淡談磁卡水表的概念

　　摘要：磁卡水表的概念、基本原理和工作過程，磁卡水表的種類及發展趨勢
　　關鍵詞：磁卡智能水表
　　中圖分類號：TH7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791(2011)05(a)-0000-00
　　
　　磁卡水表是以先進的微電腦控制技術為核心、信息傳遞媒介而構成的高科技機電一體化智能儀表，具有機械計數和電子計數的雙重功能，具有設計先進、技術含量高、功能完備、計量準確、性能可靠、體積小、顯示直觀、外形精美以及安裝便捷、使用方便的優點，磁卡水表一般包括IC卡預付費熱水表、IC卡預付費冷水表、IC卡預付費中水表。
　　智能水表把高科技的電子、信息傳輸技術應用到水表制造上，在相當程度上改變了國內傳統的抄表結算方式，提高了我國自來水收費計量的水平，是自來水計量收費的一次技術進步；它的推廣應用實現了“先買水，后用水”和集中抄表管理，更新了用水戶的交費理念，減少了拖欠水費、入戶抄表等現象，減少了供水部門抄表的人力、物力；可提前回收水費，減少了后期運營人員，提高了管理效率和水司的經營管理水平；且防盜性能較普通水表好，完全能實現“預付費”、“階梯水價”和“囤積水量”功能。
　　依照我國目前的智能水表，可以分為兩類：預付費水表和遠傳水表。他們的相同點就是測量水流的傳感器仍然是用普通的水表，是通過在讀數盤指針或齒輪組的某一個位置上安裝傳感元件，實現將原來機械讀數轉換為電信號數據，之后再進行采集、傳輸和儲存，按照結算交易方式的要求人工或者自動進行控制。在這主要談預付費水表的概念和工作過程。
　　1 概念、分類
　　利用現代微電子技術、現代傳感技術、智能儲值卡技術對用水量進行計量并進行用水數據傳遞及結算交易的新型水表，也就是在傳統的機械水表上加裝電控模塊和電控閥門而制造的一種新型智能化計量儀表。這就是預付費水表。
　　預付費水表（俗稱卡式水表）按照儲值卡技術分為IC卡水表、TM卡水表、代碼水表三種形式。
　　2 工作流程
　　用戶將含有金額或購置信息的卡插入到水表中的讀寫器，經微處理器識別和下載金額后，電控閥門開啟，用戶就正常用水；開始用水時，用水采集裝置開始對用水量進行采集，并起轉換成所需要的電子信號供給微處理器進行計量，之后數據就會顯示出來；每個用戶的水卡設置固定的下限警告，也就是當用戶的水表數額下降到這個數值的時候，報警裝置會自動進行警報，以便提醒用戶續水繳費；但是當用戶用水過度的時候，水表就會自動關閉電控閥門，也就是暫不供水。等插入已經繳費的水卡后，閥門將會自動開啟并放水。
　　3 收費軟件
　　關于預付費水表的收費軟件都是水表的制造商根據本產品自身的特點、性能進行開發研制的，制造商都有自己的一套成熟、定型的軟件。普通低配置的家用電腦就可以滿足要求，而且即使在低配置的計算機上運行時一樣穩定。通過我們對所掌握的制造商的產品技術資料分析，所有開發商對預付費水表的收費程序上的主要功能是一樣的，主要有：日常基本業務；操作人員的權限設置；對水量進行分析的功能；對數據的查詢功能；票據的設置及打印功能；可疑用戶監測、數據分析和匯總功能；報表統計；備份及恢復；階梯水價功能；囤積水量功能。
　　4 IC卡水表
　　如果儲值卡是IC卡，那么這塊水表即為IC卡水表。
　　IC卡讀寫器分為兩種感應式和插卡式。插卡式同磁卡一樣，方便簡單，一插即可。而感應式IC卡又稱射頻卡，俗稱非接觸式IC卡，制造商使用這種方式的不多。
　　電源采用的有內置鋰電池和普通堿性干電池組等。鋰電池能量高，自漏電小，壽命長，目前的IC卡水表多采用鋰電池供電。電池電量（壽命）是智能預付費水表在使用中的一個至關重要的性能指標，在選用時應引起高度重視。
　　目前國內IC卡水表的電控閥門主要有球閥、陶瓷閥和膜片閥。球閥因要求的驅動力矩大，使用中因結垢或磨損，很容易出現漏水、開關失靈等問題，國內 IC卡水表采用此類閥門的較多，在使用中出現的問題最多。陶瓷閥的使用壽命長、開關可靠性高、壓損小，使用中不易結垢，因是專利產品，國內IC卡水表采用此閥門的制造商屈指可數。膜片閥因成本高制造商使用的不多。IC卡水表閥門也是在使用中的一個至關重要的性能指標。
　　IC卡水表另一個重要的性能指標就是卡片和電控模塊主芯片的采用。IC卡卡片有兩種，即邏輯加密卡和CPU卡。邏輯加密卡設計簡單、成本低，但安全性低，易被解密復制，主要用在單機版的IC卡收費系統；CPU卡容量大，作為IC卡水表信息傳遞的介質具有很高的安全性，因采用了3DES算法來保證系統的安全，不易被解密復制，網絡版的IC卡收費系統都采用此卡。電控模塊主芯片（即原理圖中微處理器部分）的質量性能決定了IC卡水表的水量采集、處理、顯示、數據保存的可靠、穩定。
　　5 TM卡水表
　　TM卡水表的制造商不多，是國內較早開發出的一種預付費水表，TM卡是美國達拉斯公司自主開發具有獨立知識產權的獨家生產的一種數據交換卡，它有特定的造形和讀寫器具，接口和讀寫設備與國際標準IC卡也就是我們常說的IC卡不兼容、不通用。
　　TM卡水表跟IC卡水表差不多，他們的原理和工作過程以及主要部件是一樣的。
　　6 代碼預付費水表
　　代碼表是代碼預付費水表的簡稱，就是用一組變形的數據碼來代表需要傳輸的數據。比方說用戶預購了100立方的水，在操作付費后，系統提供給用戶的只是一組8位數（如87654321），用戶在代碼表上的鍵盤上按此碼鍵入這8個數字后，就表示向水表輸入了100立方水，此時電控閥門開啟，水表開始供水。代碼表與TM卡表、IC卡表不同的地方是在水表上有一個鍵盤，沒有數據傳輸載體（即IC卡、TM卡），在環境適應和抗干擾方面存在明顯優勢，由于代碼表的原理和工作過程以及主要部件與IC卡水表相同，所以可把它看作是非接觸式的IC卡水表。
　　7 智能預付費水表的優缺點
　　優點是首先技術較成熟：具有預付費特點，實現了“先買水，后用水”，不會造成欠費現象，也不需要超表從而減少人力、物力；再就是防盜性高；能實現“囤積水量”和“階梯水價”的功能。
　　缺點是由于是預付費，不需要抄表工作，從而對每個月的用水量、管網漏損等數據無法統計和考核；周期檢定、更換和維修等費用高，成本也高！