CN114485833A - 一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法 - Google Patents

一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法；解决现有技术中存在的如果每家用户都安装一个燃气表，成本高，而且会因为办理开户、缴费、退费销户等业务增大工作量的问题；本发明提出的燃气表包括燃气表壳、设置在燃气表壳内的存储控制单元、数据采集单元、通信模块、阀门、以及设置在燃气表壳上的按键和液晶显示单元；所述通信模块包括相互连接的NB物联网通信单元和读卡单元；所述NB物联网通信单元通过读卡单元与用户卡配合实现燃气表与外部服务器之间的信息交互；所述按键用于通过三种不同按压模式分别实现触发NB通讯、查询燃气表当前信息以及将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式；本发明还提出了燃气表的控制方法。

Description

一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法
技术领域
本发明涉及燃气表，具体涉及一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法。
背景技术
燃气表的业务模式是燃气公司负责上门安装燃气表，并记录其型号、规格、表号、安装位置等信息，然后需要客户去燃气公司办理开户、缴费、退费销户等业务；在执行退费销户的业务时，燃气公司的工作人员到现场核对账目，记录底数，使用工具卡将燃气表剩余量清零，并将燃气表恢复到未开户状态。
对于出租公寓、宿舍、公租屋等人流量大等地方，一间房内有多家用户，这使得对燃气表的需求增加，如果每家用户都安装一个燃气表，不仅成本高，而且会因为办理开户、缴费、退费销户等业务增大燃气公司的工作量。
发明内容
本发明的目的是解决现有技术中存在的如果每家用户都安装一个燃气表，不仅成本高，而且会因为办理开户、缴费、退费销户等业务增大燃气公司的工作量的问题，而提供一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法。
为实现上述目的，本发明所采用的技术方案为：
一种适用于多用户场景的物联网燃气表，包括燃气表壳、设置在燃气表壳内的存储控制单元、数据采集单元、通信模块、阀门、以及设置在燃气表壳上的按键和液晶显示单元；所述燃气表壳包括扣合在一起的上壳体与下壳体；
其特殊之处在于：
所述存储控制单元用于对燃气表内信息进行采集、处理并储存、控制阀门开关以及与外部服务器间进行信息交互；存储控制单元分别与数据采集单元、通信模块、阀门、按键以及液晶显示单元连接；所述燃气表内信息包括标况流量、燃气温度和燃气压力；
所述数据采集单元包括计数传感器、温度传感器以及气压传感器；所述计数传感器用于获取燃气表标况流量并发送到存储控制单元；所述温度传感器用于获取燃气表内部的燃气温度并发送到存储控制单元；所述气压传感器用于获取燃气表内部的燃气压力并发送到存储控制单元；
所述通信模块包括相互连接的NB物联网通信单元和读卡单元；所述NB物联网通信单元通过读卡单元与用户卡配合实现燃气表与外部服务器之间的信息交互；
所述按键用于通过三种不同按压模式分别实现触发NB通讯、查询燃气表当前信息以及将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式，所述当前信息包括已用时长、燃气剩余量；
所述液晶显示单元用于显示用户卡用户信息、燃气表内信息以及燃气表当前的工作模式。
进一步地，所述读卡单元与用户卡的连接为非接触式。
进一步地，所述存储控制单元包括相互连接的存储器以及微处理器；
所述存储器用于存储燃气表内信息；
所述微处理器与所述阀门、通信模块、计数传感器、温度传感器、气压传感器、按键、液晶显示单元连接，用于用户卡采集并处理燃气表内信息，控制阀门开关，并通过NB物联网通信单元与外部服务器进行信息交互。
进一步地，所述数据采集单元还包括开盖检测传感器以及3D防拆传感器；
所述开盖检测传感器用于检测燃气表上壳体是否被拆除；所述3D防拆传感器为三轴加速度传感器，用于获取当前燃气表倾斜角度；
所述开盖检测传感器与3D防拆传感器均与所述微处理器连接。
进一步地，所述燃气表的工作模式为三种：
模式一、短时间按压所述按键，可以查询燃气表当前信息；
模式二、与用户卡配合，长时间按压所述按键，可以触发NB通讯；
模式三、与用户卡无配合，长时间按压所述按键，可以将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式。
