CN105741433A - 一种智能电费管理*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电费管理***，包括智能电表、无线传感器网络、计费中心、智能终端；所述智能电表用于对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息；所述无线传感器网络连接各电器或其它任意用电单元；所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据。本发明的***不仅提供缴费功能，还能即时方便地查询缴费结果、是否购电成功，支持用户智能化地查询用电信息和缴费历史，用户能够结合用电情况对电器的工作进行灵活控制，优化电器的使用，实现绿色节能。

Description

一种智能电费管理***

技术领域

本发明涉及电费管理领域，特别是基于无线传感器网络、智能家居的智能电费管理***。

背景技术

现有技术中，用户只能通过银行或电网公司的营业厅进行缴费，使用电卡购电并在电表中插卡激活，或者由银行代缴费，或者通过抄表工代收电费，而用户如果想查询其历史用电信息，也只能去营业厅打印详单，给用户带来诸多不便。由此可见，传统的电费管理和服务方式都存在着一定的局限性和服务缺陷，不仅不方便用户查询用电情况和缴费历史，而且使供电部门的电费缴费管理效率低下，影响了广大用户对供电部门的服务满意度。

最近已有部分地区支持用户通过网络方式缴费，然而也仅提供缴费功能，不能即时方便地查询缴费结果、是否购电成功，也不支持用户智能化地查询用电信息和缴费历史。用户更无法结合用电情况对电器的工作进行灵活控制，难以优化电器的使用，难以实现绿色节能。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供一种智能电费管理方***和方法，便于用户查询和缴纳电费，监控用电情况，并能根据各种用电信息对电器进行灵活控制。

一种电费管理***，包括智能电表、无线传感器网络、计费中心、智能终端；所述智能电表用于对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息；所述无线传感器网络连接各电器或其它任意用电单元；所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据；

其特征在于，还包括控制中心或智能网关；

所述各电器或其它任意用电单元通过无线传感器网络与控制中心或智能网关通信，将其用电信息发送给控制中心或智能网关，接收控制中心或智能网关的指令，根据指令内容决定进行正常工作、低功率工作或停止工作；

所述控制中心或智能网关通过无线传感器网络接收所述各电器或其它任意用电单元发送的信息，根据这些信息分析其工作和耗电情况，形成各种分析图表或文字，通过有线或无线方式发送给智能终端，接收智能终端的指令，通过无线网络对所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作的控制；

所述智能终端通过有线或无线方式与所述控制中心或智能网关通信，接收控制中心或智能网关发送的信息，向控制中心或智能网关发送指令，从而通过控制中心或智能网关控制所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作。

优选地，所述控制中心或智能网关还可与所述计费中心通信，通过绑定所述智能电表，随时或定时从计费中心接收用电量、用户电费余额、用户缴费历史等信息。

优选地，所述控制中心或智能网关保存从计费中心获得的信息，对这些信息和/或从所述无线传感器网络获得的信息进行加工，形成各种分析图表或文字，以供用户通过所述智能终端进行查询和管理。

优选地，所述控制中心或智能网关与所述计费中心、所述智能终端通过安全加密方式进行通信，以防止用电信息泄露。

优选地，所述智能终端可通过所述控制中心或智能网关与所述计费中心通信，或者直接与所述计费中心通信，使得用户能够利用所述智能终端上缴电费，并查看各种历史用电、价格和扣费、缴费信息。

优选地，所述控制中心或智能网关包括一管理平台，该管理平台包括用电信息记录模块、电价设置模块、电费计算模块、用电预定模块和传输接口。

一种电费管理方法，应用于上述任一电费管理***，所述***包括智能电表、无线传感器网络、计费中心、智能终端；所述智能电表用于对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息；所述无线传感器网络连接各电器或其它任意用电单元；所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据；

其特征在于，还包括控制中心或智能网关；

所述各电器或其它任意用电单元通过无线传感器网络与控制中心或智能网关通信，将其用电信息发送给控制中心或智能网关，接收控制中心或智能网关的指令，根据指令内容决定进行正常工作、低功率工作或停止工作；

所述控制中心或智能网关通过无线传感器网络接收所述各电器或其它任意用电单元发送的信息，根据这些信息分析其工作和耗电情况，形成各种分析图表或文字，通过有线或无线方式发送给智能终端，接收智能终端的指令，通过无线网络对所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作的控制；

