一种计量表的计费阀控系统和方法与流程

本发明涉及微电子仪表技术领域，尤其涉及一种计量表的计费阀控系统和方法。

背景技术：

目前，市面上采用的燃气表大致为普通燃气表(普表)和ic卡表，普表采用计数字轮显示燃气总用量，其不能实现阀控功能，给各燃气公司对燃气表的管理及收费带来诸多不便，不仅给燃气公司的工作人员带来工作负担，而且还增加了运营成本；而比普表智能的卡表，虽然可以实现阀控，但目前卡表采用的是预付费方式，即用户预先对ic卡进行充值，再将ic卡插到燃气表上，由此完成用户对燃气的预购，待预购燃气用完时，自动关阀。ic卡表不足之处在于不能实现阶梯计费，以及无法实现对燃气表的有效监控，无法满足政府倡导的节约能源要求。

因此，如何实时对燃气表进行阀控，提高用气效率，节约能源是亟待解决的技术问题之一。

技术实现要素：

本发明实施例提供一种计量表的计费阀控系统和方法，用以实现对计量表的阀门进行控制和节约能源。

本发明实施例提供一种计量表的计费阀控系统，包括服务平台和至少一个计量表，每一计量表通过无线远传方式与所述服务平台进行通信，其中：

所述服务平台，用于在接收到每一计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定该计量表本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，向该计量表发送阀门控制指令

所述计量表，用于通过无线远传方式向所述服务平台上报本次计量示数；以及接收所述服务平台发送的阀门控制指令，并根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。

本发明实施例提供一种计量表的计费阀控方法，包括：

在接收到计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定所述计量表本次结算后的余额信息；

将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；

根据所述比较结果，向所述计量表发送阀门控制指令，触发所述计量表根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。

本发明有益效果：

本发明实施例提供的计量表的计费阀控系统和方法，在接收到计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定所述计量表本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，向所述计量表发送阀门控制指令，触发所述计量表根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。采用本发明提供的方法，实现了对计量表的有效管理，通过对计量表的阀门进行控制，实现了能源的节约。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例一提供的计量表的计费阀控系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的计量表的计费阀控方法的流程示意图；

图3为本发明实施例二提供的计量表的计费阀控方法的另一流程示意图；

图4a本发明实施例三提供的计量表的结构示意图之一；

图4b本发明实施例三提供的计量表的结构示意图之二；

图4c为发明实施例三提供的计量表的结构示意图之三。

具体实施方式

本发明实施例提供一种计量表的计费阀控方法和系统，用以实现对计量表的阀门进行控制和节约能源。

本发明实施例提供的计量表的计费阀控系统的工作原理如下：首先计量表中的控制模块定时向数据采集模块发送数据采集指令，使得采集模块在接收到数据采集指令后，采集计量表的本次计量示数；然后将其发送给控制模块，由控制模块将所述计量示数发送给计量表中的无线通信模块，再由所述无线通信模块通过无线远传方式将所述计量示数上报给服务平台；服务平台在接收到计量表通过无线远传方法上报的本次计量表示数后，根据所述计量示数确定所述计量表本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，向所述计量表发送阀门控制指令，触发所述计量表根据所述阀门控制指令对阀门进行控制，至此，实现对计量表的阀门进行控制，进而实现对计量表的有效管理。

需要说明的是，本发明实施例涉及的计量表可以为燃气表或水表等，为了描述方便，本发明实施例以计量表为燃气表为例进行说明。

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

实施例一

如图1所示，为本发明实施例一提供的计量表的计费阀控系统的结构示意图，包括：服务平台11和至少一个计量表12，每一计量表12通过无线远传方式与所述服务平台11进行通信，其中：

所述服务平台11，用于在接收到每一计量表12通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定该计量表12本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，向该计量表12发送阀门控制指令；

所述计量表12，用于通过无线远传方式向所述服务平台11上报本次计量示数；以及接收所述服务平台11发送的阀门控制指令，并根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。

