電子工程論文IC卡預(yù)付費(fèi)水表的應(yīng)用研究

　　本文介紹了節(jié)水形式下推廣預(yù)付費(fèi)水表的必要性，IC卡預(yù)付費(fèi)水表的組成及功能，并簡(jiǎn)述了預(yù)付費(fèi)水表的優(yōu)缺點(diǎn)，提出了優(yōu)化方案。

　　《電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)》(社會(huì)科學(xué)版)(雙月刊)創(chuàng)刊于1999年，是由電子科技大學(xué)主辦的刊物。本學(xué)報(bào)主要反映學(xué)校學(xué)科建設(shè)、教學(xué)科研成果以及管理水平的高級(jí)社會(huì)科學(xué)學(xué)術(shù)刊物，面向國(guó)內(nèi)外公開(kāi)發(fā)行。

　　1、研究背景

　　由于社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、人口增長(zhǎng)等原因，生產(chǎn)生活對(duì)水的需求不斷增加，水資源供需矛盾凸顯，使水資源成為制約經(jīng)濟(jì)進(jìn)一步發(fā)展的重要因素。我們必須在飲用水與其他用水，生產(chǎn)用水與生態(tài)用水，現(xiàn)今用水與未來(lái)用水等各種矛盾統(tǒng)一體中，在其重要程度、緊迫程度，必要性、可能性等因素中做出統(tǒng)籌安排，確保水資源的合理利用論文。

　　改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)城鎮(zhèn)用水的負(fù)荷結(jié)構(gòu)發(fā)生了重要變化：城鎮(zhèn)住宅建筑急劇增加，建筑配水負(fù)荷增加;自動(dòng)化洗衣機(jī)應(yīng)用普遍;餐飲、洗浴及洗車業(yè)等較大用水量行業(yè)迅速發(fā)展;造紙、紡織、化工等大用水量工業(yè)用水量增加。由此可見(jiàn)，只有提高全社會(huì)節(jié)水意識(shí)，把城鎮(zhèn)實(shí)際用水量減少到城鎮(zhèn)必需用水量的最低限度，才能從根本上緩解我國(guó)城鎮(zhèn)供水供需矛盾論文。

　　長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)的供水管理及收費(fèi)機(jī)制主要是人工抄表——計(jì)費(fèi)——催費(fèi)管理模式，存在抄表過(guò)程緩慢，需要人工量大，抄表結(jié)果受人為因素影響等弊端。隨著城市人口及高層建筑的增加，人工抄表工作量日益增大，管理費(fèi)用逐步增加，易出現(xiàn)漏抄、少抄或欠費(fèi)等現(xiàn)象。基于傳統(tǒng)機(jī)械計(jì)量表具而建立的傳統(tǒng)管理模式已阻礙了現(xiàn)今供水行業(yè)的發(fā)展，表現(xiàn)出管理效率低，社會(huì)效益差等問(wèn)題，特別是隨著小區(qū)物業(yè)管理的發(fā)展，對(duì)高層、高檔居住小區(qū)，智能戶外抄表是非常必要的，傳統(tǒng)抄表方式已經(jīng)不能適應(yīng)今后住宅的發(fā)展要求論文。

　　隨著電子技術(shù)、傳感技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通訊技術(shù)的發(fā)展，目前首選的技術(shù)手段是IC卡智能型預(yù)付費(fèi)水表。這種水表的開(kāi)發(fā)、應(yīng)用與完善將對(duì)我國(guó)城鎮(zhèn)節(jié)水倡議的實(shí)施和推進(jìn)發(fā)揮著極其重要作用。經(jīng)過(guò)最近十年的發(fā)展，IC卡預(yù)付費(fèi)水表已在全國(guó)越來(lái)越多的地區(qū)得到推廣。建設(shè)部制訂了《IC卡冷水水表》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，用水管理自動(dòng)化是大勢(shì)所趨，可以實(shí)現(xiàn)居民用水由福利型向受益者個(gè)人承擔(dān)的方向轉(zhuǎn)變，有利于用戶量需而入;有利于供水企業(yè)資金良性循環(huán)，從根本上解決因資金回收困難影響城市供水事業(yè)發(fā)展的問(wèn)題;有利于提高節(jié)約用水意識(shí)，緩解城市供水緊張狀況，合理調(diào)配水量，確保人民群眾生產(chǎn)生活需要。

　　2、IC卡預(yù)付費(fèi)水表功能及配置論文

　　IC卡預(yù)付費(fèi)水表是為了實(shí)現(xiàn)先收費(fèi)后供水的管理模式而開(kāi)發(fā)的新型智能水表。從組成結(jié)構(gòu)上可分為整體式、分體式和組合式。整體式多用于進(jìn)水管管徑小于DN25的管路，分體式多用于進(jìn)水管管徑大于DN50的管路，中等管徑多采用組合式。

　　預(yù)付費(fèi)水表主要由冷水水表、電控閥以及智能控制器等組成。通常用戶在使用前需到供水管理部門購(gòu)買水量，管理人員通過(guò)管理軟件和讀寫卡器將水量寫入卡中。用戶將卡插入水表智能控制器的插口內(nèi)，控制器識(shí)別到卡上的加密水量數(shù)據(jù)，將用戶購(gòu)買水量存入到水表內(nèi)的存儲(chǔ)器中，發(fā)出電脈沖信號(hào)控制電動(dòng)閥門開(kāi)啟，保證用戶正常用水。假設(shè)用戶在使用過(guò)程中，使用完了1m3的水，信號(hào)采集電路將采集到相應(yīng)的脈沖送入控制器處理，遞減存儲(chǔ)器中用戶購(gòu)買水量，并通過(guò)液晶顯示器顯示出剩余水量。圖1是IC卡預(yù)付費(fèi)水表的基本控制原理示意圖。

