CN114417416A - 嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置及物联网系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，包括数据预处理模块，用于接收天然气物理数据和天然气单位发热量计算结果，进行数据分类、存储后形成预处理信息，将预处理信息发送给能量计算模块；能量计算模块，用于接收预处理信息，并进行天然气能量计算；所述能量计算模块还连接有信息安全管理模块，所述信息安全管理模块与数据预处理模块双向电连接，所述信息安全管理模块用于对能量计算结果和预处理信息的加解密；所述信息安全管理模块连接有通信模块，所述通信模块用于通信数据的发送，所述通信数据为加解密后的能量计算结果和预处理信息。本发明数据安全性高，可实现计量装置与管理平台的同步计量，计量精度高。

Description

嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置及物联网系统
技术领域
本发明涉及天然气能量计量领域，具体是嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置及物联网系统。
背景技术
天然气作为一种优质、高效、清洁的能源和重要的化工原料，在世界各国均得到普遍重视和优先利用，在能源结构中占的比例达到35％。随着天然气作为环保能源地位的不断上升，对天然气进行准确、公平和公正的计量工作是对天然气进行科学管理的一项重要技术工作，关系到多方利益。同时，天然气作为燃料，它的实际价值应该是它的热值而非体积，国外的天然气计量方式普遍采用能量计量的方法，所以难免在与其它国家进行天然气贸易交接过程中产生不必要的争端，因此开展天然气能量计量设备的研究有着非常重要的意义。
目前，在进行天然气能量计量时，数据计算后都会发送到管理平台进行统一的管理，但是由于数据来源的单一性，导致数据准确性无法验证，由于天然气能量计量的数据量特别庞大，本地运算的条件有限，在数据量过大的时候能量计算的计算压力较大，所以在长期的数据计算和整理中并不能保障计量结果一直保持准确，所以如何减轻本地能量计算的负担，并对能量计算结果进行验证便成为天然气能量计量领域亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术由于数据量庞大、计算量庞大，并且只能通过单一渠道获取能量计算结果导致无法避免由于计算负担过重带来的计算错误的不足，提供了一种嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置及物联网系统，通过对采集到的天然气物理数据进行预处理，并同步发送能量计算结果和预处理信息，使得管理平台既能够直接获得能量计算结果，又能够通过获得的预处理信息实现远程能量计量核算，实现计量装置与管理平台对天然气能量的同步计量，便于计量结果的相互验证及分析，提高计量精度。
本发明的目的主要通过以下技术方案实现：
嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，包括天然气数据采集系统、发热量分析处理系统、数据预处理模块和能量计算模块，所述天然气数据采集系统和发热量分析处理系统均与数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与能量计算模块连接，其中，
天然气数据采集系统，用于采集天然气的物理数据并发送给数据预处理模块；
发热量分析处理系统，用于天然气单位发热量计算，并将计算结果发送到数据预处理模块；
数据预处理模块，用于接收天然气物理数据和天然气单位发热量计算结果，进行数据分类、存储后形成预处理信息，将预处理信息发送给能量计算模块；
能量计算模块，用于接收预处理信息，并进行天然气能量计算；
所述能量计算模块还连接有信息安全管理模块，所述信息安全管理模块与能量计算模块双向电连接，所述信息安全管理模块与数据预处理模块双向电连接，所述信息安全管理模块用于对能量计算结果和预处理信息的加解密；
所述信息安全管理模块连接有通信模块，所述通信模块用于通信数据的发送，所述通信数据为加解密后的能量计算结果和预处理信息。
目前，由于天然气能量计量的数据量特别庞大，本地运算的条件有限，在数据量过大的时候能力计算的计算压力较大，所以在长期的数据计算和整理中并不能保障计量结果一直保持准确，所以在本发明中，将能量计算模块的能量计算结果和数据预处理模块的预处理信息均发送到通信模块中，并通过通信模块将能量计算结果和预处理信息都发送到管理平台，管理平台可以对预处理信息进行计算从而达到验证能量计算结果的目的，而由于管理平台也能够对预处理信息进行计算，可以将计算结果反推送回能量计算模块中来辅助计算，所以能量计算模块的计算压力也就减小了。
