今天為大家介紹一項國家發明授權專利——具有階梯計價功能的物聯網智能水表。該專利由成都秦川物聯網科技股份有限公司申請，并于2017年8月29日獲得授權公告。

內容說明

本發明涉及一種水表，更具體的說，本發明主要涉及一種具有階梯計價功能的物聯網智能水表。

發明背景

隨著社會的發展，自來水的使用需求逐年增加，為響應國家發改委對能源價格方案的統一部署，部分自來水公司將對終端水表實行階梯價格計費的運營方式，但目前主流的智能水表均不具備階梯計價的功能，市面上的部分類似產品由于表端的時間與控制端存在差異，在計價過程中無法實行統一的價格階梯調整及價格方案調整，從而造成自來水公司運營過程中存在計費不一致的問題，因而有必要針對現有的主流智能水表的功能進行研究和改進。

發明內容

本發明的目的之一在于針對上述不足，提供一種具有階梯計價功能的物聯網智能水表，以期望解決現有技術中物聯網智能水表不具備階梯計價的功能，類似產品表端的時間與控制端存在差異，造成計價及調價不統一等技術問題。

為解決上述的技術問題，本發明采用以下技術方案：本發明的所提供的一種具有階梯計價功能的物聯網智能水表，包括階梯計價主控制模塊、無線通信模塊、時鐘芯片與水流量測量裝置，所述階梯計價主控制模塊分別與無線通信模塊、時鐘芯片、水流量測量裝置相連接，所述階梯計價主控制模塊包括處理器與存儲器，所述處理器與存儲器相連接；所述無線通信模塊通過物聯網接入控制端，用于通過物聯網接收控制端的價格方案指令并傳輸至處理器；所述水流量測量裝置用于將水流計數結果傳輸至處理器；由處理器根據價格方案中的周期持續時間，記錄周期持續時間內的累計用水量并存儲至存儲器中。

所述處理器用于將價格方案指令中的價格方案存儲至存儲器中，并可由處理器將時鐘芯片的時鐘信息與控制端的時間進行同步，使時鐘芯片的時間與控制端的時間保持一致；按照價格方案中的初始價格階梯對計數結果進行價格計算；且處理器還讀取存儲器中周期持續時間內的累計用水量，與初始價格階梯的上限值進行比較，判斷當前周期持續時間內的累計用水量是否達到初始價格階梯的上限，如判斷結果為是，則按照價格方案中的下一價格階梯對計數結果進行價格計算，反之則繼續按照當前價格階梯對計數結果進行價格計算；所述處理器還用于根據時鐘芯片中的時間判斷當前時間是否與價格方案中的周期結束時間相同，如判斷結果為是，則認為當前周期結束，將存儲器中周期持續時間內的累計用水量清零，且復位到價格方案的初始價格階梯對計數結果進行價格計算；反之則繼續按當前價格階梯對計數結果進行價格計算。

作為優選，進一步的技術方案是：所述的無線通信模塊通過Wifi信號、GPRS信號、Zigbee信號當中的任意一種接入物聯網。所述價格方案包括當前價格方案和新價格方案，所述當前價格方案與新價格方案均由處理器分別存儲至存儲器，用于由處理器讀取新價格方案的執行時間，與時鐘芯片中的當前時間進行比較，判斷當前時間是否滿足新價格方案的執行時間，如判斷結果為是，則將當前價格方案替換為新價格方案并執行，反之則繼續執行當前價格方案。

所述存儲器中還存儲有充值量數據，用于由處理器按照當前價格階梯對計數結果進行價格計算，得到計算結果后，將計算結果的值從存儲器中的充值量數據中扣除。所述階梯計價主控制模塊中的處理器還接入顯示器，用于由處理器同時記錄所有累計用水量與周期持續時間內的累計用水量并存儲至存儲器，并由處理器從存儲器中讀取所有累計用水量與周期持續時間內的累計用水量，通過顯示器顯示。

所述處理器判斷當前周期是否結束為：首先根據時鐘芯片中的時間判斷當前日是否是與當前價格方案中的周期起始日相同，如判斷結果為否，則繼續按當前價格階梯對計數結果進行價格計算，反之則通過下式繼續判斷是否滿足周期起始月的條件：mod（m+12-M ，T）=0。上式中，mod為求余函數，M為當前價格方案的任一周期起始月，m為時鐘芯片的時間中的當前月份，T為當前價格方案中的周期持續時間，且T為12的約數，當上式成立時，則認為周期結束，反之則繼續按當前價格階梯對計數結果進行價格計算。

所述價格方案指令中還包括時鐘信息，用于由處理器將時鐘信息同步至時鐘芯片。處理器將時鐘芯片的時鐘信息與控制端的時間進行同步的方式為由控制端定期向物聯網中的數據集中器發送時鐘同步指令，由數據集中器按照當前時鐘信息為起點繼續運行時間，并定期向無線通信模塊發送時鐘同步指令，由處理器將時鐘同步指令中的時鐘信息同步至時鐘芯片。

與現有技術相比，本發明的有益效果之一是：表端在與控制端進行通信的過程同時與控制端進行時間同步，進而使表端始終與控制端的時間保持一致，避免兩者出現時間偏差，導致計價及調價不統一；并且價格方案中設置有多個價格階梯，可通過表端處理器根據周期持續時間內的累計用水量，實時判斷是否啟動下一個價格階梯進行計費，亦可根據價格方案中的周期結束時間判斷是否應當結束當前周期，除時間同步外，整個過程均在表端完成；同時本發明所提供的一種具有階梯計價功能的物聯網智能水表結構簡單，在實現階梯計價的同時，也保證了表端與控制端之間時間的一致性，且可基于現有的智能水表進行改進，應用范圍廣闊。