一 开发背景
随着人民生活水平的提高,城市管道燃气已经逐渐普及,给日常生活带来了极大的方便.但是燃气费用的收取对燃气公司和居民来说都是个很大的问题:燃气公司派人挨家挨户抄表计价,劳动强度大,人力浪费,还严重影响居民生活,居民交费也不方便.正因为如此,各国燃气行业也一直在致力于解决这个问题.
二 系统概述
智能卡燃气收费管理系统采用智能卡燃气表,通过先收费后用气的模式,彻底解决燃气收费管理问题.
IC卡燃气表的硬件部分包括:
基 表:燃气流量的原始计量
控制阀:通过信号控制阀门的关闭与开启
控制器:包括CPU,读写卡接口,显示,计数等辅助部件,是IC卡燃气表的核心设备,具有控制,显示,报警等功能
IC卡卡片:记录购气量,传递数据信息
产品基本功能:
应用计算机技术使燃气管理部门对用户的用气和交费等信息进行科学化的和现代化的管理
应用计算机和IC卡技术实现预收费,杜绝了长期欠款这一经营中最难解决的问题.
当燃气流量超过燃气表规定的最大值时,可自动关闭阀门及时切断气源保护计量表具,燃气灶具和用户的人身财产安全.
严格的抗攻击设计,有效防止窃气行为的发生.
采用电磁阀执行器,当管道和表体受到较强的外力震动和冲击时,能自动关闭阀门.
产品的主要特点:
内置ESAM嵌入式安全模块,可自动完成燃气流量数据的采集计量,能满足燃气公司,银行等不同用户的接口要求.
六位计数,五组汉字显示及声响报警等多种功能.
配置我公司专利防爆电磁阀和电机阀,动作准确可靠.
采用大规模集成电路结构,内置ESAM,支持建设部二代密钥管理系统密钥下载,在防复制,防破译方面有完善的技术保障.
内置ESAM随时记录运行数据.
具有抗磁干扰,断电保护和多种防窃气功能.
采用低功耗设计,电源为碱性电池或长寿命锂电池,碱性电池使用时间在一年左右.
产品基本参数:
执行标准:《IC卡家用膜式燃气表》行业标准编号:CJ/T112-2000
适用气源介质 天然气,石油液化气,人工煤气
工作电源 LR6型碱性电池四节或锂电池
工作电压 DC 6V
电池寿命 >300天
稳态工作电流 <100uA
最高开路电压
最大短路电流
准确度 B级
压力总损失 10^5
数据保存期 >10年
环境温度 -10-40°
相对湿度 45-93%
工作压力 0.5Kpa-4.2Kpa
作为收费系统核心的智能卡燃气表在功能上具有以下特点:
1 智能卡控制燃气使用:卡内存储用户所购媒气数量,当数量用完时,气表阀门会自动关断,阻止用户在交费购买燃气之前继续使用.
2 多种防窃功能:防用户拆卸检测功能,该功能可检测到用户自行破坏铅封,拆开电子装置的控制盒,并自动记录用户,不可清除;防止用户使用别人的智能卡,当用户将智能卡插入表中时,表首先检测卡的编号是否正确,如卡编号与表内存的编号不一致,表关闭阀门拒绝使用;防止用户将表倒置等多种防窍检测措施,以确保燃气供应部门的合法权益不被侵犯;能检测到用户其他的非法窃气手段,并自动记录,用户不可清除,并可记录窃用量.
3 使用简便:该表没有任何按扭,按键.
4 电子控制装置密封,防油烟,防潮,防霉.
燃气表在工艺上也独具特色:
1 成本低:智能卡预付费燃气表不同档次功能的表销售价400元~600元人民币左右,仅为国外同类产品的1/4~1/6.
2 工艺水平先进,可靠性高:采用国际先进的SMD(表面贴装)工艺,设计平均无故障工作时间大于15年.
3 功耗低:采用专利微功耗阀门和在国外定制的具有国际先进水平的独立版权的专用微功耗大规模集成电路,使其功耗极低.使用锂电池可以十年内不用更换电池,同时为了降低成本还可使用AA(5号)碱性电池,使用寿命1年以上(目前国外的表具无法使用碱性电池),这也是国内产品独有的特点之一.
