一 開發(fā)背景
隨著人民生活水平的提高,城市管道燃氣已經(jīng)逐漸普及,給日常生活帶來了極大的方便.但是燃氣費用的收取對燃氣公司和居民來說都是個很大的問題:燃氣公司派人挨家挨戶抄表計價,勞動強度大,人力浪費,還嚴重影響居民生活,居民交費也不方便.正因為如此,各國燃氣行業(yè)也一直在致力于解決這個問題.
二 系統(tǒng)概述
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)采用智能卡燃氣表,通過先收費后用氣的模式,徹底解決燃氣收費管理問題.
IC卡燃氣表的硬件部分包括:
基 表:燃氣流量的原始計量
控制閥:通過信號控制閥門的關(guān)閉與開啟
控制器:包括CPU,讀寫卡接口,顯示,計數(shù)等輔助部件,是IC卡燃氣表的核心設備,具有控制,顯示,報警等功能
IC卡卡片:記錄購氣量,傳遞數(shù)據(jù)信息
產(chǎn)品基本功能:
應用計算機技術(shù)使燃氣管理部門對用戶的用氣和交費等信息進行科學化的和現(xiàn)代化的管理
應用計算機和IC卡技術(shù)實現(xiàn)預收費,杜絕了長期欠款這一經(jīng)營中最難解決的問題.
當燃氣流量超過燃氣表規(guī)定的最大值時,可自動關(guān)閉閥門及時切斷氣源保護計量表具,燃氣灶具和用戶的人身財產(chǎn)安全.
嚴格的抗攻擊設計,有效防止竊氣行為的發(fā)生.
采用電磁閥執(zhí)行器,當管道和表體受到較強的外力震動和沖擊時,能自動關(guān)閉閥門.
產(chǎn)品的主要特點:
內(nèi)置ESAM嵌入式安全模塊,可自動完成燃氣流量數(shù)據(jù)的采集計量,能滿足燃氣公司,銀行等不同用戶的接口要求.
六位計數(shù),五組漢字顯示及聲響報警等多種功能.
配置我公司專利防爆電磁閥和電機閥,動作準確可靠.
采用大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu),內(nèi)置ESAM,支持建設部二代密鑰管理系統(tǒng)密鑰下載,在防復制,防破譯方面有完善的技術(shù)保障.
內(nèi)置ESAM隨時記錄運行數(shù)據(jù).
具有抗磁干擾,斷電保護和多種防竊氣功能.
采用低功耗設計,電源為堿性電池或長壽命鋰電池,堿性電池使用時間在一年左右.
產(chǎn)品基本參數(shù):
執(zhí)行標準:《IC卡家用膜式燃氣表》行業(yè)標準編號:CJ/T112-2000
適用氣源介質(zhì) 天然氣,石油液化氣,人工煤氣
工作電源 LR6型堿性電池四節(jié)或鋰電池
工作電壓 DC 6V
電池壽命 >300天
穩(wěn)態(tài)工作電流 <100uA
最高開路電壓
最大短路電流
準確度 B級
壓力總損失 10^5
數(shù)據(jù)保存期 >10年
環(huán)境溫度 -10-40°
相對濕度 45-93%
工作壓力 0.5Kpa-4.2Kpa
作為收費系統(tǒng)核心的智能卡燃氣表在功能上具有以下特點:
1 智能卡控制燃氣使用:卡內(nèi)存儲用戶所購媒氣數(shù)量,當數(shù)量用完時,氣表閥門會自動關(guān)斷,阻止用戶在交費購買燃氣之前繼續(xù)使用.
2 多種防竊功能:防用戶拆卸檢測功能,該功能可檢測到用戶自行破壞鉛封,拆開電子裝置的控制盒,并自動記錄用戶,不可清除;防止用戶使用別人的智能卡,當用戶將智能卡插入表中時,表首先檢測卡的編號是否正確,如卡編號與表內(nèi)存的編號不一致,表關(guān)閉閥門拒絕使用;防止用戶將表倒置等多種防竅檢測措施,以確保燃氣供應部門的合法權(quán)益不被侵犯;能檢測到用戶其他的非法竊氣手段,并自動記錄,用戶不可清除,并可記錄竊用量.
3 使用簡便:該表沒有任何按扭,按鍵.
