CN202058240U

CN202058240U - 计量仪表及其计费装置

Info

Publication number: CN202058240U
Application number: CN2011200644142U
Authority: CN
Inventors: 齐同心
Original assignee: Beijing WatchData System Co Ltd
Current assignee: Beijing Watchdata Limited by Share Ltd
Priority date: 2011-03-11
Filing date: 2011-03-11
Publication date: 2011-11-30
Anticipated expiration: 2021-03-11

Abstract

本实用新型提供一种计量仪表及其计费装置，属于计量仪表计费技术领域，其可解决现有的计量仪表适用范围窄、充值操作麻烦的问题。本实用新型的计量仪表计费装置包括：用于连接计量信号源的控制单元；至少两个不同类型的、用于与用户终端通信的接口单元，所述接口单元与所述控制单元相连接。本实用新型的计量仪表包括计量信号源和上述的计量仪表计费装置。本实用新型可用于智能计费的电表、水表、煤气表等。

Description

计量仪表及其计费装置

技术领域

本实用新型涉及计量仪表计费技术领域，尤其涉及一种计量仪表及其计费装置。

背景技术

随着技术的发展，越来越多的计量仪表具备了智能计费功能。例如，对于智能电表(当然也可为智能水表、智能煤气表等)，用户需要先到电力公司等处在IC卡(集成电路卡)中存储费用，之后用IC卡给电表充值(即向电表中存入预付费)，而电表会根据用电量逐渐扣除预付费，待预付费耗尽后则会停止供电，故其可达到简化计费操作、避免欠费等目的。

现有的智能计费的计量仪表结构如图1所示，包括计量信号源1及计量仪表计费装置2。其中，计量信号源1又称基表，其与计量仪表计费装置2的控制单元21(例如主控单片机芯片)相连接，当计量仪表所计量的值发生变化(例如用户用电、用水、用气等)时，计量信号源1以脉冲形式向控制单元21发出计量信号，控制单元21则根据该计量信号统计用出电量、用水量、用气量等，并据此扣除存在其中的预付费。控制单元21还与接触式IC卡接口单元23直接连接(指控制单元21与接触式IC卡接口单元23之间除信号放大器和中继器外没有其它器件)，接触式IC卡接口单元23用于与用户终端3(例如充值用的接触式IC卡)进行通信，从而控制单元21可从用户终端3中扣除费用并加入预存费中。为了保证充值过程的安全性，控制单元21还可与认证单元22直接连接，该认证单元22可为ESAM(Embedded Secure AccessModule，嵌入式安全控制模块)单元，其中存储有计费参数(如每度电的价格，存储在认证单元22中是为了防止其被修改)、认证密钥等，认证单元22用于在充值过程中对用户终端3进行安全认证。控制单元21还可连接显示单元28、开关单元29等，其中显示单元28用于显示计量值(如用电量)、剩余费用或剩余计量值、报警信号、设备状态信息等，开关单元29则用于根据控制单元21的命令打开或切断电、水、煤气等的供应。

发明人发现现有技术中至少存在如下问题：由于现有的计量仪表中只有接触式IC卡接口单元，因此用户只能使用接触式IC卡进行充值操作，从而导致计量仪表的适用范围窄，用户进行充值操作不方便。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种计量仪表计费装置，其适用范围广，并可方便用户的充值操作。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种计量仪表计费装置，包括：

用于连接计量信号源的控制单元；

至少两个不同类型的、用于与用户终端通信的接口单元，所述接口单元与所述控制单元相连接。

由于本实用新型的实施例的计量仪表计费装置中具有多种不同的可与用户终端通信的接口单元，因此用户可用多种用户终端对其进行充值，故其适用范围广，并可方便用户的充值操作。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，还包括：与所述控制单元相连接的认证单元。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述接口单元中至少有一个通过所述认证单元与所述控制单元相连接。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述通过认证单元与控制单元相连接的接口单元与所述认证单元集成为一块芯片。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述认证单元包括认证芯片和微处理单元；其中所述认证芯片及通过认证单元与控制单元相连接的接口单元分别与所述微处理单元相连接。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，还包括：所述接口单元中至少有一个与所述控制单元直接连接。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述接口单元包括接触式IC卡接口单元、USB接口单元、非接触式接口单元中的至少一种。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述非接触式接口单元为无线通信接口单元。