采用能量计算结果和预处理信息同步发送到通信模块的时候，由于需要区分两种数据流，并且为了保护数据安全，所以在通信模块接收到预处理信息和能量计算结果之前设置信息安全管理模块，信息安全管理模块能够进行信息交互对象身份认证、交互数据加解密、交互数据完整性和有效性验证，所以信息安全能够得到有效保障，并且能够有效的区分出预处理信息和能量计算结果，有利于管理平台进行数据的整理和计算；本发明通过对采集到的天然气物理数据进行预处理，并同步发送能量计算结果和预处理信息，使得工作人员能够同时得到预处理信息和能量计算结果，方便工作人员对预处理信息和能量计算结果进行相互验证和分析。
进一步的，所述通信模块包括推流单元，所述推流单元用于执行以下步骤：
实时获取通信数据，并实时获取与通信数据接收时间对应的时间戳；
将所述时间戳与对应的通信数据存储在一起，形成待发送数据；
按照时间戳的先后顺序依次推送待发送数据，各个待发送数据之间的时间间隔与时间戳的时间间隔保持一致。
目前，在进行天然气能量计量的通信数据的传输的时候，由于数据量的庞大，一般所采用的数据收发通道很难及时有效的对通信数据进行收发，所以会造成通信数据的拥堵，在通信数据发生拥堵的前提下，很容易便发生通信数据的丢包，而通信数据的丢包一般都是由于通信数据不分先后的抢占发送通道，导致通信数据在发送的时候丢失，从而发生数据的丢包现象，而本发明采用时间戳与通信数据存储在一起的方式对通信数据进行排队，按照时间戳的先后顺序依次发送通信数据，从而有效的整理了通信数据的发送方式，并且避免了通信模块的数据发送通道的堵塞，也使得管理平台能够得到更加完整的通信数据。
进一步的，在所述通信模块中还设有缓冲单元，所述缓冲单元用于维护一个数据队列，所述数据队列用于存储一段待发送数据，所述通信模块在所述数据队列存储满以后按照时间戳的先后顺序发送所述待发送数据。
单纯的对通信数据进行排序能够在一定程度上缓解通信模块数据的拥堵，但是当短时间内大量的通信数据涌入的时候，还是会造成数据传输的堵塞，本发明中采用构建缓冲单元的方式，有效的建立一个数据队列，通过数据队列的整合，使得所述通信数据能够有效的按照时间戳的顺序进行发送，而由于存在数据队列，也避免了同一时间有大量通信数据涌入的情况，从而减轻了发送通信数据的负担，所述数据队列能够使得通信数据的发送更加有序。
进一步的，当所述缓冲单元的数据队列排满后，新的待发送数据进入数据队列排在队尾，并将队首的待发送数据发送。
在本发明中，通过缓冲单元中数据队列的缓冲，使得通信数据在发送前都能够进入数据队列中进行整理，所述数据队列除了能够使得通信数据的发送更加有序，还能够有效的避免中间数据的缺失，由于本发明中的通信数据是按照时间戳进行排列的，而时间戳是在获取通信数据的时候独立获取的，所以如果数据队列中出现时间戳的缺失，则证明此处存在数据丢失，从而避免工作人员忽视数据队列中的数据丢包现象。
进一步的，以接收相邻的两则通信数据的真实时间戳的间隔为真实时间差，在推送一则待发送数据以后等待真实时间差后再发送下一则待发送数据。
本发明为了能够避免通信数据发送的时候发送数据传输的拥堵，在推送一则待发送数据以后等待真实时间差后再发送下一则待发送数据，从而使得通信数据的发送，以及管理平台对通信数据的接收都更加流畅，有效避免了通信数据发送时的堵塞现象。
进一步的，以发送第一则待发送数据的时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的时间按照待发送数据的时间戳与起点之间的时间差计算。
本发明不以两则待发送数据之间的间隔时间作为标准当做数据发送的时间间隔，有效的避免了间隔时间的计量误差，而通过以发送第一则待发送数据的时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的时间按照待发送数据的时间戳与起点之间的时间差计算的方式，消除了每一则通信数据与之前的通信数据之间间隔的时间误差，从而得到更加流畅的数据传送，也能更加有效的避免数据通道的拥堵以及丢包现象。
进一步的，所述天然气数据采集系统包括流量传感器、压力传感器和温度传感器，所述流量传感器、压力传感器和温度传感器均与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块能够通过所述流量传感器、压力传感器和温度传感器采集到的天然气物理数据计算天然气的工况流量，并实现所述工况流量向标况流量的转换。
