CN111207859A - 一种带轻钱包的冷热量表及其系统及系统的运行方法 - Google Patents

Abstract

一种带轻钱包的冷热量表及其系统及系统的运行方法，其中带轻钱包的冷热量表包括：中央处理器、冷热量计量及控制模块和区块链轻钱包模块；冷热量计量及控制模块控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至中央处理器；中央处理器用于对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块，还用于使区块链轻钱包模块和外部记账节点进行数据交互；区块链轻钱包模块，存储处理后的冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经中央处理器发送至外部记账节点。通过区块链轻钱包模块，实现将数据不可篡改的记录在区块链网络中，保证账户安全。

Description

一种带轻钱包的冷热量表及其系统及系统的运行方法

技术领域

本发明涉及区块链技术领域，尤其涉及一种带轻钱包的冷热量表及其系统及系统的运行方法。

背景技术

热量表的出现主要与北方冬季集中供暖有关。长期以来，供暖是以供热面积结算的，存在许多问题。很多供暖企业无法收到供暖费，影响了服务积极性，进而造成供暖质量下降，进一步引起居民的不满而拒缴取暖费。两者之间形成了恶性循环。大家早已经认识到采用提供多少热量收多少费用的方法才是合理的，但政策推进一直较慢。

目前，我国智能热水表行业正迎来市场需求全面放量的时期。而且随着南方供暖需求和市场的扩大，智能热量表/热水表在南方市场的需求也在快速增长。

与集中供热对应的，南方新建的集中供冷的项目也越来越多，大型商业建筑或居民建筑，采用水循环集中供冷中央空调的项目也越来越多，因此，出现了南方的冷量表/冷水表的市场需求。

智能冷热量表/冷热水表主要包括IC卡冷热水表和远传冷热水表两大类，IC卡表始终带电，对电池要求较高，在冷热水表上应用比较可靠，而 IC卡冷热水表适用于宾馆、酒店、学校食堂、机关单位和商业网点等不好集中管理的零散用户使用，但是，目前接触式的IC卡智能冷热水表仍然是市场上的主流产品。无线远传冷热水表一般以膜式冷热水表为计量基表，加装流量信号采集模块、无线传输模块等，除具热水体积计量功能外，还具有计量数据机电转换、无线射频数据传输、阀门遥控等功能，适用于居民小区等用户的冷热水远程集中自动抄表系统，但是当前还处于规模应用的初期。

目前传统智能冷热水表一般是通过IC卡储值实现预交冷热费的功能，过程繁琐，用户操作不便，并且IC卡储值账户加密安全性低，数据易遭到人为恶意篡改，容易造成用户钱财的损失。

发明内容

(一)发明目的

本发明的目的是提供一种账户安全性高，用户方便操作的一种带轻钱包的冷热量表及其系统及系统的运行方法。

(二)技术方案

为解决上述问题，本发明的第一方面提供了一种带轻钱包的冷热量表，其特征在于，包括：中央处理器、冷热量计量及控制模块和区块链轻钱包模块(；所述冷热量计量及控制模块用于控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至所述中央处理器；所述中央处理器用于对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块，还用于使所述区块链轻钱包模块和外部记账节点进行数据交互；所述区块链轻钱包模块，存储所述处理后的冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经所述中央处理器发送至外部记账节点。

可选地，上述带轻钱包的冷热量表还包括通讯模块；所述通讯模块用于实现所述中央处理器与外部记账节点之间的通讯。

可选地，所述通讯模块包括：通讯接口，设置于所述中央处理器上；所述通讯接口为红外线数据传输、RS485通讯、RFID或GPRS无线、蓝牙、 WIFI、MBUS、3G/4G/5G通讯中的一种或几种组合。

可选地，所述冷热量计量及控制模块包括电控阀、流量传感器、供回水温度传感器；所述电控阀用于控制分户管道的冷热水供应流量；所述流量传感器用于计量流进所述分户管道的冷热水量；所述供回水温度传感器用于测量所述分户管道的供水和回水温度。

可选地，所述区块链轻钱包模块还用于给予每块冷热量表唯一的ID，以形成所述区块链网络中的对应所述唯一的ID的节点。

可选地，所述外部记账节点对应的区块链网络可以是公有链、联盟链或私有链；所述私有链或联盟链的全部或部分节点拥有读写和记账的权限。

可选地，上述带轻钱包的冷热量表包括：常规冷热量表和区块链路由器；所述常规冷热量表设置有所述中央处理器和所述冷热量计量及控制模块；所述区块链路由器设置有所述区块链轻钱包模块。

