具有预付费功能的智能燃气表系统技术领域
本发明涉及物联网智能燃气表系统，更具体地说涉及一种具有预付费功能的智能燃气表系统。
背景技术
物联网是新一代信息技术的重要组成部分，也是“信息化”时代的重要发展阶段。其英文名称是：“Internetofthings(IOT)”。现在普遍认为物联网就是物物相连的互联网，是互联网发展的升级。其包含两层含义：其一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；其二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信，也就是物物相息。
对于物联网体系结构，目前使用的最多的一个结构三层体系结构，将物联网分为感知控制层、网络传输层、应用服务层三个层次。
经过分析，我们发现这些参考架构包含的体系结构都是物联网产品的功能结构，对功能进行不同的分类就会有不同的结构，不同的国家、不同的行业、不同的组织都可能给出不同的结构。物联网产品的功能结构实质上是物联网信息的功能体现，并没有提出物联网信息系统的共同特征。
国家知识产权局于2012年11月07日，公开了一件公开号为CN102769635A，名称为“一种物联网系统及其实现方法”的发明专利，该发明专利包括感控层，传输层和应用层，其实现方法包括以下步骤：用户通过用户账号从一个物联网浏览器登陆到物联网系统，在地址栏输入其管理的某一感控组件的注册域名；域名服务器解析上述注册域名，物联网浏览器加载相应感控组件的物页；物联网浏览器根据相应物页的物页元素从量子件服务器上加载相应量子对象；感知模块实施获取感知信息，感知信息通过传输层发送感知信息之物联网浏览器；物联网浏览器通过各层子对象对所述感知信息进行处理；物联网浏览器实施显示经量子对象处理后的感知信息。
由上述可知，目前广泛应用于智能燃气表的物联网主要由感知层、传输层和应用层的结构组成，在具有预付费功能的智能燃气表信息的流转上，现有物联网智能燃气表结构的信息流转路径过于单一，局限性大，安全性不足，并且不利于用户对操作智能燃气表进行预付费控制及管理，因而有必要针对现有的物联网智能燃气表信息流转方法进行研究和改进。
发明内容
为了克服上述现有技术中的缺陷和不足，本发明提供具有预付费功能的智能燃气表系统，本发明的发明目的旨在于解决现有技术中具有预付费功能的智能燃气表信息流转局限性较大，在信息流转的各个环节无法对智能燃气表进行有效的管理，不利于用户对操作智能燃气表进行预付费控制及管理等技术问题。
为了解决上述现有技术中存在的问题，本发明是通过下述技术方案实现的：
具有预付费功能的智能燃气表系统，其特征在于：包括智能燃气表感知与控制系统、燃气网络通信系统和燃气公司燃气综合管理系统；智能燃气表感知与控制系统包括智能燃气表感知单元和智能燃气表预付费控制单元；燃气网络通信系统包括感知信息通信系统和控制信息通信系统；所述智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统与燃气公司燃气综合管理系统建立通信连接；所述燃气公司燃气综合管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统与智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元建立通信连接，实现对智能燃气表的预付费控制。
还包括公共服务系统，所述公共服务系统通过公共网络与燃气公司燃气综合管理系统建立通信连接；所述公共服务系统包括公共感知信息服务系统、公共控制信息服务系统和燃气公司信息服务系统。
还包括用户端，所述用户端包括用户系统。
所述燃气公司信息服务系统包括感知信息服务系统和控制信息服务系统。
所述燃气公司燃气综合管理系统包括感知信息管理系统和控制信息管理系统。
以下为具有预付费功能智能燃气表系统实现预付费功能的几种信息流转方式：
（1）智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元和智能燃气表预付费控制单元之间建立通信连接，智能燃气表感知单元感知到智能燃气表上的预付费信息，然后将预付费信息传输到智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元将预付费信息转换为预付费控制信息，实现智能燃气表的自动预付费功能响应。
（2）智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元获取到智能燃气表的信息，并将信息通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统传输至燃气公司燃气综合管理系统中的感知信息管理系统中，感知信息管理系统将信息传输至控制信息管理系统中，控制信息管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统将信息传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表预付费功能的响应，在智能燃气表感知单元向智能燃气表预付费控制单元的传输过程中，信息转换为预付费控制信息。
