一种基于电力以太网的公用电力接入箱及其服务系统的制作方法

本发明涉及公用电力设备技术领域，具体涉及一种基于电力以太网的公用电力接入箱及其服务系统。

背景技术：

随着社会及经济的发展，共享经济、电动汽车、农业现代化、外卖配送运输等行业迅速崛起，用电的场景越来越多，而现在电力系统接入依然面向固定用户，对移动临时用电不太友好，现有公用电力应用主要是汽车充电桩、共享充电宝，共享换电站、公共插座等，面向单一场景的实现，其易用性和方便性填补了相关领域的空白，使得共享用电迅速得到了普及，但由于其服务对象对用户的使用用途较为单一，造成电力系统的公共使用在一定程度上并不方便用户的灵活使用。

此外，现有的网络共享业务较为不成熟，现有的网络接入通常为针对个人的固定网络接入，缺乏对临时用网、短期用网的用户的支持，为此亟待提出一种兼具电力接入和网络接入的公用接入箱体系。

技术实现要素：

为了解决现有技术中的公用电力应用面向场景单一，缺乏针对移动临时用户短期用电和用网公共大范围灵活接入的问题。本发明提出一种基于电力以太网的公用电力接入箱及其服务系统。

一种基于电力以太网的公用电力接入箱，包括：

电力接口，用于连接来自电网的供电电缆，为接入箱供电并为用户提供电力服务；

网络接口，用于接入外部网络，为接入箱提供网络连接信道；

soc芯片，与接入箱各部分的控制接口连接，用于控制接入箱运行；

用户接入插排模块，包括与电力接口连接的供电接口、与网络接口连接的网络连接接口、与soc芯片连接的供电控制接口以及传感器数据接口；

交换机，与网络接口连接，用于链接上行链路并接受soc芯片控制，根据业务需求为接入箱各个模块提供网络服务；

交互屏幕，与soc芯片连接，用于与用户进行交互，显示接入箱的信息；

按键，与soc芯片连接，用于接收用户指令输入，实现功能的选择与触发。

进一步地，所述接入箱内还设置有与soc芯片连接的安防与监控模块；

所述安防与监控模块，用于监控接入箱的安全使用情况。

进一步地，所述安防与监控模块具体用于：

对接入箱进行安防监控、运行监控、环境监控以及使用监控，并将监控信息传输至soc芯片；

对应地，所述soc芯片具体用于：

接收安防与监控模块上传的监控信息，将所述监控信息通过网络发送至公安部门、电力部门、运行部门以及市政部门以对接入箱进行远程监控。

进一步地，所述电力接口和供电端子间设置有第一载波隔离器；

所述第一载波隔离器，用于隔离电力接口引入的噪声并防止接入箱使用的电力线载波传输至外部。

进一步地，所述用户接入插排模块还包括若干组插座单元，用于为用户提供供电服务，

所述插座单元包括：

插座，用于为用户输送电能及提供网络服务；

插座保护罩，用于防止使用过程中的意外接触；

按钮及其指示灯，用于解锁插座保护罩并给予用户使用提示。

进一步地，所述插座包括：

连接口，数量为一个或多个，用于用户的连接使用；

传感器，设置于每个连接口处，通过总线连接至传感器数据端子后与soc芯片连接，用于感知连接口及用电器状态；

供电控制器，与每个连接口相对应并连接，通过继电器实现，用于执行控制供电的通断；

控制译码器，与供电端子连接并连接至每个供电控制器，用于解码soc的控制信号以控制各连接口的电源通断；

第二载波隔离器，设置于各连接口与各供电控制器之间，用于保证各连接口之间链路之间独立；

载波耦合器，与每个连接口相对应并连接，通过载波信号线与网络接口连接，用于为客户提供网络服务接入。

一种基于电力以太网的公用电力接入箱的服务系统，包括所述的一种基于电力以太网的公用电力接入箱，还包括：

服务商，与接入箱连接，包括电力服务商、网络服务商和应用服务商，用于为接入箱提供电力、网络及增值服务的服务支持；

云服务器，与接入箱通过网络连接，用于接入箱的鉴权、计费以及订阅服务的推送。

进一步地，所述接入箱的鉴权和计费模式为用户鉴权模式，

所述用户鉴权模式包括：

步骤1，接入箱接收用户的使用及鉴权请求并将鉴权和计费请求发送至云服务器；

步骤2，若鉴权通过则云服务器向接入箱下发配置；

步骤3，接入箱由服务商获取服务并根据下发的配置向用户提供相关服务；

步骤4，用户使用结束后向接入箱发送结束服务请求，接入箱响应结束服务请求向云服务器发送结束计费请求并释放自身资源以待下次使用。

进一步地，所述接入箱的鉴权和计费模式为设备自协商模式，

所述设备自协商鉴权模式包括：

步骤5，接入箱接受设备的使用及鉴权请求并将鉴权和计费请求发送至云服务器；

步骤6，若鉴权通过则云服务器向接入箱下发配置；

步骤7，接入箱由服务商获取服务并根据下发的配置向设备提供相关服务；

步骤8，设备使用开始后，接入箱实时获取设备的状态反馈，并将状态反馈发送至云服务器进行计费处理；

步骤9，设备使用结束后与接入箱断开连接，接入箱向云服务器发送结束计费请求并释放自身资源以待下次使用。

