一種用電管理系統(tǒng)裝置和方法
【專利摘要】一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理系統(tǒng)裝置和用電管理方法，通過建立至少包含有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的系統(tǒng)裝置；將用戶購買的電費金額直接輸至表內，再每計量一個單位的電能用量就用一個單位的適用電價減扣，剩余電費金額送顯示和保存，使之適用各種電價系統(tǒng)；電價電費遠程輸入，從而支持各種遠方交費和管理，非常方便實用?？梢詮V泛用于物聯(lián)網(wǎng)中用電管理場合使用。
【專利說明】一種用電管理系統(tǒng)裝置和方法
【技術領域】
[0001]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理系統(tǒng)裝置和用電管理方法。
【背景技術】
[0002]公知的用電管理系統(tǒng)和用電管理方法有自動抄表系統(tǒng)，預付費電能表系統(tǒng)。自動抄表系統(tǒng)通過遠方信道將計量量遠傳到主站，主站再計算出用戶應交納的費用，再下通知給用戶進行交費。這種系統(tǒng)的最大問題在于:管理者仍然要給用戶發(fā)交費通知，無法像預付費電能表那樣使交費成為用戶的自覺行動。預付費電能表系統(tǒng)解決了由管理者追著使用者要電費變?yōu)槭褂谜咧鲃咏浑娰M，但由于電能表數(shù)量非常龐大，主站數(shù)據(jù)無法和電能表之間實現(xiàn)數(shù)據(jù)同步，因此無法實施營銷需要的階梯價、分時電價等特殊電價。
【發(fā)明內容】
[0003]本發(fā)明的任務是建立這樣一個系統(tǒng)，它至少能實現(xiàn)下述目標:
[0004]I)支持像手機充值一樣買張充值卡就能把電費傳入電能表內，或者利用網(wǎng)上銀行、手機銀行劃撥電費到電能表內；
[0005]2)支持按管理者的要求，實施各種電價需要；
[0006]3)用電用戶在電能表剩余電費低到設定值后，系統(tǒng)裝置能自動向用戶發(fā)出報警提示信息；
[0007]4)出現(xiàn)故障或需要保電時，有應急技術手段；
[0008]5)系統(tǒng)裝置能方便地進行價格調整；
[0009]本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0010]先設計安裝一個系統(tǒng)裝置。這個系統(tǒng)裝置至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點。
[0011]其中管理中心至少有數(shù)據(jù)庫(保存、更新、管理、處理數(shù)據(jù))，至少有與集中器通信的前置機，至少有短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺。前置機與通信設備(一個實施例，通信設備是包含通信模塊的裝置比如GPRS、CDMA的通信裝置；一個實施例是光纖通信裝置；一個實施例是無線通信裝置。)配合完成與集中器之間的通信。與集中器通信的信道在通信時不需要人工參與。
[0012]集中器設計和安裝了至少能與管理中心和智能電能表進行通信的信道單元。它能和管理中心通信，也能和智能電能表通信。集中器與管理中心通信的上行信道和與智能電能表通信的下行信道在通信時均不需要人工介入。上行信道的實施例有通信模塊的裝置比如GPRS、CDMA的通信裝置、光纖通信裝置、無線通信裝置、有線電話信道裝置、有線電視信道裝置等；上行信道的實施例有電力載波通信信道裝置、小功率公用無線電通信信道裝置、專用無線通信信道裝置、光纖信道裝置、RS485信道裝置等，這些信道在通信時均不需人工幫助。
[0013]管理中心與智能電能表之間的通信除了進入應急信道的特殊情況需要人工操作夕卜，都不需要通過人工使用與該智能電能表地址代碼唯一對應的專用介質來完成。舉例說明，本發(fā)明中管理中心與智能電能表之間的通信或信息交換不需要像“卡”式預付費電能表那樣進行下述過程:“卡”式預付費電能表需要使用與該電能表地址代碼唯一對應的專用“1C卡”、“磁卡”等作介質，由人持“卡”(專用的“1C卡”、“磁卡”等介質)到指定地點購買電費。該過程中需要使用“1C卡”、“磁卡”等介質交換信息。
[0014]為了保證本發(fā)明系統(tǒng)的可靠運行，在選擇信道技術方案時應注意集中器的上行信道和下行信道均選擇高可靠高通信成功率的技術方案。
[0015]集中器和管理中心還設計安裝了這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表的剩余電費低于設定值時會上報主站。一個實施例集中器中保存著多個剩余電費金額低值閥值，集中器在巡抄智能電能表中剩余電費金額低于第一個閥值時，集中器會自動縮短對該智能電能表巡抄的時間間隔進行剩余電費金額抄讀，發(fā)現(xiàn)低于其他低值閥值時主動上報管理中心，管理中心根據(jù)上報內容及判別條件判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出剩余電費低值提示信息。
