专利名称：水电气能源消耗综合管理系统(无线遥控多功能自动电表)的制作方法
以一种新式电表——无线遥控多功能自动电表(以下简称本表)为终端设备组成的新系统水电气能源消耗综合管理系统(以下简称本系统)，将现代机械与电子通信技术相结合，通过内设技术装置的灵活运转，可以对水、电、气(煤气、暖气)、视(以下简称水电气)等能源消耗使用情况进行全天候监控。它可以置于动力电源和现有通信能力到达的地方，包括车间、住宅、办公楼、商厦等建筑设施，不仅为主、客户双方监测能源消耗使用情况提供依据，免去登门查表的烦难，而且具有遥控开关、安全告警、自动结算、有线和无线通信等多种功能，为现代能源消耗和物业管理及用户通信联络提供方便。
水电气是工农业生产和日常居民生活不可缺少的能源设施。它们通过管道、线路等运载方式源源不断地向用户输送。对于供应者和用户来说，时刻需要了解它们的消耗使用情况，定期或不定期进行检测和费用结算。水电气的运载输送、消耗使用、检查观测、费用结算是能源和物业管理必要的工作步骤，同时也是企业和用户管理的一大难题。
现代通信采用光电和无线电技术，数字蜂窝网络覆盖全球，呈现集团通信、个人通信的发展趋势。固定和移动电话设施遍及城乡，成为人们日常生活中十分便捷的通信工具。家庭和企业是社会的细胞，不仅要对各种能源进行消耗消费，而且随着市场经济的发展，通信联络日趋频繁。因此，为家庭和企业提供一种多功能的通信设施，既节约能源，又避免重复建设，是社会发展进步要求和体现。
本表既是一种多功能测量、遥控工具，也是一种多功能通信、计费工具，有效利用现代通信网络资源，为现代企业管理和家庭建设服务。
目前水电气使用管理过程是这样的首先，相关能源供应商根据用户需求，将水电气运送到使用地点，在出口处安上水表、电表、煤气表等计量装置，以便观测计算使用量。当用户打开水电气使用开关，能源开始消耗，表针随之运转。当使用到一定期限，供应商派员到现场进行观测、记录，为实施结算采集数据；根据能源消耗情况，用户主动或被通知到相关营业窗口交费(有的是登门收费)。供暖消费与上述情况有所不同。每逢冬季，暖气费是一次性向用户收取的。一方面供暖是分片分布的，使供应部门难以采取监控措施；另一方面，供暖过程不分时间长短，温度冷热，一律收取同样的费用。有线电视每年向用户收费一次，而对于用户千变万化的收视情况无从了解和控制。一般住宅和办公电话只能呼叫，不能计费，由于费用方面的问题，甲乙双方时有争议发生。
这个过程是一个周期性运转和管理过程，涉及到千家万户。有谁不需要消耗能源呢？但这个过程既简单又复杂，供应者需要同千千万万个消费者周期性打交道，难免不出现这样或那样的服务问题、质量问题、安全问题、权益问题。
服务问题登门查表难。住户不在，便无法观测。观测时有不准，不多即少。营业网点少，许多用户上门交费不方便。质量问题对水电气供应质量只能靠用户反映，而无法自动监测。安全问题当传输设施、仪表发生故障，亦须入为报告，难以直接监控。用户对登门查表者有疑虑，因之时有冒充作案事件发生。查表员对用户不爱开门有意见，进屋后人身安全亦非完全保障。权益问题结算不准，有损用户利益；欠费不缴，有损商家利益。对千差万别的用户行为不能实时控制，主客双方缺乏一致性。
为此，需要一种先进的设施和方法来取代和改进现行的设施和方法，这就是本系统。本系统是一种由现代机械、电子通信技术与无线电(移动通信)网络构成的统一体，包括硬件、软件和传输载体的组合。
本表是一种无线遥控多功能自动电表。它的“多功能”体现在以下几个方面1、一表多用。监测数据分别取自水、电、气、视、话流动现场，在一块表上予以显示，观测检验十分方便。
2、一用多显。利用终端按键遥控器控制，可以交替显示本期表指针数(总使用量)，上期表指针数(前期总使用量)，以及相抵之后的本期使用量，相对预付金额和结余金额的预计使用量。不仅可以显示能量指标，而且能够显示金额指标。对预缴、应缴、实缴、总缴、欠缴、结余金额结合表针指数分别予以显示。供暖可以显示暖气、室内温度，供暖次数、时长及其使用费指标供视可以显示频道转换率等可用指标，以便对用户需求进行分析。对通话按不同费率累加计费，综合显示。
3、一数多传。将各类数据用无线电讯号传至相关供应、监控和结算单位，以便适时采取相应措施。
4、遥控监测。到期不必派人上门查表，由监控中心对能源消耗状态、设备开关状态、用户使用状态进行直接和间接遥控。
本表外部结构如图一所示。其中1为表实体，2显示屏，3显示数据，4控制按钮，5插卡口，6有线线路；7无线线路；8供应电源；9信号线；10监控器；11手动遥控器。
水电气视话数据显示在显示屏上，通过按钮和遥控器控制读取各项数据。电源线分为供应电源和使用电源。供应电源来自供电线路，经过电表流向负载。使用电源从电表流出，分别向负载输入。负载包括消耗电能的各种电气、照明设施及本表附属设备——监控器。监控器有以下几种电流监控器(F)、水流监控器(L)、气流监控器(Q)、热流监控器(R)、视流监控器(Y)、话流监控器(H)。信号线从电表连向监控器，采集相关数据。因为电流数据直接从电能消耗得来，话流数据直接从用户拨号得来，故不必另外装设信号线，终端表示用电设施与话机。各种数据除可在显示屏上读取外，还能转换成无线讯号向空中发射，供遥控中心接收。