进一步的，所述通信模块还连接有可燃气体检测报警模块，所述可燃气体检测报警模块用于检测管道天然气泄漏状态并输出报警信息。
进一步的，所述发热量分析处理系统包括发热量分析处理模块，所述发热量分析处理模块的输入端连接有样气处理系统和标气处理系统，其中，
所述样气处理系统的输入端连接有样气控制器，所述样气处理系统用于对采集到的天然气进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的天然气进行单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块；
所述标气处理系统的输入端连接有标气采集口，所述标气处理系统用于对采集到的标准气体进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的标准气体进行发热量计算，并将计算结果与标准气体发热量的标准值进行较对，实现发热量分析处理模块的校准。
嵌入信息安全模块的同步式能量计量物联网系统，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台以及感知控制平台；
所述感知控制平台为所述的天然气能量计量装置，所述感知控制平台将获取到的感知信息通过所述传感网络平台传递至所述管理平台；
所述管理平台包含能量计量管理系统，所述能量计量管理系统对接收到的感知信息进行综合分析处理，通过所述服务平台向用户平台传递用户需求信息，并通过所述传感网络平台向感知控制平台下达控制指令。
综上所述，本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
(1)本发明通过对采集到的天然气物理数据进行预处理，并同步发送能量计算结果和预处理信息，使得管理平台既能够直接获得能量计算结果，又能够通过获得的预处理信息实现远程能量计量核算，实现计量装置与管理平台对天然气能量的同步计量，便于计量结果的相互验证及分析，提高计量精度。
(2)本发明采用时间戳与通信数据存储在一起的方式对通信数据进行排队，按照时间戳的先后顺序依次发送通信数据，从而有效的整理了通信数据的发送方式，并且避免了通信模块的数据发送通道的堵塞，也使得管理平台能够得到更加完整的通信数据。
(3)本发明不以两则待发送数据之间的间隔时间作为标准当作数据发送的时间间隔，有效的避免了间隔时间的计量误差，而通过以发送第一则待发送数据的时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的时间按照待发送数据的时间戳与起点之间的时间差计算的方式，消除了每一则通信数据与之前的通信数据之间间隔的时间误差，从而得到更加流畅的数据传送，也能更加有效的避免数据通道的拥堵以及丢包现象。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1为本发明架构示意图；
图2为本发明推流单元和缓冲单元执行流程示意图；
图3为本发明物联网系统结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
实施例：
如图1～图2所示，嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，包括天然气数据采集系统、发热量分析处理系统、数据预处理模块和能量计算模块，所述天然气数据采集系统和发热量分析处理系统均与数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与能量计算模块连接，其中，
天然气数据采集系统，用于采集天然气的物理数据并发送给数据预处理模块；
发热量分析处理系统，用于天然气单位发热量计算，并将计算结果发送到数据预处理模块；
数据预处理模块，用于接收天然气物理数据和天然气单位发热量计算结果，进行数据分类、存储后形成预处理信息，将预处理信息发送给能量计算模块；
能量计算模块，用于接收预处理信息，并进行天然气能量计算；
所述能量计算模块还连接有信息安全管理模块，所述信息安全管理模块与能量计算模块双向电连接，所述信息安全管理模块与数据预处理模块双向电连接，所述信息安全管理模块用于对能量计算结果和预处理信息的加解密；
所述信息安全管理模块连接有通信模块，所述通信模块用于通信数据的发送，所述通信数据为加解密后的能量计算结果和预处理信息。