具体实施时，所述计量表12，可以实时或周期性地向服务平台11上报本次计量表的计量示数，具体地，所述上报周期可以由服务平台11和计量表之间预先约定好。

较佳地，由于同一时间可能有多个计量表12向服务平台11发送计量示数，为了对计量表上报的计量示数进行区分，计量表12在上报计量示数的同时还可以携带该计量表的计量表标识，所述计量表标识可以为计量表的设备型号；或者服务平台11可以统一为首次接入该服务平台11的所有计量表统一编号，然后将编号作为计量表标识发给接入的各个计量表12，使得计量表12再次向服务平台11发送计量示数时，携带服务平台11为该计量表12分配的计量表标识，由此实现服务平台11对计量表12的识别，进而执行后续管理计量表12的操作。

较佳地，所述计量表12包含各个模块，由各个模块实现计量示数的采集和发送，具体包括控制模块、数据采集模块、无线通信模块、阀门和显示屏等，所述控制模块，用于实时或周期性地向数据采集模块发送数据采集命令，数据采集模块在接收到数据采集命令后，采集本次被测对象燃气的用量，即计量示数，并将所述计量示数反馈给控制模块，控制模块在接收到计量示数后，一方面将所述计量示数通过无线通信模块发送给服务平台，另一方面还会驱动显示屏显示计量表的计量示数，所述计量示数为用户当前用量，例如用户当前用燃气量等。

进一步地，服务平台11在根据比较结果，通过无线远传方式向计量表12发送阀门控制指令后，计量表12中的无线通信模块在接收到阀门控制指令后，向控制模块转发所述阀门控制指令，由控制模块实现对阀门的控制。

较佳地，所述控制模块与阀门之间还可以设置一个阀门驱动电路，以及控制模块在接收到阀门控制指令后，向阀门驱动电路发送相应的驱动指令，由所述阀门驱动电路实现对阀门的控制，例如开启或关闭。

具体地，所述控制模块可以为arm微处理器；所述数据采集模块可以为数据传感装置，有该数据传感装置实现对被测对象用量的采集；所述无线远传模块，可以包括ble(bluetoothlowenergy，蓝牙)通信模块、低功耗wifi(wirelessfidelity，无线保真)通信模块或者zigbee通信模块中的至少一种；所述显示屏可以为led(lightemittingdiode，发光二极管)显示屏或者lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示)显示屏。

较佳地，所述服务平台11，具体用于如果所述比较结果为所述余额信息不大于预设金额阈值，则向所述计量表12发送阀门关闭指令；以及

所述计量表12，具体用于在接收到所述阀门关闭指令后，根据所述阀门关闭指令关闭所述计量表的阀门。

本发明实施例中服务平台11可以设置一个最低费用阈值c，将其作为预设金额阈值，当确定出所述余额信息不大于最低费用阈值c时，表示用户余额不足，需要缴费，为了有效提醒用户，则向计量表12发送阀门关闭指令，由此用户下次在用燃气时，发现没有燃气则会及时充值。

进一步地，所述服务平台11，还用于在确定出所述计量表12的阀门处于关闭状态时，如果检测到针对所述计量表12的充值缴费操作，确定充值缴费后所述计量表的余额信息；以及如果确定出所述充值缴费后所述计量表12的余额信息大于预设金额阈值，则向所述计量表发送阀门开启指令；

所述计量表12，还用于在接收到所述阀门开启指令后，根据所述阀门开启指令开启所述计量表的阀门。

具体实施时，服务平台11会记录每一计量表12当前余额信息，通过判断所述余额信息与预设金额阈值的大小，获知计量表12的阀门状态。如果确定出所述阀门处于关闭状态，则服务平台11会定时检测是否发生针对计量表12的充值缴费操作，如果存在，则判断缴费后余额信息与预设金额阈值的大小关系，如果确定出所述缴费后余额信息大于预设金额阈值，则表明用户购买了足够的燃气，则向计量表12发送阀门开启指令；以及所述计量表12在接收到阀门开启指令后，开始所述计量表12的阀门。

