CN116029714A - 一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法，它包括云端服务模块、基于小程序的房东模块和房客模块以及蓝牙通讯预付费电表；所述云端服务模块包括数据交互模块、数据存储模块、仪表协议解析模块、费用结转模块和数据统计管理模块，所述房东模块包括房东连接模块、注册模块、设备管理模块、设备参数设置模块和房东记录查询模块，所述房客模块包含房客连接模块、充值模块和房客记录查询模块，所述蓝牙通讯预付费电表包括主控MUC模块、电源模块、计量模块、蓝牙通讯模块、按键输入模块、显示模块、报警指示灯和磁保持继电器模块。本发明通过蓝牙通讯技术实现电表可以借助手机网络实现远程抄表和充值。

Description

一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法

技术领域

本发明涉及预付费电控系统技术领域，尤其涉及一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法。

背景技术

现有的预付费电控系统主要有远程预付费电控系统，包括基于485通讯的有线方案以及4G、Lora、NB、Wifi等无线通讯方案。这些方案虽然能解决人工抄表繁琐，租户用电管理困难等问题，但是存在以下问题：（1）有线方案不仅施工、布线、调试成本高，后期还需要专业人员维护排查线路通讯问题；（2）无线方案虽然可以免布线，调试也方便，但是SIM卡每月都会产生流量费，无线通讯稳定性也不能保证；（3）还有基于射频卡充值预付费电控系统，虽然不需要布线、调试且成本比较低廉，但是租户充值必须持卡到物业专门充值点给IC卡充值，然后再到表上刷卡，使用很不方便；（4）而且由于系统没有远程抄表功能，物业无法把控租户用电情况。

基于以上现有系统存在的缺陷，亟需一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足，提供一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统及其防错充方法，兼顾项目成本的同时，做到收费结算有据可查，租户用电得到把控，日常使用故障率低，维护简单，为房东收取租户电费提供有力手段。

本发明的目的是这样实现的：

一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，它包括云端服务模块、基于小程序的房东模块和房客模块以及蓝牙通讯预付费电表；所述云端服务模块包括数据交互模块、数据存储模块、仪表协议解析模块、费用结转模块和数据统计管理模块，所述房东模块包括房东连接模块、注册模块、设备管理模块、设备参数设置模块和房东记录查询模块，所述房客模块包含房客连接模块、充值模块和房客记录查询模块，所述蓝牙通讯预付费电表包括预付费用电管理终端，预付费用电管理终端包括主控MUC模块、电源模块、计量模块、蓝牙通讯模块、按键输入模块、显示模块、报警指示灯和磁保持继电器模块。

进一步地，所述数据存储模块将数据交互模块传入的抄表数据、用户信息、操作记录、订单记录进行多节点并发并可水平扩展的高效处理，然后将处理后的结果存储到数据库中；所述数据交互模块通过网络接收小程序发来的业务请求，对业务请求进行处理并返回处理结果；所述仪表协议解析模块帮助数据交互模块解析仪表十六进制报文，将JSON格式的充值、控制、参数设置命令解析成对应仪表型号协议的十六进制报文，反之可以将仪表十六进制报文解析成JSON格式数据；所述费用结转模块将订单信息汇总，通过调用微信、支付宝转账接口定期将用户收入结转到用户账户；所述数据统计管理模块从数据存储模块获取数据，将订单数据、抄表信息、操作记录和结转记录以报表形式展现给后端管理人员。

进一步地，所述房东连接模块通过手机蓝牙与带蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于设备参数设置模块与电表进行命令交互；所述注册模块用于新用户扫码进入小程序时进行账号注册，另外通过判断蓝牙预付费电表被绑定对象区分扫码用户是房东还是房客；所述设备管理模块负责对蓝牙预付费电表进行扫码绑定，建立和维护电表安装房间的层级关系，展示房间电表当前运行信息；所述设备参数设置模块通过连接模块跟蓝牙预付费电表建立连接后，负责下发各种仪表控制命令，具体控制命令产生后生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后由设备参数设置模块下发给电表。

进一步地，所述房客连接模块通过手机蓝牙与蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于充值模块下发充值命令给电表；所述充值模块在用户成功充值并收到云端服务模块的充值成功通知后生成充值命令并将充值命令生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后下发给电表，并通过验证机制验证充值是否成功，防止错冲。