本实施例采用能量计算结果和预处理信息同步发送到通信模块的时候，由于需要区分两种数据流，并且为了保护数据安全，所以在通信模块接收到预处理信息和能量计算结果之前设置信息安全管理模块，信息安全管理模块能够进行信息交互对象身份认证、交互数据加解密、交互数据完整性和有效性验证，所以信息安全能够得到有效保障，并且能够区分出预处理信息和能量计算结果，有利于管理平台(或传感网络平台)进行数据的整理和计算；本实施例通过设置数据预处理模块对采集到的天然气物理数据进行预处理，并同步发送加密后的能量计算结果和预处理信息，使得管理平台(或传感网络平台)既能够直接获得能量计算结果，又能够通过获得的预处理信息实现远程能量计量核算，实现装置端与平台端的同步计量，便于计量结果的相互验证及分析，提高计量精度。
所述通信模块包括推流单元，所述推流单元用于执行以下步骤：
实时获取通信数据，并实时获取与通信数据接收时间对应的时间戳；
将所述时间戳与对应的通信数据存储在一起，形成待发送数据；
按照时间戳的先后顺序依次推送待发送数据，各个待发送数据之间的时间间隔与时间戳的时间间隔保持一致。
在本实施例中，能量计算模块计算时用的预处理信息与由数据预处理模块直接发送至信息安全管理模块的预处理信息相对应，且在信息安全管理模块或通信模块将对应的预处理信息和能量计算结果打包进行发送。由于所述通信数据为加解密后的能量计算结果和预处理信息，所以在对通信数据加入时间戳的时候，相对应的能量计算结果和预处理信息会共用同一个时间戳，当管理平台需要对能量计算结果进行校验的时候只需要根据时间戳便能清晰的找出对应的能量计算结果和预处理信息，既能够方便管理平台(或传感网络平台)进行能量计算结果的校验，也能使管理平台(或传感网络平台)起到备用能量计算的目的。
在所述通信模块中还设有缓冲单元，所述缓冲单元用于维护一个数据队列，所述数据队列用于存储一段待发送数据，所述通信模块在所述数据队列存储满以后按照时间戳的先后顺序发送所述待发送数据。
当所述缓冲单元的数据队列排满后，新的待发送数据进入数据队列排在队尾，并将队首的待发送数据发送。
在本实施例中，缓冲单元用于接收所述推流单元的待发送数据，并作为待发送数据的发送通道完成通信数据的发送。
以接收相邻的两则通信数据的真实时间戳的间隔为真实时间差，在推送一则待发送数据以后等待真实时间差后再发送下一则待发送数据。
本实施例中的真实时间戳记录的是真实时间，而时间戳记录的是顺序时间。以发送第一则待发送数据的真实时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的间隔时间按照待发送数据的真实时间戳与起点之间的时间差计算。
所述天然气数据采集系统包括流量传感器、压力传感器和温度传感器，所述流量传感器、压力传感器和温度传感器均与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块能够通过所述流量传感器、压力传感器和温度传感器采集到的天然气物理数据计算天然气的工况流量，并实现所述工况流量向标况流量的转换。
本实施例采用时间戳与通信数据存储在一起的方式对通信数据进行排队，按照时间戳的先后顺序依次发送通信数据，从而有效的整理了通信数据的发送方式，并且避免了通信模块的数据发送通道的堵塞，也使得管理平台(或传感网络平台)能够得到更加完整的通信数据。
本实施例中采用构建缓冲单元的方式，有效的建立一个数据队列，通过数据队列的整合，使得所述通信数据能够有效的按照时间戳的顺序进行发送，而由于存在数据队列，也避免了同一时间有大量通信数据涌入的情况，从而减轻了发送通信数据的负担，所述数据队列能够使得通信数据的发送更加有序。
在本实施例中，通过缓冲单元中数据队列的缓冲，使得通信数据在发送前都能够进入数据队列中进行整理，所述数据队列除了能够使得通信数据的发送更加有序，还能够有效的避免中间数据的缺失，由于本实施例中的通信数据是按照时间戳进行排列的，而时间戳是在获取通信数据的时候独立获取的，所以如果数据队列中出现时间戳的缺失，则证明此处存在数据丢失，从而避免忽视数据队列中的数据丢包现象。
本实施例不以两则待发送数据之间的间隔时间作为标准当作数据发送的时间间隔，有效的避免了间隔时间的计量误差，而通过以发送第一则待发送数据的时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的时间按照待发送数据的时间戳与起点之间的时间差计算的方式，消除了每一则通信数据与之前一则的通信数据之间间隔的时间误差，从而得到更加流畅的数据传送，也能更加有效的避免数据通道的拥堵以及丢包现象。
在本实施例中所述通信模块连接有可燃气体检测报警模块，所述可燃气体检测报警模块用于检测管道天然气泄漏状态并输出报警信息，能够有效地检测到装置中的可燃气体泄漏并发送报警信息，避免天然气泄漏带来的危害。
所述发热量分析处理系统包括发热量分析处理模块，所述发热量分析处理模块的输入端连接有样气处理系统和标气处理系统，其中，
