智能IC卡水表

新型水表

智能IC卡水表是一种利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。它除了可对用水量进行记录和电子显示外，还可以按照约定对用水量自动进行控制，并且自动完成阶梯水价的水费计算，同时可以进行用水数据存储的功能。由于其数据传递和交易结算通过IC卡进行，因而可以实现由工作人员上门抄表收费到用户自己去营业所交费的转变。

基本结构原理

IC 卡水表的外观与一般水表的外观基本相似，其安装过程也基本相同。IC卡水表的使用很简单，从用户的角度看，就是把IC卡卡片向水表里插一下。 IC 卡水表的工作过程一般如下：将含有金额的IC卡片插入水表中的IC卡读写器，经微机模块识别和下载金额后，阀门开启，用户可以正常用水。当用户用水时，水量采集装置开始对用水量进行采集，并转换成所需的电子信号供给微机模块进行计量，并在LCD显示模块上显示出来。当用户的用水金额下降到一定数值时，微机模块进行声音报警，提示用户应该去持卡交费购水。如超过用水金额，则微机模块会自动将电控阀门关闭，切断供水。直至用户插入已经交费的IC卡片重新开始开启阀门进行供水。

产品特点

IC卡交易系统还具有交易方便、计算准确、可利用银行进行结算等特点。

优越性

采用智能IC卡水表，可以为供水管理部门和用水户带来许多方便，可以为传统的供用水管理模式进行现代化改造提供基础性的技术支持。与传统的用水计量仪表相比，采用智能IC卡水表技术可以带来许多新变化。

1、对供水部门来说，可以实现先交费再供水的用水管理模式。它对解决水费拖欠的难题会有帮助。

2、改变了入户抄表收费的模式。采用智能IC卡水表及其管理系统，将可以从根本上改变由供水部门派人去千家万户抄表收费的模式。只要供水部门合理设置交费机构，基本上不会给用户带来麻烦。如果得到金融系统的配合，还可以减少布点的成本。因此大规模采用智能IC卡水表技术，对降低供水部门的管理成本会有显著帮助。而使用IC卡进行交易结算，用户可以自主决定交费时间和数量，增大了用户的自主性。特别是随着人们家庭安全意识和隐私意识的增强，入户抄表和上门收费等随意进入私人住户的做法将逐渐不受欢迎甚至受到抵制，这是一个必须给予重视的社会发展趋势。

3、可以有效解决一些技术难题。比如，随着水资源的紧张，将会逐步实行超计划水价和阶梯式水价等较为复杂的用水管理模式。这些，都对供用水表交易提出较高的技术要求。采用智能IC卡水表，将很容易解决这些问题。同时也为制造高精度计量仪表提供技术支持。

4、随着科学技术的发展，供水业也需要逐步实现用高科技手段进行供水管理。采用智能IC卡水表，将为运用计算机技术进行现代化管理奠定一个技术基础。

5、智能IC卡水表还有其他优点，比如可以有效地解决计量扯皮、用水纠纷、贪污水费、人情用水、用水统计困难等问题。

6、与远传抄表系统相比，智能IC卡水表具有使用和维护成本很低的优势，没有布线造成的混乱和高故障率等问题。

智能IC卡水表的以上优点，将会使其逐渐被接受并成为一种基本用水计量配置。

基本功能分析

中国是个大国，各地供用水的情况差异较大。为了满足全国不同地区，不同形式的供用水管理要求，智能IC卡水表在功能考虑上应当尽可能完善，并考虑功能可扩展的问题。而这个问题恰好是很多水司关心不够的问题。这样，使本来功能可以很强大的智能IC卡水表的优越性没有充分发挥出来，使一些人认为采用智能IC卡水表与一般的水表也没有什么大的不同。其实，这两种表的区别是很大的。设计的好，智能IC卡水表可以实现许多功能。对于智能IC卡水表，哪些功能是必备的呢，下面来做一个简要分析。

1、从用户的角度看，智能IC卡水表的使用应简单明了，一看就会。

实际上，智能IC卡水表的使用也很简单，用户对智能IC卡水表的使用就是持卡交费购水和向水表中插入（或感应）一下IC卡卡片。为了方便用户使用，智能IC卡水表的液晶显示屏应设置有多种提示符号，并具有人性化的提示功能,比如友好的语音提示功能，有些水表已经具有了这样的功能，应考虑普遍采用。另外，智能IC卡水表应当具有造型美观，美化家居的特点。当然，也应当有一定的坚固性。最好设置报警金额。设置报警金额的好处是对用户进行购水提示，以防止节假日断水。这样做，可以帮助用户合理安排购水时间，以免耽误用户的正常用水。

