限电能的计算，进一步将电量等内容经由通信、显示等方式予以输出。

智能电表是以微处理器应用和网络通信技术为核心的智能化仪表，具有自动计量/测量、数据处理、双向通信和功能扩展等能力，能够实现双向计量、远程/本地通信、实时数据交互、多种电价计费、远程断供电、电能质量监测、水气热表抄读、与用户互动等功能。以智能电表为基础构建的智能计量系统，能够支持智能电网对负荷管理、分布式电源接入、能源效率、电网调度、电力市场交易和减少排放等方面的要求。

智能电表是智能电网的关键设备，与传统意义上的电表相比，除了具有电能计量的功能外，智能电表还具有强大的通信能力和记录用户详细负荷信息的功能，它可以定时或即时取得用户带有时标的多种量测值(如用电量、用电需量、电压、电流和功率等)，以及智能电表本身的网络状态和事件信息，这些信息可以被广泛应用到配电网的各个相关的业务主站系统。比如智能电表内置电容供电，在线路停电后仍然能够上报“失电”故障信息(Last gasp)至故障管理系统，从各智能电表接收到的故障信息能够清楚的判断故障范围，如果把智能电表和地理信息系统结合在一起，通过故障点的分布和拓扑关系可以更进一步的显示各故障点的相关性。另外网络状态信息可以被用于网络管理主站系统，用于快速检测网络中各个单元的运行状态和网络故障，智能电表电量信息则被用于营销自动化管理系统实现计费功能，电压和电流等负荷信息可以辅助进行配电自动化的状态估计等。

智能电表除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外，为了适应智能电网和新能源的使用它还具有双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能；但是现有的电能表不能支持数字货币的电能转换，无法实现用户的通过电表直接缴费。

本发明提出一种支持数字货币的电能表，包括电能表本体1，电能表本体1 的前端面上部设置有显示屏2，用于显示电表计量信息；电能表本体1的中部为操作区3；电能表本体1的下部为接线区；所述电能表本体上设置有NFC支付模块，用户通过NFC支付模块通过数字货币购买电量。

智能电表增加NFC支付模块，NFC信号可穿透电表外壳及表箱，实现与手机数据通信。NFC支付模块包含实体按钮一个，用于接受用户数字货币的支付请求，用户按下后一定时间内接受用户数字货币支付请求，并与用户交换信息；超时后停止接受用户支付请求，关闭NFC支付模块，直至用户再次按下该实体按钮后重复以上过程。

NFC采用主动和被动两种读取模式。NFC近场通信技术是由非接触式射频识别(RFID)及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。工作频率为13.56MHz。

NFC支付是指消费者在购买商品或服务时，即时采用NFC技术(Near FieldCommunication)通过手机等手持设备完成支付，是新兴的一种移动支付方式。支付的处理在现场进行，并且在线下进行，不需要使用移动网络，而是使用NFC 射频通道实现与智能电表等设备的本地通讯。NFC近距离无线通讯是近场支付的主流技术，它是一种短距离的高频无线通讯技术，允许电子设备之间进行非接触式点对点数据传输交换数据。

随着智能手机的普及和电子货币支付系统的日趋完善，小额度电子货币移动支付，成为人们重要的支付手段。结合NFC通信技术的特点，本发明提出了基于NFC的智能电表货币支付方式，方便人们进行缴费。

NFC支付模块包括设置在电能表本体操作区3的支付按钮4和设置在电能表本体内的NFC感应线5；所述电能表本体内部设置有信息转换模块，信息转换模块的输入端连接NFC感应线5的连接端子6，信息转换模块的输出端和支付按钮4的输出端分别连接电能表处理器的输入端，电能表处理器的输出端连接显示屏的受控端。