三 系统结构
由于依靠天然气公司自身的力量完成销售网点的建设需要投入大量的人力,物力,同时银行系统拥有遍及全市的营业网点和成熟的销售服务体系,依托银行营业网点代理天然气销售,最为经济和便捷,同时代理天然气销售,银行也可以增加储蓄额.基于以上共识,天然气公司可以与商业银行签订代理销售合同,由银行在城市设立的营业网点代理销售天然气.各天然气销售网点设置专用POS机作为销售终端,系统后台由通讯接收机和天然气公司的计算机局域网组成,双方通过公用电话网络通讯联络,安装于通讯接收机上的数据接收系统每日定时接收各营业网点天然气销售数据,并由城市通卡清算平台定期进行帐务结算.
除数据接收系统外,计算机售气管理系统还设计有IC卡制发,用户档案管理,手抄表用户管理(商业和工业大用户有可能暂未实行IC卡预收费),交易管理,系统维护,综合查询等子系统,各子系统协同工作,具备了用户管理,IC卡制发,销售数据统计分析,系统管理和参数设置以及综合信息查询等功能.
3.1 结构示意图
智能卡燃气收费管理系统结构示意图如下:
3.2 使用过程
用户使用时持智能卡到燃气供应部门或销售站按自己的需要交款购买一定数量的燃气,上述部门在计算机销售系统上将用户的预购量写入智能卡内,用户回到住宅中将卡插入预付费燃气表内,表内的微功耗单片计算机识别到密码正确,并将智能卡的预购量读入表内的ESAM中中,微功耗单片计算机将向电磁阀控制电路发出信号,微功耗电磁阀打开,用户可以使用燃气.当用户使用燃气时,计量传感电路将用户使用量送到微功耗单片计算机中减去用户的使用量,当用户的预购量仅剩余3m3,液晶显示器显示用户预购量不足,同时用户每使用0.02m3,智能卡预付费燃气表就会有响声提醒用户需要重新持卡去购买用户消费的燃气.如果用户仍不去购买,当用户智能卡中预购量使用完,微功耗单片计算机发出信号通过电磁阀控制电控电路控制阀门关闭,直到用户到燃气部门持卡去重新购买预购燃气量.
缉查功能:
用户稽查是管道燃气企业销售过程中的一个重要环节,由于不能准确掌握用户使用情况,多数情况下稽查工作不能取得满意的效果.为解决这个问题,我们在系统中特别设计了用户稽查辅助功能,通过分析用户购气信息,筛选出有窃气可能的用户信息(俗称"黑名单"),稽查部门根据系统提供的用户稽查信息进行核查,这样稽查的目的性,方向性比较明确,减少了稽查工作人力投入,实践中也收到了较好的效果.
四 硬件组成
4.1 计算机
数据中心服务器选用专用数据库服务器,维护终端采用高性能PC机;
4.2 网络
系统基于TCP/IP组网,终端采用Win2000;
通讯设备:
目前国内其他类似系统中多采用modem池作为数据接收设备,普遍存在数据信道易受干扰,传输误码率高等缺点. 鉴于此,我们在系统中采用Hypercom公司生产的银行级网控器作为系统的数据接收设备.该设备具有多协议转发, 传输数据误码率低等优点,同时我们设计了交易数据包传输格式,该格式由起始段,数据段,命令段,校验位组成,具有较为严格的传输校验功能,保障了数据包传输的稳定可靠.
4.3 读写设备
用户端安装智能卡专用读写设备智能卡燃气表;营业中心处理发卡交费选用通用IC卡读写器.
4.4 智能卡选型
采用符合PBOC标准的CPU卡片;
五 软件组成
城市天然气计算机售气管理系统采用先进的B/S三层结构,客户端使用浏览器Browser操作,经通信和交易中间件连接到后台数据库系统.
智能卡燃气收费管理系统主要具有以下功能:
建立用户;
用户更改,迁移;
销售写卡;
统计,查询;
应购买者统计,罚款;
报表管理.
燃气供应部门可在一个城市的一个地区或一个城市通过网络将全部智能卡预付费销售系统联系起来,形成一个地区,一个城市的燃气销售管理网络系统,实现企业销售,收费管理现代化.