[0016]在有系統(tǒng)內部網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權網(wǎng)絡的地方，建有能由管理中心根據(jù)需要下達應急處理命令的應急處理網(wǎng)點，應急處理網(wǎng)點能通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換。一個實施例，在有內部網(wǎng)絡的若干片區(qū)內設立值班服務器(電腦)，電腦的地址，以及片區(qū)內智能電能表的信息在管理中心建立檔案。當需要通過應急處理網(wǎng)點與某塊智能電能表交換信息時，管理中心會將信息下傳到就近片區(qū)的應急處理網(wǎng)點服務器中，值班人員將信息下載到一種介質中，持介質到智能電能表處交換信息，然后將由智能電能表下傳到介質的信息通過應急處理網(wǎng)點服務器回傳到管理中心。應急處理網(wǎng)點使用的介質是應急處理中一種公用的介質，只有當有應急任務處理時才與指定智能電能表地址代碼關聯(lián)，應急處理結束后該介質還可以通過與其他指定智能電能表地址代碼關聯(lián)再完成新的應急處理任務。
[0017]用戶交納的使用電能量所需要的電費設計為:用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費。一個實施例，供電管理方印有帶密碼串的有價電費充值卡，交由方便用電用戶的代理處代銷。用電用戶在購買電費充值卡后，通過撥打管理中心自動語音服務平臺電話，根據(jù)語音提示將電費充值卡所代表的電費金額經(jīng)管理中心和信道下傳到用戶指定的智能電能表內并與原有的剩余電費金額相加。用電用戶在建有第三方支付平臺的地區(qū)，還可以使用第三方支付平臺提供的網(wǎng)上、手機支付手段用存款帳戶中的存款支付電費，電費也將由管理中心經(jīng)信道傳入用戶指定的智能電能表內。在本發(fā)明系統(tǒng)中，用電管理方使用的電價方案也會在管理中心生成后下傳到適用智能電能表內與原先剩余的電費金額相加。一個實施例，智能電能表每在一種電價時段中計量一個單位的電能量，就用智能電能表內的電費金額減扣一個單位的適用電價，剩余電費金額送保存和顯示。
[0018]在本發(fā)明的系統(tǒng)裝置和方法中，用戶支付的電費金額及電價信息包等信息均通過通信信道由管理中心經(jīng)遠方輸至智能電能表內，不需常規(guī)“卡”式預付費電能表那樣依賴“卡”作為信息傳遞介質。
[0019]一個實施例，用電管理方實施階梯電價方案。用電用戶在一個“時間段”內(一個實施例是按月，或按年)，超過一個設定的階梯電量值后，電價增加或減少一個改變量。智能電能表內部專門設計這個“時間段”計量單元，自動在“時間段”起始時刻自動清零，其后電能計量達到一個階梯電量值后，把電價改變量計算到原電價中形成新的電價，再供消費電能量時減扣。一個實施例，階梯電量是按月計算“時間段”的。智能電能表內設計了“本月電量”計算單元，它在每月I日零點(或抄表日)自動清零，達到階梯電量值后，適用電價加上階梯價改變量形成新的電價，再作為電費金額在適用時段每計量一個單位的減扣單價。舉例說明，原電價為0.52元，按月設定的階梯電量值為180度，電價增加的改變量為每度0.08元，那么用戶當月消費電量達181度時，把電價改變量0.08元計算到原電價0.52元中形成新的電價為0.60元，超過180度的I度電量按0.60元計費，剩余電費金額減扣0.60元生成新的剩余電費金額。
[0020]一個實施例，智能電能表剩余電費金額為零或為負值時，智能電能表會向輸出執(zhí)行機構下達停止供電或停止供電狀態(tài)命令。
[0021]管理中心設計為至少能根據(jù)需要向智能電能表下達調價命令。電價信息除在管理中心處存放，還安放在智能電能表中。存放在智能電能表中的電價，是通過管理中心用“調價”操作，經(jīng)由信道下傳到智能電能表中的。
[0022]調價完成后，系統(tǒng)會自動讀取智能電能表中的價格信息，并與管理中心的價格信息比較，在需要時按權限提交調價報告。
[0023]管理中心設計至少安裝有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值語音服務。語音服務平臺能識別電話和手機的撥號。當用戶購買電費充值卡后，撥打管理方提供的充值電話，語音自動提示系統(tǒng)會通過語音引導用戶完成輸入充值卡密碼串、目的智能電能表的地址等必要信息，完成電費金額充值到指定智能電能表內的操作。
[0024]一個實施例是用電費充值卡充值電費金額:
[0025]I)先按加密規(guī)則生成不同面值金額的序列號和密碼串在管理中心備案并印制成刮開掩蓋層才能發(fā)現(xiàn)密碼串的電費充值卡，再設有若干道啟用環(huán)節(jié)(在管理中心軟件中給有權限的管理者設定了若干個啟用標識，只有當這些啟用標識全部有效時，電費充值卡才判定為有效)。啟用后的電費充值卡由代銷點、市場銷售給用戶。
[0026]2)用戶購買電費充值卡后撥打指定的語音提示電話，按語音提示輸入表地址、充值卡密碼串等內容。
[0027]3)管理中心在驗證電費充值卡有效且表地址有效后,充值卡面值所代表的電費金額會生成密碼信息包下傳到智能電能表中。該電費金額與表內剩余電費金額相加形成新的剩余電費金額，完成電費交納和充值。
[0028]管理中心設計為至少有第三方支付平臺:管理中心和第三方支付平臺單位制定了完成電費劃轉的協(xié)議，建立了相互通信的信道，設計安裝有交換、處理來自第三方支付平臺電費信息的程序模塊，用戶能通過在第三方支付平臺的存款支付電費。用戶通過第三方支付電費時，用戶按第三方支付平臺對儲戶的要求登錄到第三方相應網(wǎng)站，輸入必要的密碼、智能電能表地址等必要信息后，由第三方按協(xié)議生成信息包經(jīng)信道傳送到本發(fā)明的管理中心。管理中心驗證正確后返回一組能讓用戶判定與交費目的一致的供確認信息，用戶確認無誤后第三方實施從用戶存款帳戶中劃轉用戶提交的電費數(shù)額到電費專用帳戶中，劃轉電費完成后，第三方按協(xié)議向本發(fā)明管理中心發(fā)出交費成功及交費金額信息包，本發(fā)明管理中心收到該信息包后視同管理中心收到電費金額通過信道下傳到指定智能電能表中。