本发明还提供了适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，其特殊之处在于：基于上述权利要求1所述的适用于多用户场景的物联网燃气表，包括以下步骤：
步骤一：读入用户卡信息
(1.1)多用户卡燃气表的读卡器首次读入其中的一张用户卡时，触发NB通讯功能，与服务器核实该用户卡的有效性和卡内信息；
核实通过后，记录该用户卡的卡内信息；每张用户卡内信息包括用户ID、目标燃气表规格、燃气价格、燃气剩余量；
步骤二：绑定
(2.1)当目标燃气表读卡器再次读入其中一张用户卡时，绑定该用户卡，阀门(13)开启；
步骤三：使用
(3.1)当燃气流过燃气表，计数传感器对燃气表标况流量进行计数；
步骤四：解绑
当网络通讯良好时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑；
或在设定的时间阈值内，计数传感器未触发计数，则阀门自动关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡；
或通过服务器解绑；
当网络通讯故障时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新；
或在设定的时间阈值内，计数传感器未触发计数，则阀门自动关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新。
进一步地，步骤(2.1)中，当燃气表正常使用时，已处于绑定关系的燃气表和用户卡，无法识别其他用户卡或燃气表。
进一步地，步骤三中还包括：
(3.2)用户卡充值方法：
当网络通讯良好时，通过网站对用户卡进行在线充值，燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新；
当网络通讯故障时，通过网站对用户卡进行在线充值，将未与本用户卡绑定的处于正常通讯状态的燃气表切换为读卡器模式，随后使用本用户卡刷处于读卡器模式的燃气表，处于读卡器模式的燃气表感应到本用户卡，对本用户卡进行信息更新，与本用户卡绑定的燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新。
进一步地，步骤(3.2)中，处于读卡器模式的燃气表只能通过NB通讯对本用户卡信息进行更新，不会更改处于读卡器模式的燃气表的任何参数。
本发明的有益效果是：
1、本发明改变了传统燃气表的开户、充值、销户的业务模式，特别是在多用户场景下，减少了燃气公司的工作量，用户只需要在开户时，通过燃气公司办理自己的用户卡，之后客户只需自行通过用户卡与燃气表进行绑定与解绑的操作，无需燃气公司介入。
2、本发明在物联网覆盖不佳的环境下，用户无需往返燃气公司进行线下充值操作，减少了用户的负担，用户只需要使用用户卡，通过附近联网正常的多用户燃气表，更新卡内的余量信息，然后再对目标燃气表进行充值即可。
3、本发明与传统模式相比在数据管理上更加安全；本发明与将用户卡作为整个燃气系统中的唯一识别凭证，通过用户卡可以实时对燃气表进行绑定、解绑操作，并且燃气表数据可以通过物联网连接服务器，即使通过非法手段将用户卡的数据完整复制，在整个燃气系统中也会检测到同一个用户ID被多块燃气表同时使用，并发出响应的告警提示，保证了数据的安全性。
附图说明
图1是本发明一种适用于多用户场景的物联网燃气表实施例的系统原理图；
图中，1、燃气表壳；2、存储控制单元；3、计数传感器；4、温度传感器；5、气压传感器；6、NB物联网通信单元；7、按键；8、液晶显示单元；9、开盖检测传感器；10、3D防拆传感器；11、读卡单元；12、服务器；13、阀门；14、电源模块。
具体实施方式
为使本发明的目的、优点和特征更加清楚，以下结合附图和具体实施例对本发明提出的一种适用于多用户场景的物联网燃气表及燃气表控制方法作进一步详细说明。根据下面具体实施方式，本发明的优点和特征将更清楚。需要说明的是：附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的；其次，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。
下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
一种适用于多用户场景的物联网燃气表，包括燃气表壳1、存储控制单元2、数据采集单元、通信模块、阀门13、按键7以及液晶显示单元8；燃气表壳1包括扣合在一起的上壳体与下壳体，燃气表整体通过电源模块14供电；
存储控制单元2包括相互连接的微处理器与存储器；
数据采集单元包括计数传感器3、温度传感器4、气压传感器5、开盖检测传感器9、3D防拆传感器10；
通信模块包括相互连接的NB物联网通信单元6和读卡单元11；
存储控制单元2、数据采集单元、通信模块6、阀门13设置在燃气表壳1内，按键7以及液晶显示单元8设置在燃气表壳1上；