NFC感应线5成环形结构围设在显示屏周边壳体的内壁上，NFC感应线5 首尾段分别设置一连接端子6。

NFC感应线5通过绝缘压片固定在电能表壳体内壁上。

电能表本体内还设置有远传模块，远传模块与电能表处理器互连。

所述电能表本体的操作区还设置有远程报警触发按键，远程报警触发按键的输出端连接电能表处理器的输入端。

本发明中的智能电表可以在原有智能电表上进行改进，在显示屏周围围设 NFC感应线5，在原有智能电表内腔中设置信息转换模块和远传模块，在原有智能电表前面板设置支付按钮4和远程报警触发按键，然后再按照上述连接关系通过导线连接在一起即可。

本发明还提出了一种支持数字货币的电费缴纳系统，系统包括电力营销子系统、若干集中器和智能电表，所述智能电表为上述支持数字货币的电能表。

每一集中器分别通过电力线连接若干智能电表，采集智能电表的计量信息；电力营销子系统通过无线网络与若干集中器相互通信，接收集中器采集的信息并录入系统，完成用户账户的余额变更及测算工作。

所述计量信息包括用户支付的金额、时间、电表编号、数字货币编号等信息。

所述电力营销子系统还与银行子系统相互通信，电力营销子系统每日定时通过集中器下发指令，汇集数字货币，并与银行子系统通信实现数字货币的归集，银行子系统将数字货币收纳情况反馈电力营销子系统，实现资金流销账。

电力营销子系统的内容：业务扩充、电费管理、计量管理、用电检查和营销稽查、营销综合。电力营销子系统包括客户服务、业扩报装管理、日常营业管理、电能计量管理、电量电费管理、用电检查管理、电力市场需求管理、综合分析决策管理等内容。供电公司作为数据，设立的数据库和应用服务器，承担供电公司电力营销业务。供电公司业务系统采用B/S/S结构(浏览器/服务器端模式)。

电力营销子系统统一了业扩管理、电能计量、电量电费、用电检查等营销业务流程管理平台，简化业务管理过程，建立业务模板、数据校验模板，参数化描述和检查业务规则和业务数据，实现业务流程的动态可控管理。

采用了集中数据管理模式，ACC三层体系结构，以业务信息为进行设计，采用流程化管理思想和灵活的模板及参数设置，业务划分适合用电营销管理的发展需求，能满足客户服务及综合分析决策的要求，使其与同类系统相比，在技术先进性、经济实用性、安全可靠性及开放性等方面有着明显的优势。

电力营销子系统是一个结合先进网络技术和软件技术的计算机系统。体现在：1)采用C/A/S软件体系结构。2)Internet/Intranet技术与关系数据库结合。3) 支持与地理信息系统的完整集成。4)支持Internet媒体技术。5)面向对象程序设计，提高了软件质量和软件可重用性。6)自动软件测试，保证软件质量。7)ACC 体系结构，动态子系统划分。8)ACC体系结构，动态工作流程设计。9)ACC体系结构，动态组织机构设置。10)ACC体系结构，智能用户界面，根据每个人的权限、职能，设置了每个人的使用界面。

具有如下特点：1)软件功能成熟，性能稳定，质量可靠。2)软件系统适应业务变化，具有较长的使用周期。3)系统建设周期短，见效快，五个月完成建设。 4)系统建设成本低，建设费用大大降低。5)系统建设没有失败的风险。6)快速进入实用状态。系统已经在多家电业局、电力公司应用，并且使这些局通过了实用化验收。7)集中数据管理模式，按无笔化作业要求设计，符合用电管理的现状及发展方向，可以满足业务及客户服务的双重要求。8)多机系统，从计算机硬件保证数据的安全性。9)备份系统，随时对数据进行备份。10)防火墙系统，防止外部人员非正常数据，防止数据被破坏。11)全面网络管理系统，对网络从硬件到软件进行全面监控。12)数据库权限管理机制，大型数据库的良好权限控制技术是保证数据安全的重要手段。13)网络防病毒系统，防止病毒侵害。

