[发明专利]基于物联网的预付费水表系统及预付费方法

说明书

一种可在线充值和管理的基于物联网的预付费水表系统及预付费方法。该系统包括若干个安装在使用端且为机电一体化的预付费计量水表、掌上终端、互联网和后台水务管理中心，预付费计量水表的电控模块由主控MCU、无线通信模块、阀门控制模块、电子计量模块和电池供电模块构成。采用掌上终端与预付费计量水表进行无线互联并将相关数据信息通过互联网发送给后台水务管理中心；其可有效解决水表电子计数与机械字轮读数在不同的充值周期内存在的计数误差给用户带来的不公平问题；通过掌上终端可使用户在线充值，即充即用，有效解决了用户购水受距离、时间的限制等问题。

技术领域

本发明涉及一种水、电和气付费系统和付费方法，特别涉及一种基于物联网的智能预付费系统和预付费方法。

背景技术

现有技术中，针对用户采用预付费方式使用水、气或电的处理办法，基本是通过以下方式完成的：

第一步，用户去主管公司(指自来水公司、燃气公司和供电公司)指定的售卡点购买IC充值卡，并按所需将可购买设定量(水和气以立方计量，电以度计量)的水、气、电或对应的金额充入该IC充值卡内；

第二步，将IC充值卡以接触或非接触方式与其对应的机电一体化的IC卡计量表(也称IC卡预付费水表或IC卡水表)互联，即可启动该计量表工作(即该计量表将按IC充值卡上记入的设定量的水、气或电供应给该用户)。

第三步，当IC充值卡上的设定量用完后，所述计量表即会关闭，停止输出水、气或电。

上述预付费方式，存在如下缺陷(以预付费水表为例)：

1)IC卡水表，通常，在使用过程中，其是通过以下方式计数的：

机械式计数：流过该水表的水推动叶轮旋转，叶轮带动齿轮组联动，从而，使与齿轮组中相关齿轮连接的机械计数字轮上的数字(如，记载10^－3、10^－2…10³立方等不同数量级的字轮)作相应的变动。

电子式计数：通过机械表端带磁指针旋转，磁感应元件检测采集脉冲信号计数，即计量磁指针的旋转圈数，从而累积计算确定电子计数。

在该类水表的使用过程中，水表因管道压力不足、水锤与自转等现象会导致表端表出现正转与反转，此时检测指针旋转圈数的传感器均会产生计数脉冲，即无论正转还是反转，均会计为用水，但此时水表并未真正用水，水表机械字轮并未增加，但是电子计数部分却会计数，从而导致脉冲电子累积计数值与水表机械字轮计数值出现偏差，且因偏差会叠加，水表无法定期实现机电同步，水表使用时间越久偏差越大，导致用户与管理方之间产生不必要的纠纷。

2)无论是非接触式IC卡水表，还是接触式IC卡水表，均无法实现线上充值，用户充值需携带用户卡到指定售水点充值，购水时间、地点均有限制，充值等待时间长，给用户日常生活带来极大不便。

3)IC卡水表难以杜绝充值舞弊问题(极少数徇私舞弊的管理人员通过大头小尾为购水用户少付费多充值)。

4)IC卡水表由于水量预购，用户用水量不能同步到后台，导致自来水公司长期财务挂账(“预收账款”会计处理记为“负债”，因此无法确认“收入”)，严重影响财务核算，且不便于其对用户用水数据的监控与管理。

5)IC卡水表为一个独立工作的个体，后台无法对其进行监控，只有用户报修或进行水表巡检时才能发现水表故障，故障无法及时发现与排除，造成表端与后台管理系统之间的脱节。

6)IC充值卡在强磁干扰下易损坏，携带也不方便且容易丢失。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可在线充值和管理的基于物联网的预付费水表系统及预付费方法。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：