[0029]本發(fā)明智能電能表除計量總電能使用量外，還設計為可以根據(jù)需要通過管理中心由遠方設置智能電能表計量不同電價時間段使用的電能量使用量，不同電價時間段使用量每計量一個單位，就用一個單位的適用電價減扣，減扣后的剩余電費單獨保存和顯示，供繼續(xù)消費電能量時使用。
[0030]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理方法，至少有以下包括步驟和特征步驟:
[0031]第一包括步驟，建立至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的一個系統(tǒng)裝置，其中管理中心至少有數(shù)據(jù)庫、與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺，
[0032]第二特征步驟，在集中器和主站中設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表剩余電費低于設定值時會上報主站，主站根據(jù)上報內容經(jīng)判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出包含剩余電費低值提示信息的短信，
[0033]第三特征步驟，在有內部通信網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權通信網(wǎng)絡的地方，按需要建有急處理網(wǎng)點，讓應急處理網(wǎng)點能接收來自管理中心應急處理命令，收到應急處理命令后再通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換，
[0034]第四特征步驟，將用戶交納的使用電能量所需要的電費金額設計為:先將用戶交納的電費金額按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫中，然后再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道發(fā)送到智能電能表內，智能電能表處理后將符合約定的電費金額加上原有的剩余電費金額存放在表內，供電能量消費時使用，
[0035]第五特征步驟，在管理中心建立有管理系統(tǒng)電價管理的菜單和程序:管理中心能根據(jù)需要向智能電能表下達調價命令，
[0036]第六特征步驟，管理中心設計有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值提示語音服務，
[0037]第七特征步驟，管理中心設計有交換、處理來自第三方支付平臺的電費信息處理程序模塊和管理軟件，第三方支付平臺向用電客戶提供在第三方存款帳戶中劃轉電費的業(yè)務服務。
[0038]本發(fā)明的系統(tǒng)裝置和方法通過將電費金額和電價下傳到智能電能表內，使智能電能表能滿足管理方對各種價格方案的需要，也滿足了各種如立即調價、未來調價、滯前調價需求的要求。
[0039]由于本發(fā)明的系統(tǒng)裝置和方法用戶支付的電費金額信息、電價信息輸入智能電能表內均不需人工幫助，因此支持包括電費充值卡、網(wǎng)上銀行、手機銀行在內的各種現(xiàn)代交費技術手段在本發(fā)明中使用。
[0040]由于本發(fā)明的系統(tǒng)裝置和方法設計和建設有應急處理網(wǎng)點，在應急情況下，應急信息可自動下傳到就近應急處理網(wǎng)點，不僅解決了應急處理問題，還帶來了應急處理的方便。
【具體實施方式】
[0041]建立一個至少包含有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的智能電能表管理系統(tǒng)。[0042]其中管理中心至少有數(shù)據(jù)庫，有與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺。
[0043]集中器是信道中的一個中間裝置，也是一級管理裝置。上行與管理中心通信，下行與智能電能表通信或通過中繼裝置、類似中繼裝置(比如采集裝置、組網(wǎng)裝置等)與智能電能表通信；集中器也接收和執(zhí)行來自管理中心指令及任務，還能完成巡抄、處理、保存采集數(shù)據(jù)，轉發(fā)信息，上報信息數(shù)據(jù)。上行信道和下行信道在通信時均不需人工介入。
[0044]集中器和主站至少設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表的剩余電費低于設定值時會上報主站。一個實施例集中器中保存著多個剩余電費金額低值閥值，集中器在巡抄智能電能表中剩余電費金額低于第一個閥值時，集中器會自動縮短對該智能電能表巡抄的時間間隔進行剩余電費金額抄讀，發(fā)現(xiàn)低于其他低值閥值時主動上報管理中心，管理中心根據(jù)上報內容及判別條件判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出剩余電費低值提示信息。