所述智能终端通过有线或无线方式与所述控制中心或智能网关通信，接收控制中心或智能网关发送的信息，向控制中心或智能网关发送指令，从而通过控制中心或智能网关控制所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作。

优选地，所述控制中心或智能网关还可与所述计费中心通信，通过绑定所述智能电表，随时或定时从计费中心接收用电量、用户电费余额、用户缴费历史等信息。

优选地，所述控制中心或智能网关保存从计费中心获得的信息，对这些信息和/或从所述无线传感器网络获得的信息进行加工，形成各种分析图表或文字，以供用户通过所述智能终端进行查询和管理。

优选地，所述控制中心或智能网关与所述计费中心、所述智能终端通过安全加密方式进行通信，以防止用电信息泄露。

优选地，所述智能终端可通过所述控制中心或智能网关与所述计费中心通信，或者直接与所述计费中心通信，使得用户能够利用所述智能终端上缴电费，并查看各种历史用电、价格和扣费、缴费信息。

优选地，所述控制中心或智能网关包括一管理平台，该管理平台包括用电信息记录模块、电价设置模块、电费计算模块、用电预定模块和传输接口，通过这些模块或接口实现电费管理。

附图说明

图1为本发明实施例的示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚、明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明所提供的智能电费管理***包括用电设备、智能电表、无线传感器网络、控制中心或智能网关、计费中心、智能终端等设施。

所述智能电表可以采用现有技术中的常见电表，对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息，本发明对此不做限制。

所述无线传感器网络连接各用电设备与智能网关。用电设备可以自带无线传感器，例如现有智能家居中支持无线传感器的冰箱、空调、电视等，也可以通过智能开关的方式外接到用电设备。所述智能开关可包括电能侦测单元和通讯单元，电能侦测单元用于侦测与所述智能开关相连接的用电设备的实时用电信息，通讯单元用于接收或发送其它设备发送的控制指令或数据。本发明对该智能开关不做限制，只要支持相关功能即可。

所述控制中心或智能网关可以采用独立的设备来实现，或者与常见的网关或交换机或路由器兼容，既能实现本发明所述的功能，也能实现常见的交换或路由功能，例如，可以通过有线方式连接以太网、ADSL网络、光通信网络，或者以无线方式接入WiFi网络、WiMax网络等，并能作为接入点为其它设备提供上网功能。为简单起见，下面控制中心或智能网关都以智能网关来代替。所述智能网关通过无线传感器网络与各用电设备连接，可以通过所述无线传感器网络接收用电设备的信息，例如安装于用电设备上的无线传感器所监控的用电设备的工作情况，例如是否正常工作、工作电压、工作电流、工作时长等等。智能网关通过无线传感器网络接收用电设备发送的信息，并按时间或接收频次保存这些信息，对这些信息进行处理，分析用电设备的工作和耗电情况，形成各种分析图表或文字，通过有线或无线方式发送给智能终端，并接收智能终端的指令，通过无线网络对所述用电设备进行正常工作、低功率工作或停止工作的控制。

具体地，所述智能网关可建立一用电设备列表，该列表可以由用户手动输入管理，或者由智能网关自动探测发现而记录，该自动探测过程可以采用现有技术中的无线网络来实现，本发明对此不做过多描述。对于该列表中的用电设备，智能网关保存其工作电压、工作电流、工作时间、工作状态等信息，并计算其耗电情况，根据电价计算其所花费的电费，并能以图表或文字的形式展现上述信息。所述电价可以由用户任意设定，或参考计费中心的规则设置，所计算的结果保存为自行计算电费。优选地，智能网关还可与计费中心通信，通过绑定所述智能电表或用户ID，随时或定时从计费中心接收用电量、花费电费、电费余额、用户缴费历史等信息。优选地，智能网关还可将自行计算电费与计费中心下发的电费做出比较，一并提供给智能终端，以供用户参考。优选地，智能网关还可设置告警功能，当所述自行计算电费与计费中心下发的电费存在较大差异时，所述智能网关可自动向用户的智能终端发出警告，提醒用户检查是否有错误。优选地，智能网关还可设置自动提醒功能，根据用户的缴费信息和电费消耗情况提醒用户及时缴费。