2、从管理部门的角度看。IC卡水表应当具备一些基本功能。

1) 统计功能。最好是采用每个月进行一次统计的方案。比如，每个月的最后一天，水表会将本月份的用水数据进行汇总并进行存储。当用户将IC卡插入（或感应）水表时，这些数据会自动回写到IC卡卡片上并通过卡片回写到计算机内。水表应当可以存储用户十年中每个月的用水量。这个功能对于供水部门系统掌握用户用水的情况具有十分重要的意义。

欠费记录。当水表出现故障或其它意而外导致阀门在没有金额的情况下还处于开启状态时，水表可进行欠费记录，包括用水量的增量记录和所欠水费的增量记录。该记录也应当可以通过卡片回写到计算机上。但这个功能不是必须的。

3) 基础水量和超计划用水管理设定功能。某些自来水公司出于某种原因，会提出基础水量的设置要求，该基础水量的含义为，当用户的用水量没有达到基础水量时，按基础水量进行计量和收费。当超出基本水量，超出的水量可按高于基础水量计价和收费。

4) 一户一卡的功能。通过设立用户密码和用户校验码的方式实现一户一卡。即一个水表只能使用一个用户专用卡，其它卡片无效。这对提高水表使用的安全性具有帮助。

5) 补卡功能。用户的卡片有丢失的可能性，遇到这样的情况时，可以进行补。此时会发生两种可能性：一是卡片中没有金额时丢失，一是卡片中含有金额时丢失，这两种情况都给予了考虑。补卡通过管理软件进行作业。

6) 三种卡或者四种卡的设置方案。三种卡是指初始化卡、时钟化卡和用户卡。以上三种卡的功能和作用一般为：a)初始化卡其作用是对水表进行初始化操作，使水表程序处于起始状态，所有数据清零。在此状态下，管理部门可以对水表进行重新时钟化处理和开户处理。当然，还可以增加其它功能。b)时钟化卡其作用是将日历时间通过卡片写入水表。同时，操作由时钟控制的部分子程序。c）用户化卡其第一个作用是在第一次插卡时将用户化数据写入水表中以实现一表一卡。用户化数据是指用户的姓名、地址、用户号、电话、购水次数、购水金额、购水单价、超计划用水水量、超计划用水单价、报警金额等。第二个作用是传递购水金额，实现用水交易。第三个作用是将水表中的相关数据回写到卡片上，并通过卡片传递到计算机的管理软件中。当然，还可以设置其它功能。

3、从保护性和安全性角度看

1)阀门定时开闭功能。阀门定期开闭有利于阀门的长期正常工作。

2)防磁性干扰功能。磁性材料由于有成本低廉的特点，所以被广泛采用。但磁性材料比较容易受干扰，因此应当加以考虑。智能IC卡水表在遇到磁性物质干扰后，应会将阀门作关闭处理，关闭的时间和开启的时间可以根据需要进行设定。当然也可以通过采用非磁性信号方式来解决这个问题。

3)卡座抗攻击保护功能。当有人将金属类具有破坏性的卡片插入卡座时，应不会对水表的正常使用产生影响，包括电量消耗。

4)掉电自动保护数据功能。掉电后，数据依然可以被保存。当恢复供电后，数据自动恢复。

5)欠电自动关闭系统的功能。当电池电压或电池容量掉到规定数值后，意味着电池可能已经快没有电了，此时，水表应会自动将阀门关闭并使系统处于休眠状态，并显示相应信息和提示。

6)防拆卸功能。应在表体和接头管件上设置铅封口并可进行防伪铅封处理，以防止随意拆卸水表的行为。

当然，可以根据需要设置其它功能，从技术角度讲，智能IC 卡水表可以设置很多功能。

优势

用水管理系统是一个庞大的管理体系，智能水表是用水管理其中重要的一个环节，用水用户偷水、漏水、超负荷用水等现象一直是困扰水力管理部门的普遍问题；近几年随着经济的飞速发展，家用电器，热水器的普及，导致用水量与日俱增，以往的用水已不能满足日常需求，同时水费开支日益增大，水力单位也出现收费难问题。

社区IC卡水表管理系统主要符合了当今各大水力公司关于对水力用水管理改革的所有需求，彻底解决了以往偷水、漏水、收费难、管理混乱等诸多问题。实现了自助购水、用水科学取费、安全管理等多项功能。