[0045]智能電能表除具備普通電能表所具有的計量電能量的設計外，至少還有以下設計:
[0046]I)有與集中器或與中繼等上行裝置進行通信的通信單元；
[0047]2)智能電能表內保存管理中心下傳的電費金額，各種電價時段的電價(包含在實施階梯電價時的階梯電量、對應的階梯電價改變量)O智能電能表在每個電價時間段每計量一個單位的電能量就在電費金額中減扣一個單位適用電價，剩余電費金額一方面保存，另一方面送顯示。作為一個實施方案，剩余電費為零或為負數(shù)值時，智能電能表設計為指令電能表內部執(zhí)行機構或外部的執(zhí)行機構執(zhí)行停止供電命令或處于停止供電狀態(tài)(執(zhí)行機構由外部設備承擔時)，停止向用戶供應電能量；用戶購買了電費金額后，管理中心會把電費金額通過信道下傳到指定智能電能表內，與智能電能表內的剩余電費金額相加(有負值則減去負值部分)計算出新的剩余電費金額送保存和顯示；若電費金額下傳到表內前，智能電能表由于剩余電費金額不足而已經(jīng)停止供電，則智能電能表會自動下達重新供電指令給執(zhí)行機構，執(zhí)行機構會重新供電或置于允許供電狀態(tài)。
[0048]一個實施例，用電管理方實施階梯電價方案。用電用戶在一個“時間段”內(一個實施例是按月，或按年)，超過一個設定的階梯電量值后，電價增加或減少一個改變量。智能電能表內部專門設計這個“時間段”計量單元，自動在“時間段”起始時刻自動清零，其后電能計量達到一個階梯電量值后，把電價改變量計算到原電價中形成新的電價，再供消費電能量時減扣。一個實施例，階梯電量是按月計算“時間段”的。智能電能表內設計了“本月電量”計算單元，它在每月I日零點(或抄表日)自動清零，達到階梯電量值后，適用電價加上階梯價改變量形成新的電價，再作為電費金額在適用時段每計量一個單位的減扣單價。舉例說明，原電價為0.52元，按月設定的階梯電量值為180度，電價增加的改變量為每度0.08元，那么用戶當月消費電量達181度時，把電價改變量0.08元計算到原電價0.52元中形成新的電價為0.60元，超過180度的I度電量按0.60元計費，剩余電費金額減扣0.60元生成新的剩余電費金額。
[0049]智能電能表的一個實施例，智能電能表剩余電費金額為零或為負值時，智能電能表會向輸出執(zhí)行機構下達停止供電或停止供電狀態(tài)命令。
[0050]存放在智能電能表中的電價，是通過管理中心用“調價”操作，經(jīng)由信道下傳到智能電能表中的。
[0051]“調價”的一個實施例，是立即調價。智能電能表在收到立即調價命令后，將立即替換在用電價，并用新電價計算剩金電費金額。
[0052]“調價”的一個實施例，是未來調價。未來調價信息包中至少包含有電價信息和未來電價開始實施的時間信息。智能電能表在收到未來調價命令后，將把未來調價的價格信息和起始時間信息保存在專門的單元中。智能電能表會不斷用未來調價的起始時間和日歷時間進行比較，當日歷時間等于或超過未來調價起始時間時，智能電能表會自動將未來電價替換在用電價，并用新電價計算剩金電費金額。
[0053]“調價”的一個實施例，是滯前調價。滯前調價是調價起始日要追溯到已經(jīng)過去的某一天的一種調價方式。一個例子，當前日是某年十一月的某一天，但調價要從該年的十月一日起執(zhí)行。對這樣一個實施例，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:先由管理中心計算出該智能電能表調價起始日到當前日之間各種電價時段的用電量，再按電價差和用電量計算出總的應補交或已多交電費金額，并將該金額值存放在該智能電能表“應清算電費”單元中，用戶在此后第一次(或按約定的某次)交納電費金額時，管理中心會首先檢查“應清算電費”單元有無清算內容，如有會先清算再將清算后的余額下傳到智能電能表內，并將信息告知用戶。
[0054]一個實施例，調價完成后，系統(tǒng)會自動讀取智能電能表中的價格信息，并與管理中心的價格信息比較，在需要時按權限提交調價執(zhí)行情況報告。
[0055]一個實施例，調價信息比較是這樣實現(xiàn)的:每一種價格方案給一個類別代碼，每一類別價格方案按約定的規(guī)則計算出校驗和，管理中心只需讀出智能電能表的校驗和，再和數(shù)據(jù)庫中的校驗和比較就能判別價格方案是否已完成調整，也可以知道智能電能表實際使用的價格方案。某一類別的價格方案按約定的規(guī)則計算出校驗和的一個實施例是將整個價格方案中每個字節(jié)求去模累加和。
[0056]管理中心的一個實施例，管理中心至少設計有保電菜單和程序:能根據(jù)需要對指定智能電能表或一批智能電能表下達在保電時間內保證用戶不停電的指令。保電指令至少包含以下內容:
[0057]I)保電指令代碼。
[0058]2)保電指令實施的對象。對象的一個實施例，分為兩種:一種是保電措施由指定智能電能表實施的對象。對象就是指定的那塊智能電能表。另一種是廣播對象。當保電指令對象是廣播對象時，凡是保電指令能夠接收到的智能電能表都會執(zhí)行保電指令。
[0059]3)保電時間。保電時間是保電指令的重要參數(shù)，它規(guī)定保電措施的持續(xù)時間。保電時間的一個實施例，是規(guī)定保電自接收指令之時起到保電措施結束止的時間長度。保電時間的再一個實施例是保電時間規(guī)定的是保電結束的時間值。