本发明的工作原理为：当用户需要缴费时，按下支付按钮4，电能表处理器接收到支付指令后，启动信息转换模块工作，信息转换模块准备接收支付信息；通知电能表处理器控制显示屏显示支付界面；用户使用智能手机的NFC支付功能进行数字货币的支付，手机发出的支付信息别NFC感应线感应到后，传输给信息转化模块，信息转换模块将手机支付信息转换为电能度数，然后将电能度数发送给电能表处理器，电能表处理器通过显示屏进行缴费信息的显示，并转换为表内余额进行显示。

随后，电表并通过集中器向营销系统通知接受用户数字货按下币支付，营销系统记录。非卡表(远程费控电表)接收用户支付数字货币后，通过集中器向营销系统发送数据，营销系统记录用户支付情况。

营销系统根据用户支付的金额、时间、电表编号、数字货币编号等信息，查找用户电表所对应的户号，并在营销系统中生成相应的充值记录，完成用户账户的余额变更及测算工作。

营销系统每日定时通过集中器下发指令，汇集数字货币，并与银行通信实现数字货币的归集，银行将数字货币收纳情况反馈营销系统，实现资金流销账。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的终端和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的终端和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的系统实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另外，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口、装置或单元的间接耦合或通信连接，也可以是电的，机械的或其它的形式连接。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本发明实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种支持数字货币的电能表，包括电能表本体(1)，电能表本体(1)的前端面上部设置有显示屏(2)，用于显示电表计量信息；电能表本体(1)的中部为操作区(3)；电能表本体(1)的下部为接线区；其特征在于：所述电能表本体上设置有NFC支付模块，用户通过NFC支付模块通过数字货币购买电量。

2.根据权利要求1所述的一种支持数字货币的电能表，其特征在于：所述NFC支付模块包括设置在电能表本体操作区(3)的支付按钮(4)和设置在电能表本体内的NFC感应线(5)；所述电能表本体内部设置有信息转换模块，信息转换模块的输入端连接NFC感应线(5)的连接端子(6)，信息转换模块的输出端和支付按钮(4)的输出端分别连接电能表处理器的输入端，电能表处理器的输出端连接显示屏的受控端。

3.根据权利要求2所述的一种支持数字货币的电能表，其特征在于：所述NFC感应线(5)成环形结构围设在显示屏周边壳体的内壁上，NFC感应线(5)首尾段分别设置一连接端子(6)。

4.根据权利要求3所述的一种支持数字货币的电能表，其特征在于：NFC感应线(5)通过绝缘压片固定在电能表壳体内壁上。

5.根据权利要求2所述的一种支持数字货币的电能表，其特征在于：所述电能表本体内还设置有远传模块，远传模块与电能表处理器互连。

6.根据权利要求2所述的一种支持数字货币的电能表，其特征在于：所述电能表本体的操作区还设置有远程报警触发按键，远程报警触发按键的输出端连接电能表处理器的输入端。

7.支持数字货币的电费缴纳系统，其特征在于：所述系统包括电力营销子系统、若干集中器和智能电表，所述智能电表为权利要求1至6任一项所述支持数字货币的电能表。

8.根据权利要求7所述的支持数字货币的电费缴纳系统，其特征在于：每一集中器分别通过电力线连接若干智能电表，采集智能电表的计量信息；电力营销子系统通过无线网络与若干集中器相互通信，接收集中器采集的信息并录入系统，完成用户账户的余额变更及测算工作。

9.根据权利要求8所述的支持数字货币的电费缴纳系统，其特征在于：所述计量信息包括用户支付的金额、时间、电表编号、数字货币编号等信息。

10.根据权利要求9所述的支持数字货币的电费缴纳系统，其特征在于：所述电力营销子系统还与银行子系统相互通信，电力营销子系统每日定时通过集中器下发指令，汇集数字货币，并与银行子系统通信实现数字货币的归集，银行子系统将数字货币收纳情况反馈电力营销子系统，实现资金流销账。

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