CN210136270U - 一种基于语音控制的电表 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于语音控制的电表，包括语音控制系统、语音播报系统、无线通信模块以及控制处理模块；所述控制处理模块用于通过所述无线通信模块接收来自电网系统主站的电表数据，还用于储存所述电表数据；所述语音控制包括采集模块、比对模块和识别处理模块；所述控制处理模块还包括转换模块；所述语音播报系统包括语音储存模块、和播报模块。本实用新型基于目前市场用电户和供电企业的需求提供了一种基于语音控制的电表，在能够进行语音控制同时具有语音播报功能，方便用电户语音反馈停电故障信息，提升供电服务质量，解决了现有技术中用户和抄表员核对电表当前用电量、查询操作不便的技术缺陷。

Description

一种基于语音控制的电表

技术领域

本实用新型涉及电表技术领域，尤其涉及一种基于语音控制的电表。

背景技术

随着人们生活水平的提高，人们越来越注重生活的质量，节约用电的意识也在逐渐增强，非常关注家里的用电量，随着安装电表的用电户不断增多，很多问题也都随之而来。由于电表一般都是安装在比较高的房子上，会带来以下问题：例如盲人，无法根据智能电表显示屏上的读数来判断家里的用电情况；由于表位较高，一些身高不够的用户或者视力低下的人读数困难；而随着电表使用周期的延长，电表箱外壳会沾满灰尘，也会影响抄表员和用户的正常读数；很多小区的出租房子都是没有装远程抄表的智能电表的，小区的房东每个月到各家各户抄表时需要携带梯子，增加了小区的房东的工作强度。

在我国，基于上述现状，虽然目前可采用市场上已出现的远程抄表技术克服上述问题，但液晶显示的电表价格较高，且电表示数的读取不够方便；由于其操作系统较为复杂且均为英文，而英文在农村普及性不强，加上设备制作成本高、安装的设备多且复杂、安装和维护的成本高，一旦设备出现故障，则难以进行维修和维护。

因此，提供一种便于维护、操作方便且成本低廉的电表为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型提供一种基于语音控制的电表，解决现有技术中读表、抄表不便的问题。

为实现上述目的，本实用新型提供以下的技术方案：

一种基于语音控制的电表，包括：

无线通信模块；

控制处理模块，所述控制处理模块通过所述无线通信模块与电网系统主站连接，通过所述无线通信模块接收来自电网系统主站的电表数据并储存所述电表数据；

通过第一串口通讯模块与所述控制处理模块连接的语音控制系统，包括：

用于采集用户语音口令的采集模块；用于对用户语音口令与预存的电表编号进行比对，还用于对所述用户语音口令进行识别并处理为播报控制指令，并将所述播报控制指令发送至控制处理模块的识别处理模块；

所述控制处理模块还包括用于将所述播报控制指令转换为二进制控制指令，还用于将所述二进制控制指令发送至语音播报系统的转换模块；

通过第二串口通讯模块与所述控制处理模块连接的语音播报系统，包括：

用于储存语音播报信息，还用于接收来自控制处理模块的电表数据的语音储存模块；用于接收来自控制处理模块的二进制控制指令，并根据接收到的二进制控制指令播报对应的语音信息的播报模块。

可选的，还包括WIFI通信模块，所述控制处理模块通过所述WIFI通信模块与用户终端连接。

可选的，还包括与所述控制处理模块连接的大功率电器检测模块，所述大功率电器检测模块内置有用于预设和计算使用时长的计时器；当所述大功率电器检测模块检测到大功率电器的工作时间超过预设使用时长时，向所述控制处理模块发送大功率电器报警指令。

可选的，所述控制处理模块包括STM32F103RCT6型号的微控制器。

可选的，所述识别处理模块包括LD3320语音识别芯片。

可选的，所述语音储存模块包括JQ8400FL-10P语音芯片。

可选的，所述播报模块为扬声器。

可选的，所述采集模块为麦克风。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型基于目前市场用电户和供电企业的需求提供了一种基于语音控制的电表，在能够进行语音控制同时具有语音播报功能，通过语音播报的方式进行电表数据的查询，解决了现有技术中对电表进行抄表、查询操作不便的技术缺陷。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本实用新型提供的一种基于语音控制的电表的结构框图。

上述图中：11、采集模块；12、识别处理模块；13、第一串口通讯模块；14、控制处理模块；141、转换模块；15、第二串口通讯模块；16、语音储存模块；17、播报模块；18、无线通信模块；19、电网系统主站；20、WIFI通信模块；21、用户终端；22、大功率电器检测模块。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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它实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在我国目前的电表现状下，当用户为行动不便或者身高较矮的人群时，若需要查看电表则需要利用笨重的梯子以进行查看，不但费时费力，存在较高的安全隐患。此外，在使用一段时间后，若清洁不及时，则电表的显示屏会粘有灰尘，给抄表员的工作带来不便，且增加了其工作强度。