进一步地，所述云服务器通过电子邮件、短信、电话、以及移动端app的途径向用户推送订阅服务及接入箱的使用状态和可用情况。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提出一种基于电力以太网的公用电力接入箱及其服务系统，提供电力接入服务和网络接入服务，为移动临时短期使用电力或网络的用户提供了便利；在接入箱提供电力的基础上，接入箱的控制、鉴权、状态经由网络平面传输给云服务器进行相关的管理、计费、控制、消息推送等业务；同时借助网络接入的平面，为用户提供如网络宽带、电话传真和iptv的网络接入功能以满足用户多种需求。

通过安防与监控模块的设置，对接入箱设备进行安防监控、运行监控、环境监控以及使用监控，监控信息由soc芯片收集后通过网络发送至公安部门、电力部门、运行部门以及市政部门以进行接入箱的各项远程监控，保证了接入箱的安全使用。

通过第一载波隔离器的设置使接入箱与外部电力接入进行载波隔离，为插排提供无载波的供电，通过第二载波隔离器的设置，保证了插座中各接口的链路相互独立而不产生干扰，保证接口的使用安全和功能独立。

附图说明

图1是本发明一种基于电力以太网的公用电力接入箱的整体结构示意图。

图2是本发明一种基于电力以太网的公用电力接入箱的用户接入插排内部结构示意图。

图3是本发明一种基于电力以太网的公用电力接入箱的用户接入插排外部结构示意图。

图4是本发明一种基于电力以太网的公用电力接入箱服务系统的用户鉴权模式时序图。

图5是本发明一种基于电力以太网的公用电力接入箱服务系统的设备自协商鉴权模式时序图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步解释说明：

实施例一

如图1~3所示，一种基于电力以太网的公用电力接入箱，包括：

电力接口，用于连接来自电网的供电电缆，为接入箱供电并为用户提供电力服务；

网络接口，用于接入外部网络，为接入箱提供网络连接信道；

soc芯片，与接入箱各部分的控制接口连接，用于控制接入箱运行；

用户接入插排模块，包括与电力接口连接的供电接口、与网络接口连接的网络连接接口、与soc芯片连接的供电控制接口以及传感器数据接口；

交换机，与网络接口连接，用于链接上行链路并接受soc芯片控制，根据业务需求为接入箱各个模块提供网络服务；

交互屏幕，与soc芯片连接，用于与用户进行交互，显示接入箱的信息；

按键，与soc芯片连接，用于接收用户指令输入，实现功能的选择与触发。

在具体使用时，交换机设置于网络接口和网络连接接口间，且交换机与soc芯片连接并基于soc芯片为网络连接接口、交互屏幕以及安防与监控模块提供网络服务，soc芯片与供电接口以及传感器数据接口连接用以控制接入箱运行。

作为一种可实施方式，所述接入箱内还设置有与soc芯片连接的安防与监控模块；

所述安防与监控模块，用于监控接入箱的安全使用情况。

具体的，所述安防与监控模块具体用于：

对接入箱进行安防监控、运行监控、环境监控以及使用监控，并将监控信息传输至soc芯片；

对应地，所述soc芯片具体用于：

接收安防与监控模块上传的监控信息，将所述监控信息通过网络发送至公安部门、电力部门、运行部门以及市政部门以对接入箱进行远程监控。

作为一种可实施方式，所述电力接口和供电端子间设置有第一载波隔离器；

所述第一载波隔离器，用于隔离电力接口引入的噪声并防止接入箱使用的电力线载波传输至外部。

作为一种可实施方式，所述用户接入插排模块还包括若干组插座单元，用于为用户提供供电服务，

所述插座单元包括：

插座，用于为用户输送电能及提供网络服务；

插座保护罩，用于防止使用过程中的意外接触；

按钮及其指示灯，用于解锁插座保护罩并给予用户使用提示。

具体的，所述插座包括：

连接口，数量为一个或多个，用于用户的连接使用；

传感器，设置于每个连接口处，通过总线连接至传感器数据端子后与soc芯片连接，用于感知连接口及用电器状态；

供电控制器，与每个连接口相对应并连接，通过继电器实现，用于执行控制供电的通断；

控制译码器，与供电端子连接并连接至每个供电控制器，用于解码soc的控制信号以控制各连接口的电源通断；

第二载波隔离器，设置于各连接口与各供电控制器之间，用于保证各连接口之间链路之间独立；

载波耦合器，与每个连接口相对应并连接，通过载波信号线与网络接口连接，用于为客户提供网络服务接入。

通过接入箱的设置，为用户提供电力接入服务和网络接入服务，为移动临时短期使用电力或网络的用户提供了便利；通过安防与监控模块的设置，对接入箱设备进行安防监控、运行监控、环境监控以及使用监控，监控信息由soc芯片收集后通过网络发送至公安部门、电力部门、运行部门以及市政部门以进行接入箱的各项远程监控，保证了接入箱的安全使用；通过第一载波隔离器的设置使接入箱与外部电力接入进行载波隔离，为插排提供无载波的供电，通过第二载波隔离器的设置，保证了插座中各接口的链路相互独立而不产生干扰，保证接口的使用安全和功能独立。