如图1所示，具体连接关系如下：
阀门13、NB物联网通信单元6、读卡单元11、计数传感器3、温度传感器4、气压传感器5、开盖检测传感器9、3D防拆传感器10、按键7、液晶显示单元8与微处理器连接；
NB物联网通信单元6通过读卡单元11与用户卡配合实现微处理器与外部服务器12之间的信息交互。
使用不同的方法按压按键7，可以使得燃气表有三种工作模式，分别为：
模式一、短时间按压按键7，可以查询燃气表当前信息；
模式二、与用户卡配合，长时间按压按键7，可以触发NB通讯；
模式三、与用户卡无配合，长时间按压按键7，可以将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式。
液晶显示单元8用于显示用户卡用户信息、燃气表内信息以及燃气表当前的工作模式；用户信息包括用户ID、目标燃气表规格、燃气价格、燃气剩余量；
优选的，读卡单元11与用户卡的连接为非接触式。
本发明还提供了一种适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，基于上述权利要求1的适用于多用户场景的物联网燃气表，包括以下步骤：
步骤一：读入用户卡信息
(1.1)多用户卡燃气表的读卡器首次读入其中的一张用户卡时，触发NB通讯功能，与服务器12核实该用户卡的有效性和卡内信息；
核实通过后，记录该用户卡的卡内信息；每张用户卡内信息包括用户ID、目标燃气表规格、燃气价格、燃气剩余量；
步骤二：绑定
(2.1)当目标燃气表读卡器再次读入其中一张用户卡时，绑定该用户卡，阀门13开启；当燃气表正常使用时，已处于绑定关系的燃气表和用户卡，无法识别其他用户卡或燃气表；
步骤三：使用
(3.1)当燃气流过燃气表，计数传感器3对燃气表标况流量进行计数；
(3.2)用户卡充值方法：
当网络通讯良好时，通过网站对用户卡进行在线充值，燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新；
当网络通讯故障时，通过网站对用户卡进行在线充值，将未与本用户卡绑定的处于正常通讯状态的燃气表切换为读卡器模式，随后使用本用户卡刷处于读卡器模式的燃气表，处于读卡器模式的燃气表感应到本用户卡，对本用户卡进行信息更新，与本用户卡绑定的燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新；
处于读卡器模式的燃气表只能通过NB通讯对本用户卡信息进行更新，不会更改处于读卡器模式的燃气表的任何参数；
步骤四：解绑
当网络通讯良好时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑；
或在设定的时间阈值内，计数传感器3未触发计数，则阀门自动关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡；
或通过服务器12解绑；
当网络通讯故障时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新；
或在设定的时间阈值内，计数传感器3未触发计数，则阀门自动关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新。
若未开户的用户卡，通过非法手段被复制卡内信息，对多块燃气表进行开户处理；燃气公司可以在后台设置，对这张卡进行禁用；
也可以设置所有使用该用户卡的燃气表共用同一个结算账户，阻止了制卡窃气事件的发生。

Claims (9)

1.一种适用于多用户场景的物联网燃气表，包括燃气表壳(1)、设置在燃气表壳(1)内的存储控制单元(2)、数据采集单元、通信模块、阀门(13)、以及设置在燃气表壳(1)上的按键(7)和液晶显示单元(8)；所述燃气表壳(1)包括扣合在一起的上壳体与下壳体；
其特征在于：
所述存储控制单元(2)用于对燃气表内信息进行采集、处理并储存、控制阀门(13)开关以及与外部服务器(12)间进行信息交互；存储控制单元(2)分别与数据采集单元、通信模块、阀门(13)、按键(7)以及液晶显示单元(8)连接；所述燃气表内信息包括标况流量、燃气温度和燃气压力；
所述数据采集单元包括计数传感器(3)、温度传感器(4)以及气压传感器(5)；所述计数传感器(3)用于获取燃气表标况流量并发送到存储控制单元(2)；所述温度传感器(4)用于获取燃气表内部的燃气温度并发送到存储控制单元(2)；所述气压传感器(5)用于获取燃气表内部的燃气压力并发送到存储控制单元(2)；
所述通信模块包括相互连接的NB物联网通信单元(6)和读卡单元(11)；所述NB物联网通信单元(6)通过读卡单元(11)与用户卡配合实现燃气表与外部服务器(12)之间的信息交互；