[0060]智能電能表接收保電指令后，已經(jīng)停止供電的恢復供電或恢復供電狀態(tài)并不再接收任何優(yōu)先級低的停電指令。已接收保電指令的智能由能表在保電時間內保證用戶用電。[0061 ] 一個管理中心向智能電能表傳送電費金額的實施例，用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費，其特征是:
[0062]a、用戶每次所交納的電費金額至少生成本次購電金額和累計購電金額進行保存和下傳，
[0063]b、管理中心將下傳的信息打包加密后才下傳，
[0064]C、智能電能表在接收到交費信息包后，先驗證信息包的目的地址是否與該智能電能表地址一致，再至少驗證:本次購電金額加智能電能表內累計購電金額之和是否等于下傳累計購電金額，相等則接收并保存新的累計購電金額，不相等拒收，
[0065]d、智能電能表內的累計購電金額減去每種適用電價時段計量的電能量應減扣的金額，余額作為剩余電費金額保存在智能電能表內，供繼續(xù)消費電能量時使用并送顯示。
[0066]信道包含集中器與管理中心之間的信道和集中器與智能電能表之間的信道。集中器與管理中心之間的信道作為實施例，有光纖通信信道，有公用無線信道如GPRS、CDMA等，有線信道如電話、有線電視信道等。集中器與智能電能表之間的信道作為實施例有電力線載波通信信道、公用頻段無線電通信信道、RS485信道、光纖信道、有線電視信道、無線信道
坐寸ο
[0067]在系統(tǒng)局部發(fā)生故障，信息可以通過應急處理網(wǎng)點與智能電能表通信。應急信道也是信道的一種補充形式。
[0068]應急處理網(wǎng)點是本發(fā)明系統(tǒng)裝置的組成部分。當本發(fā)明系統(tǒng)裝置局部發(fā)生故障，比如信道發(fā)生故障，用戶購買的電費金額無法通過正常信道傳入智能電能表時，管理中心會自動把處理過的信息包下傳到該智能電能表最近的應急處理網(wǎng)點，再由值班人員下載到介質中，介質的一個實施例是帶存蓄單元和紅外收發(fā)單元的便攜裝置。值班人員通過介質與智能電能表交換信息，把用戶購買的電費金額信息傳入智能電能表內，并把表內必要信息通過介質帶回應急處理網(wǎng)點再上傳到管理中心。通過應急處理網(wǎng)點傳送的可以是其他必要信息，一個實施例是電價信息在信道發(fā)生故障時通過應急處理網(wǎng)點傳送到智能電能表內。
[0069]應急處理網(wǎng)點的一個實施例，在有內部網(wǎng)絡的若干片區(qū)內設立值班服務器(電腦)，電腦的地址，以及片區(qū)內智能電能表的信息在管理中心建立檔案。當需要通過應急處理網(wǎng)點與某塊智能電能表交換信息時，管理中心會將信息下傳到就近片區(qū)的應急處理網(wǎng)點服務器中。
[0070]管理中心中與集中器通信的前置機是管理中心的一部分設備。它通常由一臺或多臺電腦(服務器)加通信單元組成。前置機根據(jù)管理中心的指令與集中器通信，也接收處理來自集中器的信息。
[0071]短信服務平臺是管理中心為了自主發(fā)布短信而設計配置的裝備。它可以是管理中心中的設備，也可以是向另一個專業(yè)短信平臺發(fā)布短信的接口。短信平臺是管理中心能自主向用戶發(fā)送短信的設備總稱。管理中心有時還需接收短信，接收短信也可以由前述短信服務平臺完成，也可以由另外配置的設備完成。
[0072]語音服務平臺是管理中心的組成部分。它由硬件和軟件構成。它至少設計成能識別固定電話或手機的撥號。識別設備是根據(jù)每個撥號都有標準的頻率特征，通過軟件和硬件識別的。語音服務平臺預設計了一套業(yè)務流程，根據(jù)業(yè)務流程進行自動語音提示，以指導或引導使用者進行操作最終完成該項業(yè)務，或者根據(jù)用戶的撥號提示用語音進行回答。一個實施例是用電費充值卡充值電費金額:
[0073]I)先按加密規(guī)則生成不同面值金額的序列號和密碼串在管理中心備案并印制成刮開掩蓋層才能發(fā)現(xiàn)密碼串的電費充值卡，再設有若干道啟用環(huán)節(jié)。啟用后的電費充值卡由代銷點、市場銷售給用戶。
[0074]2)用戶購買電費充值卡后撥打指定的語音提示電話，按語音提示輸入表地址、充值卡密碼串等內容。
[0075]3)管理中心在驗證電費充值卡有效且表地址有效后,充值卡面值所代表的電費金額會生成密碼信息包下傳到智能電能表中。該電費金額與表內剩余電費金額相加形成新的剩余電費金額，完成電費交納和充值。
[0076]用戶用電金額輸進智能電能表的一個實施例，供電管理方印有帶密碼串的有價電費充值卡，交由方便用電用戶的代理處代銷。用電用戶在購買電費充值卡后，通過撥打管理中心自動語音服務平臺電話，根據(jù)語音提示將電費充值卡所代表的電費金額經(jīng)管理中心和信道下傳到用戶指定的智能電能表內與原有的剩余電費金額相加。
[0077]第三方支付平臺是這樣設計和定義的:在本發(fā)明的系統(tǒng)中所涉及的主體，有電能量的供應方，還有電能量的使用方，除供應和使用這兩方以外的任何有能力支付電費且已和本發(fā)明系統(tǒng)裝置建立支付協(xié)議和信道的機構都統(tǒng)稱為第三方支付平臺。第三方支付平臺可以是一家機構，也可以是多家機構。比如銀行支付平臺，其他專業(yè)支付平臺。比如有的用戶在工商銀行開有存款帳戶，有的在建設銀行開有存款帳戶，還有的在其他銀行開有存款帳戶，當這些銀行成為本發(fā)明系統(tǒng)第三方支付平臺中的一個成員或其中一個支付平臺時，用戶就可以用自己在該銀行或該方存款帳戶直接支付電費。成為本發(fā)明系統(tǒng)第三方支付平臺有以下幾個條件:
[0078]I)用戶可以在該方開設存款帳戶；