本实用新型的实施例还提供一种计量仪表，其适用范围广，并可方便用户的充值操作。

为达到上述目的，本实用新型的实施例采用如下技术方案：

一种计量仪表，包括：

用于产生计量信号的计量信号源；

上述的计量仪表计费装置，所述计量仪表计费装置的控制单元与所述计量信号源相连接。

由于本实用新型的实施例的计量仪表中具有上述的计量仪表计费装置，因此其适用范围广，并可方便用户的充值操作。

作为本实用新型的实施例的一种优选方案，所述计量仪表为电表、水表、煤气表中的任意一种。

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的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为现有的计量仪表的结构示意框图；

图2为本实用新型实施例一的计量仪表计费装置的结构示意框图；

图3为本实用新型实施例一的计量仪表计费装置的认证单元的结构示意框图；

图4为本实用新型实施例二的计量仪表计费装置的结构示意框图。

具体实施方式

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的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。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的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。

本实用新型实施例提供一种计量仪表计费装置，包括：

用于连接计量信号源的控制单元；

实施例一

如图2所示，本实用新型实施例提供一种计量仪表计费装置2，其包括用于与计量信号源(例如基表)相连接的控制单元21(例如主控单片机芯片)。其中计量信号源用于根据计量仪表所计量的值的变化向控制单元21发出计量信号；而控制单元21则用于存储预付费，并根据计量信号扣除预付费。

计量仪表计费装置2还包括至少两个(此处以三个为例)不同类型的、与控制单元21连接的接口单元23、24、25，这些接口单元23、24、25用于与用户终端3进行通信，从而使用户可通过用户终端3向控制单元21充值。这些接口单元23、24、25可选自任何能够与其它具有存储能力的设备(即用户终端3)进行信息交互的接口单元，例如其可为一个接触式IC卡接口单元23、一个USB接口单元24和一个非接触式接口(Contactless Reader)单元25；该非接触式接口单元25优选为无线通信接口单元，也就是通过无线电通信方式与用户终端(如射频IC卡等)3进行通信的接口单元，其可为红外通信接口单元、射频通信接口单元、微波通信接口单元等不同具体类型。当然，该非接触式接口单元25也可为其它形式，例如光通信接口单元。

其中，接触式IC卡接口单元23为现有计量仪表上的器件，其可保证现有的用户终端3能继续使用；而USB接口单元24则允许用户用USB Key、USB Token等作为用户终端3进行充值，这些用户终端3信息量大，安全性好，且可通过网上银行等功能在自家的电脑上直接预存费用，故操作简便；而非接触式接口单元25则可允许用户用目前广泛使用的非接触式IC卡作为用户终端3，从而实现一卡多用(例如即作为电卡又作为公交卡等)。当然，上述的各接口单元23、24、25也可为其它的形式，例如磁卡读写器接口单元等，由于其类型众多，在此就不再逐一列举。

优选地，计量仪表计费装置2还包括认证单元22(如ESAM单元)；其用于对用户终端3进行认证，以保证充值操作的正确性和安全性。

优选地，上述各接口单元23、24、25中至少有一个通过该认证单元22与控制单元21连接(此处以全部通过认证单元22与控制单元21连接为例)。也就是说认证单元22与控制单元21直接连接，而各接口单元23、24、25则分别与认证单元22直接连接。

如图1所示，在现有的计量仪表中，认证单元22和接触式IC卡接口单元23均是直接连接在控制单元21上的。因此，当认证单元22对用户终端3进行认证时，其与接触式IC卡接口单元23间传递的信息必须通过控制单元21转发，而控制单元21并不具有保密功能，因此这无疑增加了认证信息被篡改、窃取的可能性，造成安全隐患；同时，ESAM单元一般是通过ISO7816协议与控制单元21通信的，而ISO7816协议的传输速度很慢，因此如果要通过其传输大量的认证信息必然导致操作速度的降低。而在本实施例中，由于各接口单元23、24、25与认证单元22直接连接，因此二者间传输的认证信息不经转发，安全性好；同时，控制单元21与认证单元22间只用传输少量关于费用的信息，而不用传输认证信息，因此其操作速度较快。当然，当采用接口单元23、24、25直接与认证单元22连接的方式时，认证单元22的工作模式也可进行相应的调整；例如，现有的认证单元22根据控制单元21的信号被唤醒，而本实施例中，认证单元22则可被来自接口单元23、24、25的信号(例如USB Token的***信号或非接触IC卡接近的信号等)唤醒。