所述按键(7)用于通过三种不同按压模式分别实现触发NB通讯、查询燃气表当前信息以及将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式，所述当前信息包括已用时长、燃气剩余量；
所述液晶显示单元(8)用于显示用户卡用户信息、燃气表内信息以及燃气表当前的工作模式。
2.根据权利要求1所述的一种适用于多用户场景的物联网燃气表，其特征在于：
所述读卡单元(11)与用户卡的连接为非接触式。
3.根据权利要求2所述的一种适用于多用户场景的物联网燃气表，其特征在于：
所述存储控制单元(2)包括相互连接的存储器以及微处理器；
所述存储器用于存储燃气表内信息；
所述微处理器与所述阀门(13)、通信模块、计数传感器(3)、温度传感器(4)、气压传感器(5)、按键(7)、液晶显示单元(8)连接，用于用户卡采集并处理燃气表内信息，控制阀门(13)开关，并通过NB物联网通信单元(6)与外部服务器(12)进行信息交互。
4.根据权利要求3所述的一种适用于多用户场景的物联网燃气表，其特征在于：
所述数据采集单元还包括开盖检测传感器(9)以及3D防拆传感器(10)；
所述开盖检测传感器(9)用于检测燃气表上壳体是否被拆除；所述3D防拆传感器(10)为三轴加速度传感器，用于获取当前燃气表倾斜角度；
所述开盖检测传感器(9)与3D防拆传感器(10)均与所述微处理器连接。
5.根据权利要求1-4任一所述的一种适用于多用户场景的物联网燃气表，其特征在于：
所述燃气表的工作模式为三种：
模式一、短时间按压所述按键(7)，可以查询燃气表当前信息；
模式二、与用户卡配合，长时间按压所述按键(7)，可以触发NB通讯；
模式三、与用户卡无配合，长时间按压所述按键(7)，可以将燃气表从正常计量模式切换为读卡器模式。
6.适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，其特征在于：基于上述权利要求1所述的适用于多用户场景的物联网燃气表，包括以下步骤：
步骤一：读入用户卡信息
(1.1)多用户卡燃气表的读卡器首次读入其中的一张用户卡时，触发NB通讯功能，与服务器(12)核实该用户卡的有效性和卡内信息；
核实通过后，记录该用户卡的卡内信息；每张用户卡内信息包括用户ID、目标燃气表规格、燃气价格、燃气剩余量；
步骤二：绑定
(2.1)当目标燃气表读卡器再次读入其中一张用户卡时，绑定该用户卡，阀门(13)开启；
步骤三：使用
(3.1)当燃气流过燃气表，计数传感器(3)对燃气表标况流量进行计数；
步骤四：解绑
当网络通讯良好时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑；
或在设定的时间阈值内，计数传感器(3)未触发计数，则阀门自动关闭，记录并上传该用户卡燃气量，解绑该用户卡；
或通过服务器(12)解绑；
当网络通讯故障时，在设定的时间阈值内，燃气表感应到用户卡，则阀门关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，实现实时解绑，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新；
或在设定的时间阈值内，计数传感器(3)未触发计数，则阀门自动关闭，记录该用户卡燃气量，解绑该用户卡，记录的该用户卡燃气量会在下一次进行NB通讯时上传并对该用户卡进行更新。
7.根据权利要求6所述的适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，其特征在于：
步骤(2.1)中，当燃气表正常使用时，已处于绑定关系的燃气表和用户卡，无法识别其他用户卡或燃气表。
8.根据权利要求6或7所述的适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，其特征在于，步骤三中还包括：
(3.2)用户卡充值方法：
当网络通讯良好时，通过网站对用户卡进行在线充值，燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新；
当网络通讯故障时，通过网站对用户卡进行在线充值，将未与本用户卡绑定的处于正常通讯状态的燃气表切换为读卡器模式，随后使用本用户卡刷处于读卡器模式的燃气表，处于读卡器模式的燃气表感应到本用户卡，对本用户卡进行信息更新，与本用户卡绑定的燃气表的数据会在下一次与该用户卡绑定时进行更新。
9.根据权利要求8所述的适用于多用户场景的物联网燃气表的控制方法，其特征在于：
步骤(3.2)中，处于读卡器模式的燃气表只能通过NB通讯对本用户卡信息进行更新，不会更改处于读卡器模式的燃气表的任何参数。
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