进一步地，所述蓝牙通讯模块用于和房东模块、房客模块进行数据通讯；所述显示模块用于显示电压、电流、用电量等相关用电信息，所述报警指示等用于输出电表的预付费状态如欠费、跳闸等；所述按键输入模块用于键入信息，所述主控MCU模块根据相关的键值进行不同操作；所述磁保持继电器模块用于实现表内通断，且电压后端取电可通过电压值来判断是否正常分合闸；所述计量模块用于电压电流采样并将结果输入中控MCU模块。

进一步地，所述带蓝牙通讯预付费电表的电源模块用于给其他模块提供工作电源。

进一步地，所述房东记录查询模块从云端服务模块获取数据、筛选查询充值记录、操作记录以及抄表记录；所述房客记录查询模块从云端服务模块获取数据、查询充值记录和电表当前状态。

一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统的防错充方法，包括以下内容：

步骤一、房客模块中的充值模块收到充值订单，然后转入步骤二；

步骤二、房东模块中的设备参数设置模块抄表获取电表当前购电次数，然后转入步骤三；

步骤三、房客模块中的充值模块下发充值指令，充值成功则转入步骤六，充值失败则重复步骤三，重试3次失败则转入步骤四；

步骤四，根据购电次数判断是否下发成功，如果成功则转入步骤六，如果失败则转入步骤五；

步骤五、更新订单状态为失败；

步骤六、更新订单状态为成功。

进一步地，步骤三中判断充值成功和失败的依据为根据电表对充值命令回复进行判断，如果3秒内未收到回复则判定为失败，如果收到了充值命令回复则根据回复中的购电次数是否加1判断是否成功，购电次数加1表示成功，否则表示失败；以上步骤重试3次都失败则转入步骤四。

进一步地，步骤四中会再次读取电表购电次数，如果未收到电表回复则判断为失败，如果获取到购电次数则判断购电次数是否加1，购电次数加1表示成功，否则表示失败。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）本发明通过蓝牙通讯技术，让电表可以借助手机网络实现远程抄表和充值；实现流程为带蓝牙通讯预付费电表与手机通讯，在通过手机网络将电表数据与云端服务器进行交互，最终实现三方数据互通，达到远程抄表和充值的目的。

（2）相比与有线方案，本发明无需施工和布线，电表安装完即可使用，省去了施工和调试成本；相比于4G、Lora、NB、Wifi等无线方案，本发明无需流量卡，无需搭建通讯基站，省去了流量费和基站搭建费用，降低了使用成本。

（3）本发明的系统扫二维码即可充值到账，收益直接进入房东账户，操作简单方便。

（4）本发明可以兼容不同型号或不同协议的预付费电表，通用性强，便于推广使用。

附图说明

图1为本发明的预付费电控系统的结构示意图。

图2为本发明的防错充方法的流程示意图。

实施方式

为更好地理解本发明的技术方案，以下将结合相关图示作详细说明。应理解，以下具体实施例并非用以限制本发明的技术方案的具体实施态样，其仅为本发明技术方案可采用的实施态样。需先说明，本文关于各组件位置关系的表述，如A部件位于B部件上方，其系基于图示中各组件相对位置的表述，并非用以限制各组件的实际位置关系。

实施例

参见图1-2，图1绘制了一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统的结构示意图。如图所示，本发明的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，它包括云端服务模块、基于第三方小程序（例如微信、支付宝小程序）的房东模块和房客模块以及蓝牙通讯预付费电表；所述云端服务模块包括数据交互模块、数据存储模块、仪表协议解析模块、费用结转模块和数据统计管理模块，所述房东模块包括房东连接模块、注册模块、设备管理模块、设备参数设置模块和记录查询模块，所述房客模块包含房客连接模块、充值模块和记录查询模块，所述蓝牙通讯预付费电表包括预付费用电管理终端，预付费用电管理终端包括主控MUC模块、电源模块、计量模块、蓝牙通讯模块、按键输入模块、显示模块、报警指示灯和磁保持继电器模块。

