摘 要：本文针对目前燃气计费管理系统中普遍存在的控制不稳定、可扩展性差、造价过高、功能不全面以及设计不规范等问题，采用远程通讯控制、弹片机控制以及上、下位机通讯的方式实现时时控制执行机构的方法，按照国家金卡工程的设计规范，设计出高效率、功能强大、可自主二次开发、并且具有较高的性能价格比的网络计费管理系统。该系统可直接纳入金卡工程管理系统，为我国实现燃气网络管理提供了一个良好的解决方案。
关键词：IC卡 网络 燃气
1引言
随着人们生活水平的日益提高，煤气、天然气已经成为人们日常生活中的主要燃料，随之而来的，人们对煤气、天然气的计费、管理要求也在逐渐提高。人工计费管理中工作人员数量多，工作效率低下，在抄表收费的过程中经常会出现误抄、估抄、漏抄、欠收和对用户正常生活的干扰等现象。如何能够既节省人力、物力，同时又能够准确、快捷、方便地对煤气、天然气实现统一管理已经成为一个亟待解决的问题。在计算机正逐渐走入平常百姓家的今天，在计算机网络正在蓬勃发展的今天，运用计算机网络实现对燃气管道的计费管理成为解决问题的最佳方案。
目前，在社会上有很多种解决燃气管理计费系统，但是结果都不十分令人满意。总起来看存在这样几个问题：
(1)使用电子阀门控制开关存在着经常无法按照指令实现正常开启的功能，经常出现漏气的现。
(2)整个计费系统及硬件综合在一起的造价太高，影响在我们这样的发展中国家的推广。
(3)目前使用的管理系统普遍都拥有自己的规范，与金卡工程的管理规范有出入，而且可扩展性差，不能进行二次开发。
正是根据以上大多数产品所普遍存在的问题，我们经过仔细研究，几经试验，终于开发出TDJ管道燃气IC卡自动计费管理系统，可以完全解决以上的问题。
2系统功能
该系统具有以下几点功能：
(1)自动计费：控制阀自动开启或关闭，液晶显示器显示燃气使用数量，预告IC卡购气余额。
(2)累计购气数量：剩余与新购气数量自动累加。
(3)预报购气：从购气量剩下6立方米时开始，每使用1立方米鸣笛一次，提示用户购气。
(4)当电池电量不足时：液晶显示器显示低电压，并鸣笛提示。
(5)外电池需要更换时由内电池供电，保证不间断供气。
(6)自动报警及泄漏报警：内电池耗尽、购气量耗尽，报警后自动停止供气，直至更换新电池和插入新购IC卡，方能自动恢复供气，还具备燃气泄漏报警切断功能，如果有燃气泄漏，系统经自动报警并切断控制阀。
(7)防伪防盗：如插入伪卡或拆卸破坏表体的任何部件，控制阀将自动关闭，停止供气；只能由管理人员使用专用电子钥匙开启，才能恢复供气。
(8)微机管理：使用微机管理系统进行：用户管理、销售情况走势、异常分析、数据维护、统计报表；购卡、验卡、加密、补卡、通过银行代收费等功能。
根据以上对管理系统功能的分析，采用了两级计算机系统控制的形式，管理系统要采用PC586或以上机型实现网络管理、通信；硬件系统采用以PIC单片机系统实现硬件控制。?
3硬件系统总体结构
硬件系统主要包括：电源部分、报警部分、电子钥匙、PIC单片机、显示器、存储器、厚膜电路和表体等几部分组成。硬件系统通过写卡器与管理系统相连完成工作。其系统图如图1所示：
在硬件系统中，在单片机上我们采用了PIC单片机。它具有省电，低功耗、保密性好等特点，非常适合用在该系统中。
电源是电子类系统的能源所在，本系统采用内、外置双电源，以外电源为主，提供系统的日常用电，当外电源没有电需要更换时，由内置电源对系统供电，使整个系统始终保持不间断供电；同时，双回路电源采用了特殊的设计方法，在特殊情况下即使有巨大的电压降产生，系统仍可保持恒定的电源。
电子钥匙是在同类产品中独特的一种设计方式，钥匙上采用PIC单片机，用程序对系统中的单片机进行操作，改写存储器当中的内容，使之产生正确内容回送，达到开发的最终效果，实现钥匙的功能。
与控制阀的接口电路使用的是厚膜电路。这个电路采用了普通的元器件，运用了特殊的设计方法，实现对控制阀的控制，厚膜具有信号稳定，造价低廉，功率强大的特点。
整个硬件系统的设置突出了：低造价、低功耗、系统稳定、保护措施完善的特点。?