（3）智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元获取到智能燃气表的信息，并将信息通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统传输至燃气公司燃气综合管理系统中的感知信息管理系统中，感知信息管理系统通过公共网络将信息传输至公共服务系统中的燃气公司信息服务系统中的感知信息服务系统中，感知信息服务系统将信息传输至公共感知信息服务系统中，公共感知信息服务系统将信息传输至用户端的用户系统中，用户系统将信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统将信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统将信息传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表预付费功能的响应，在智能燃气表感知单元向智能燃气表预付费控制单元的传输过程中，信息转换为预付费控制信息。
（4）公共服务系统中的公共感知信息服务系统通过公共网络获取到智能燃气表的公共信息，并将公共信息传输至用户端的用户系统中，用户系统将公共信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将公共信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统通过公共网络将公共信息传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统将信息传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表预付费功能的响应，在公共感知信息服务系统向智能燃气表预付费控制单元的传输过程中，公共信息转换为预付费控制信息。
（5）公共服务系统中的公共感知信息服务系统通过公共网络获取到智能燃气表的公共信息，并将公共信息传输至公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将公共信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统通过公共网络将公共信息传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统将信息传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表预付费功能的响应，在公共感知信息服务系统向智能燃气表预付费控制单元的传输过程中，公共信息转换为预付费控制信息。
与现有技术相比，本发明所带来的有益的技术效果表现在：
1、当今的互联网，实质上是一个电子信息传输网，现有的物联网相关产品是物+互联网，是物联网的一种表现形式。本申请提出的具有预付费功能的智能燃气表系统正式依托于物+互联网形式的技术方案。
2、本发明人打破了目前受限于物联网产品功能的思维模式，首次提出以物联网为客观存在的世界观为基础的具有预付费功能的智能燃气表系统，智能燃气表信息在整个系统中传输的过程形成闭环体系，使得智能燃气表信息的流转过程更为清晰，且多个节点的传输也进一步降低了信息被篡改的风险；并且智能燃气表信息分别由两条不同的传输线路在智能燃气表与用户端的用户系统之间进行反向传输，避免了传输过程中智能燃气表信息的相互干扰；同时本发明所提供的具有预付费功能的智能燃气表系统，结构简单，传输过程多样化，信息传输更加安全可靠，能够有效地实现对智能燃气表预付费功能的响应和控制。
3、本发明还包括公共服务系统，本发明设置公共服务系统的目的是与公共网络进行结合，从公共网络中获取智能燃气表的公共信息，通过公共网络对系统中智能燃气表的信息进行监控，可将智能燃气表中获取的信息与公共服务平台上获取的公共信息进行对比和分析，进一步监控信息，保证信息安全。公共服务系统可以获取公共网络中的公共信息，根据公共信息实现对智能燃气表的预付费控制。
4、本发明包括燃气公司燃气综合管理系统，可以实现燃气公司对智能燃气表的控制，实现燃气公司与智能燃气表之间的信息交互，增强信息传输过程中的安全性和可靠性。
附图说明
图1为本发明具有预付费功能的智能燃气表系统的系统结构图；
图2为本发明具有预付费功能的智能燃气表系统的信息流转示意图。
具体实施方式
具有预付费功能的智能燃气表系统，其特征在于：包括智能燃气表感知与控制系统、燃气网络通信系统和燃气公司燃气综合管理系统；智能燃气表感知与控制系统包括智能燃气表感知单元和智能燃气表预付费控制单元；燃气网络通信系统包括感知信息通信系统和控制信息通信系统；所述智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统与燃气公司燃气综合管理系统建立通信连接；所述燃气公司燃气综合管理系统通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统与智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元建立通信连接，实现对智能燃气表的预付费控制。
还包括公共服务系统，所述公共服务系统通过公共网络与燃气公司燃气综合管理系统建立通信连接；所述公共服务系统包括公共感知信息服务系统、公共控制信息服务系统和燃气公司信息服务系统。
