專(zhuān)利名稱(chēng)：自申報(bào)交費(fèi)裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電力、自來(lái)水、燃?xì)?、供熱等領(lǐng)域申報(bào)、交費(fèi)控制技術(shù)，尤所其是一種利用電子技術(shù)以時(shí)間為基準(zhǔn)控制用戶(hù)自己定期申報(bào)交費(fèi)的裝置。
背景技術(shù)：
目前，為解決水、電、氣、熱等領(lǐng)域因手工抄表收費(fèi)而帶來(lái)的難題，出現(xiàn)了一種自動(dòng)抄表技術(shù)，該技術(shù)利用專(zhuān)用的通訊設(shè)備和通訊線(xiàn)路實(shí)現(xiàn)抄表，通過(guò)與銀行支付系統(tǒng)對(duì)接，達(dá)到抄表收費(fèi)目的，同時(shí)抄表上來(lái)的數(shù)據(jù)可用于有關(guān)部門(mén)的各種管理。
這種抄表方式由于需要專(zhuān)用的通訊設(shè)備和通訊線(xiàn)路，投入大，成本高。由于需要對(duì)通訊設(shè)備和通訊線(xiàn)路進(jìn)行維護(hù)，進(jìn)一步加大了有關(guān)部門(mén)的使用成本。
因此，本人申請(qǐng)了兩個(gè)專(zhuān)利來(lái)解決上述問(wèn)題，申請(qǐng)?zhí)柗謩e為01129045.5、02221338.4，它們有一個(gè)共同特點(diǎn)對(duì)不按時(shí)申報(bào)交費(fèi)的用戶(hù)，執(zhí)行切斷操作，以迫使用戶(hù)申報(bào)交費(fèi)。但是，執(zhí)行切斷操作對(duì)某些特殊用戶(hù)并不適用，如企業(yè)單位，可能造成有關(guān)部門(mén)與這些用戶(hù)的糾紛。另外，對(duì)水、氣、熱等需電池供電的場(chǎng)合，執(zhí)行切斷操作，會(huì)耗費(fèi)較大能量，縮短了電池的使用壽命，實(shí)際使用中需要較大容量的電池，這也會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品成本的上升。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種自申報(bào)交費(fèi)裝置，以滿(mǎn)足某些特殊用戶(hù)的需要，它不采用專(zhuān)用通訊設(shè)備來(lái)采集數(shù)據(jù)，而是采取一種以時(shí)間為基準(zhǔn)的控制方式由用戶(hù)先使用，然后把用量和運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)定期向有關(guān)部門(mén)申報(bào)，并同時(shí)交清相應(yīng)費(fèi)用。
申報(bào)數(shù)據(jù)包含用戶(hù)使用數(shù)量、時(shí)間、校驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)量裝置的運(yùn)行狀態(tài)，經(jīng)過(guò)本裝置的加密處理。用戶(hù)利用現(xiàn)有的通訊設(shè)施，采用多種途徑進(jìn)行申報(bào)，如電話(huà)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)，同時(shí)，有關(guān)部門(mén)直接從用戶(hù)的銀行帳戶(hù)上扣除相應(yīng)的費(fèi)用，達(dá)到申報(bào)交費(fèi)一次完成的目的。用戶(hù)也可以記錄申報(bào)數(shù)據(jù)后，直接到指定部門(mén)、指定設(shè)備申報(bào)交費(fèi)。有關(guān)部門(mén)在收到用戶(hù)的申報(bào)數(shù)據(jù)后，一方面可以利用這些數(shù)據(jù)作各種統(tǒng)計(jì)分析，另一方面，可以及時(shí)知道本裝置的運(yùn)行情況，處理本裝置可能出現(xiàn)的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種自申報(bào)交費(fèi)裝置和方法，其特征在于它的計(jì)量裝置電路由單片機(jī)、計(jì)量傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示器組成。單片機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘指定的時(shí)間，通過(guò)計(jì)量傳感器測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)加密校驗(yàn)處理，形成申報(bào)數(shù)據(jù)，并在顯示器上顯示，由用戶(hù)向有關(guān)部門(mén)直接申報(bào)。