　　現(xiàn)將IC卡預(yù)付費(fèi)水表功能總結(jié)如下：預(yù)付費(fèi)功能：通過(guò)購(gòu)水卡預(yù)售用水量，用完后自動(dòng)關(guān)閉閥門，徹底實(shí)現(xiàn)了先買后用的原則;節(jié)水功能：始動(dòng)流量小于6L/h;階梯水價(jià)功能：水表對(duì)每月的用水量按設(shè)定的階梯單價(jià)分段計(jì)費(fèi);數(shù)據(jù)保護(hù)功能：在非機(jī)械性侵害或斷電時(shí)，信息不會(huì)丟失;自動(dòng)維護(hù)功能：可定期自動(dòng)開(kāi)閉閥門，以防止水垢淤結(jié);一卡一表：具有完善的加密系統(tǒng)，水表內(nèi)數(shù)據(jù)可保存10年。用戶可隨時(shí)查看水表累積用水量、剩余水量(剩余金額)及購(gòu)水量等;

　　預(yù)告警功能：根據(jù)用戶個(gè)人需要設(shè)定報(bào)警、透支水量，當(dāng)用水量至設(shè)定的報(bào)警或透支額時(shí)，水表會(huì)自動(dòng)關(guān)閉閥門提示用戶購(gòu)水。

　　3、IC卡預(yù)付費(fèi)水表現(xiàn)存問(wèn)題及優(yōu)化方案論文

　　目前，IC卡預(yù)付費(fèi)水表的使用還存在一些安全問(wèn)題，這里闡述的安全問(wèn)題，是指預(yù)付費(fèi)水表可能存在的“技術(shù)隱患”也許會(huì)造成“失去控制”而造成水的“盜用”，有人會(huì)利用可能存在的技術(shù)漏洞，竊用水或進(jìn)行商業(yè)性非法服務(wù)。實(shí)際上，能否防盜水、抗人為攻擊主要取決于軟件的辨識(shí)能力與表體各個(gè)部分及控制器外殼的結(jié)構(gòu)密閉程度，應(yīng)采用機(jī)械強(qiáng)度高，氣密性能好，抗老化能力強(qiáng)的材料作為表體及控制器外殼材料。但是如何加強(qiáng)監(jiān)管或從技術(shù)上徹底排除失去監(jiān)管的環(huán)境仍是今后需要大力研究的問(wèn)題論文。

　　IC卡預(yù)付費(fèi)水表以弱電提供能量，這也存在一定的技術(shù)問(wèn)題。如果將供電電壓設(shè)置較高，可以抵御較大幅度的電磁干擾，但控制電路整體功耗的加大，使電池壽命很快就會(huì)終結(jié);而如果把控制系統(tǒng)功耗做得很小，可以延長(zhǎng)電池的使用壽命，但產(chǎn)品的抗干擾能力將大幅度下降。目前市場(chǎng)上銷售的IC卡預(yù)付費(fèi)水表基本都是采用鋰電電池供電，由于水表長(zhǎng)年處于衛(wèi)生間、廚房、管道井等潮濕環(huán)境中，鋰電池放電加速，會(huì)致使電池提前失效。綜上所述，IC卡預(yù)付費(fèi)水表必須具備高效、可靠、經(jīng)濟(jì)的電源，可由220V交流市政電網(wǎng)供電，用開(kāi)關(guān)電源將其變?yōu)榭晒╇娍亻y與單片機(jī)及其附屬電路工作的直流電源。同時(shí)為防止市政電網(wǎng)斷電而導(dǎo)致的停水，還應(yīng)設(shè)置備用補(bǔ)充充電電池。

　　4、結(jié)語(yǔ)論文

　　IC卡預(yù)付費(fèi)水表具有以下主要優(yōu)點(diǎn)：預(yù)定水量、自動(dòng)收費(fèi)、精確計(jì)量，實(shí)現(xiàn)用價(jià)格杠桿促進(jìn)控制用水、節(jié)約用水;免人工抄表、預(yù)付費(fèi)，節(jié)省大量人力、物力，管理方便杜絕費(fèi)用拖沓;計(jì)算機(jī)化管理軟件實(shí)現(xiàn)水費(fèi)、水量的監(jiān)管，提高管理效率，實(shí)現(xiàn)科學(xué)用水。但它仍需要更完善的改進(jìn)設(shè)計(jì)。一方面，作為一種現(xiàn)代化高科技產(chǎn)品，IC卡預(yù)付費(fèi)水表具有安全性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)用性以及人性化設(shè)計(jì);另一方面，它的大規(guī)模推廣應(yīng)用也將會(huì)促進(jìn)我國(guó)供水管理的現(xiàn)代化進(jìn)程，為我國(guó)城鎮(zhèn)節(jié)水事業(yè)做出積極的貢獻(xiàn)。

　　參考文獻(xiàn)：

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