4网络管理部分
网络的管理部分包括两大部分：网络管理系统和网络查询系统。分别采用了客户机/服务器模式和浏览器/服务器模式。
4.1网络管理系统
这套网络管理系统的设计思想是面向对象的网络编程思想。数据库的后台管理采用Microsoft SQL Server进行管理。在网络结构方面远程通讯采用通过调制解调器拨号上网或是DDN、X.25、ISDN，公司内部局域网则采用以太网等拓扑结构。
下面分别从设计思想，编程语言，数据库管理和维护、网络管理与结构这几个方面对整个系统进行论述。
(1)设计思想
在设计上，针对客户机/服务器模式，在编程方面采用客户机与服务器分别编程共同完成任务的思想，在客户机端主要是针对特殊命令特殊处理的方式，对于要求速度快，对系统数据影响不大并且可以在当地机完成的一些操作则把程序编在客户机方，这样可以大大加快速度，减少数据传送，减少服务器方的命令和信息处理，节省系统资源。
在服务器方针对系统要求，我们做了大量的系统需求分析，最后将管理系统分成数据管理（包括数据的压缩和备份）、数据库的基本功能（数据的查询，添加，删除，更新），和硬件的统一管理（写卡、读卡、端口设置，加密），系统管理（远程登录，分析，管理客户），数据的特殊处理（统计，生成报表，打印特殊报表）等几个模块。
系统中使用了虚拟动态库、流控制、多线程的同步和异步过程调用，对客户机的远程控制，对服务器的资源管理等多项技术，并且在模块接口设计上采用了标准化的设计接口方式，为程序的可扩展性和二次开发作了很好的铺垫。
(2)数据库的管理和维护
在后台数据库管理上，我们采用Microsoft SQL Server进行管理。统一的导航管理系统可以在Windows系统和Windows NT系统中管理数据，采用优化的存储结构并且把数据压缩后再进行存储，以达到最优。维护上采用数据日志和数据备份进行维护，并且作了镜像服务器，给数据加了双重保险。
(3)网络管理
局域网硬件采用以太网结构，在软件管理上采用Windows NT操作系统，安全性和易用方面很好，在编程方面又可以和Windows相容。在局域网外又增设了防火墙，并使用了代理服务器，加大了系统的安全性。在远程通讯方面，对于通过拨号上网的客户端要通过密码识别，才能登录，并授予不同权限，加大了对数据库的安全管理。
4.2网络查询系统
网络查询系统主要是针对在日常生活中网络已日渐走入家庭而增设的。该系统在InterDev开发和管理环境中采用HTML语言、VBScript语言和JAVAScript语言结合起来实现对数据库的时时查询和统计功能。InterDev开发和管理环境也是微软公司的产品Visual Stadio开发环境中的一部分，和整个系统有良好的统一性，它支持用VBScript和JAVAScript语言，而且可运用ADO对象和数据库相连，功能强大。这个系统采用了浏览器/服务器的模式，可以通过网络直接查询，不受时间地点的限制，并能迅速得到统计结果，可以说这个系统是管理系统的必要的补充。?
5结论
本系统采用了厚膜电路解决了燃气IC卡表造价过高的难点；利用双重控制避免阀门控制不稳定的现象；而且在系统设计上完全按照国家要求的设计规范，并预留了可扩展接口，有良好的可扩展性。目前，整个系统在试点区域已投入使用五年，运转正常，完全能够满足用户的要求，深受用户的好评。该系统的投入使用，为我国实现燃气的网络化管理，为金卡工程的顺利实施提供了一个很好的解决方案。??
6参考文献
［1］李东星，陈小牧，周立功著．PIC16C5X系列弹片及应用设计［M］.电子工业出版社1996.1?
［2］Dacid J.Kruglinski著，潘爱民,王国印译．Visual C++技术内幕［M］.清华大学出版社，1999.4?
［3］任伟，等著．Visual InterDev编程指南［M］.电子工业出版社，1999.6?
［4］金卡工程办公室编写．金卡工程［S］.亚科希咨询，1999.10?