本实用新型旨在于提供一种基于语音控制的电表，能够进行语音控制以随时了解用电量；由于查询方便，用户能够每日查询以对当前用电量与上一次查询的用电量进行对比，从而增强节约用电的意识。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

请结合参考图1，本实用新型实施例一种基于语音控制的电表，包括语音控制系统、语音播报系统、无线通信模块18以及控制处理模块14；控制处理模块14通过无线通信模块18与电网系统主站19连接。其中，该控制处理模块14采用STM32F103RCT6型号的微控制器作为主控芯片。

在本实施例中，控制处理模块14用于通过无线通信模块18接收并储存来自电网系统主站19的电表数据，还用于通过线通信模块向电网系统主站19发送目标更改数据和语音报修指令。

其中，语音控制系统通过第一串口通讯模块13与控制处理模块14连接；该第一串口通讯模块13能够与微控制器进行串口通讯，从而进行语音信号的传输和接收。

具体地，语音控制系统包括：

采集模块11，用于采集用户语音口令；该采集模块11包括麦克风，用户通过对着该采集模块11说出包含有自家电表编号以及所需进行的操作的用户语音口令，通过该采集模块11对用户语音口令进行采集并发送至后续模块，即可启动后续操作。

识别处理模块12，用于对用户语音口令中的电表编号与预存的电表编号进行比对，当比对成功时，将该用户语音口令发送至识别处理模块12。在实际操作中，用户语音口令中的电表编号为12位的电表编号，这12位电表编号即为是自家电表的密码，是一把控制智能电表的钥匙；该识别处理模块12还用于对用户语音口令进行识别并处理为播报控制指令，并将播报控制指令发送至控制处理模块14。

其中，该播报控制指令包括查询电表数据指令、数据更改指令以及语音报修指令；通过将播报控制指令发送至控制处理模块14进行处理，以启动与播报控制指令对应的操作。该识别处理模块12采用了先进的语音识别技术，利用高分辨率和高精度的LD3320语音识别芯片，能够准确地识别用电户输入的语音信号。

进一步的，控制处理模块14还包括转换模块141，转换模块141用于将播报控制指令转换为二进制控制指令，并将二进制控制指令发送至语音播报系统，以便语音播报系统读取指令并进行对应的播报。

在本实施例中，语音播报系统通过第二串口通讯模块15与控制处理模块14连接；第二串口通讯模块15与控制器和语音芯片连接，主要用于正常的语音播报信息的传送和接收。

具体地，语音播报系统包括：

语音储存模块16，其内具有JQ8400FL-10P语音芯片，该语音芯片内预先储存有各种语音信息，通过接收来自控制处理模块14的二进制控制指令，并转换为语音信息后发送给播报模块17进行播报。

通过该语音储存模块16，能够在不同的情况下能够调取对应的语音播报信息进行播报；此外，该语音储存模块16还用于接收来自控制处理模块14的电表数据，以便于在用户启动查询电表数据操作时调取当前的电表数据。

播报模块17，在本实施例中具体为扬声器；该播报模块17用于接收来自语音储存模块16的语音信息，并根据接收到的语音信息播报对应的语音信息。

基于此，当播报控制指令为查询电表数据指令时，语音储存模块16调取与电表编号对应的电表数据发送至播报模块17进行播报。

当播报控制指令为数据更改指令时，控制处理模块14控制语音储存模块16调取数据更改步骤指令发送至播报模块17进行播报；此时，播报模块17通过播报步骤更改指令引导用户一步步进行操作以获取目标更改数据，并通过采集模块11采集该目标更改数据；控制处理模块14从采集模块11处获取目标更改数据，通过无线通信模块18将目标更改数据发送至电网系统主站19。具体地，该目标更改数据包括电话号码以及缴费账号信息等数据。

当播报控制指令为语音报修指令时，控制处理模块14通过无线通信模块18向电网系统主站19发送报修请求。

查询电表的具体示例如下：当用户对着电表说出电表12位电表编号时，经采集模块11采集后，由识别处理模块12进行语音识别，当语音识别模块识别特定语音信息时会产生相应的播报控制指令、通过第一串口通讯模块13发送给控制处理模块14；控制处理模块14收到播报控制指令后，进行特定处理与控制处理模块14中预存的电表编号进行比较，如果用户输入的12位电表编号是正确的，电表就会播报“尊敬的用电户，您输入的密码正确”；接着用电户就可以对着电表说“电量查询”；控制处理模块14调用储存到的电表数据通过播报模块17进行播报，从而实现系统的电量查询功能。对于在农村居住的老人或者小孩这部分不常用智能手机的群体，就可以选择这种方法进行简单便捷的查询。