上述單片機(jī)輸入端口線(xiàn)接安裝在基表上的計(jì)數(shù)傳感器，輸出端口線(xiàn)接顯示器，且輸入、輸出端口線(xiàn)還接有實(shí)時(shí)時(shí)鐘。
顯示器主要用于顯示申報(bào)數(shù)據(jù)，用戶(hù)使用數(shù)量，可以由LED數(shù)碼管組成，也可以是LCD液晶顯示器。
實(shí)時(shí)時(shí)鐘主要為本裝置提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)，達(dá)到定期申報(bào)的目的，可以是專(zhuān)用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，也可以由單片機(jī)利用自身資源如定時(shí)器，通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)。
計(jì)數(shù)傳感器用于測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，可以是安裝在計(jì)數(shù)基表?yè)鼙P(pán)上的光電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、霍爾開(kāi)關(guān)，或干簧管。
為了便于說(shuō)明本發(fā)明的具體運(yùn)行原理，下面結(jié)合具體的實(shí)施例來(lái)予以說(shuō)明。


圖1是本發(fā)明的方案框圖。
圖2是本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例的電路原理圖。
圖3是圖2實(shí)施例中測(cè)量傳感器的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式圖中的集成芯片MSP430F1121構(gòu)成本發(fā)明中的單片機(jī)，PCF8563以及32768Hz晶振X1構(gòu)成本發(fā)明中的實(shí)時(shí)時(shí)鐘；LCD顯示模塊與顯示驅(qū)動(dòng)芯片HT1621構(gòu)成本發(fā)明的顯示器，本發(fā)明中的計(jì)數(shù)傳感器由圖3中安裝在基表上的干簧管S1、S2組成，S1、S2組成復(fù)合測(cè)量裝置，以消除干簧管在吸合過(guò)程中因抖動(dòng)而造成的多計(jì)數(shù)誤差。
在本實(shí)施例中，各模塊之間的連接是液晶顯示模塊的段選線(xiàn)SEG0-SEG31分別與HT1621的SEG0-SEG31連接，公用線(xiàn)COM0-COM3分別與HT1621的COM0-COM3連接。HT1621的輸入端口線(xiàn)/CE、WR分別與單片機(jī)MSP430F1121的輸出端口線(xiàn)P1.7、P1.6連接。HT1621的輸入/輸出端口線(xiàn)與MSP430F1121的輸入/輸出端口線(xiàn)P1.5連接；實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8563的OSCI、OSCO分別連接晶振X1的兩端，中斷輸出/INT、I2C總線(xiàn)(SDA、SCL)分別通過(guò)R11、R10、R9以上拉電阻方式，連接至MSP430F1121的輸入、輸出端口線(xiàn)P2.0、P2.1、P2.2。同時(shí)串行EEPROM芯片CSI24W02中的SDA、SCL也分別連接至MSP430F1121的P2.1、P2.2。由于PCF8563的讀地址為0XA3，寫(xiě)地址為0XA2，為了避免地址重復(fù)，因此將CSI24W02中的地址線(xiàn)A1、A2接至VCC，A0接至Vss，此時(shí)CSI24W02的讀地址為0XAD，寫(xiě)地址為0XAC。安裝在基表上的計(jì)數(shù)開(kāi)關(guān)S1、S2分別連接頭JP3、JP2與MSP430F1121中的輸入端口線(xiàn)P1.0、P1.1相連。接口JP1主要用于單片機(jī)MSP430F1121的在線(xiàn)編程。電阻R1、R2輸出端口P2.5與單片機(jī)內(nèi)的比較器CA組成電源電壓檢測(cè)電路。按鍵PB1、PB2分別接至MSP430F1121的輸入端口P2.5、P2.3。P2.5、P2.3是多功能復(fù)用口，在程序控制下，實(shí)現(xiàn)分時(shí)復(fù)用。