由此可见，IC卡水控管理系统将是水力公司用水管理发展的必然趋势。传统普通水表需要定期派专人上门抄表催收水费，工作量大，给水力公司供水管理带来很多的不便。如抄表不及时，距离远抄表，出现抄一只水表要跑几千米的情况，导致成本过高；数据返回不及时，不利于水力公司的资金回笼；人工抄表需要等用户在家或者是需要敲门进入房间内，易打扰用户生活。

针对以上问题，深圳市深标科技有限公司自主研发的IC卡水表预付费方案满足了用水公司对用水管理改革的需求，解决了偷水、漏水、收费难、管理混乱等诸多问题。用户自助购水、用水科学取费、管理科学安全。

技术指标分析

智能IC卡水表一般是放置在室内使用，因此对其使用环境要求并不高。只不过这种水表一般会放置在靠近厨房的位置，所以有一个防止水气侵蚀和油烟污染的问题。这些问题都不难解决。防止水气只要采用合理的密封技术，一般都能满足要求。而防止油烟污染，只要在IC卡卡座上做一些技术处理比如加防尘罩等就可以解决

下面对几个重要的技术指标进行分析。

1、电池使用寿命指标。这是一个重要指标。煤气表在这方面解决的不好。有些煤气表要求用户几个月换一次电池，这就不科学。低功耗设计方案已经能使一只智能IC卡水表的不换电池工作时间提高到8年甚至10年。如果达到这样的水平，对用户和供水部门都会是很方便的。当然，水表的机械计量部分和电器控制部分的使用寿命应当更高一些，更换电池后，应当可以继续使用一个较长的时间。

2、整表使用寿命。整表的使用寿命是一个值得探讨的问题。因为整表的使用寿命从理论上说，是由寿命最短的器件决定的。那么，使用寿命最短的器件是那个呢?按照国家标准，这个器件是水表，但实际上，水表的使用期限都远远超过国家标准规定的年限，可见，这个标准定的并不合理。从实际制造情况来看，要制造商承诺的寿命指标达到6年是合理的。但实际上，智能IC卡水表的使用寿命超过10年是完全可能的。

3、防潮湿及密封性能指标。密封问题上面已经提到过。只要对电器部分采用密封处理方案，加上一些防潮湿处理手段，达到85%以上的技术指标应当是没有问题的。防振动性能指标。水表在运输和安装过成中会遇到振动问题。所以要考虑这个指标。一般说来达到1g的水平是足够了。

4、物理性破坏指标。一般说来，只要采用良好的整体性壳体保护措施，一般都能满足保护性要求。当然，使用IC卡的水表，其卡座是容易受攻击的部位，这是一个无法解决的问题。所以要考虑进行软件保护处理，使对卡座的攻击意义不大，即便卡座坏了，并不影响IC卡水表其它部分的正常工作。但从实际使用情况来看，这个问题并不严重。因为IC卡水表一般是安装在用户家里，使用对象明确，并且水表是用户的财产，没有特殊的理由，用户并不会攻击仪表。不能考虑无限制的加强仪表的抗攻击性，而是要对故意施加的破坏行为能够进行认定并进行相应处罚。

5、防电磁干扰指标。电磁干扰并不是一个重要指标。居家环境很少遇到高于2000伏静电场这样的状况。一般正常使用的电磁波强度也不可能达到会伤害人和其它电子产品的强度，所以这个指标定在2000伏足够了。

6、防冷冻技术指标。防冷冻问题主要是一个保管和使用方法问题，比如说，在结冰的温度区，要做排水处理，防止冰涨，这显然是个管理问题。温度低于零度不必考虑水表的使用，因为水已经结冰，无法计量。但是在运输和保管过程中，可能会遇到远远低于零度的温度，这就需要考虑。这个合理指标的数值应当是-25度至+50度范围内，在这个范围内水表应当不会被冻坏，当温度恢复到正常温度后，水表应能正常工作。

结论：随着科学技术的不断发展，智能IC卡水表将会不断发展完善。比如，这种在老式水表上取信号的模式，将会由先进的水流量信号提取装置代替，机械计量和机械显示部分会被淘汰，而表和阀将会集中在一体等等。总的说来，智能IC卡水表是一种先进的计量仪表，对这种先进仪表的大规模推广使用将会有力促进中国供用水管理的现代化进程。中国在这个方面的超前发展会使这种计量模式得到优先完善，并有可能成为中国的一个有竞争力的产品出口到其它国家。

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