优选地，认证单元22与接口单元(指通过认证单元22与控制单元21相连的接口单元)23、24、25集成为一块芯片，或者说该芯片本身即可支持多个通信接口。该芯片中可包括：存储单元(用于存储计费参数、认证密钥等)；处理器(用于进行认证运算)；协处理器(Coprocessor)；接口单元23、24、25；通用异步接收发送器(UART，Universal Asynchronous Receiver Transmitter，用于与控制单元21相连接)等；其中，各器件间可通过总线(Bus)连接。这种方式的认证单元22与接口单元23、24、25集成为一体，功能集中，易于组装。

优选地，如图3所示，认证单元22包括微控制单元(MCU，MicroController Unit)221和认证芯片222，而认证芯片222、各接口单元22、23、24分别与微处理单元221相连接(指直接连接)；而控制单元21也与微处理单元221直接连接(当然控制单元21也可与认证芯片222直接连接)。其中，认证芯片222可采用现有认证单元22中的认证芯片222，而微控制单元221也可采用现有的元器件；因此这种认证单元22不需要设计新的芯片，可用现有元器件实现。

显然，本实施例的计量仪表计费装置2中，还可包括其它的常规元器件，例如，分别与控制单元21相连接的显示单元28、开关单元29等。

实施例二

如图4所示，本实用新型实施例提供一种计量仪表计费装置2，其具有与实施例一的计量仪表计费装置2类似的结构，其区别在于：

本实施例的计量仪表计费装置2中，接口单元24、25为两个，分别为USB接口单元24和非接触式接口单元25；且这两个接口单元24、25中至少有一个直接连接在控制单元21上(此处以全部直接连接控制单元21为例)。在这种接口单元24、25连接方式中，认证单元22上并不需要连接接口单元24、25，因此不必设计新的认证单元22；而且，在不使用认证单元22的情况下，本连接方案仍可实现。

显然，上述的各计量仪表计费装置还可进行许多变化。例如：接口单元的具体类型、数量都可变化(只要保证至少有两个不同的接口单元即可)；一个计量仪表计费装置中，可有部分接口单元与控制单元直接连接，而其余接口单元则通过认证单元与控制单元连接；认证单元可与控制单元集成为一块芯片；如果对安全性要求不高，计量仪表计费装置中也可没有认证单元等。

本实用新型实施例提供一种计量仪表，其包括：

用于产生计量信号的计量信号源；

上述的计量仪表计费装置，其中计量仪表计费装置的控制单元与所述计量信号源相连接。

优选地，本实施例的计量仪表为电表、水表、煤气表中的任意一种；也就是说，该计量信号源是根据用电量、用水量、用气量等产生计量信号的。

显然，虽然本实施例中以电表、水表、煤气表作为计量仪表的例子，但本实施例的计量仪表并不限于此，其也可用于其它用途，例如为用于计时停车的收费仪表等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种计量仪表计费装置，包括用于连接计量信号源的控制单元；其特征在于，所述计量仪表计费装置还包括：

2.根据权利要求1所述的计量仪表计费装置，其特征在于，还包括：

与所述控制单元相连接的认证单元。

3.根据权利要求2所述的计量仪表计费装置，其特征在于，

所述接口单元中至少有一个通过所述认证单元与所述控制单元相连接。

4.根据权利要求3所述的计量仪表计费装置，其特征在于，

所述通过认证单元与控制单元相连接的接口单元与所述认证单元集成为一块芯片。

5.根据权利要求3所述的计量仪表计费装置，其特征在于，

所述认证单元包括认证芯片和微处理单元；其中所述认证芯片及通过认证单元与控制单元相连接的接口单元分别与所述微处理单元相连接。

6.根据权利要求2所述的计量仪表计费装置，其特征在于，还包括：

所述接口单元中至少有一个与所述控制单元直接连接。

7.根据权利要求1至6中任意一项所述的计量仪表计费装置，其特征在于，

所述接口单元包括接触式IC卡接口单元、USB接口单元、非接触式接口单元中的至少一种。

8.根据权利要求7所述的计量仪表计费装置，其特征在于，

所述非接触式接口单元为无线通信接口单元。

9.一种计量仪表，其特征在于，包括：

用于产生计量信号的计量信号源；

上述权利要求1至8中任意一项所述的计量仪表计费装置，所述计量仪表计费装置的控制单元与所述计量信号源相连接。

10.根据权利要求9所述的计量仪表，其特征在于，

所述计量仪表为电表、水表、煤气表中的任意一种。