所述样气处理系统的输入端连接有样气控制器，所述样气控制器的输入端连接有样气采集接口，所述样气处理系统用于对采集到的天然气进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的天然气进行单位发热量计算，并将计算结果传输至数据预处理模块；
所述标气处理系统的输入端连接有标气采集口，所述标气处理系统用于对采集到的标准气体进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的标准气体进行发热量计算，并将计算结果与标准气体发热量的标准值进行较对，实现发热量分析处理模块的校准。
如图1～图3所示，本实施例还涉及一种嵌入信息安全模块的同步式能量计量物联网系统，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台以及感知控制平台；
所述感知控制平台为所述的天然气能量计量装置，所述感知控制平台将获取到的感知信息通过所述传感网络平台传递至所述管理平台；
所述管理平台包含能量计量管理系统，所述能量计量管理系统对接收到的感知信息进行综合分析处理，通过所述服务平台向用户平台传递用户需求信息，并通过所述传感网络平台向感知控制平台下达控制指令。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，包括天然气数据采集系统、发热量分析处理系统、数据预处理模块和能量计算模块，所述天然气数据采集系统和发热量分析处理系统均与数据预处理模块连接，所述数据预处理模块与能量计算模块连接，其中，
天然气数据采集系统，用于采集天然气的物理数据并发送给数据预处理模块；
发热量分析处理系统，用于天然气单位发热量计算，并将计算结果发送到数据预处理模块；
其特征在于，数据预处理模块，用于接收天然气物理数据和天然气单位发热量计算结果，进行数据分类、存储后形成预处理信息，将预处理信息发送给能量计算模块；
能量计算模块，用于接收预处理信息，并进行天然气能量计算；
所述能量计算模块还连接有信息安全管理模块，所述信息安全管理模块与能量计算模块双向电连接，所述信息安全管理模块与数据预处理模块双向电连接，所述信息安全管理模块用于对能量计算结果和预处理信息的加解密；
所述信息安全管理模块连接有通信模块，所述通信模块用于通信数据的发送，所述通信数据为加解密后的能量计算结果和预处理信息。
2.根据权利要求1所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，所述通信模块包括推流单元，所述推流单元用于执行以下步骤：
实时获取通信数据，并实时获取与通信数据接收时间对应的时间戳；
将所述时间戳与对应的通信数据存储在一起，形成待发送数据；
按照时间戳的先后顺序依次推送待发送数据，各个待发送数据之间的时间间隔与时间戳的时间间隔保持一致。
3.根据权利要求2所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，在所述通信模块中还设有缓冲单元，所述缓冲单元用于维护一个数据队列，所述数据队列用于存储一段待发送数据，所述通信模块在所述数据队列存储满以后按照时间戳的先后顺序发送所述待发送数据。
4.根据权利要求3所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，当所述缓冲单元的数据队列排满后，新的待发送数据进入数据队列排在队尾，并将队首的待发送数据发送。
5.根据权利要求2所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，以接收相邻的两则通信数据的真实时间戳的间隔为真实时间差，在推送一则待发送数据以后等待真实时间差后再发送下一则待发送数据。
6.根据权利要求5所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，以发送第一则待发送数据的时间戳为起点，后续发送所述待发送数据的时间按照待发送数据的时间戳与起点之间的时间差计算。
7.根据权利要求1所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，所述天然气数据采集系统包括流量传感器、压力传感器和温度传感器，所述流量传感器、压力传感器和温度传感器均与所述数据预处理模块连接，所述数据预处理模块能够通过所述流量传感器、压力传感器和温度传感器采集到的天然气物理数据计算天然气的工况流量，并实现所述工况流量向标况流量的转换。