本发明的第二方面提供了一种带轻钱包的冷热量表系统，包括：上述带轻钱包的冷热量表，还包括客户端；所述客户端用于将用户需求发送至所述区块链轻钱包模块，还用于接收所述区块链轻钱包模块发送的数据并呈现给用户；所述区块链轻钱包模块接收所述用户需求并发送至所述中央处理器；所述中央处理器基于所述用户需求，控制所述冷热量计量及控制模块或与外部记账节点进行数据交互。

可选地，所述区块链轻钱包模块包括数据单元、传输单元和交互单元；所述数据单元用于存储冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密；所述传输单元用于将所述数据单元储存的数据经所述中央处理器发送至所述外部记账节点；所述交互单元，用于将所述客户端发送的用户需求发送至所述中央处理器，还用于将所述中央处理器发送到所述交互单元的数据解析后发送至所述客户端。

可选地，所述交互单元通过外部记账节点下载区块头信息，解析后得到所述区块头对应的所有交易区块信息。

本发明的第三方面提供了一种带轻钱包的冷热量表系统的运行方法，冷热量计量及控制模块控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至中央处理器；所述中央处理器对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块；区块链轻钱包模块存储所述处理后的冷热量数据、冷热量交易数据和/或冷热量交易数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经所述中央处理器发送至外部记账节点；客户端将用户需求发送至所述区块链轻钱包模块；所述区块链轻钱包模块将所述用户需求发送至所述中央处理器；所述中央处理器对所述用户需求进行解析后,控制所述冷热量计量及控制模块，进而控制冷热水流量；或与外部记账节点进行数据交互，并将交互后的数据经所述区块链轻钱包模块发送客户端。

(三)有益效果

本发明的上述技术方案具有如下有益的技术效果：

(1)通过区块链轻钱包模块，实现将交易数据不可篡改的记录在区块链网络中，保证账户安全。

(2)通过客户端、区块链轻钱包模块和中央处理器与区块链网络进行数据交互，以便用户可以通过客户端在区块链网络中直接进行交易，随时获取交易数据。

附图说明

图1是本发明实施例1提供的带轻钱包的冷热量表的示意图；

图2是本发明实施例1提供的冷热量计量及控制模块的示意图；

图3是本发明实施例2提供的带轻钱包的冷热量表的示意图；

图4是本发明实施例3提供的带轻钱包的冷热量表系统的示意图；

图5是本发明实施例3提供的区块链轻钱包模块的示意图；

图6是本发明实施例4提供的区块链热水交易网络的架构示意图；

图7是本发明实施例5提供的区块链冷水交易网络的架构示意图。

附图标记：

101：中央处理器；102：冷热量计量及控制模块；103：区块链轻钱包模块；104：客户端；105：电源模块；106：显示模块；107：时钟模块； 108：通讯模块；10：常规冷热表；20：区块链路由器。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

轻钱包是“Simplified Payment Verification”(简单支付验证)的缩写。中本聪论文简要地提及了这一概念，指出：不运行完全节点也可验证支付，用户只需要保存所有的block header就可以了。用户虽然不能自己验证交易，但如果能够从区块链的某处找到相符的交易，他就可以知道网络已经认可了这笔交易，而且得到了网络的多少个确认。

实施例1

图1是本发明实施例1提供的带轻钱包的冷热量表的示意图。

如图1所示，本实施例的一种带轻钱包的冷热量表系统，包括：中央处理器101、冷热量计量及控制模块102和区块链轻钱包模块103；冷热量计量及控制模块102用于控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至中央处理器101；中央处理器101用于对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块103，还用于使区块链轻钱包模块103和外部记账节点进行数据交互；区块链轻钱包模块103，存储处理后的冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经中央处理器101发送至外部记账节点；其中，外部记账节点即为区块链网络中的存储节点，存储处理后的冷热量数据和/或冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据。