4 電子控制裝置密封,防油煙,防潮,防霉.
燃氣表在工藝上也獨具特色:
1 成本低:智能卡預付費燃氣表不同檔次功能的表銷售價400元~600元人民幣左右,僅為國外同類產(chǎn)品的1/4~1/6.
2 工藝水平先進,可靠性高:采用國際先進的SMD(表面貼裝)工藝,設計平均無故障工作時間大于15年.
3 功耗低:采用專利微功耗閥門和在國外定制的具有國際先進水平的獨立版權(quán)的專用微功耗大規(guī)模集成電路,使其功耗極低.使用鋰電池可以十年內(nèi)不用更換電池,同時為了降低成本還可使用AA(5號)堿性電池,使用壽命1年以上(目前國外的表具無法使用堿性電池),這也是國內(nèi)產(chǎn)品獨有的特點之一.
三 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于依靠天然氣公司自身的力量完成銷售網(wǎng)點的建設需要投入大量的人力,物力,同時銀行系統(tǒng)擁有遍及全市的營業(yè)網(wǎng)點和成熟的銷售服務體系,依托銀行營業(yè)網(wǎng)點代理天然氣銷售,最為經(jīng)濟和便捷,同時代理天然氣銷售,銀行也可以增加儲蓄額.基于以上共識,天然氣公司可以與商業(yè)銀行簽訂代理銷售合同,由銀行在城市設立的營業(yè)網(wǎng)點代理銷售天然氣.各天然氣銷售網(wǎng)點設置專用POS機作為銷售終端,系統(tǒng)后臺由通訊接收機和天然氣公司的計算機局域網(wǎng)組成,雙方通過公用電話網(wǎng)絡通訊聯(lián)絡,安裝于通訊接收機上的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)每日定時接收各營業(yè)網(wǎng)點天然氣銷售數(shù)據(jù),并由城市通卡清算平臺定期進行帳務結(jié)算.
除數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)外,計算機售氣管理系統(tǒng)還設計有IC卡制發(fā),用戶檔案管理,手抄表用戶管理(商業(yè)和工業(yè)大用戶有可能暫未實行IC卡預收費),交易管理,系統(tǒng)維護,綜合查詢等子系統(tǒng),各子系統(tǒng)協(xié)同工作,具備了用戶管理,IC卡制發(fā),銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,系統(tǒng)管理和參數(shù)設置以及綜合信息查詢等功能.
3.1 結(jié)構(gòu)示意圖
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:
3.2 使用過程
用戶使用時持智能卡到燃氣供應部門或銷售站按自己的需要交款購買一定數(shù)量的燃氣,上述部門在計算機銷售系統(tǒng)上將用戶的預購量寫入智能卡內(nèi),用戶回到住宅中將卡插入預付費燃氣表內(nèi),表內(nèi)的微功耗單片計算機識別到密碼正確,并將智能卡的預購量讀入表內(nèi)的ESAM中中,微功耗單片計算機將向電磁閥控制電路發(fā)出信號,微功耗電磁閥打開,用戶可以使用燃氣.當用戶使用燃氣時,計量傳感電路將用戶使用量送到微功耗單片計算機中減去用戶的使用量,當用戶的預購量僅剩余3m3,液晶顯示器顯示用戶預購量不足,同時用戶每使用0.02m3,智能卡預付費燃氣表就會有響聲提醒用戶需要重新持卡去購買用戶消費的燃氣.如果用戶仍不去購買,當用戶智能卡中預購量使用完,微功耗單片計算機發(fā)出信號通過電磁閥控制電控電路控制閥門關(guān)閉,直到用戶到燃氣部門持卡去重新購買預購燃氣量.
緝查功能:
用戶稽查是管道燃氣企業(yè)銷售過程中的一個重要環(huán)節(jié),由于不能準確掌握用戶使用情況,多數(shù)情況下稽查工作不能取得滿意的效果.為解決這個問題,我們在系統(tǒng)中特別設計了用戶稽查輔助功能,通過分析用戶購氣信息,篩選出有竊氣可能的用戶信息(俗稱"黑名單"),稽查部門根據(jù)系統(tǒng)提供的用戶稽查信息進行核查,這樣稽查的目的性,方向性比較明確,減少了稽查工作人力投入,實踐中也收到了較好的效果.