优选地，所述服务平台11，具体用于如果所述比较结果为所述余额信息大于预设金额阈值，则向所述计量表12发送保持阀门不变指令或者不发送指令；以及所述计量表11，具体用于如果接收到保持阀门不变指令，则保存当前阀门状态不变，待下一个上报周期到达时，继续向服务平台11发送计量表的本次计量示数，由服务平台11根据上报的计量示数执行下一个周期的阀门控制过程。

较佳地，为了实现阶梯计费，有效节约能源，所述服务平台11，具体用于根据所述计量示数，确定所述计量示数所属的用量梯度；并按照以下公式确定所述计量表本次结算后的余额信息：

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

n表示所述计量示数所属的用量梯度；

ai表示第i个用量梯度对应的用量上限值，且a0＝0；

xi表示第i个用量梯度对应的用量单价；

b表示所述计量表上报的本次计量示数。

所谓阶梯计费，即差异化收费，将户均用气量设置为若干分段或分档次计费，且每一级收费标准不一，具体内容为第一阶段为基数气量，此阶段气量较少，气价也较低；第二阶段气量较高，气价也较高；第三阶段气量更高，气价也更高，随着用户消费气量的增长，每方气价逐级递增，对居民用气实行递增气价可以提高能源效率。通过分段气量可以实现细分市场的差别定价，提高用气效率，节约能源。

当然，本发明实施例提供的计量表的计费阀控系统，同样适用于非阶梯计费，计费操作相对简单，即：所述服务平台，还用于根据所述计量示数按照下述公式确定所述计量表本次结算后的余额信息：

y＝m-b*x

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

b表示所述计量表上报的本次计量示数；

x表示用量单价。

本发明实施例提供的计量表的计费阀控系统，服务平台11在接收到计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数，按照阶梯计费公式确定所述计量表本次结算后的余额信息；然后判断所述余额信息是否小于等于预设金额阈值，如果判断结果为是，则向所述计量表发送阀门关闭指令，使得计量表在接收到阀门关闭指令后，关闭所述计量表的阀门，由此不仅实现了对计量表阀门的控制，还实现了阶梯计费，在一定程度上有效节约了能源。

实施例二

如图2所示，为本发明实施例二提供的计量表的计费阀控方法的流程示意图，可以包括以下步骤：

s11、在接收到计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定所述计量表本次结算后的余额信息。

具体实施时，在执行步骤s11时，为了实现阶梯技术，有效节约能源，本发明可以执行下述步骤：

步骤一：根据所述计量示数，确定所述计量示数所属的用量梯度。

步骤二：按照公式下述确定所述计量表本次结算后的余额信息。

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

n表示所述计量示数所属的用量梯度；

ai表示第i个用量梯度对应的用量上限值，且a0＝0；

xi表示第i个用量梯度对应的用量单价；

b表示所述计量表上报的本次计量示数。

当然，本发明同样适用于非阶梯计费，具体可以根据所述计量示数按照下述公式确定所述计量表本次结算后的余额信息：

y＝m-b*x

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

b表示所述计量表上报的本次计量示数；

x表示用量单价。

s12、将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果。

具体实施时，可以判断所述余额信息与预设金额阈值的大小，其中，所述预设金额阈值可以为服务平台(如运营商)设置的一个最低费用阈值c。

s13、根据所述比较结果，向所述计量表发送阀门控制指令，触发所述计量表根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。