加盖时间戳主要是记载用户消耗冷热量的时间，交易产生的时间，以及货币支付的时间，以便这些数据可以以时间顺序，不可篡改地记录在区块链网络中。

通过区块链轻钱包模块103，实现将交易数据不可篡改的记录在区块链网络中，具体记录在外部记账节点中。

具体地，区块链轻钱包模块103还用于给予每块冷热量表唯一的ID，以形成区块链网络中的对应唯一的ID的节点。通过此ID可以识别该带轻钱包的冷热量表，便于区块链网络对每块冷热量表进行识别。

具体地，本实施例的带轻钱包的冷热量表系统还包括通讯模块(108)，通讯模块用于实现所述中央处理器(101)与外部记账节点之间的通讯。所述通讯模块(108)包括：通讯接口，设置于所述中央处理器(101)上；所述通讯接口为红外线数据传输、RS485通讯、RFID或GPRS无线、蓝牙、 WIFI、MBUS、3G/4G/5G通讯中的一种或几种组合。本发明并不限制通讯方式。

图2是本发明实施例1提供的冷热量计量及控制模块的示意图。

如图2所示，冷热量计量及控制模块102包括电控阀、流量传感器、供回水温度传感器；电控阀用于控制分户管道的冷热水供应流量，设置于用户的供水管道上；流量传感器用于计量流进分户管道的冷热水量，设置于用户的供水或回水管道上；供回水温度传感器用于测量分户管道的供水和回水温度，其中，供回水温度传感器包括设置于供水管道上的供水温度传感器和回水管道上的回水温度传感器。

其中，中央处理器101对冷热量数据进行处理包括基于冷热水量以及供水和回水温度计算冷热量，具体来说，冷热量＝冷热水量*比热*供水和回水的温差。

在一可选实施方式中，冷热量计量及控制模块102还包括：I/V转换器、A/D转换器；其中，I/V转换器与流量传感器和供回水温度传感器连接，A/D转换器与I/V转换器连接。流量传感器和供回水温度传感器将产生的电流信号传输至I/V转换器；I/V转换器，用于将输入的电流信号转换成相对应的电压模拟信号；A/D转换器，用于将电压模拟信号转换为数字信号，并进一步将数字信号传输至中央处理器101。

在一可选实施方式中，外部记账节点对应的区块链网络可以是公有链、联盟链或私有链；私有链或联盟链的全部或部分节点拥有读写和记账的权限。

在一可选实施方式中，带轻钱包的冷热量表还包括定位模块，用于对带轻钱包的冷热量表进行地理位置的定位。通过定位模块对带轻钱包的冷热量表进行地理位置的定位，以得到区块链节点的地理位置信息，实现了整个智能电网的地理位置信息化。定位模块采用GIS地理信息定位芯片。

在一可选实施方式中，带轻钱包的冷热量表还包括电源模块105，与中央处理器101连接，用于为带数字资产的区块链点表提供工作电源。

在一可选实施方式中，带轻钱包的冷热量表还包括显示模块106，与中央处理器101连接，包括液晶显示屏，用于显示相关数据。但本发明不以此为限制，显示屏还可以为其他类型。

在一可选实施方式中，带轻钱包的冷热量表还包括时钟模块107，与中央处理器101连接，为中央处理器101提供运行时钟。

在一可选实施方式中，中央处理器101上设置有多个接口，用于分别与冷热量计量及控制模块102、区块链轻钱包模块103、电源模块105、显示模块106和时钟模块107连接。

实施例2

图3是本发明实施例2提供的带轻钱包的冷热量表的示意图。

如图3所示，本实施例的带轻钱包的冷热量表系统包括常规冷热量表 10和区块链路由器20；常规冷热量表10设置有中央处理器101和冷热量计量及控制模块102；区块链路由器20设置有区块链轻钱包模块103。

本实施例提供了一种对常规冷热量表10的改造方式，将设置有区块链轻钱包模块103的区块链路由器20与常规冷热量表10连接，以便在不对常规冷热量表10进行大改动的情况下实现带轻钱包的冷热量表系统的功能，其余设置可参照实施例1，本实施例不多做赘述。不同之处在于，常规冷热量表10内设置有通讯模块，用于与区块链路由器通讯，区块链路由器内也设置有通讯模块，用于与区块链网络通讯。