四 硬件組成
4.1 計算機
數(shù)據(jù)中心服務器選用專用數(shù)據(jù)庫服務器,維護終端采用高性能PC機;
4.2 網(wǎng)絡
系統(tǒng)基于TCP/IP組網(wǎng),終端采用Win2000;
通訊設備:
目前國內(nèi)其他類似系統(tǒng)中多采用modem池作為數(shù)據(jù)接收設備,普遍存在數(shù)據(jù)信道易受干擾,傳輸誤碼率高等缺點. 鑒于此,我們在系統(tǒng)中采用Hypercom公司生產(chǎn)的銀行級網(wǎng)控器作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收設備.該設備具有多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā), 傳輸數(shù)據(jù)誤碼率低等優(yōu)點,同時我們設計了交易數(shù)據(jù)包傳輸格式,該格式由起始段,數(shù)據(jù)段,命令段,校驗位組成,具有較為嚴格的傳輸校驗功能,保障了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠.
4.3 讀寫設備
用戶端安裝智能卡專用讀寫設備智能卡燃氣表;營業(yè)中心處理發(fā)卡交費選用通用IC卡讀寫器.
4.4 智能卡選型
采用符合PBOC標準的CPU卡片;
五 軟件組成
城市天然氣計算機售氣管理系統(tǒng)采用先進的B/S三層結(jié)構(gòu),客戶端使用瀏覽器Browser操作,經(jīng)通信和交易中間件連接到后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)主要具有以下功能:
建立用戶;
用戶更改,遷移;
銷售寫卡;
統(tǒng)計,查詢;
應購買者統(tǒng)計,罰款;
報表管理.
燃氣供應部門可在一個城市的一個地區(qū)或一個城市通過網(wǎng)絡將全部智能卡預付費銷售系統(tǒng)聯(lián)系起來,形成一個地區(qū),一個城市的燃氣銷售管理網(wǎng)絡系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)銷售,收費管理現(xiàn)代化.
隨著人民生活水平的提高,城市管道燃氣已經(jīng)逐漸普及,給日常生活帶來了極大的方便.但是燃氣費用的收取對燃氣公司和居民來說都是個很大的問題:燃氣公司派人挨家挨戶抄表計價,勞動強度大,人力浪費,還嚴重影響居民生活,居民交費也不方便.正因為如此,各國燃氣行業(yè)也一直在致力于解決這個問題.
二 系統(tǒng)概述
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)采用智能卡燃氣表,通過先收費后用氣的模式,徹底解決燃氣收費管理問題.
IC卡燃氣表的硬件部分包括:
基 表:燃氣流量的原始計量
控制閥:通過信號控制閥門的關(guān)閉與開啟
控制器:包括CPU,讀寫卡接口,顯示,計數(shù)等輔助部件,是IC卡燃氣表的核心設備,具有控制,顯示,報警等功能
IC卡卡片:記錄購氣量,傳遞數(shù)據(jù)信息
產(chǎn)品基本功能:
應用計算機技術(shù)使燃氣管理部門對用戶的用氣和交費等信息進行科學化的和現(xiàn)代化的管理
應用計算機和IC卡技術(shù)實現(xiàn)預收費,杜絕了長期欠款這一經(jīng)營中最難解決的問題.
當燃氣流量超過燃氣表規(guī)定的最大值時,可自動關(guān)閉閥門及時切斷氣源保護計量表具,燃氣灶具和用戶的人身財產(chǎn)安全.
嚴格的抗攻擊設計,有效防止竊氣行為的發(fā)生.
采用電磁閥執(zhí)行器,當管道和表體受到較強的外力震動和沖擊時,能自動關(guān)閉閥門.
產(chǎn)品的主要特點:
內(nèi)置ESAM嵌入式安全模塊,可自動完成燃氣流量數(shù)據(jù)的采集計量,能滿足燃氣公司,銀行等不同用戶的接口要求.
六位計數(shù),五組漢字顯示及聲響報警等多種功能.
配置我公司專利防爆電磁閥和電機閥,動作準確可靠.
采用大規(guī)模集成電路結(jié)構(gòu),內(nèi)置ESAM,支持建設部二代密鑰管理系統(tǒng)密鑰下載,在防復制,防破譯方面有完善的技術(shù)保障.