具体实施时，如果所述比较结果为所述余额信息不大于预设金额阈值，则向所述计量表发送阀门关闭指令，触发所述计量表根据所述阀门关闭指令关闭所述计量表的阀门。

进一步地，本发明实施例二提供的方法，还包括图3所示的流程，包括以下步骤：

s21、在确定出所述计量表的阀门处于关闭状态时，判断是否检测到针对所述计量表的充值缴费操作，如果是，则执行步骤s22；否则继续执行步骤s21。

s22、确定充值缴费后所述计量表的余额信息；

s23、判断所述充值缴费后所述计量表的余额信息是否大于预设金额阈值，如果是，则执行步骤s24；否则继续执行步骤s21。

s24、向所述计量表发送阀门开启指令，触发所述计量表根据所述阀门开启指令开启所述计量表的阀门。

具体实施时，服务平台在确定出计量表的余额小于预设金额阈值时，则实时或定时判断是否检测到针对所述计量表的充值缴费操作，如果存在，则确定缴费后计量表的余额信息，并继续判断缴费后余额信息是否大于预设金额阈值，如果大于则表明可以向用户继续提高燃气，即向计量表发送阀门开启指令，使得计量表在接收到阀门开启指令后，根据所述阀门开启指令开启阀门；服务平台如果未检测到针对所述计量表的充值缴费操作，则继续检测该过程，直至检测到为止或者达到预设检测次数为止；以及服务平台在检测到针对计量表的充值缴费操作后，继续判断充值缴费后的余额是否大于预设金额阈值，如果不大于则继续检测针对计量表的充值缴费操作，直至确定出充值缴费后的余额大于预设金额阈值。

本发明实施例提供的计量表的计费阀控方法，在接收到计量表通过无线远传方式上报的本次计量示数后，根据所述计量示数确定所述计量表本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；根据所述比较结果，向所述计量表发送阀门控制指令，触发所述计量表根据所述阀门控制指令对阀门进行控制。采用本发明提供的方法，实现了对计量表的有效管理，通过对计量表的阀门进行控制，实现了能源的节约。

实施例三

本发明实施例三在实施例一和实施例二的基础上提供一种计量表，其结构示意图参考图4a所示，包括：控制模块31、无线通信模块32和阀门33，所述控制模块31分别与所述无线通信模块32和所述阀门33相连，其中：

所述控制模块31，用于在获得本次计量示数后，将获得的本次计量示数发送给所述无线通信模块32；以及接收所述无线通信模块32转发的所述阀门控制指令；并根据所述阀门控制指令对所述阀门33进行控制；

所述无线通信模块32，用于在接收到本次计量示数后，向服务平台上报本次计量示数；以及在接收到所述服务平台发送的阀门控制指令后，将所述阀门控制指令转发给所述控制模块，其中，所述阀门控制指令为所述服务平台按照下述方法确定并发送的：在接收到本次计量示数后，根据所述计量示数确定计量表本次结算后的余额信息；将所述余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；并根据所述比较结果确定并发送所述阀门控制指令。

具体实施时，所述控制模块31，用于实时或周期性地获取计量表的计量示数，然后将获得的计量示数经无线通信模块32转发给服务平台。

较佳地，所述计量表，还包括：数据采集模块34，参考图4b所示，其中：

所述控制模块31，具体用于按照下述方法获得本次计量示数：向所述数据采集模块34发送数据采集指令；以及接收所述数据采集模块34发送的本次计量示数。

具体实施时，所述控制模块31，用于实时或周期性地向数据采集模块34发送数据采集指令，数据采集模块34在接收到数据采集指令后，采集本次被测对象燃气的用量，即计量示数，并将所述计量示数反馈给控制模块31，控制模块31由此获得计量表的计量示数；以及控制模块31在接收到计量示数后，将所述计量示数通过无线通信模块32发送给服务平台。

较佳地，所述计量表，还包括显示屏35，参考图4c所示，其中：

所述显示屏35，用于显示所述控制模块31发送的计量示数。

具体实施时，控制模块31在接收到计量示数后，另一方面还会驱动显示屏35显示计量表的计量示数，所述计量示数为用户当前用量，例如用户当前用燃气量等。

较佳地，所述控制模块31与阀门33之间还可以设置一个阀门驱动电路，以及控制模块在接收到阀门控制指令后，向阀门驱动电路发送相应的驱动指令，由所述阀门驱动电路实现对阀门的控制，例如开启或关闭。

