控制公用设施服务的方法及系统 本发明涉及一种对使用公用设施服务进行控制的方法，以及实现该方法的系统。
目前，配电单元(EDU)，尤其是各种预付款型的配电单元已经得到了广泛使用。一种典型的方式是按照与用户的契约来安装这种EDU，它包括用于测量耗电量的电路、用于存储预付款信息并对预付款信息和耗电量进行比较的微处理器、以及当预付款被用完时切断电源的断路器或其他类型的开关装置。该EDU还包括供使用者输入预付款信息的键盘、卡片阅读器或者类似装置，以及用于指示单元状态的某种形式的显示器。
由于EDU的应用领域通常是低成本的房屋配电系统，因此希望尽可能地降低每一个单元的成本，同时也希望能够减小系统易受干扰的程度。由于上述原因，因此希望常规EDU的至少一部分功能能够在远离用户的地点来实现。
本发明地目的是提供一种方法和系统，用于控制下面所述的公用设施服务项目。
本发明提供了一种在用户点对使用公用设施服务进行控制的方法，包括：
通过设置在远离用户的计量站来为用户点提供公用设施服务；
在所述计量站上监视用户点对公用设施服务的耗用量；
在所述计量站上产生对应于所述公用设施服务耗用量的显示数据；
将所述显示数据送到用户点的显示装置；
在用户点上显示所述显示数据，指示出对公用设施服务的耗用量。
最好通过设置在所述计量站的各个相应测量模件来测量多个用户点对公用设施服务的耗用量。
可以将所述相应测量模件所产生的耗用量数据输出到一个公共控制电路，该公共控制电路产生显示数据，以便送到位于相应用户点的显示装置。
所述显示数据可以通过敷设在所述计量站和用户点之间的供电电缆来传送。
在本方法中最好在所述计量站上为每一个用户点存储预付款数据，在该预付款数据中减去对应于每一个用户点对公用设施服务的耗用量的数据的预付款值，当预付款值小于一个预定数值时就操纵相应的计量装置来中止向各用户点所提供的公用设施服务。
所述预付款数据可以在一个控制中心产生的，然后送到所述计量站。
所述预付款数据最好由所述控制中心通过无线电传送方式和/或通过供电电缆送到多个计量站中的相应一些。
所述方法可以包括从用户点的显示装置向计量站的计量装置传送询问数据的操作步骤。
所述询问数据可以包括用户向计量装置发出的状态请求，该计量装置将根据所述状态请求将显示数据传送到所述显示装置。
此外，所述询问数据还可以包括用户向公用设施服务提供商交纳预付款的请求，该预付款请求通过计量装置传送到中央控制中心，在该控制中心处将新的预付款数据置于该用户名下，并将新的预付款数据由该控制中心传送到计量站。
本发明还提供了一种在用户点对公用设施服务的使用进行控制的系统，它包括：
计量装置，设置在远离至少包含一个用户的计量站上，用于控制至少为一个用户点提供的公用设施服务；
设置在所述计量站的监空装置，用于监控用户点对公用设施服务的耗用量，并产生与该耗用量相对应的显示数据；
第一通讯装置，用于将所述显示数据传送到用户点；
设置在用户点的显示装置，用于响应所述显示数据，以便产生能够指示出公用设施服务耗用量的显示。
所述监视装置可以包括多个单独的测量模件以及一个公共控制电路，用于接受由每一个测量模件所产生的公用设施服务耗用量数据并将控制信号输出到所述测量模件。
所述控制电路可以包括：数据存储装置，用于存储有关各个用户的数据，该数据至少包括识别代码数据、对应于当前预付款数值的预付款数据、以及公用设施服务耗用量数据；处理器，用于根据先前的预付款数值和公用设施服务耗用量数据来计算出当前的预付款数值。
所述显示装置可以包括：第二通讯装置，用于接受由第一通讯装置发出的包含显示数据的信号；处理器，用于从所接受的信号中提取出显示数据；显示模件，用于以一种可识别的方式显示所述显示数据。
所述显示装置最好包括：数据输入装置，与所述处理器相连接，并能够由用户予以操作，以便输入包括状态请求的询问数据；第二通讯装置，适于将上述询问数据传送到所述监视装置的第一通讯装置；以及监视装置，它响应于所述询问数据，将显示数据传送到显示装置。
所述第一通讯装置最好进一步用于接受来自显示装置的询问数据，该数据包括预付款请求，以便将询问数据传送到控制中心，从控制中心接受新的预付款数据，并存储对应于新的预付款数据的新预付款数锯。
此外，所述第一通讯装置还可以进一步用于将新的预付款数据传送到显示装置。
根据本发明的一种最佳实施例，所述第一和第二通讯装置包括馈电线调制解调器，通过在计量站与用户点之间敷设的供电电缆来进行通讯。
图1是本发明的一种公用设施服务分配系统的总体示意图，该系统用于控制对用户的配电；