数据更改的具体示例如下：当用户对着智能电表说出正确的电表编号以及数据更改指令；例如，用电户对着电表说“修改手机号码，138*********”，智能电表接收到用户修改手机号码的请求命令后，就会把相关的数据通过无线通信模块18传送到电网主站进行储存；这样就能够在线修改手机号码，不用特地跑到营业厅去办理，节省人力物力的同时还提高了供电的服务质量。

此外，一旦用户家里停电，用户也能够采用语音的方式，通过电表将家里的停电信息反馈给供电部门的信息系统网络，供电部门就可以知道是哪家的用电户用电出现故障，以便于技术人员第一时间到达现场及时抢修。

例如：若用电户如果家里停电了，只要说出“故障停电”，智能电表就可以将相关的故障信息远程传送到供电企业监控系统后台，供电企业的技术人员能够根据电表反馈回来的电表的具体地址信息，以期在第一时间赶到现场处置，有效提高了供电的服务质量。

对于电网企业来说，每个月的电费正常收回来是一项非常重要的任务，虽然如今许多用电户都装了农村信用社的存折代扣，但是当用户卡里的余额不足扣款失败，此时在用电户并不知道余额不足而电话号码又打不通的情况下，供电所的客户经理则需要亲自前往用户住所追费；若碰巧用户不在家，尤其是当用户所处地区为较为偏远的农村时，在追回欠款这项任务时会浪费电网大量的人力和物力。

此外，若用户更换了手机号码而更换不及时，当缴费账户欠费时，由于供电局无法通过短信的方式提醒用户，难以及时通知到用电户，对用户正常缴费、供电局正常收费带来不便。而若依靠供电局人员上门通知，则会耗费大量的人力物力，增加了不必要的成本。

为了解决上述问题，控制处理模块14还用于通过无线通信模块18接收来自电网系统主站19的欠费播报指令；当控制处理模块14接收到欠费播报指令时，控制语音储存模块16调取欠费语音指令发送至播报模块17进行播报。

通过语音播报欠费消息以及时向用户传达缴费账户的状态，能够提醒用户及时对缴费账户进行充值，从而提高了用户缴费以及供电局收费的效率。通过语音智能电表及时通知用电户，特别是在农村地区，老人或者小孩不常用手机的情况，语音智能电表就显得尤为重要。当用户超过规定的缴费日期产生欠费时，语音智能电表会自动通知用电户进行缴电费，这样就可以提高供电企业的电费回收率，提高供电企业的经济效益。

语音播报欠费消息的原理如下：当欠费的用电户超过电费接零日期还没缴电费时，电网系统主站19发送催费欠费播报指令到欠费用电户家中的电表中，电表接收到主站发送过来的催费命令后，通过第二串口通讯模块15传送到语音储存模块16上，语音芯片就会调取欠费语音指令发送至播报模块17进行播报，如“尊敬的用电户，您缴费的银行卡余额不足，为不影响您的正常用电，请及时缴清电费”，进而能够快速便捷地将欠费消息通知欠费用户。

基于上述实施例，为了进一步提高本实用新型的实用性，本实施例作出如下改进：

本实用新型实施例提供的电表还包括WIFI通信模块20，控制处理模块14通过WIFI通信模块20与用户终端21连接。该线通信网络模块，主要用于电表和控制处理模块14之间的通信，进行数据的传输和发送；该用户终端21具体为手机APP移动终端，是远程上位机控制系统，有多种控制模式可供用户选择，除了能够接收电能表的电能读数之外，还可用于远程控制智能电表以进行各项操作。

具体地，WIFI通信模块20用于接收来自用户终端21的终端查询指令，并将终端查询指令发送至控制处理模块14；当控制处理模块14接收到终端查询指令时，向用户终端21发送电表数据，并控制处理模块14控制语音储存模块16调取与电表编号对应的电表数据进行播报。

进一步地，WIFI通信模块20还用于接收来自用户终端21的终端更改指令，并将终端更改指令发送至控制处理模块14；当控制处理模块14接收到终端更改指令时，控制语音储存模块16调取数据更改步骤指令发送至播报模块17进行播报；控制处理模块14从采集模块11处获取目标更改数据，通过无线通信模块18将目标更改数据发送至电网系统主站19。

进一步地，WIFI通信模块20还用于接收来自用户终端21的终端报修指令，并将终端报修指令发送至控制处理模块14；当控制处理模块14接收到终端报修指令时，通过无线通信模块18向电网系统主站19发送报修请求。