具体地，所述控制模块31可以为arm微处理器；所述数据采集模块34可以为数据传感装置，有该数据传感装置实现对被测对象用量的采集；所述无线远传模块12，可以包括ble(bluetoothlowenergy，蓝牙)通信模块、低功耗wifi(wirelessfidelity，无线保真)通信模块或者zigbee通信模块中的至少一种；所述显示屏15可以为led(lightemittingdiode，发光二极管)显示屏或者lcd(liquidcrystaldisplay，液晶显示)显示屏。

所谓阶梯计费，即差异化收费，将户均用气量设置为若干分段或分档次计费，且每一级收费标准不一，具体内容为第一阶段为基数气量，此阶段气量较少，气价也较低；第二阶段气量较高，气价也较高；第三阶段气量更高，气价也更高。随着用户消费气量的增长，每方气价逐级递增，对居民用气实行递增气价可以提高能源效率，通过分段气量可以实现细分市场的差别定价，提高用气效率，节约能源。

较佳地，为了实现阶梯计费，所述无线通信模块32接收到的所述阀门控制指令为所述服务平台根据所述计量示数，确定所述计量示数所属的用量梯度；并按照下述公式确定所述计量表本次结算后的余额信息后确定的：

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

n表示所述计量示数所属的用量梯度；

ai表示第i个用量梯度对应的用量上限值，且a0＝0；

xi表示第i个用量梯度对应的用量单价；

b表示所述计量表上报的本次计量示数。

当然，本发明也可以实现非阶梯计费，即所述无线通信模块32接收到的所述阀门控制指令为所述服务平台根据所述计量示数按照下述公式确定所述计量表本次结算后的余额信息后确定的：

y＝m-b*x

其中，y表示所述计量表的本次余额信息；

m表示上一次结算后的余额信息；

b表示所述计量表上报的本次计量示数；

x表示用量单价。

进一步地，所述无线通信模块32，具体用于在接收到所述服务平台发送的阀门关闭指令后，将所述阀门关闭指令转发给所述控制模块31，其中，所述阀门关闭指令为所述服务平台如果确定出所述比较结果为所述余额信息不大于预设金额阈值时发送的；

所述控制模块31，具体用于在接收到所述无线通信模块转发的所述阀门关闭指令后，根据所述阀门关闭指令关闭所述阀门33。

较佳地，所述无线通信模块32，还用于在接收到所述服务平台发送的阀门开启指令后，将所述阀门开启指令转发给所述控制模块31，其中，所述阀门开启指令为所述服务平台在确定出所述计量表的阀门处于关闭状态时，如果检测到针对所述计量表的充值缴费操作，确定充值缴费后所述计量表的余额信息；以及如果确定出所述充值缴费后所述计量表的余额信息大于预设金额阈值时发送的；

所述控制模块31，还用于在接收到所述阀门开启指令后，根据所述阀门开启指令开启所述阀门33。

本发明实施例三提供的计量表，包括：控制模块、无线通信模块和阀门，所述控制模块分别与无线通信模块和阀门相连，其中：控制模块，用于在获得本次计量示数后，将本次计量示数通过无线通信模块发送服务平台；以及接收服务平台经无线通信模块转发的阀门控制指令；并根据阀门控制指令对阀门进行控制，其中，阀门控制指令为服务平台按照下述方法确定并发送的：在接收到本次计量示数后，根据计量示数确定计量表本次结算后的余额信息；将余额信息与预设金额阈值进行比较，得到比较结果；并根据比较结果确定并发送阀门控制指令。采用本发明提供的方法，实现了对计量表的有效管理，通过对计量表的阀门进行控制，实现了能源的节约。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。