CN1166100A - 集中式公用电话计费系统 - Google Patents

Abstract

一种集中式公用电话计费系统，它是由上位管理单元、通信控制单元、实时计费管理单元及用户终端显示器组成，上位管理单元对系统运行状况实施监督管理，通信控制单元在上位管理机的控制下完成对所有计费单元的实时控制和具体管理，实时计费管理单元记录及处理通话的号码、时长、半价及话费信息，并送至用户终端显示器显示，本发明的费率、计时、计费均在交换局一侧集中管理，终端一侧仅有显示功能，可克服现有技术中可私自修改费率、计时误差大计费混乱等弊端。

Description

集中式公用电话计费系统

本发明涉及一种公用电话计费系统，特别是一种集中式公用电话计费系统。

公用电话适应于普通公共电话交换网，具有投资少，安装简单、使用方便等特点，公用电话业务近几年来发展迅速，已成为公共话务通信的主要手段，为促进城乡经济发展和信息交流发挥了重要作用。但是现有的公用电话计费器普遍采用分散计费管理方式，它存在如下不足之处：(1)费率文件存在公话业主一侧，这为非法修改费率提供了便利条件；(2)每个计费终端独立计时，受成本限制难以达到计量精度标准，且不易实施有效监督；(3)遇到费率变动时，电信局对每一计费终端均须逐一修改，这将影响正常通信且工作效率低；(4)增加费率种类时，计费器软件必须改写，甚至需要更新整个计费器，升级能力极差；(5)不能保证半价费率的准确实施；(6)市话话单无法查询，不利于管理部门的监督和执法公正。总之，现有公用电话计费器不利电信局的统一管理和监督，给不法业主以可乘之机，使乱收费现象时有发生，严重侵犯了消费者的利益，为此电信部门及计量和物价部门对此十分重视，多次发文要求综合治理公话市场，全面提高服务质量，所以，如何从根本上解决计费混乱状况，已成为能否保证公用电话事业健康发展的关健所在。

为了克服上述不足，本发明的目的是提供一种集中式公用电话计费系统，从而能够实现电信部门对各收费终端实行统一管理及监督，达到从根本上解决计费混乱的状况。

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的。

本发明是由上位管理单元，通信控制单元，实时计费管理单元及用户终端显示器组成的，上位管理单元是由微机组成的，它处在系统管理的最高层，直接接收并记录管理人员的操作指令，并据此对系统运行状况实施监督管理。通信控制单元是由费率文件存贮器、定时器、微处理器MPU、状态文件存贮器、计费时钟及两个串行接口组成的，它是实时管理的执行单元，是集中计费的控制中枢，在其组成部件中，费率文件存贮器是用于存贮正确的，最新的费率文件；状态文件存贮器是用于存贮系统的配置信息，供监测软件存取使用；定时器是一个带微电保护的CMOS实时钟芯片，可产生日期及时间；计费时钟作为各计费单元统一的计时标准；微处理器MPU具有半价控制、监测及校时功能，其中：(1)半价控制功能具有管理日时钟及计费时钟，并根据计费时钟提供的日期和时间及时准确地向计费单元送出实施国内和国际半价的信息，(2)监测的功能分为四个方面：一是监测费率请求，若某计费单元费率文件丢失，立即广播费率；二是监测话单上送请求，若需话单上送，该微处理器MPU将通过双向串行接口请求上位管理单元接收话单，作为邮电管理依据；三是监测系统运行状况，若遇故障，立即启动备份机并告警；四是保留并定时自检费率文件存贮器中的数据，(3)校时功能可产生一个高精度的公共计费时钟，作为各计费单元统一的计时标准，它接收计费时钟的费率请求并向计费时钟传送费率文件。实时计费管理单元是用于记录及处理通话的号码、时长、半价及话费信息，它是由电流检测器、DTMF解调器、费率文件及话单文件存贮器、微处理器MPU、调制器及合成复用电路组成的，其中：电流检测器是用于完成电话线路状态的检测，如用于完成线路接通，用户摘、挂机等状态的检测；DTMF解调器是用来接收用户的拨号；费率文件及话单文件存贮器是用于保存费率文件及记录话单文件；微处理器MPU的作用是：(1)接收通信控制单元送来的费率文件，(2)定时进行费率文件自检，(3)接受通信控制单元的半价控制，(4)接收DTMF解调器的输出信号，(5)接收电流检测器送来的进程指示，(6)根据费率文件、拨号及通话时长计算话费，(7)将话费及有关信息送调制器调制；调制器是用于调制微处理器MPU送来的话费、时长、拨号及半价信息；合成复用电路是用于完成语音信号及调制信号的混合传送。用户终端显示器是由自适应滤波器、中央处理器CPU、解调器及显示器组成的，自适应滤波器可用于从电话线上滤出有关话费信息；解调器可将前述调制器调制的模拟信号还原为数字信号；中央处理器CPU用于接收解调器输出的话费信息，译码后送显示器显示。上述各单元之间的联接关系是：上位管理单元直接接收并记录管理人员的操作指令，经处理后将信号输入给通信控制单元，在通信控制单元中，通过串行接口将接收来的信号传送给微处理器MPU，MPU同时还接收定时器产生的时钟信号及来自实时计费单元的费率状态信号，经处理后，一方面将费率文件及系统的配置信息分别送至费率文件存贮器及状态文件存贮器中，并随时可调取费率文件及系统的配置信息，另一方面将时钟信息通过计费时钟输入给实时计费管理单元，同时还将半价指示信号也输入给实时计费管理单元；实时计费管理单元中的微处理器MPU除了接收通信控制单元送来的计费时钟及半价指示信号，它还接收电流检测器及DTMF解调器送来的用户摘、挂机状态信号及用户拨号信号，此外还接收费率文件及话费文件存贮器送来的费率文件及话单文件，经处理后送调制器调制，调制后的信号在合成复用电路上与用户话音混合后经电话线路传送至用户终端显示器的自适应滤波器滤出有关话费信号，经解调器将模拟信号还原为数字信号，经中央处理器CPU译码后送显示器显示。

