基于非接觸式IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)

張宇陽(yáng)

摘 要：分析供熱公司躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)的必要性，介紹IC卡技術(shù)與優(yōu)勢(shì)，闡述基于IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)的組成、工作流程、實(shí)施效果。

關(guān)鍵詞：非接觸式IC卡; 躉售計(jì)量站; 預(yù)付費(fèi)

1 概述

隨著我公司規(guī)模逐漸擴(kuò)大，供熱區(qū)域逐漸增多，躉售區(qū)域及計(jì)量站也越來(lái)越多，躉售區(qū)域的熱費(fèi)收繳與公司的經(jīng)濟(jì)效益有著密切的聯(lián)系，由于躉售用戶的結(jié)算是先使用后結(jié)算，存在熱費(fèi)不能及時(shí)回收，甚至拖欠熱費(fèi)的問(wèn)題。開(kāi)發(fā)基于IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)，改善躉售用戶用熱習(xí)慣，解決現(xiàn)階段先用熱、后結(jié)算導(dǎo)致的收費(fèi)難問(wèn)題，從技術(shù)手段上實(shí)現(xiàn)先交費(fèi)、后使用的運(yùn)營(yíng)模式，使躉售用戶提前上交供熱費(fèi)，可以從根本上解決躉售用戶熱費(fèi)拖欠的問(wèn)題，及時(shí)回收熱費(fèi)，提高公司的經(jīng)濟(jì)效益。

2 非接觸式IC卡技術(shù)

非接觸性IC卡本身是無(wú)源卡，當(dāng)讀寫(xiě)器對(duì)卡進(jìn)行讀寫(xiě)操作時(shí)，讀寫(xiě)器發(fā)出的信號(hào)由兩部分疊加組成：一部分是電源信號(hào)，該信號(hào)由卡接收后，與本身的L/C產(chǎn)生一個(gè)瞬間能量來(lái)供給芯片工作。另一部分則是指令和數(shù)據(jù)信號(hào)，指揮芯片完成數(shù)據(jù)的讀取、修改、儲(chǔ)存等，并返回信號(hào)給讀寫(xiě)器，完成一次讀寫(xiě)操作。讀寫(xiě)器則一般由單片機(jī)，專用智能模塊和天線組成，并配有與PC的通訊接口，打印口，I/O口等，以便應(yīng)用于不同的領(lǐng)域。

非接觸式卡的序列號(hào)是唯一的，制造廠家在產(chǎn)品出廠前已將此序列號(hào)固化，不可再更改。非接觸式卡與讀寫(xiě)器之間采用雙向驗(yàn)證機(jī)制，即讀寫(xiě)器驗(yàn)證IC卡的合法性，同時(shí)IC卡也驗(yàn)證讀寫(xiě)器的合法性。非接觸式卡在處理前要與讀寫(xiě)器之間進(jìn)行三次相互認(rèn)證，而且在通訊過(guò)程中所有的數(shù)據(jù)都加密。此外，卡中各個(gè)扇區(qū)都有自己的操作密碼和訪問(wèn)條件。

3 躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)的組成

3.1 計(jì)量站計(jì)量裝置現(xiàn)狀

我公司10座計(jì)量站中，6座為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量站，配備超聲波熱量表、供回水電動(dòng)閥門(mén)及計(jì)量站控制器，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量站溫度、壓力、流量、熱量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳，遠(yuǎn)程應(yīng)急關(guān)斷供回水電動(dòng)閥門(mén);3座在對(duì)方換熱站內(nèi)，僅加裝超聲波熱量表，可實(shí)現(xiàn)計(jì)量站溫度、流量、熱量數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)上傳;1座在躉售計(jì)量站后端換熱站內(nèi)，為我公司向躉售用戶購(gòu)熱。

3.2 躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

對(duì)現(xiàn)有計(jì)量站加裝IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱，在回水側(cè)加裝電動(dòng)蝶閥（拆除手輪、屏蔽拆除就地按鈕），將超聲波熱量表數(shù)據(jù)、電動(dòng)蝶閥（預(yù)付費(fèi)）控制接入IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱，躉售用戶可通過(guò)IC卡向IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱預(yù)存熱量，IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱內(nèi)的控制器讀取熱量表數(shù)據(jù)，若預(yù)存熱量消耗完畢后，IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱輸出電動(dòng)蝶閥（預(yù)付費(fèi)）關(guān)閥信號(hào)，計(jì)量站后端管網(wǎng)停止供熱。保留原計(jì)量站供回水電動(dòng)蝶閥門(mén)，以實(shí)現(xiàn)應(yīng)急關(guān)斷功能。

4 基于IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)工作流程

IC卡讀寫(xiě)器分為管理員端和用戶端，設(shè)備均具備讀寫(xiě)功能。管理員端使用usb接口與電腦連接，通過(guò)我公司經(jīng)營(yíng)收費(fèi)系統(tǒng)將計(jì)量站信息及購(gòu)熱數(shù)據(jù)寫(xiě)入IC卡，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，防止篡改;用戶端使用RS-485接口與計(jì)量站預(yù)付費(fèi)控制器連接，通過(guò)預(yù)付費(fèi)控制器讀取計(jì)量站信息，核對(duì)成功后，將卡內(nèi)購(gòu)熱數(shù)據(jù)與余額求和后存入控制器內(nèi)，并將IC卡內(nèi)購(gòu)熱數(shù)據(jù)清零，完成購(gòu)熱流程。

基于IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)工作流程見(jiàn)圖3，描述如下：

①躉售用戶來(lái)我公司進(jìn)行預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)繳費(fèi)，我公司進(jìn)行IC卡寫(xiě)卡操作，分別對(duì)預(yù)付費(fèi)計(jì)量站IC卡寫(xiě)入購(gòu)熱量，完成寫(xiě)卡操作。

②躉售用戶使用IC卡到各計(jì)量站進(jìn)行刷卡，將IC卡中熱量寫(xiě)入預(yù)付費(fèi)控制箱內(nèi)，并清空IC卡中熱量數(shù)據(jù)，完成刷卡操作。

③IC卡控制箱顯示剩余熱量大于零時(shí)，下發(fā)開(kāi)閥信號(hào)，開(kāi)啟閥門(mén)，剩余熱量核減計(jì)量站熱量表數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)更新，IC卡控制箱顯示剩余熱量為零時(shí)，下發(fā)關(guān)閥信號(hào)，關(guān)閉閥門(mén)。

④IC卡控制箱剩余熱量實(shí)時(shí)傳輸至公司遠(yuǎn)傳系統(tǒng)，剩余熱量至報(bào)警值時(shí)，及時(shí)通知躉售用戶至我公司進(jìn)行繳費(fèi)，避免停熱。

5 基于IC卡充值的躉售計(jì)量站預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)實(shí)施效果

2018年公司已完成躉售用戶預(yù)付費(fèi)計(jì)量站的改造施工、調(diào)試，并于2018-2019采暖季開(kāi)始前投入使用，通過(guò)對(duì)躉售計(jì)量站加裝IC卡預(yù)付費(fèi)控制箱及電動(dòng)蝶閥，實(shí)現(xiàn)對(duì)躉售用戶的預(yù)付費(fèi)管理，并保留原計(jì)量站應(yīng)急關(guān)斷功能，提高了公司對(duì)躉售區(qū)域管理，保證了躉售用戶熱費(fèi)收繳的及時(shí)性與完成率。