[0079]2)該方與本發(fā)明的管理中心有協(xié)議和信道；
[0080]3)該方支持開展網(wǎng)上支付、手機支付等遠程支付業(yè)務。
[0081]用戶在使用第三方支付平臺支付電費金額時，先登錄到支付平臺網(wǎng)站或自助終端，按提示選擇、支付電費。支付電費信息由第三方支付平臺與本發(fā)明管理中心交換。管理中心再將電費金額送入指定智能電能表內，由管理中心向用戶告知結果，完成支付電費業(yè)務。
[0082]用電用戶通過第三方支付平臺支付電費的一個實施例，在建有第三方支付平臺的地區(qū)，還可以使用第三方支付平臺提供的網(wǎng)上、手機支付手段用存款帳戶中的存款支付電費，電費也將由管理中心經(jīng)信道傳入用戶指定的智能電能表內。用電管理方將本發(fā)明系統(tǒng)使用電價方案也會在管理中心生成后下傳到適用智能電能表內與原先剩余的電費金額相加。
[0083]發(fā)明的進一步說明:
[0084]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理系統(tǒng)裝置，至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點，其特點是:
[0085]a、管理中心至少有數(shù)據(jù)庫，有與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺，
[0086]b、管理中心與智能電能表通信時，不需要通過人工使用與該智能電能表地址代碼唯一對應的專用介質來完成，
[0087]C、集中器至少有與管理中心和智能電能表進行通信的信道，[0088]d、集中器和主站至少設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表的剩余電費低于設定值時會上報主站，主站根據(jù)上報內容及判別條件判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出提示信息，
[0089]e、在有系統(tǒng)內部網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權網(wǎng)絡的地方，建有能由管理中心根據(jù)需要下達應急處理命令的應急處理網(wǎng)點，應急處理網(wǎng)點能通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換，
[0090]f、用戶交納的使用電能量所需要的電費設計為:用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費，
[0091]g、管理中心設計有根據(jù)需要向智能電能表下達調價命令的程序和菜單，
[0092]h、管理中心至少設計有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值語音服務，
[0093]1、管理中心至少設計有交換、處理來自第三方支付平臺電費信息的程序模塊，用戶能通過在第三方的存款支付電費。
[0094]本發(fā)明的用電管理系統(tǒng)裝置，其特征是，滯后調價是這樣實現(xiàn)的:先由管理中心計算出該智能電能表調價起始日到當前日之間各種電價時段的用電量，再按電價差和用電量計算出總的應補交或已多交電費金額，并將該金額值存放在該智能電能表“應清算電費”單元中，用戶在此后第一次(或按約定的某次)交納電費金額時，管理中心會首先檢查“應清算電費”單元有無清算內容，如有會先清算再將清算后的余額下傳到智能電能表內，并將信息告知用戶。
[0095]本發(fā)明的管理中心，其特征是:管理中心至少設計有保電菜單和程序，能根據(jù)需要對指定的智能電能表或指定的一批智能電能表下達在保電時間內保證用戶不停電的指令，
[0096]本發(fā)明的管理中心交換、處理來自第三方支付平臺電費信息的程序模塊，用戶能通過在第三方的存款支付電費，其特征是:
[0097]a、用戶不需要到第三方支付平臺營業(yè)窗口辦理手續(xù)，
[0098]b、用戶從帳戶中劃轉的電費金額直接通過管理中心經(jīng)信道輸入到用戶指定的智能電能表內。
[0099]本發(fā)明的管理中心，其特征是:
[0100]a、管理中心能識別手機和電話的撥號，按約定提供電費充值自動語音服務，
[0101]b、能識別由用戶通過手機、電話或第三方支付平臺發(fā)來的電費充值密碼串，
[0102]C、管理中心通過系統(tǒng)信道收到合法且有效的充值電費金額信息包后，能通過約定的方式經(jīng)遠方信道向指定的智能電能表輸入充值電費金額。
[0103]本發(fā)明的智能電能表，其特征是:智能電能表除計量總電能使用量外，還計量不同電價時間段使用的電能量使用量，不同電價時間段使用量每計量一個單位，就用一個單位的適用電價減扣，減扣后的剩余電費單獨保存和顯示。
[0104]本發(fā)明的用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費，其特征是:
[0105]a、用戶每次所交納的電費金額至少生成本次購電金額和累計購電金額進行保存和下傳，
[0106]b、管理中心將下傳的信息打包加密后才下傳，
[0107]C、智能電能表在接收到交費信息包后，先驗證信息包的目的地址是否與該智能電能表地址一致，再至少驗證:本次購電金額加智能電能表內累計購電金額之和是否等于下傳累計購電金額，相等則接收并保存新的累計購電金額，不相等拒收，