图2是本发明的公共计量控制器的方框图；
图3是图2所示的控制器的单个遥测模件的方框图；
图4是构成本发明系统一部分的远程显示单元的示意图；
图5是远程显示单元的电路方框图；
图6是远程显示单元所能提供的显示项目的一览表。
图1是用户用电控制系统的总体示意图。尽管下面所述的实施例主要涉及对用户的供电控制，但是也可以用于其他的公用设施服务，对诸如煤气或水的供应，甚至还可以采用本发明的系统来控制无线电或电视广播。因此，在本申请文件中，“公用设施服务”一词具有广泛的含义，它包括诸如煤气或水之类的物质，电能之类的能源，电视或音乐程序之类的信息或数据，以及其他以受控制的方式为用户提供的商品或公用设施服务。
参见图1，所示的自动销售站10包括与网络相连接的若干计算机终端12。该自动销售站10用于接受需要供电(或者其他公用设施服务)的用户所交纳的款项，并产生预付款信息，通过通讯装置24(在一种试验型的系统中采用微波联络)送到财政部门16。
上述财务部门包括一个计算机网络，具有若干计算机终端18和一个数据库20，在该数据库中存储了每一个用户的详细的付款信息。
该系统包括一个主控制中心22，在典型的情况下通过微波中继线24，并最好还通过作为备份的无线电联络方式(包括收发信机26和28)，与位于广域网(WAN)中的自动销售站10和财政部门16相连接。
主控制中心22通过无线电收发信机28与多个集中器32中每一个的类似无线电单元进行通讯，所述集中器32通常设置在为一个预定区域供电的配电站上。上述集中器收集来自多个公共计量控制器或CMC 34(下面将要要予以说明)中的每一个的信息，所述公共计量控制器或CMC 34通过主电缆36与配电站相连接，并通过动力线调制解调器与集中器进行通讯。
在一种典型的系统中，每一个配电站可以为大约100个家庭或用户点供电。通常，每一配电站及其相应的集中器与7个公共计量控制器相连接，其中每一个公共计量控制器最多控制20个家庭或其他客户点8的供电。图2更为详细地示出了单个的公共计量控制器34。每一个控制器34包括多个遥测模件38(图3更为详细地示出了每一个模件30)和一个控制电路40，该控制电路40与上述多个遥测模件38相配合，对每一个客户点8(最多为32个)的供电进行控制。
上述控制电路或控制器40包括一个馈电线调制解调器42，一个具有关联的ROM 46、RAM 48和系统时钟50的微处理器44。该控制器还包括一个干扰检测电路52。控制器40和遥测模件由电源电路54提供12VDC的电源，并通过一个RS485总线56进行通讯。
如图3所示，每一遥测模件38包括一个电流变换器58和一个接触器60，它们与“进电”端子62和“出电”端子64相串联。上述电流变换器58的次级与功率/电流测量电路66相连接，后者又与微处理器68相连接。该微处理器68与RS485接口电路70相连接，以便与控制器40进行通讯。一个本地LED指示器72与微处理器68相连接，用于监视电流耗用量。
电流变换器测量由某一个遥测模件38为家庭或用户点所提供的电流的耗用量，为此供电电缆应当通过该相应的模件连接到相关的用户。测量电路66为每一个单个的用户测量电压和电流，计算出电能耗用量，并将有关数据送到微处理器68，然后再由该微处理器68通过RS485接口电路70将该数据送到公共计量控制器34。
微处理器68还将脉冲输出到本地LED 72。送到该LED的输出脉冲的频率正比于用户所耗用的电能。该LED 72被用于对电表进行精度标定，并表示测量电路处于正常工作状态。所有有关遥测模件38的相关数据被存储在一个EEPROM中。
本地存储的数据至少包括如下内容：
1、唯一的识别号码以及模件地址；
2、电能、煤气、水的耗用数据；
3、仪器的安装数据，以及关于在初始安装之后是否更换过仪器的数据；
4、干扰信息，包括来自远程显示单元的干扰信息；
5、连接/切断信息；
6、有关内部接触器是否被短接，亦即用户电路是接通的，但是内部接触器却开路(供电被切断)的信息；
7、安全算法，用于确保安全通讯以及错误检测和校正。
微处理器68存储唯一的识别号码和模件地址编码，以便确保由某一用户点所产生的耗用数据确实与该用户点和相应的预付款数据有关。
每一个公共计量控制器34的控制电路40监视微处理器68输出的耗用量信息，并将该数据与每一个用户点的预付款数据进行比较，该预附款数据是通过集中器32由主控制中心22送来的。当某一用户的预付款已经用完时，控制器40就会将一个指令信号送到相应的遥测模件38，由该模件中的控制接触器60的微处理器68来切断对该用户点的供电。这一指令信号可以如上面所述那样在本地产生，但是也可以由主控制中心22产生，除了以自动方式产生之外，还可以以手动方式产生。