內(nèi)置ESAM隨時記錄運行數(shù)據(jù).
具有抗磁干擾,斷電保護和多種防竊氣功能.
采用低功耗設計,電源為堿性電池或長壽命鋰電池,堿性電池使用時間在一年左右.
產(chǎn)品基本參數(shù):
執(zhí)行標準:《IC卡家用膜式燃氣表》行業(yè)標準編號:CJ/T112-2000
適用氣源介質(zhì) 天然氣,石油液化氣,人工煤氣
工作電源 LR6型堿性電池四節(jié)或鋰電池
工作電壓 DC 6V
電池壽命 >300天
穩(wěn)態(tài)工作電流 <100uA
最高開路電壓
最大短路電流
準確度 B級
壓力總損失 10^5
數(shù)據(jù)保存期 >10年
環(huán)境溫度 -10-40°
相對濕度 45-93%
工作壓力 0.5Kpa-4.2Kpa
作為收費系統(tǒng)核心的智能卡燃氣表在功能上具有以下特點:
1 智能卡控制燃氣使用:卡內(nèi)存儲用戶所購媒氣數(shù)量,當數(shù)量用完時,氣表閥門會自動關(guān)斷,阻止用戶在交費購買燃氣之前繼續(xù)使用.
2 多種防竊功能:防用戶拆卸檢測功能,該功能可檢測到用戶自行破壞鉛封,拆開電子裝置的控制盒,并自動記錄用戶,不可清除;防止用戶使用別人的智能卡,當用戶將智能卡插入表中時,表首先檢測卡的編號是否正確,如卡編號與表內(nèi)存的編號不一致,表關(guān)閉閥門拒絕使用;防止用戶將表倒置等多種防竅檢測措施,以確保燃氣供應部門的合法權(quán)益不被侵犯;能檢測到用戶其他的非法竊氣手段,并自動記錄,用戶不可清除,并可記錄竊用量.
3 使用簡便:該表沒有任何按扭,按鍵.
4 電子控制裝置密封,防油煙,防潮,防霉.
燃氣表在工藝上也獨具特色:
1 成本低:智能卡預付費燃氣表不同檔次功能的表銷售價400元~600元人民幣左右,僅為國外同類產(chǎn)品的1/4~1/6.
2 工藝水平先進,可靠性高:采用國際先進的SMD(表面貼裝)工藝,設計平均無故障工作時間大于15年.
3 功耗低:采用專利微功耗閥門和在國外定制的具有國際先進水平的獨立版權(quán)的專用微功耗大規(guī)模集成電路,使其功耗極低.使用鋰電池可以十年內(nèi)不用更換電池,同時為了降低成本還可使用AA(5號)堿性電池,使用壽命1年以上(目前國外的表具無法使用堿性電池),這也是國內(nèi)產(chǎn)品獨有的特點之一.
三 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
由于依靠天然氣公司自身的力量完成銷售網(wǎng)點的建設需要投入大量的人力,物力,同時銀行系統(tǒng)擁有遍及全市的營業(yè)網(wǎng)點和成熟的銷售服務體系,依托銀行營業(yè)網(wǎng)點代理天然氣銷售,最為經(jīng)濟和便捷,同時代理天然氣銷售,銀行也可以增加儲蓄額.基于以上共識,天然氣公司可以與商業(yè)銀行簽訂代理銷售合同,由銀行在城市設立的營業(yè)網(wǎng)點代理銷售天然氣.各天然氣銷售網(wǎng)點設置專用POS機作為銷售終端,系統(tǒng)后臺由通訊接收機和天然氣公司的計算機局域網(wǎng)組成,雙方通過公用電話網(wǎng)絡通訊聯(lián)絡,安裝于通訊接收機上的數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)每日定時接收各營業(yè)網(wǎng)點天然氣銷售數(shù)據(jù),并由城市通卡清算平臺定期進行帳務結(jié)算.
除數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)外,計算機售氣管理系統(tǒng)還設計有IC卡制發(fā),用戶檔案管理,手抄表用戶管理(商業(yè)和工業(yè)大用戶有可能暫未實行IC卡預收費),交易管理,系統(tǒng)維護,綜合查詢等子系統(tǒng),各子系統(tǒng)協(xié)同工作,具備了用戶管理,IC卡制發(fā),銷售數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,系統(tǒng)管理和參數(shù)設置以及綜合信息查詢等功能.