采用智能手机终端查询的操作示例如下：打开手机APP软件，输入用户12位的电表编号，点击用户电量查询功能，智能终端就会通过WIFI通信模块20发送终端查询指令至控制处理模块14；控制处理模块14接受到命令后，调用其内储存的电表数据再通过WIFI通信模块20传回给智能终端手机上，从而可以达到可视化查询的目的；信息更改、电表报修的操作相似，在此不再进行赘述。这种方法适合能手机运用比较熟悉的人群，例如年轻人等。

此外，对于物业小区和出租房子的业主，为了读取租户的用电量需要每个月搬梯子到各个出租房抄表，工作强度较大，造成了统计的困难。基于上述实施例能够克服传统电表在读数统计方面的不足。利用智能手机终端并通过WiFi网络，远程调用物业小区每个出租屋的智能电表的用电量，并对每个出租屋的用电量进行统计和分析，然后通过智能手机终端将每个用电户的用电量集中发送给每个租户，从而减轻了业主的工作强度，提高工作的效率。

当人们外出远门，家里的一些大功率的用电器忘记关处于待机状态也会消耗电量造成电表一直运转，特别是那些常年插在开关上的手机充电器，会加快充电器的老化，容易造成短路的危险。

基于此，本实施例在上述实施例的基础上作出如下改进：

在本实施例中，该电表还包括与控制处理模块14连接的大功率电器检测模块22，大功率电器检测模块22内置有用于预设和计算使用时长的计时器；当大功率电器检测模块22检测到大功率电器的工作时间超过预设使用时长时，向控制处理模块14发送大功率电器报警指令；控制处理模块14接收到大功率电器报警指令时，控制播报模块17从语音储存模块16调取大功率报警指令发送至播报模块17进行播报。

过大功率检测模块进行大功率用电器的报警，用户可根据实际的需要，考虑是否需要拉闸停电，如果确识需要停电，只需对着语音电表说出用户的用户12位的编号，再说出拉闸的命令即可，同时用电户也可以智能终端手机远程拉闸，操作方便省时，节省电费

本实用新型的优点在于：

1、只要说出具有正确的电表编号的语音口令，电表就能够根据语音口令的类型执行相应的程序，调用智能电表的储存的相关数据，从而可以实现不同的功能；

2、本实用新型实施例所提供的电表具有双向控制的功能，用户不但能够语音控制智能电表执行相应的功能，也能够通过电表的语音播报获取数据以及相关的报警。

3、用户可以通过智能终端手机APP系统快速获取用电客户的用电量，以及每个时间段的用电量情况，用电高峰期的用电量，这样用户就可以适当的调整用电的习惯，节省电费。

4、该电表控制灵活方便，成本低，安装维护容易，实用性强，使用更高效和安全。

5、提高了供电企业的工作效率和经济效益，主要功能供电企业能将更多的时间和精力服务到群众真正需解决的问题上。

以上所述，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (8)

1.一种基于语音控制的电表，其特征在于，包括：

无线通信模块；

控制处理模块，所述控制处理模块通过所述无线通信模块与电网系统主站连接，通过所述无线通信模块接收来自电网系统主站的电表数据并储存所述电表数据；

通过第一串口通讯模块与所述控制处理模块连接的语音控制系统，包括：

用于采集用户语音口令的采集模块；用于对用户语音口令与预存的电表编号进行比对，还用于对所述用户语音口令进行识别并处理为播报控制指令，并将所述播报控制指令发送至控制处理模块的识别处理模块；

所述控制处理模块还包括用于将所述播报控制指令转换为二进制控制指令，还用于将所述二进制控制指令发送至语音播报系统的转换模块；

通过第二串口通讯模块与所述控制处理模块连接的语音播报系统，包括：

用于储存语音播报信息，还用于接收来自控制处理模块的电表数据的语音储存模块；用于接收来自控制处理模块的二进制控制指令，并根据接收到的二进制控制指令播报对应的语音信息的播报模块。

2.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，还包括WIFI通信模块，所述控制处理模块通过所述WIFI通信模块与用户终端连接。

3.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，还包括与所述控制处理模块连接的大功率电器检测模块，所述大功率电器检测模块内置有用于预设和计算使用时长的计时器；当所述大功率电器检测模块检测到大功率电器的工作时间超过预设使用时长时，向所述控制处理模块发送大功率电器报警指令。

4.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，所述控制处理模块包括STM32F103RCT6型号的微控制器。

5.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，所述识别处理模块包括LD3320语音识别芯片。

6.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，所述语音储存模块包括JQ8400FL-10P语音芯片。

7.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，所述播报模块为扬声器。

8.根据权利要求1所述的基于语音控制的电表，其特征在于，所述采集模块为麦克风。

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