每一个公共计量控制器位于一个壳体之中，该壳体远离由它来供电的用户点或家庭。例如，上述壳体可以被安装在供电铁塔的顶端、诸如分站之类的房屋中、或者一个专门设置的封闭物中。在任伺情况下，为用户点供电的测量控制电路都是集中安装的，从而只需要敷设从公共计量控制器到每一用户点的电缆即可。用于控制为每一个用户点供电的断路器或接触器也与上述测量电路安装在一起，以便避免用户接触到它们。上述措施减少了对供电进行干扰的可能性。
在每一个用户点上设置了一个远程显示单元73。图4示意性的示出了该显示单元的面板，其电路如图5所示。该远程显示单元具有与馈电线调制解调器76相连接的微处理器74，它能够被插入到位于用户侧的供电回路中，用于实现远程显示单元与公共计量控制器34之间的通讯，该公共计量控制器通过馈电线调制解调器42来控制对该用户点的供电。
远程显示单元还具有一个显示器78，通常采用LCD或LED显示器，它能够显示至少8个字符和8个数字符号。该显示单元还包括一个键盘80，用于供用户输入数据，以及一对LED 82和84，其中第一个用于显示“低预付款”状态，第二个以闪烁方式来显示电能耗用的速率。
根据所在地的有关管理条例，远程显示单元的馈电线调制解调器76可以采用例如在20-90KHz或者100-400KHz范围内的扩展频谱通讯技术与公共计量控制器34进行通讯。
如图6所示，通过键盘来选择各种显示方式，可以为用户显示剩下的预付款数目(采用电能单位或者货币单位来予以表示)、到当日为止的总用电量、当前的用电速率以及一些其他变量。此外，由于设置了键盘80，并具有由微处理器74和调制解调器76所带来的通讯功能，因此使远程显示单元73可以被用户用作通讯终端。
这样，显示单元就不仅是用于显示由公共计量控制器34的控制器40所产生的状态信息，还可以例如被用户用来进行与主控制中心之间的通讯。用户可以利用这样的功能向公用设施服务提供商交纳费用。可以为一个用户提供一个密码或PIN，这样当一个用户启动与主控制中心的通讯时，就可以输入一个信用卡号码，然后指出该用户所希望交纳的某一种公用设施服务的预付款数目。作为另一种方式，用户也可以拥有一个公用设施服务提供商的帐户，当交纳预付款之后就会调整该帐户并以通常的方式来予以支付。在上述两种情况下，当交纳了进一步的预付款之后，公用设施服务提供商就会产生新的预付款数据，并将该数据由主控制中心送到相应的控制器40，然后再由该控制器40送到相应的显示单元73，可以直接传送上述数据，也可以根据询问来进行传送。
远程显示单元73的微处理器74被设计成具有两个输出电路86、87，用于彼此独立地分别控制两个断路器1、2。上述断路器1、2用于接通或切断非主要负荷，以便减少最大用电量，亦即进行负荷控制或者负荷切断。这一功能使得公用设施服务提供公司能够更为有效地使用其发电厂，并使得它们能够减少成本。
微处理器74还被设计成具有两个输入电路88、89。输入电路88用于监视水的耗用，输入电路89用于监视煤气的耗用。上述两个输入电路分别监视与它们相连接的电路，以便保征整个系统处于正常和可用状态。如果被监视的电路出现了任何错误，微处理器74就会立即通过馈电线调制解调器76和42将一个报警信号送到公共计量控制器34。该公共计量控制器34随后将该报警信号送到集中器32，并最后送到主控制器22。在系统的任何位置和任何级别上都能够产生这样的报警信号。
水和煤气的耗用数据在微处理器74中予以处理，然后被送到公共计量控制器34，再送到集中器32，最终被送到主控制器22。
除了上面所述的之外，远程显示单元73具有设置另外8个输入/输出电路的功能，其中一个可以用于发出火警90，另一个可以用于发出安全报警器91，其余的电路92-97可以用于满足用户的其他要求，例如实现家庭管理自动化。
应当指出的是：上述远程显示单元73对于本发明的公用设施服务控制系统来说并不是必不可少的，因为实际控制和测量功能是由用户点通过公共计量控制器34以远程方式来实现的。然而，设置远程显示单元使用户能够获得有关公用设施服务项目提供状态的信息，同时也使得户能够与公用设施服务提供商进行通讯。这样的通讯对于使得用户能够进交纳预付款，以便使之能够继续提供公用设施服务来说，显得特别有用。远程显示单元安装在用户点的任何位置上，因为它并没有直接与公共计量控制器34相连接，而是通过它所插入的主电源来进行通讯。