本系统工作流程如图二所示。
下面以水流为例说明本系统监控运行过程水从水源S流出，经管道1向用户输送。到达用户后必先经过水流监控器L，开关打开，水从水管6流出。水流推动监控器运转，产生电信号，经信号线9-10向本表B传送。本表据以计算、存储并显示相关数据，转换成无线信号经15-16向无线收讯系统W发射。收讯系统17-18收到无线信号，经数据交换系统向自来水监控中心S传递。监控中心据以采取相应措施。如通过无线发讯系统发回如下信号将水表清零；修改费率；催费通知；控制水流监控器开关，打开或关闭水源等。水流监控器必须接通本表引出的电源和信号线才能正常工作。否则是关闭的，水不能从水管流出。即便从它处接通电源，不与信号相配合，也是无济于事的。因此，只要控制电源信号，即可控制用水状态。若发生故障(如长流水)，水流监控器和本表会迅速作出反应，向用户和监控中心报警。
水流监控器(L)设在自来水管道用户进口处；气流监控器(Q)设在煤气管道用户进口处；热流监控器(R)设在暖气管道用户进口处；电流监控器(F)和话流监控器(H)设在表内(图中F为电流监控器拉出表外状态)；视流监控器设在电视机内(或进出口处)。监控器作用是受控打开或关闭水电气流开关；随水电气流动产生机械和电子信号向本表输送；直接指示能源消耗量信息。
插卡口本表专用磁卡。作用是启动本表开始工作；向中心反馈用户号码(本表身份证)，建立帐户；激活表内各项开关按钮功能；受控打开闭锁开关，向监控器馈电，开始工作；受中心控制打开信号源，将表内存储数据向中心传送。当不插入专用卡时，本表和监控器均呈关闭状态。
无线接入本表具有移动通信功能，采用子母机形式实施通信联络。母机设于本表之中，子机可以携持漫游。子母机采用表面相同而实质不同的电话号码，直达通话而互不干扰。同时本表备有连机插口，任一台标准有绳电话机可以接入本表变成固定式子机使用。
有线接入在移动通信尚未到达地区，可以利用固定电话通信系统传递本表信号。电话外线必先与本表连接，然后用子机形式连入室内。以外线控制内线的方式采集本表数据，而不必用户参与操作。
自动计费本表根据监控器反馈信号自动累积数据，监控中心可以定期或随时发射信号读取表中数据，据以进行费用结算。并通过联网方式将结算结果通知银行，从用户专用存款帐户支付相关费用。
自控电表当没有任何通信方式可供连接时，供应商授权此表变成自控电表，插入专用磁卡即可工作，各项计费数据包含在一张磁卡上，几个部门之间定期进行费用结算与摊分。磁卡金额预置为0时，自动告警提示用户进行换卡操作。
权利要求
1.本发明是一个水电气能源消耗综合管理系统，将居民水电气视流管理与现代电子通信技术相结合，通过特制的无线遥控多功能自动电表采集和收发能源消耗数据及安全使用状态信息，为社会能源消耗管理和自动结算服务。
2.如权利要求1所述的水电气能源消耗综合管理系统，将水、电、气、视流能源消耗管理和现代通信方式融为一体，将能源消耗数据控制中心与通信网络接通，实时传递能源监控和反馈信号，据以进行数理统计和费用结算。
3.如权利要求1所述的水电气能源消耗综合管理系统，以特制的无线遥控多功能自动电表为终端设备，将本表及水电气视流监控器接入外线管道和内线管路接口，进行现场能源消耗和安全使用情况监测。监控器将机械旋转信号转换成电子信号向本表传递，本表接收、存储、计算、显示使用量、费用额度及安全指标，转换成无线或有线讯号向系统发送。
4.如权利要求3所述的无线遥控多功能自动电表，由外接电源、信号线、显示屏、控制按钮、插卡口、遥控器、监控器；内置信号接收、存储、计算、显示、发送装置所组成，终端显示并收发系统监控信号。
5.如权利要求3所述的无线遥控多功能自动电表，具有无线和有线通信联络装置；本表以母机形式并接子机，子机可携持移动漫游通信，任一标准普通话机可以接入本表实施固定通信并自动计费。
6.如权利要求3所述的无线遥控多功能自动电表，在不具备无线和有线通信能力条件下，可以授权转换为自控电表，通过插卡口插入专用磁卡自动运行，进行水电气视流现场监测和费用自动结算。
全文摘要
以一种新式电表——无线遥控多功能自动电表为终端设备组成的新系统:水电气能源消耗综合管理系统,将现代机械与电子通信技术相结合,通过内设技术装置的灵活运转,可以对水、电、气(煤气、暖气),视等能源消耗和安全使用情况进行全天候监控。它可以置于动力电源和现有通信能力到达的地方,包括车间、住宅、办公楼、商厦等建筑设施,不仅为主、客双方监测能源使用情况提供依据,免去登门查表的烦难,而且具有遥控开关、安全告警、自动结算、无线和有线通信等多种功能,为现代能源消耗和物业管理及用户通信联络提供方便。
文档编号G01D1/00GK1334441SQ0011067
公开日2002年2月6日 申请日期2000年7月18日 优先权日2000年7月18日
发明者曲振兴 申请人:曲振兴