[0108]d、智能電能表內的累計購電金額減去每種適用電價時段計量的電能量應減扣的金額，余額作為剩余電費金額保存在智能電能表內，供繼續(xù)消費電能量時使用并送顯示。
[0109]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理方法，至少有以下包括步驟和特征步驟:
[0110]第一包括步驟，建立至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的一個系統(tǒng)裝置，其中管理中心至少有數(shù)據(jù)庫、與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺，
[0111]第二特征步驟，在集中器和主站中設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表剩余電費低于設定值時會上報主站，主站根據(jù)上報內容經(jīng)判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出包含剩余電費低值提示信息的短信，
[0112]第三特征步驟，在有內部通信網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權通信網(wǎng)絡的地方，按需要建有應急處理網(wǎng)點，讓應急處理網(wǎng)點能接收來自管理中心應急處理命令，收到應急處理命令后再通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換，
[0113]第四特征步驟，將用戶交納的使用電能量所需要的電費金額設計為:先將用戶交納的電費金額按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫中，然后再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道發(fā)送到智能電能表內，智能電能表處理后將符合約定的電費金額加上原有的剩余電費金額存放在表內，供電能量消費時使用，
[0114]第五特征步驟，在管理中心建立有管理系統(tǒng)電價管理的菜單和程序:管理中心能根據(jù)需要向智能電能表下達調價命令，
[0115]第六特征步驟，管理中心設計有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值提示語音服務，
[0116]第七特征步驟，管理中心設計有交換、處理來自第三方支付平臺的電費信息處理程序模塊和管理軟件，第三方支付平臺向用電客戶提供在第三方存款帳戶中劃轉電費的業(yè)務服務。
[0117]本發(fā)明的應急處理網(wǎng)點能自動接收由管理中心根據(jù)需要下達的應急處理命令，收到命令后再通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換，其特征是:應急處理網(wǎng)點值班人員使用帶紅外通信信道的介質，將應急處理信息下載到介質中后，到現(xiàn)場通過紅外信道和智能電能表交換信息。
[0118]一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理系統(tǒng)裝置和用電管理方法，通過建立至少包含有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的系統(tǒng)裝置；將用戶購買的電費金額直接輸至表內，再每計量一個單位的電能用量就用一個單位的適用電價減扣，剩余電費金額送顯示和保存，使之適用各種電價系統(tǒng)；電價電費遠程輸入，從而支持各種遠方交費和管理，非常方便實用?？梢詮V泛用于物聯(lián)網(wǎng)中用電管理場合使用。
【權利要求】
1.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理系統(tǒng)裝置，至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點，其特點是: a、管理中心至少有數(shù)據(jù)庫，有與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第二方支付平臺， b、管理中心與智能電能表通信時，不需要通過人工使用與該智能電能表地址代碼唯一對應的專用介質來完成， C、集中器至少有與管理中心和智能電能表進行通信的信道， d、集中器和主站至少設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表的剩余電費低于設定值時會上報主站，主站根據(jù)上報內容及判別條件判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出提示信息， e、在有系統(tǒng)內部網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權網(wǎng)絡的地方，建有能由管理中心根據(jù)需要下達應急處理命令的應急處理網(wǎng)點，應急處理網(wǎng)點能通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換， f、用戶交納的使用電能量所需要的電費設計為:用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費， g、管理中心設計有根據(jù)需要 向智能電能表下達調價命令的程序和菜單， h、管理中心至少設計有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值語音服務， 1、管理中心至少設計有交換、處理來自第三方支付平臺電費信息的程序模塊，用戶能通過在第三方的存款支付電費。