还包括用户端，所述用户端包括用户系统。
物联网智能燃气表感知与控制系统设置在物联网智能燃气表上，物联网智能燃气表感知与控制系统的物联网智能燃气表感知单元和物联网智能燃气表预付费控制单元均属于物联网智能燃气表上的部件。
物联网智能燃气表上还设置有物联网智能燃气表通信模块，物联网智能燃气表通信模块与移动通信网络、物联网网关一起构成通信平台，其中燃气网络通信系统的子系统，即感知信息通信系统和控制信息通信系统均处于物联网智能燃气表通信模块上。移动通信网络和物联网网关构成物联网智能燃气表的通信网络设施，燃气网络通信系统承载了把智能燃气表的感知信息通过无线的形式上传给燃气公司。
燃气公司燃气综合管理系统属于燃气公司管理设施上的系统，燃气公司管理设施对应硬件设施包括通信服务器、应用服务器和管理服务器，燃气公司燃气综合管理系统的子系统，即感知信息管理系统和控制信息管理系统，均设置在管理服务器上，实现对智能燃气表的管理和控制，通信服务器用于与外界进行通信，应用服务器用于与公共网络进行信息交互，管理服务器和通信服务器就构成了燃气公司管理平台。通信服务器实现和移动通信网络的接口，是对移动通信网络信号的调制和解调，是采集到的智能燃气信息上传、或者远程下发预付费控制信息。通信服务器承接了专用传感领域的协议和InternetIP协议之间的转换。
公共服务系统对应的公共服务网络设施包括数据服务器、公共管理服务器和应用服务器；公共服务网络设施与燃气公司管理设施可供应一个应用服务器，也可分别使用应用服务器；公共感知信息服务系统和公共控制信息服务系统均设置在公共管理服务器中；燃气公司信息服务系统设置在应用服务器中；数据库服务器是对信息进行处理、共享、存储、标识解析等管理；应用服务器（CS）是上下层信息的分类和筛选。
用户端即燃气用户端，用户端的用户系统可分为个人用户系统、燃气公司用户系统和政府用户系统；用户端至少包括移动通信终端、专用终端、互联网终端和无线局域网终端中的一种或多种；个人用户的接入是多样的，可以通过APP软件作为接入口，也可以通过internet网页方式作为接入口，燃气公司用户的接入方式与个人用户有所不同，应采取通过局域网统一出口作为接入口，政府用户端的接入方式，可以直接接入公共网络和局域网接入，满足公共网络的协议要求。
实施例1
作为本发明一较佳实施例，参照说明书附图1和2，在本实施例中，智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元和智能燃气表预付费控制单元之间建立通信连接，智能燃气表感知单元感知到智能燃气表上的预付费信息，然后将预付费信息传输到智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元将预付费信息转换为预付费控制信息，实现智能燃气表的自动预付费功能响应。
在本实施例中，人工在智能燃气表端进行充值，该充值信息被智能燃气表感知单元感知到，然后将感知到的充值信息传输至智能燃气表预付费控制单元，实现智能燃气表的预付费功能响应，使得智能燃气表采用信息价格方案进行计价。
实施例2
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，在本实施例中，智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元获取智能燃气表端的信息，并将信息通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统传输至燃气公司燃气综合管理系统中的感知信息系统中，感知信息管理系统对接收到的信息进行存储、标识及解析，筛选出智能燃气表预付费相关的信息，然后将筛选出来的信息传输至控制信息管理系统中，控制信息管理系统将接收到的信息转换为预付费控制信息，对预付费控制信息进行存储、标识及解析，并通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，实现智能燃气表预付费功能的响应。
在本实施例中，智能燃气表感知单元感知智能燃气表端的余额信息，上传至感知信息管理系统中，在感知信息管理系统中对余额信息进行分析，及根据其之前的充值信息与余额信息作对比，判断其余额是否不足，是否需要预付费，然后将对比结果传输至控制信息管理系统中，控制信息管理系统将对比信息转换为相应的预付费控制信息，然后传输至智能燃气表预付费控制单元处，实现智能燃气表预付费功能的响应。
实施例3