实施例3

图4是本发明实施例3提供的带轻钱包的冷热量表系统的示意图。

如图4所示，本实施例提供了一种带轻钱包的冷热量表系统，在实施例1或实施例2的带轻钱包的冷热量表基础上，还包括客户端104；所述客户端104用于将用户需求发送至所述区块链轻钱包模块103，还用于接收所述区块链轻钱包模块103发送的数据并呈现给用户；所述区块链轻钱包模块103接收所述用户需求并发送至所述中央处理器101；所述中央处理器101基于所述用户需求，控制所述冷热量计量及控制模块102或与外部记账节点进行数据交互。

其中，客户端104可以是下载到手机或pad等移动端上的APP。

其中，用户需求包括：1.查询需求，包括查询交易单价、交易量、预交的货币余量、拖欠货币量以及某时间段内或截止到某时间节点消耗的冷热量。2.交易需求，冷热量的购买需求，包括支付拖欠货币量以及预存货币。3.冷热量需求。若用户需求为查询需求或交易需求，则由中央处理器101判断后将指令发送给外部记账节点，并接收外部记账节点回复的信息，经区块链轻钱包模块103发送至客户端104。若用户需求为冷热量需求，则由中央处理器101判断后控制冷热量计量及控制模块102增加或减少冷热量，具体为中央处理器101控制电控阀的打开、关闭或供水口的大小。

图5是本发明实施例3提供的带轻钱包的冷热量表系统的示意图。

如图5所示，区块链轻钱包模块103包括数据单元、传输单元和交互单元；数据单元用于存储冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密；传输单元用于将数据单元储存的数据经中央处理器101发送至外部记账节点；交互单元，用于将客户端104发送的用户需求发送至中央处理器101，还用于将中央处理器101返回的数据发送至客户端104。

在一可选实施方式中，交互单元通过外部记账节点下载区块头信息，解析后得到区块头对应的所有交易区块信息。其中，区块头信息包括加盖时间戳的用户冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据。

实施例4

图6是本发明实施例4提供的区块链热水交易网络的架构示意图。

如图6所示，本实施例提供一种带轻钱包的热量表系统的应用。主要应用于大型集中供热管网中，带轻钱包的热量表作为每个热用户与热力公司进行热费结算的依据。各模块间的连接关系请参照实施例3，本实施例不在多做赘述。

通过区块链轻钱包技术，实现热费的储值、结算和快速交易，交易安全且方便。

实施例5

图7是本发明实施例5提供的区块链冷水交易网络的架构示意图。

如图7所示，本实施例提供一种带轻钱包的冷量表系统的应用。主要应用于大型商业楼宇的空调水制冷系统中，或大型集中供冷管网中，常规冷量表作为每个空调制冷用户与楼宇或区域物业运营公司进行空调费冷量费的结算的依据。各模块间的连接关系请参照实施例3，本实施例不在多做赘述。

通过区块链轻钱包技术，实现费用的储值、结算和快速交易，交易安全且方便。

实施例6

本实施例提供了一种带轻钱包的冷热量表系统的运行方法，其中各模块之间的关系请参照实施例3，包括：

S1：冷热量计量及控制模块102控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至中央处理器101；

S2：中央处理器101对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块103；

S3：区块链轻钱包模块103存储冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经中央处理器101发送至外部记账节点。

还包括：

S4：客户端104将用户需求发送至区块链轻钱包模块103；

S5：所述区块链轻钱包模块(103)将所述用户需求发送至所述中央处理器(101)；

S6：所述中央处理器(101)对所述用户需求进行解析后,控制所述冷热量计量及控制模块(102)，进而控制冷热水流量；或与外部记账节点进行数据交互，并将交互后的数据经所述区块链轻钱包模块(103)发送客户端(104)。

其中，用户需求包括：1.查询需求，包括查询交易单价、交易量、预交的货币余量、拖欠货币量以及某时间段内或截止到某时间节点消耗的冷热量。2.交易需求，冷热量的购买需求，包括支付拖欠货币量以及预存货币。3.冷热量需求。若用户需求为查询需求或交易需求，则由中央处理器101判断后将指令发送给外部记账节点，并接收外部记账节点回复的信息，经区块链轻钱包模块103发送至客户端104。若用户需求为冷热量需求，则由中央处理器101判断后控制冷热量计量及控制模块102增加或减少冷热量，具体为中央处理器101控制电控阀的打开、关闭或供水口的大小。

本实施例通过上述步骤，可实现将交易数据不可篡改的记录在区块链网络中，以便用户可以通过客户端104在区块链网络中直接进行交易，并随时获取交易数据。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (11)