3.1 結(jié)構(gòu)示意圖
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖如下:
3.2 使用過程
用戶使用時持智能卡到燃氣供應部門或銷售站按自己的需要交款購買一定數(shù)量的燃氣,上述部門在計算機銷售系統(tǒng)上將用戶的預購量寫入智能卡內(nèi),用戶回到住宅中將卡插入預付費燃氣表內(nèi),表內(nèi)的微功耗單片計算機識別到密碼正確,并將智能卡的預購量讀入表內(nèi)的ESAM中中,微功耗單片計算機將向電磁閥控制電路發(fā)出信號,微功耗電磁閥打開,用戶可以使用燃氣.當用戶使用燃氣時,計量傳感電路將用戶使用量送到微功耗單片計算機中減去用戶的使用量,當用戶的預購量僅剩余3m3,液晶顯示器顯示用戶預購量不足,同時用戶每使用0.02m3,智能卡預付費燃氣表就會有響聲提醒用戶需要重新持卡去購買用戶消費的燃氣.如果用戶仍不去購買,當用戶智能卡中預購量使用完,微功耗單片計算機發(fā)出信號通過電磁閥控制電控電路控制閥門關(guān)閉,直到用戶到燃氣部門持卡去重新購買預購燃氣量.
緝查功能:
用戶稽查是管道燃氣企業(yè)銷售過程中的一個重要環(huán)節(jié),由于不能準確掌握用戶使用情況,多數(shù)情況下稽查工作不能取得滿意的效果.為解決這個問題,我們在系統(tǒng)中特別設計了用戶稽查輔助功能,通過分析用戶購氣信息,篩選出有竊氣可能的用戶信息(俗稱"黑名單"),稽查部門根據(jù)系統(tǒng)提供的用戶稽查信息進行核查,這樣稽查的目的性,方向性比較明確,減少了稽查工作人力投入,實踐中也收到了較好的效果.
四 硬件組成
4.1 計算機
數(shù)據(jù)中心服務器選用專用數(shù)據(jù)庫服務器,維護終端采用高性能PC機;
4.2 網(wǎng)絡
系統(tǒng)基于TCP/IP組網(wǎng),終端采用Win2000;
通訊設備:
目前國內(nèi)其他類似系統(tǒng)中多采用modem池作為數(shù)據(jù)接收設備,普遍存在數(shù)據(jù)信道易受干擾,傳輸誤碼率高等缺點. 鑒于此,我們在系統(tǒng)中采用Hypercom公司生產(chǎn)的銀行級網(wǎng)控器作為系統(tǒng)的數(shù)據(jù)接收設備.該設備具有多協(xié)議轉(zhuǎn)發(fā), 傳輸數(shù)據(jù)誤碼率低等優(yōu)點,同時我們設計了交易數(shù)據(jù)包傳輸格式,該格式由起始段,數(shù)據(jù)段,命令段,校驗位組成,具有較為嚴格的傳輸校驗功能,保障了數(shù)據(jù)包傳輸?shù)姆€(wěn)定可靠.
4.3 讀寫設備
用戶端安裝智能卡專用讀寫設備智能卡燃氣表;營業(yè)中心處理發(fā)卡交費選用通用IC卡讀寫器.
4.4 智能卡選型
采用符合PBOC標準的CPU卡片;
五 軟件組成
城市天然氣計算機售氣管理系統(tǒng)采用先進的B/S三層結(jié)構(gòu),客戶端使用瀏覽器Browser操作,經(jīng)通信和交易中間件連接到后臺數(shù)據(jù)庫系統(tǒng).
智能卡燃氣收費管理系統(tǒng)主要具有以下功能:
建立用戶;
用戶更改,遷移;
銷售寫卡;
統(tǒng)計,查詢;
應購買者統(tǒng)計,罰款;
報表管理.
燃氣供應部門可在一個城市的一個地區(qū)或一個城市通過網(wǎng)絡將全部智能卡預付費銷售系統(tǒng)聯(lián)系起來,形成一個地區(qū),一個城市的燃氣銷售管理網(wǎng)絡系統(tǒng),實現(xiàn)企業(yè)銷售,收費管理現(xiàn)代化.