所述智能网关通过无线传感器网络或其它无线网络与用电设备通信，根据用户智能终端的指令，对用电设备进行相应控制。

进一步地，智能网关可包括一管理平台，该管理平台可包括用电信息记录模块、电价设置模块、电费计算模块、用电预定模块和传输接口。用电信息记录模块用于记录用电设备的耗电情况，根据无线传感器网络发送的耗电信息或计费中心下发的通过智能电表记录的耗电信息而保存用电***所消耗的电量。电价设置模块用以供设定电价信息，包括目前电价或电价计费模式。目前电价即为依据时间变化而有所波动的电价，例如夏季和冬季的用电费率不相同，此为电力公司所公布的电价，用户可利用电价设置模块设定目前电价。电价计费模式为管理者所自行设定的计费方式，例如白天和午夜的每单位电费不同，借此，管理者能利用电价设置模块调整计费方式。电费计算模块用于根据目前定价或电价计费模式，以及用电信息记录模块记录的消耗电量计算电费，还可计算用户的剩余电费等。用电预定模块用来设置用电***的预定用电金额，使用者可登入管理平台来自行设定预定用电金额，以预先控管用电状态。所述传输接口一方面用于与无线传感器网络通信，接收信息或发送指令，一方面与用户的智能终端或其它连网设备通信，接收用户的查询或控制指令，发送响应信息。

所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据。所述计费规则支持多个地区的多种定价模式，由供电部门按照当地规定进行设定。所述计费中心还可将相关信息发送给所述智能网关或所述智能终端。

所述智能终端通过有线或无线方式与所述智能网关通信，接收智能网关发送的信息，向智能网关发送指令，从而通过智能网关控制用电设备进行正常工作、低功率工作或停止工作。

进一步地，所述智能网关与所述计费中心、所述智能终端通过安全加密方式进行通信，以防止用电信息泄露。所述安全加密方法包括两两之间的认证过程，密钥协商，加解密等，可根据需要采用现有技术中的任一安全通信方式。

进一步地，所述智能终端可通过所述智能网关与所述计费中心通信，或者直接与所述计费中心通信，使得用户能够利用所述智能终端上缴电费，并查看各种历史用电和缴费信息。

可以看到，通过本发明，用户可以便捷地查看用电设备的耗电情况，电费消费情况，消费历史，获取告警和提醒信息，并能据以上信息对用电设备的工作进行控制，从而达到提高用户体验、促进绿色节能的有益效果。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims (8)

1.一种电费管理***，包括智能电表、无线传感器网络、计费中心、智能终端；所述智能电表用于对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息；所述无线传感器网络连接各电器或其它任意用电单元；所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据；

其特征在于，还包括控制中心或智能网关；

所述各电器或其它任意用电单元通过无线传感器网络与控制中心或智能网关通信，将其用电信息发送给控制中心或智能网关，接收控制中心或智能网关的指令，根据指令内容决定进行正常工作、低功率工作或停止工作；

所述控制中心或智能网关通过无线传感器网络接收所述各电器或其它任意用电单元发送的信息，根据这些信息分析其工作和耗电情况，形成各种分析图表或文字，通过有线或无线方式发送给智能终端，接收智能终端的指令，通过无线网络对所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作的控制；所述控制中心或智能网关还可与所述计费中心通信，通过绑定所述智能电表，随时或定时从计费中心接收用电量、用户电费余额、用户缴费历史等信息；

所述智能终端通过有线或无线方式与所述控制中心或智能网关通信，接收控制中心或智能网关发送的信息，向控制中心或智能网关发送指令，从而通过控制中心或智能网关控制所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作；

进一步地，所述控制中心或智能网关还包括一管理平台，该管理平台包括用电信息记录模块、电价设置模块、电费计算模块、用电预定模块和传输接口；用电信息记录模块用于记录用电设备的耗电情况，根据无线传感器网络发送的耗电信息或计费中心下发的通过智能电表记录的耗电信息而保存用电***所消耗的电量；电价设置模块用以供设定电价信息，包括目前电价或电价计费模式；目前电价依据时间变化而有所波动，为电力公司所公布的电价，用户可利用电价设置模块设定目前电价；电价计费模式为用户所自行设定的计费方式；电费计算模块用于根据目前定价或电价计费模式以及用电信息记录模块记录的消耗电量计算电费，还可用于计算用户的剩余电费；用电预定模块用来设置用电***的预定用电金额，以供用户自行设定预定用电金额，控管用电状态；所述传输接口一方面用于与无线传感器网络通信，接收信息或发送指令，一方面与用户的智能终端或其它连网设备通信，接收用户的查询或控制指令，发送相应的响应信息。