所述云端服务模块的数据存储模块将数据交互模块传入的抄表数据、用户信息、操作记录、订单记录进行多节点并发并可水平扩展的高效处理，然后将处理后的结果存储到数据库中；所述数据交互模块通过网络接收小程序发来的业务请求，对业务请求进行处理并返回处理结果；所述仪表协议解析模块帮助数据交互模块解析仪表十六进制报文，将JSON格式的充值、控制、参数设置命令解析成对应仪表型号协议的十六进制报文，反之可以将仪表十六进制报文解析成JSON格式数据；所述费用结转模块将订单信息汇总，通过调用微信、支付宝转账接口定期将用户收入结转到用户账户；所述数据统计管理模块从数据存储模块获取数据，将订单数据、抄表信息、操作记录和结转记录以报表形式展现给后端管理人员。

所述房东模块基于微信、支付宝小程序，所述房东连接模块通过手机蓝牙与带蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于设备参数设置模块与电表进行命令交互；所述注册模块用于新用户扫码进入小程序时进行账号注册，另外通过判断蓝牙预付费电表被绑定对象区分扫码用户是房东还是房客；所述设备管理模块负责对蓝牙预付费电表进行扫码绑定，建立和维护电表安装房间的层级关系，展示房间电表当前运行信息；所述设备参数设置模块通过连接模块跟蓝牙预付费电表建立连接后，负责下发各种仪表控制命令，具体控制命令产生后生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后由设备参数设置模块下发给电表；所述记录查询模块从云端服务模块获取数据、筛选查询充值记录、操作记录以及抄表记录。

所述房客模块基于微信、支付宝小程序，所述房客连接模块通过手机蓝牙与蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于充值模块下发充值命令给电表；所述充值模块在用户成功充值并收到云端服务模块的充值成功通知后生成充值命令并将充值命令生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后下发给电表，并通过验证机制验证充值是否成功，防止错冲；所述记录查询模块从云端服务模块获取数据、查询充值记录、电表当前状态。

所述带蓝牙通讯预付费电表的电源模块用于给其他模块提供工作电源；所述蓝牙通讯模块用于和房东模块、房客模块进行数据通讯；所述显示模块用于显示电压、电流、用电量等相关用电信息，所述报警指示等用于输出电表的预付费状态如欠费、跳闸等；所述按键输入模块用于键入信息，所述主控MCU模块根据相关的键值进行不同操作；所述磁保持继电器模块用于实现表内通断，且电压后端取电可通过电压值来判断是否正常分合闸；所述计量模块用于电压电流采样并将结果输入所述中控MCU模块。

参见图1-2，如图所示，本发明的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统的防错充方法，基于上述一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，包括以下内容：

步骤SS1、所述小程序充值模块收到充值订单，转入步骤SS2；

步骤SS2、所述小程序设备参数设置模块抄表获取电表当前购电次数，转入步骤SS3；

步骤SS3、所述小程序充值模块下发充值指令，充值成功则转入步骤SS6，充值失败则转入步骤SS3，判断充值成功和失败的依据为根据电表对充值命令回复进行判断，如果3秒内未收到回复则判定为失败，如果收到了充值命令回复则根据回复中的购电次数是否加1判断是否成功，购电次数加1表示成功，否则表示失败；重试3次失败则转入步骤SS4；

步骤SS4，根据购电次数判断是否下发成功，再次读取电表购电次数，如果未收到电表回复则判断为失败，如果获取到购电次数则判断购电次数是否加1，购电次数加1表示成功，否则表示失败；如果成功则转入步骤SS6，如果失败则转入步骤SS5；

步骤SS5、更新订单状态为失败；

步骤SS6、更新订单状态为成功。

以上仅是本发明的具体应用范例，对本发明的保护范围不构成任何限制。凡采用等同变换或者等效替换而形成的技术方案，均落在本发明权利保护范围之内。

Claims (10)