本发明具有如下优点：(1)费率、计时、计费均在交换局一侧集中管理，终端一侧仅有显示功能，从而彻底堵塞了私自修改费率、计时误差大等漏洞；(2)系统采用高稳定度的单一时钟基准，每话单计时误差小于1秒；(3)全价和半价统一自动转换；(4)系统话费信息利用用户的电话线路实时传送，不额外占用电信资源；(5)主机存贮话单半年以上；(6)可随时查询主机被叫号码、起始时间、通话时长、总话费等；(7)完善的自检和监测功能，系统故障时自动启动备份机并告警；(8)系统可扩充性强，增加费种、修改费率、变更半价时间等复杂操作只需编辑相应文件即可实现；(9)系统抗干扰能力强，管理半径不小于10公里；(10)适用范围广，可与各种符合入网标准的交换机和话机直接联接；(11)系统容量较大，可直接管理256-5120线；(12)通过网络可无限扩充管理容量；(13)各种统计功能完善。总之，本发明从技术上彻底铲除了计费混乱的根源，为方兴未艾的公共通信事业的进一步发展打下了坚实的基础。以下将通过具体实施例对本发明做进一步的详细描述。

图1为本系统电路方框图。

图2为图1中通信控制单元的电路方框图。

图3为图1中实时计费管理单元的电路方框图。

图4为图1中用户终端显示器的电路方框图。

图5为通信控制单元电路原理图。

图6为实时计费管理单元电路原理图。

图7为用户终端显示器电路原理图。

如图1至图4所示，本发明是由上位管理单元、通信控制单元、实时计费管理单元及用户终端显示器组成的，上位管理单元是以一台486微机为主体的操作平台。通信控制单元是由费率文件存贮器、定时器、微处理器MPU、状态文件存贮器、计费时钟及两个串行接口组成的，如图5所示，费率文件存贮器是由芯片U29(AT24C65)组成的，定时器是由晶体谐振器Y及非门U18(4069)组成的，微处理器MPU是由单片机U1(8031)、存贮器U4(27256)，可读存贮器U6(62256)及地址锁存器U7(74LS373)组成的，状态文件存贮器是由芯片U27(MC146818)组成的，计费时钟是由定时器U3(CTC8253)组成的，通信控制机在上位管理机的控制下工作，完成对所有计费单元的实时控制和具体管理，如：强制费率更新、准时进入半价、定时查询话单及反馈系统运行状况等。实时计费管理单元是由电流检测器、DTMF解调器、费率文件及话单文件存贮器、微处理器MPU、调制器及合成复用电路组成的，如图6所示，电流检测器是由光电藕合器IC80及IC81组成的，DTMF解调器是由芯片IC46(8870)及IC47(8870)组成的，费率文件及话单文件存贮器是由IC13(RAM62828)组成的，微处理器MPU是由芯片IC1(8032)及其外围电路IC12(27256)组成的，调制器采用话带外的调制载频，可采用FSK技术或PSK技术，或同时采用FSK技术及PSK技术，它是由集成电路IC10(74LS393)，IC29(74LS393)，IC11(4053)、IC25(4060)及单片机IC1(8032)组成的，本系统同时使用FSK调制器及PSK调制器，可使话费信息与语音信息在互不干扰的前题下能在同一对普通电话线路上传输，达到优势互补的最佳效果，其中FSK调制器采用16K载供，频偏±500Hz，而PSK调制器采用7K载供，二相调制，话费信息经过两种调制器调制后与语音信号在合成复用电路中叠加，合成复用电路是由集成电路IC32(75174)及变压器T1、T2组成的，它将叠加后的信号经差分放大后上线传输，送往用户机终端显示器以备显示。用户终端显示器是由自适应滤波器、中央处理器CPU、解调器及显示器组成的，如图7所示，自适应滤波器是由集成运算放大器U1、U2及U3组成的，中央处理器CPU是一微处理器U4(2051)，解调器是由计数器U5(74HC393)触发器U6(74HC74)、U9(74HC174)及门电路U7、U8、U10组成的，显示器为液晶显示器。