2.根据权利要求1所述的电费管理***，其特征在于，所述控制中心或智能网关保存从计费中心获得的信息，对这些信息和/或从所述无线传感器网络获得的信息进行加工，形成各种分析图表或文字，以供用户通过所述智能终端进行查询和管理。

3.根据权利要求1或2所述的电费管理***，其特征在于，所述控制中心或智能网关与所述计费中心、所述智能终端通过安全加密方式进行通信，以防止用电信息泄露。

4.根据权利要求1-3任一项所述的电费管理***，其特征在于，所述智能终端可通过所述控制中心或智能网关与所述计费中心通信，或者直接与所述计费中心通信，使得用户能够利用所述智能终端上缴电费，并查看各种历史用电、价格和扣费、缴费信息。

5.一种电费管理方法，应用于权利要求1所示的电费管理***，所述***包括智能电表、无线传感器网络、计费中心、智能终端；所述智能电表用于对接入的电器进行用电统计，与计费中心通信，上传用电数据，并根据计费中心的指令控制通电或者断电，显示用电量、用户电费余额等信息；所述无线传感器网络连接各电器或其它任意用电单元；所述计费中心用于接收智能电表的用电数据，根据计费规则进行计费，根据计费情况向智能电表下发指令，并保存历史用电和计费数据；

其特征在于，所述***还包括控制中心或智能网关，所述方法包括：

所述各电器或其它任意用电单元通过无线传感器网络与控制中心或智能网关通信，将其用电信息发送给控制中心或智能网关，接收控制中心或智能网关的指令，根据指令内容决定进行正常工作、低功率工作或停止工作；

所述控制中心或智能网关通过无线传感器网络接收所述各电器或其它任意用电单元发送的信息，根据这些信息分析其工作和耗电情况，形成各种分析图表或文字，通过有线或无线方式发送给智能终端，接收智能终端的指令，通过无线网络对所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作的控制；所述控制中心或智能网关还可与所述计费中心通信，通过绑定所述智能电表，随时或定时从计费中心接收用电量、用户电费余额、用户缴费历史等信息；

所述智能终端通过有线或无线方式与所述控制中心或智能网关通信，接收控制中心或智能网关发送的信息，向控制中心或智能网关发送指令，从而通过控制中心或智能网关控制所述各电器或其它任意用电单元进行正常工作、低功率工作或停止工作；

进一步地，所述控制中心或智能网关还包括一管理平台，该管理平台包括用电信息记录模块、电价设置模块、电费计算模块、用电预定模块和传输接口；用电信息记录模块用于记录用电设备的耗电情况，根据无线传感器网络发送的耗电信息或计费中心下发的通过智能电表记录的耗电信息而保存用电***所消耗的电量；电价设置模块用以供设定电价信息，包括目前电价或电价计费模式；目前电价依据时间变化而有所波动，为电力公司所公布的电价，用户可利用电价设置模块设定目前电价；电价计费模式为用户所自行设定的计费方式；电费计算模块用于根据目前定价或电价计费模式以及用电信息记录模块记录的消耗电量计算电费，还可用于计算用户的剩余电费；用电预定模块用来设置用电***的预定用电金额，以供用户自行设定预定用电金额，控管用电状态；所述传输接口一方面用于与无线传感器网络通信，接收信息或发送指令，一方面与用户的智能终端或其它连网设备通信，接收用户的查询或控制指令，发送相应的响应信息。

6.根据权利要求5所述的电费管理方法，其特征在于，所述控制中心或智能网关保存从计费中心获得的信息，对这些信息和/或从所述无线传感器网络获得的信息进行加工，形成各种分析图表或文字，以供用户通过所述智能终端进行查询和管理。

7.根据权利要求5或6所述的电费管理方法，其特征在于，所述控制中心或智能网关与所述计费中心、所述智能终端通过安全加密方式进行通信，以防止用电信息泄露。

8.根据权利要求5-7任一项所述的电费管理方法，其特征在于，所述智能终端可通过所述控制中心或智能网关与所述计费中心通信，或者直接与所述计费中心通信，使得用户能够利用所述智能终端上缴电费，并查看各种历史用电、价格和扣费、缴费信息。