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，在本实施例中，智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表感知单元获取智能燃气表的信息，并将信息通过燃气网络通信系统中的感知信息通信系统传输至燃气公司燃气综合管理系统中的感知信息管理系统中，感知信息管理系统对接收到的信息进行存储、标识及解析和筛选等处理后，并通过公共网络将处理后的信息传输至公共服务系统中燃气公司信息服务系统中的感知信息服务系统中，感知信息服务系统对获取的信息进行存储、标识及解析处理，然后将处理后的感知信息传输至公共感知信息服务系统中，公共感知信息服务系统将信息传输至用户端的用户系统中，用户系统将接收到的信息转换成预付费控制信息，然后对转换后的预付费控制信息进行存储、标识及解析等处理，并将处理后的预付费控制信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将预付费控制信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统将接收到的预付费控制信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统对接收到的预付费控制信息，进行存储、标识及解析等处理后，通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统将预付费控制信息传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的预付费控制信息，实现智能燃气表预付费功能的响应。
在本实施例中，燃气公司信息服务系统对接收到的信息进行存储、标识及解析等处理是在应用服务器中进行的，然后将信息存储数据服务器中；控制信息服务系统对预付费控制信息进行存储、标识及解析等处理，也是在应用服务器中进行，并将预付费控制信息存储至数据服务器中。
实施例4
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：
在本实施例中，公共服务系统中的公共感知信息服务系统通过公共网络获取到智能燃气表的公共信息，并将公共信息传输至用户端的用户系统中；
在本实施例中，用户系统可以对接收到的公共信息进行存储、标识及解析，并将公共信息直接传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将公共信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统将接收到的公共信息转换成相应的预付费控制信息，然后对预付费控制信息进行存储、标识及解析处理，并将处理后的预付费控制信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统汇总，控制信息管理系统对预付费控制信息进行存储、标识及解析，并将预付费控制信息通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的预付费信息，实现智能燃气表预付费功能的响应。
在本实施例中，用户系统还可以对公共信息进行存储、标识及解析，并将接收到的公共信息转换为预付费控制信息，并对预付费控制信息进行存储，然后将控制信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将预付费控制信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统对预付费控制信息进行存储、标识及解析处理，并将处理后的预付费控制信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统汇总，控制信息管理系统对预付费控制信息进行存储、标识及解析，并将预付费控制信息通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表的预付费控制。
实施例5
作为本发明又一较佳实施例，参照说明书附图1和2，本实施例公开了：
在本实施例中，公共服务系统中的公共感知信息服务系统通过公共网络获取到智能燃气表的公共信息，并将公共信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将公共信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统将接收到的公共信息转换成相应的预付费控制信息，然后对预付费控制信息进行存储、标识及解析处理，并将处理后的预付费控制信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统对预付费控制信息进行存储、标识及解析，并将预付费控制信息通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表的预付费控制。
在本实施例中，公共服务系统中的公共感知信息服务系统通过公共网络获取到智能燃气表的公共信息，并将公共信息传输至公共服务系统中的公共控制信息服务系统中，公共控制信息服务系统将公共信息传输至燃气公司信息服务系统中的控制信息服务系统中，控制信息服务系统对接收到的公共信息进行存储、标识及解析处理，并将处理后的公共信息通过公共网络传输至燃气公司燃气综合管理系统中的控制信息管理系统中，控制信息管理系统将接收到的公共信息转换成相应的预付费控制信息，然后对预付费控制信息进行存储、标识及解析处理，并将预付费控制信息通过燃气网络通信系统中的控制信息通信系统传输至智能燃气表感知与控制系统的智能燃气表预付费控制单元中，智能燃气表预付费控制单元根据接收到的信息，实现对智能燃气表的预付费控制。
信息至少包括智能燃气表的位置信息、价格信息、计量信息和流量信息中的一种或多种。
上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。