本實(shí)施例的具體工作原理是干簧管S1、S2成90度角安裝在基表上，基表每轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)單位，如一噸水，一立方氣，S1將閉合一次，產(chǎn)生一個(gè)脈沖，脈沖的上升沿和下降沿通過(guò)單片機(jī)MSP430F1121的P1.1申請(qǐng)中斷，中斷后，單片機(jī)通過(guò)P1.0測(cè)量S2的狀態(tài)，S2的狀態(tài)將改變一次，表示計(jì)量一噸水或一方氣，計(jì)數(shù)有效一次。實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片PCF8563與單片機(jī)MSP430F1121之間的通訊，采用標(biāo)準(zhǔn)的I2C總線(xiàn)協(xié)議，單片機(jī)MSP430F1121在設(shè)置好申報(bào)日期后，PCF8563到了該日期，通過(guò)/IRQ通知MSP430F1121，MSP430F1121計(jì)算出本次應(yīng)申報(bào)的用量，并與相應(yīng)日期、表編號(hào)、校驗(yàn)數(shù)據(jù)以及表的狀態(tài)組合，經(jīng)過(guò)加密后，形成申報(bào)數(shù)據(jù)。這些數(shù)據(jù)均保存在串行EEPROM CSI24W02中，單片機(jī)MSP430F1121與CSI24W02的通訊也是采用標(biāo)準(zhǔn)I2C總線(xiàn)協(xié)議。用戶(hù)可以操作PB1、PB2按鍵，喚醒單片機(jī)，單片機(jī)通過(guò)LCD顯示本次申報(bào)數(shù)據(jù)。用戶(hù)記錄該數(shù)據(jù)后，通過(guò)電話(huà)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)向有關(guān)部門(mén)的收費(fèi)中心申報(bào)，收費(fèi)中心接收、解密，并根據(jù)校驗(yàn)數(shù)據(jù)識(shí)別申報(bào)數(shù)據(jù)的有效性。若用戶(hù)數(shù)據(jù)無(wú)效，給出用戶(hù)數(shù)據(jù)無(wú)效提示；若數(shù)據(jù)有效，向用戶(hù)提示用戶(hù)本次使用數(shù)量和用戶(hù)應(yīng)交費(fèi)用，用戶(hù)確認(rèn)后，收費(fèi)中心直接從用戶(hù)銀行存款中扣除。用戶(hù)也可以直接攜帶申報(bào)數(shù)據(jù)直接到有關(guān)部門(mén)指定的收費(fèi)地點(diǎn)申報(bào)交費(fèi)。
有關(guān)部門(mén)收到申報(bào)數(shù)據(jù)后，可以知道用戶(hù)計(jì)量裝置的狀態(tài)，如用戶(hù)是否有干擾計(jì)量裝置正常運(yùn)行的行為，供電電源是否正常。由于所有的申報(bào)數(shù)據(jù)均截至在同一時(shí)刻，也可以利用申報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)行各種統(tǒng)計(jì)分析，以滿(mǎn)足有關(guān)部門(mén)的管理需要。
對(duì)逾期仍未申報(bào)交費(fèi)的用戶(hù)，有關(guān)部門(mén)可以采用價(jià)格手段督促用戶(hù)申報(bào)交費(fèi)，如可以根據(jù)逾期的天數(shù)收取滯納金。
對(duì)長(zhǎng)期未申報(bào)用戶(hù)，有關(guān)部門(mén)可以派人查看一下，計(jì)量裝置是否正常，用戶(hù)是否有竊用行為。
在本實(shí)施例中，實(shí)時(shí)時(shí)鐘可以不用專(zhuān)用芯片PCF8563，而利用單片機(jī)MSP430F1121內(nèi)部定時(shí)器Timer A實(shí)現(xiàn)，具體是設(shè)定Timer A定時(shí)間隔為50毫秒，其時(shí)鐘源選擇外部32768Hz晶振X2。這樣，每隔50毫秒，Timer A申請(qǐng)中斷一次，在相應(yīng)的中斷服務(wù)程序中，計(jì)數(shù)器加一次，由此帶動(dòng)秒、分、時(shí)、日、月、年等計(jì)數(shù)器滾動(dòng)計(jì)數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)時(shí)鐘功能。
由上述實(shí)施例可以看出，單片機(jī)、顯示器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片、測(cè)量傳感器構(gòu)成了本發(fā)明的核心。由于申報(bào)數(shù)據(jù)均經(jīng)過(guò)加密校驗(yàn)處理，加密算法可以采用DES(數(shù)據(jù)加密標(biāo)準(zhǔn))或IDEA(國(guó)際數(shù)據(jù)加密算法)，因此，數(shù)據(jù)安全性、可靠性是可以保證，用戶(hù)中途修改申報(bào)數(shù)據(jù)，幾乎不可能成功，利用校驗(yàn)數(shù)據(jù)，可以可靠地識(shí)別出用戶(hù)的使用數(shù)量。