2.根據(jù)權利要求1所述的用電管理系統(tǒng)裝置，其特征是，滯前調價是這樣實現(xiàn)的:先由管理中心計算出該智能電能表調價起始日到當前日之間各種電價時段的用電量，再按電價差和用電量計算出總的應補交或已多交電費金額，并將該金額值存放在該智能電能表“應清算電費”單元中，用戶在此后第一次(或按約定的某次)交納電費金額時，管理中心會首先檢查“應清算電費”單元有無清算內容，如有會先清算再將清算后的余額下傳到智能電能表內，并將信息告知用戶。
3.根據(jù)權利要求1所述的管理中心，其特征是:管理中心至少設計有保電菜單和程序，能根據(jù)需要對指定的智能電能表或指定的一批智能電能表下達在保電時間內保證用戶不停電的指令。
4.根據(jù)權利要求1所述的管理中心交換、處理來自第三方支付平臺電費信息的程序模塊，用戶能通過在第三方的存款支付電費，其特征是: a、用戶不需要到第三方支付平臺營業(yè)窗口辦理手續(xù)， b、用戶從第三方的存款帳戶中劃轉的電費金額直接通過管理中心經(jīng)信道輸入到用戶指定的智能電能表內。
5.根據(jù)權利要求1所述的管理中心，其特征是: a、管理中心能識別手機和電話的撥號，按約定提供電費充值自動語音服務， b、能識別由用戶通過手機、電話或第三方支付平臺發(fā)來的電費充值密碼串， C、管理中心通過系統(tǒng)信道收到合法且有效的充值電費金額信息包后，能通過約定的方式經(jīng)遠方信道向指定的智能電能表輸入充值電費金額。
6.根據(jù)權利要求1所述的智能電能表，其特征是:智能電能表除計量總電能使用量外，還計量不同電價時間段使用的電能量使用量，不同電價時間段使用量每計量一個單位，就用一個單位的適用電價減扣，減扣后的剩余電費單獨保存和顯示。
7.根據(jù)權利要求1所述用戶所交納的電費金額先按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫后，再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道輸至智能電能表內，智能電能表處理判定后將符合約定的電費金額加上剩余金額存放在電能表內，供使用電能量時消費，其特征是: a、用戶每次所交納的電費金額至少生成本次購電金額和累計購電金額進行保存和下傳， b、管理中心將下傳的信息打包加密后才下傳， C、智能電能表在接收到交費信息包后，先驗證信息包的目的地址是否與該智能電能表地址一致，再至少驗證:本次購電金額加智能電能表內累計購電金額之和是否等于下傳累計購電金額，相等則接收并保存新的累計購電金額，不相等拒收， d、智能電能表內的累計購電金額減去每種適用電價時段計量的電能量應減扣的金額，余額作為剩余電費金額保存在智能電能表內，供繼續(xù)消費電能量時使用并送顯示。
8.一種基于物聯(lián)網(wǎng)的用電管理方法，至少有以下包括步驟和特征步驟: 第一包括步驟，建立至少有管理中心、集中器、智能電能表、信道、應急處理網(wǎng)點的一個系統(tǒng)裝置，其中管理中心至少有數(shù)據(jù)庫、與集中器通信的前置機、短信服務平臺、語音服務平臺、第三方支付平臺， 第二特征步驟，在集中器和主站中設計有這樣的程序模塊:當集中器讀取的智能電能表剩余電費低于設定值時會上報主站，主站根據(jù)上報內容經(jīng)判別后通過短信服務平臺向用戶發(fā)出包含剩余電費低值提示信息的短信， 第三特征步驟，在有內部通信網(wǎng)絡或系統(tǒng)授權通信網(wǎng)絡的地方，按需要建有應急處理網(wǎng)點，讓應急處理網(wǎng)點能接收來自管理中心應急處理命令，收到應急處理命令后再通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換， 第四特征步驟，將用戶交納的使用電能量所需要的電費金額設計為:先將用戶交納的電費金額按約定保存在管理中心數(shù)據(jù)庫中，然后再生成約定的數(shù)據(jù)包通過信道發(fā)送到智能電能表內，智能電能表處理后將符合約定的電費金額加上原有的剩余電費金額存放在表內，供電能量消費時使用， 第五特征步驟，在管理中心建立有管理系統(tǒng)電價管理的菜單和程序:管理中心能根據(jù)需要向智能電能表下達調價命令， 第六特征步驟，管理中心設計有語音服務平臺:能在用戶使用充值卡充值時提供充值提示語音服務， 第七特征步驟，管理中心設計有交換、處理來自第三方支付平臺的電費信息處理程序模塊和管理軟件，第三方支付平臺向用電客戶提供在第三方存款帳戶中劃轉電費的業(yè)務服務。
9.根據(jù)權利要求8所述應急處理網(wǎng)點能自動接收由管理中心根據(jù)需要下達的應急處理命令，收到命令后再通過介質用人工方式將應急處理信息與智能電能表進行交換，其特征是:應急處理網(wǎng)點值班人員使用帶紅外通信信道的介質，將應急處理信息下載到介質中后，到現(xiàn)場通過紅外信道和智能電 能表交換信息。
【文檔編號】G07F15/10GK103559760SQ201310554513
【公開日】2014年2月5日 申請日期:2013年11月11日 優(yōu)先權日:2013年11月11日
【發(fā)明者】潘之凱 申請人:潘之凱