1.一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：它包括云端服务模块、基于小程序的房东模块和房客模块以及蓝牙通讯预付费电表；所述云端服务模块包括数据交互模块、数据存储模块、仪表协议解析模块、费用结转模块和数据统计管理模块，所述房东模块包括房东连接模块、注册模块、设备管理模块、设备参数设置模块和房东记录查询模块，所述房客模块包含房客连接模块、充值模块和房客记录查询模块，所述蓝牙通讯预付费电表包括预付费用电管理终端，预付费用电管理终端包括主控MUC模块、电源模块、计量模块、蓝牙通讯模块、按键输入模块、显示模块、报警指示灯和磁保持继电器模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述数据存储模块将数据交互模块传入的抄表数据、用户信息、操作记录、订单记录进行多节点并发并可水平扩展的高效处理，然后将处理后的结果存储到数据库中；所述数据交互模块通过网络接收小程序发来的业务请求，对业务请求进行处理并返回处理结果；所述仪表协议解析模块帮助数据交互模块解析仪表十六进制报文，将JSON格式的充值、控制、参数设置命令解析成对应仪表型号协议的十六进制报文，反之可以将仪表十六进制报文解析成JSON格式数据；所述费用结转模块将订单信息汇总，通过调用微信、支付宝转账接口定期将用户收入结转到用户账户；所述数据统计管理模块从数据存储模块获取数据，将订单数据、抄表信息、操作记录和结转记录以报表形式展现给后端管理人员。

3.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述房东连接模块通过手机蓝牙与带蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于设备参数设置模块与电表进行命令交互；所述注册模块用于新用户扫码进入小程序时进行账号注册，另外通过判断蓝牙预付费电表被绑定对象区分扫码用户是房东还是房客；所述设备管理模块负责对蓝牙预付费电表进行扫码绑定，建立和维护电表安装房间的层级关系，展示房间电表当前运行信息；所述设备参数设置模块通过连接模块跟蓝牙预付费电表建立连接后，负责下发各种仪表控制命令，具体控制命令产生后生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后由设备参数设置模块下发给电表。

4.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述房客连接模块通过手机蓝牙与蓝牙通讯预付费电表建立连接，用于充值模块下发充值命令给电表；所述充值模块在用户成功充值并收到云端服务模块的充值成功通知后生成充值命令并将充值命令生成JSON格式数据提交给云端服务模块转化为十六进制报文，然后下发给电表，并通过验证机制验证充值是否成功，防止错冲。

5.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述蓝牙通讯模块用于和房东模块、房客模块进行数据通讯；所述显示模块用于显示电压、电流、用电量等相关用电信息，所述报警指示等用于输出电表的预付费状态如欠费、跳闸等；所述按键输入模块用于键入信息，所述主控MCU模块根据相关的键值进行不同操作；所述磁保持继电器模块用于实现表内通断，且电压后端取电可通过电压值来判断是否正常分合闸；所述计量模块用于电压电流采样并将结果输入中控MCU模块。

6.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述带蓝牙通讯预付费电表的电源模块用于给其他模块提供工作电源。

7.根据权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统，其特征在于：所述房东记录查询模块从云端服务模块获取数据、筛选查询充值记录、操作记录以及抄表记录；所述房客记录查询模块从云端服务模块获取数据、查询充值记录和电表当前状态。

8.一种权利要求1所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统的防错充方法，其特征在于，包括以下内容：

步骤一、房客模块中的充值模块收到充值订单，然后转入步骤二；

步骤二、房东模块中的设备参数设置模块抄表获取电表当前购电次数，然后转入步骤三；

步骤三、房客模块中的充值模块下发充值指令，充值成功则转入步骤六，充值失败则重复步骤三，重试3次失败则转入步骤四；

步骤四，根据购电次数判断是否下发成功，如果成功则转入步骤六，如果失败则转入步骤五；

步骤五、更新订单状态为失败；

步骤六、更新订单状态为成功。

9.根据权利要求8所述的一种基于蓝牙通讯的预付费电控系统的防错充方法，其特征在于：步骤三中判断充值成功和失败的依据为根据电表对充值命令回复进行判断，如果3秒内未收到回复则判定为失败，如果收到了充值命令回复则根据回复中的购电次数是否加1判断是否成功，购电次数加1表示成功，否则表示失败；以上步骤重试3次都失败则转入步骤四。

10.一种权利要求8所述的基于蓝牙通讯的预付费电控系统的防错充方法，其特征在于：步骤四中会再次读取电表购电次数，如果未收到电表回复则判断为失败，如果获取到购电次数则判断购电次数是否加1，购电次数加1表示成功，否则表示失败。

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