本發(fā)明的使用，可以將有關(guān)部門(mén)的抄表工作由用戶(hù)自己申報(bào)代替，并且申報(bào)、交費(fèi)一次完成，既方便了有關(guān)部門(mén)的管理工作，也大大方便了用戶(hù)交費(fèi)，使水、電、氣、熱實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上申報(bào)。由于不用切斷機(jī)構(gòu)，使得成本更低，在水、氣、熱等需電池供電的領(lǐng)域，也可以使電池的壽命可以大大延長(zhǎng)，解決了電池供電問(wèn)題。與其他類(lèi)似系統(tǒng)相比，低成本，高可靠使得本發(fā)明具有較高的實(shí)用價(jià)值。
權(quán)利要求
1.一種自申報(bào)交費(fèi)裝置和方法，其特征在于它的計(jì)量裝置電路由單片機(jī)、計(jì)量傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示器組成，單片機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘設(shè)定的時(shí)間，通過(guò)計(jì)量傳感器測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)加密校驗(yàn)處理，形成申報(bào)數(shù)據(jù)，并在顯示器上顯示，由用戶(hù)記錄后向有關(guān)部門(mén)直接申報(bào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置和方法，其特征在于實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片為本裝置提供精確的時(shí)間基準(zhǔn)，可以是專(zhuān)用實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片，也可以由單片機(jī)利用自身定時(shí)器資源，通過(guò)軟件方式實(shí)現(xiàn)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置和方法，其特征在于顯示器用于顯示申報(bào)數(shù)據(jù)，可以是LCD，也可以是LED數(shù)碼管。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置和方法，其特征在于計(jì)量傳感器用于測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)，可以是安裝在計(jì)數(shù)基表?yè)鼙P(pán)上的光電轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān)、霍爾開(kāi)關(guān)，或干簧管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置和方法，其特征在于加密校驗(yàn)處理可以采用DES或IDEA。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所說(shuō)的裝置和方法，其特征在于用戶(hù)向有關(guān)部門(mén)直接申報(bào)，可以通過(guò)電話(huà)、手機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)有民用通訊資源向有關(guān)部門(mén)申報(bào)，也可以直接到有關(guān)部門(mén)的指定地點(diǎn)申報(bào)。
全文摘要
自申報(bào)交費(fèi)裝置和方法，它的計(jì)量裝置電路由單片機(jī)、計(jì)量傳感器、實(shí)時(shí)時(shí)鐘、顯示器組，單片機(jī)根據(jù)實(shí)時(shí)時(shí)鐘指定的時(shí)間，通過(guò)計(jì)量傳感器測(cè)量有關(guān)數(shù)據(jù)后，經(jīng)過(guò)加密校驗(yàn)處理，形成申報(bào)數(shù)據(jù)，并在顯示器上顯示，由用戶(hù)向有關(guān)部門(mén)直接申報(bào)，它不采用專(zhuān)用通訊設(shè)備來(lái)采集數(shù)據(jù)，而是采取一種以時(shí)間為基準(zhǔn)的控制方式由用戶(hù)先使用，然后把用量和運(yùn)行狀態(tài)等數(shù)據(jù)定期向有關(guān)部門(mén)申報(bào)，并同時(shí)交清相應(yīng)費(fèi)用。
文檔編號(hào)G01D4/00GK1399120SQ0213369
公開(kāi)日2003年2月26日 申請(qǐng)日期2002年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年8月31日
發(fā)明者樂(lè)志明, 鄧春蓮 申請(qǐng)人:樂(lè)志明