1.一种带轻钱包的冷热量表，其特征在于，包括：中央处理器(101)、冷热量计量及控制模块(102)和区块链轻钱包模块(103)；

所述冷热量计量及控制模块(102)用于控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至所述中央处理器(101)；

所述中央处理器(101)用于对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块(103)，还用于使所述区块链轻钱包模块(103)和外部记账节点进行数据交互；

所述区块链轻钱包模块(103)，存储所述处理后的冷热量数据、冷热量交易数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经所述中央处理器(101)发送至外部记账节点。

2.根据权利要求1所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，还包括通讯模块；

所述通讯模块用于实现所述中央处理器(101)与外部记账节点之间的通讯。

3.根据权利要求2所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，所述通讯模块包括：

通讯接口，设置于所述中央处理器(101)上；

所述通讯接口为红外线数据传输、RS485通讯、RFID或GPRS无线、蓝牙、WIFI、MBUS、3G/4G/5G通讯中的一种或几种组合。

4.根据权利要求1所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，所述冷热量计量及控制模块(102)包括电控阀、流量传感器、供回水温度传感器；

所述电控阀用于控制分户管道的冷热水供应流量；

所述流量传感器用于计量流进所述分户管道的冷热水量；

所述供回水温度传感器用于测量所述分户管道的供水和回水温度。

5.根据权利要求4所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，所述区块链轻钱包模块(103)还用于给予每块冷热量表唯一的ID，以形成所述区块链网络中的对应所述唯一的ID的节点。

6.根据权利要求1所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，所述外部记账节点对应的区块链网络可以是公有链、联盟链或私有链；

所述私有链或联盟链的全部或部分节点拥有读写和记账的权限。

7.根据权利要求1-6所述的带轻钱包的冷热量表，其特征在于，包括：常规冷热量表(10)和区块链路由器(20)；

所述常规冷热量表(10)设置有所述中央处理器(101)和所述冷热量计量及控制模块(102)；

所述区块链路由器(20)设置有所述区块链轻钱包模块(103)。

8.一种带轻钱包的冷热量表系统，其特征在于，包括：如权利要求1-4任一项所述的带轻钱包的冷热量表，还包括客户端(104)；

所述客户端(104)用于将用户需求发送至所述区块链轻钱包模块(103)，还用于接收所述区块链轻钱包模块(103)发送的数据并呈现给用户；

所述区块链轻钱包模块(103)接收所述用户需求并发送至所述中央处理器(101)；

所述中央处理器(101)基于所述用户需求，控制所述冷热量计量及控制模块(102)或与外部记账节点进行数据交互。

9.根据权利要求8所述的带轻钱包的冷热量表系统，其特征在于，所述区块链轻钱包模块(103)包括数据单元、传输单元和交互单元；

所述数据单元用于存储冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密；

所述传输单元用于将所述数据单元储存的数据经所述中央处理器(101)发送至所述外部记账节点；

所述交互单元，用于将所述客户端(104)发送的用户需求发送至所述中央处理器(101)，还用于将所述中央处理器(101)发送到所述交互单元的数据解析后发送至所述客户端(104)。

10.根据权利要求9所述的带轻钱包的冷热量表系统，其特征在于，所述交互单元通过外部记账节点下载区块头信息，解析后得到所述区块头对应的所有交易区块信息。

11.一种带轻钱包的冷热量表系统的运行方法，其特征在于，

冷热量计量及控制模块(102)控制分户管道的冷热水供应并计量冷热量，并将计量的冷热量数据传输至中央处理器(101)；

所述中央处理器(101)对冷热量数据进行处理,并将处理后的冷热量数据发送至区块链轻钱包模块(103)；

区块链轻钱包模块(103)存储所述处理后的冷热量数据、冷热量交易数据和/或数字货币钱包数据，并加盖时间戳后进行加密,经所述中央处理器(101)发送至外部记账节点；

客户端(104)将用户需求发送至所述区块链轻钱包模块(103)；

所述区块链轻钱包模块(103)将所述用户需求发送至所述中央处理器(101)；

所述中央处理器(101)对所述用户需求进行解析后,控制所述冷热量计量及控制模块(102)，进而控制冷热水流量；或与外部记账节点进行数据交互，并将交互后的数据经所述区块链轻钱包模块(103)发送客户端(104)。

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