8.根据权利要求1所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，所述通信模块还连接有可燃气体检测报警模块，所述可燃气体检测报警模块用于检测管道天然气泄漏状态并输出报警信息。
9.根据权利要求1所述的嵌入信息安全模块的同步式能量计量装置，其特征在于，所述发热量分析处理系统包括发热量分析处理模块，所述发热量分析处理模块的输入端连接有样气处理系统和标气处理系统，其中，
所述样气处理系统的输入端连接有样气控制器，所述样气处理系统用于对采集到的天然气进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的天然气进行单位发热量计算，并将计算结果传输至能量计算模块；
所述标气处理系统的输入端连接有标气采集口，所述标气处理系统用于对采集到的标准气体进行除杂处理，所述发热量分析处理模块对除杂后的标准气体进行发热量计算，并将计算结果与标准气体发热量的标准值进行较对，实现发热量分析处理模块的校准。
10.嵌入信息安全模块的同步式能量计量物联网系统，其特征在于，包括依次交互的用户平台、服务平台、管理平台、传感网络平台以及感知控制平台；
所述感知控制平台为权利要求1至9中任一项所述的天然气能量计量装置，所述感知控制平台将获取到的感知信息通过所述传感网络平台传递至所述管理平台；
所述管理平台包含能量计量管理系统，所述能量计量管理系统对接收到的感知信息进行综合分析处理，通过所述服务平台向用户平台传递用户需求信息，并通过所述传感网络平台向感知控制平台下达控制指令。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120131100A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 General Electric Company Data collection from utility meters over advanced metering infrastructure
CN104580238A (zh) * 2013-03-19 2015-04-29 成都秦川科技发展有限公司 嵌有信息安全管理模块的物联网智能热能表
CN108173845A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 金卡智能集团股份有限公司 具有核心芯片的计量仪表及信息安全交互系统
CN111131156A (zh) * 2019-11-20 2020-05-08 支付宝(杭州)信息技术有限公司 一种数据读取方法、装置、计量设备和服务器
CN112946231A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 成都秦川物联网科技股份有限公司 一种天然气全周期能量计量系统和方法
CN113757923A (zh) * 2021-08-26 2021-12-07 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 空调器及其电量计量方法和存储介质

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120131100A1 (en) * 2010-11-23 2012-05-24 General Electric Company Data collection from utility meters over advanced metering infrastructure
CN104580238A (zh) * 2013-03-19 2015-04-29 成都秦川科技发展有限公司 嵌有信息安全管理模块的物联网智能热能表
CN108173845A (zh) * 2017-12-27 2018-06-15 金卡智能集团股份有限公司 具有核心芯片的计量仪表及信息安全交互系统
CN111131156A (zh) * 2019-11-20 2020-05-08 支付宝(杭州)信息技术有限公司 一种数据读取方法、装置、计量设备和服务器
CN112946231A (zh) * 2021-02-04 2021-06-11 成都秦川物联网科技股份有限公司 一种天然气全周期能量计量系统和方法
CN113757923A (zh) * 2021-08-26 2021-12-07 佛山市顺德区美的电子科技有限公司 空调器及其电量计量方法和存储介质

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