其工作原理是：上位管理单元直接接收并记录管理人员的操作指令，并据此对系统运行状况实施监督管理，它通过通信控制单元广播现行费率、半价时间、系统配置，并接收通信控制机反馈的系统运行状态及用户话单等，根据需要还可完成话单的分类统计、各种信息查询、费率文件修改扩充以及其它有关功能，并可通过打印机输出其结果，通信控制单元通过串行接口接收上位管理机的指令和基本信息，并将其存入费率或状态文件中，CPU每隔10分钟就要对费率文件进行一次循环冗余度校验(即CRC校验)，依此确保费率文件的正确性和最新性。当CPU发现费率文件出错时，将立即请求上位管理单元重转，当发现费率文件修改时，将通过串行接口向各计费单元广播并强制执行新费率，实时计费单元通过串行接口接收通信控制单元发来的指令和最新费率文件，当CRC校验通过后储存备用，它和通信控制单元一样，也是每隔10分钟对费率文件校验一次，一旦发现问题，将立即发出费率请求信号，得到响应后更新费率文件，电流检测器可随时监视线路状态，如遇摘机、挂机、接通等立即通知CPU进入相应的状态，CPU收到摘机信号时，将启动DTMF解调器进入收号状态，收到接通信号时，利用计费时钟开始计时，并按照被叫号码、费率文件、半价指示计算出当前时长的话费，实时计费管理单元是实时计费的执行单元，这里利用电话线路的带外传输技术实现了话费信息的远程传送，从而使得集中计费成为可能，用户终端显示器接收实时计费管理单元送来的信息，它将电话线上的调制信息处理成可视信息送液晶显示器显示，即自适应滤波器将话费调制信息滤出来，并将输出信号分别送FSK和PSK解调器解调，FSK和PSK解调器同时工作，而且它们的输出结果同时被送入2051CPU，2051CPU分别分析两个数据流，只要有一个能够在纠错后通过校验，液晶显示屏上就能显示出正确的话费数字，否则显示“EEE”表示本次计费错误，遇到这种情况时，若继续通话，下次将自动纠正，若就此挂机，可拨“OOO”要求重发，直到正确为止。每完成一次通话，将自动锁机，以免业主漏收电话费。

Claims (3)

1)、一种集中式公用电话计费系统，其特征是它是由上位管理单元、通信控制单元，实时计费管理单元及用户终端显示器组成的，上位管理单元是由微机组成的，通信控制单元是由费率文件存贮器、定时器、微处理器MPU、状态文件存贮器、计费时钟及两个串行接口组成的，实时计费管理单元是由电流检测器、DTMF解调器、费率文件及话单文件存贮器、微处理器MPU、调制器及合成复用电路组成的，用户终端显示器是由自适应滤波器、中央处理器CPU、解调器及显示器组成的，上位管理单元直接接收并记录管理人员的操作指令，经处理后将信号输入给通信控制单元，在通信控制单元中，通过串行接口将接收来的信号传送给微处理器MPU，MPU同时还接收定时器产生的时钟信号及来自实时计费管理单元的费率状态信号，经处理后，一方面将费率文件及系统的配置信息分别送至费率文件存贮器及状态文件存贮器中，并随时可调取费率文件及系统的配置信息，另一方面将时钟信息通过计费时钟输入给实时计费管理单元，同时还将半价指示信号也输入给实时计费管理单元，实时计费管理单元中的微处理器MPU除了接收通信控制单元送来的计费时钟及半价指标信号，它还接收电流检测器及DTMF解调器送来的用户摘、挂机状态信号及用户拨号信号，此外还接收费率文件及话单文件存贮器送来的费率文件及话单文件，经处理后送调制器调制，调制后的信号经合成复用电路传送至用户终端显示器的自适应滤波器滤出有关话费信号，经解调器将模拟信号还原为数字信号，经中央处理器CPU译码后送显示器显示。

2)、根据权利要求1所述的集中式公用电话计费系统，其特征是调制器采用话带外的调制载频，它由集成电路IC10(74LS393)、IC29(74LS393)、IC11(4053)、1C25(4060)及单片机IC1(8032)组成的。

3)根据权利要求1所述的集中式公用电话计费系统，其特征是合成复用电路是集成电路IC32(75174)及变压器T1、T2组成。

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