在具体使用时，用户通过交互屏幕及按键开启接入箱的使用，用户通过插座单元上的按钮开启插座保护罩，通过接口连接用电或用网设备，用电时，传感器检测到接口插入后通过传感器数据端子反馈至soc芯片，soc芯片通过供电控制端子向控制译码器发送控制指令，控制译码器解码控制指令后打开供电控制器，电力由电力接口进入、依次通过第一载波隔离器、供电端子、供电控制器、第二载波隔离器后通过接口输送至用电设备；

用网时，传感器检测到接口插入后反馈至soc芯片，soc芯片向载波耦合器发送控制工作指令，网络由网络接口接入，依次经历交换机、供电接口、载波耦合器后通过接口向用网设备提供网络连接及相关服务。

在用电用网的同时，用电设备或用网设备的使用情况通过传感器反馈至soc芯片，soc芯片通过交换机及网络将数据上传，方便接电箱的网络远程控制和监测，通过安防与监控模块的设置，对接入箱设备进行安防监控、运行监控、环境监控以及使用监控，监控信息由soc芯片收集后通过网络发送至公安部门、电力部门、运行部门以及市政部门以进行接入箱的各项远程监控，保证了接入箱的安全使用。

实施例二

一种基于电力以太网的公用电力接入箱的服务系统，包括基于上述的一种基于电力以太网的公用电力接入箱，还包括：

服务商，与接入箱连接，包括电力服务商、网络服务商和应用服务商，用于为接入箱提供电力、网络及增值服务的服务支持；

云服务器，与接入箱通过网络连接，用于接入箱的鉴权、计费以及订阅服务的推送。

可以理解的是，所述电力和网络服务为电力服务商和网络服务商提供的基础服务，增值服务为应用服务商所提供，增值服务指的是基于网络的服务，也叫电信增值业务，电信增值业务是相对于传统的电信语音业务而言，指的是凭借公用电信网的资源和其它通信设备而开发的附加通信业务，其实现的价值使原有网路的经济效益或功能价值增高，如电视业务、传真业务和电子邮件业务等。

作为一种可实施方式，如图4所示，所述接入箱的鉴权和计费模式为用户鉴权模式

所述用户鉴权模式包括：

步骤1，接入箱接收用户的使用及鉴权请求并将鉴权和计费请求发送至云服务器；

步骤2，若鉴权通过则云服务器向接入箱下发配置；

步骤3，接入箱由服务商获取服务并向用户提供相关服务；

步骤4，用户使用结束后向接入箱发送结束服务请求，接入箱向用服务器发送结束计费请求并释放自身资源以待下次使用。

作为一种可实施方式，如图5所示，所述接入箱的鉴权和计费模式为设备自协商模式，

所述设备自协商鉴权模式包括：

步骤5，接入箱接受设别的使用及鉴权请求并将鉴权和计费请求发送至云服务器；

步骤6，若鉴权通过则云服务器向接入箱下发配置；

步骤7，接入箱由服务商获取服务并向设备提供相关服务；

步骤8，设备使用开始后，接入箱实时获取设备的状态反馈，并将状态反馈发送至云服务器进行计费处理；

步骤9，设备使用结束后与接入箱断开连接，接入箱向云服务器发送结束计费请求并释放自身资源以待下次使用。

进一步地，所述云服务器通过电子邮件、短信、电话、以及移动端app的途径向用户推送订阅服务及接入箱的使用状态和可用情况。

在具体使用时，在用户鉴权模式下，用户通过鉴权后，设备从云服务获取用户相关的配置文件以配置对应接口，进而为用户提供服务，接入箱的供电和供网服务可面对多种应用场合，使用较为灵活；

在设备自协商模式下，设备通过握手实现鉴权，以实现即插即用，设备内包含id卡等身份标识，用户将id卡身份标识与个人账户绑定，在使用时，设备接入接入箱后，自动与接入箱协商鉴权，等待设备配置用户订阅的服务，设备定期向接入箱上报工作状态，以实现服务保持，设备拔出后，接入箱自动结束计费，释放资源以待下次使用，此种工作模式下则针对性较强，适用于频繁使用某种用电用网设备的情况，节省鉴权和功能选择时间，使用时更加快捷和方便。

以上所述之实施例，只是本发明的较佳实施例而已，并非限制本发明的实施范围，故凡依本发明专利范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均应包括于本发明申请专利范围内。