淺析IC卡電表的應(yīng)用

董緒巖

（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司牡丹江供電公司，黑龍江 牡丹江 157000）

淺析IC卡電表的應(yīng)用

董緒巖

（國網(wǎng)黑龍江省電力有限公司牡丹江供電公司，黑龍江 牡丹江 157000）

本文基于對IC卡電表的技術(shù)發(fā)展、設(shè)備功能及操作流程進(jìn)行了較深入地探討，同時探討了IC卡電表在應(yīng)用過程的常見問題及發(fā)展趨勢。

IC卡電表；操作過程；發(fā)展趨勢

1 前言

IC卡技術(shù)近年來得到長足的發(fā)展，國內(nèi)服務(wù)行業(yè)也不斷提高服務(wù)意識，在日常生活中的用電計量中，IC卡技術(shù)在用電收費(fèi)管理中日益得到廣泛應(yīng)用。IC卡電表是將具有IC卡及負(fù)荷控制開關(guān)等功能模塊置入電能計量表中，實(shí)現(xiàn)電量計量與結(jié)算的一種新型電表。因IC 卡電表無需人工抄表，將傳統(tǒng)的走收收費(fèi)方式改為坐收，明顯降低工作量，提高工作效率十分明顯，所以在電費(fèi)收繳中得到認(rèn)同并得到廣泛應(yīng)用。IC卡電表在千家萬戶中安裝，與人們生活具有非常密切的關(guān)系，也許要具有較高的可靠性﹑抗干擾性及安全性。其產(chǎn)品質(zhì)量對于人身及設(shè)備安全﹑供用電雙方用電結(jié)算的客觀公正都具有重要影響，目前被國家列入強(qiáng)制檢定的計量設(shè)備范圍。

2 IC卡電表種類

IC卡電表根據(jù)電表結(jié)構(gòu)可分為全電子式與機(jī)電一體式兩種。電子式IC卡電表由電子集成電路直接采集數(shù)據(jù)﹑計量并向電脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。機(jī)電一體式IC卡電表是對儀表計度器圓盤進(jìn)行采樣，將其轉(zhuǎn)動向電脈沖信號進(jìn)行轉(zhuǎn)換。

3 IC卡電表的發(fā)展歷程

20世紀(jì)90年代初，主要以采用鑰匙方式的可擦除存儲芯片或存儲卡，物業(yè)小區(qū)應(yīng)用較多。20 世紀(jì)90 年代中期主要采用邏輯加密卡和存儲卡介質(zhì)，在物業(yè)小區(qū)及行業(yè)管理等多方面得到應(yīng)用。20 世紀(jì)90 年代末以來，加密介質(zhì)采用CPU 卡及ESAM模塊方式的IC卡技術(shù)逐漸成熟，并應(yīng)用于電度計量。

4 IC 卡電表功能

IC卡電表對用戶電量采用脈沖采樣方式進(jìn)行自動計量，購電量使用完畢時，就對用戶用電進(jìn)行自動切斷，從而實(shí)現(xiàn)智能控制功能。在用戶所購余下未用的電量比報警電量小時，可對用戶進(jìn)行報警提示，便于用戶及時購電以免耽誤正常用電。電卡由用戶插入IC卡電表后，自動將余下未使用的電量等信息向電卡中寫回，便于售電管理系統(tǒng)進(jìn)行查詢。售電網(wǎng)絡(luò)能設(shè)置檢查卡，對用戶IC 卡電表使用情況定期檢查。通過建立的數(shù)據(jù)通訊信道，抄收用戶IC 卡電表中的有關(guān)數(shù)據(jù)。此外還具有電量凍結(jié)﹑負(fù)荷統(tǒng)計等功能。

5 IC卡電表操作過程

IC卡電表向用戶家中安裝后，采用電表管理系統(tǒng)對用戶信息進(jìn)行錄入而完成開戶。電力企業(yè)采用讀寫器制作用戶卡，將重要運(yùn)行參數(shù)信息寫入卡中。用戶向IC 卡電表中插入用戶卡，向IC卡電表傳入運(yùn)行參數(shù)信息，將電表內(nèi)數(shù)據(jù)再向用戶卡返寫。符合用戶條件時，IC卡表通過對控制開關(guān)閉合對用戶使用電量進(jìn)行控制，不符合條件時，IC卡電表將控制開關(guān)斷開，用戶禁止使用；用戶到管理部門持用戶卡進(jìn)行充值繳費(fèi)， IC卡電表管理系統(tǒng)將IC卡電表返寫信息采用IC卡讀寫器向系統(tǒng)中讀入進(jìn)行結(jié)算分析，并將新的運(yùn)行參數(shù)向用戶卡進(jìn)行傳遞；用戶向IC卡電表中再插入用戶卡，可繼續(xù)使用電表進(jìn)行計量。

6 收費(fèi)方式

采用的預(yù)付費(fèi)方式是由用戶向電力企業(yè)繳納費(fèi)用，利用用戶卡向IC 卡表中輸入數(shù)據(jù)，進(jìn)而得到一定電量使用權(quán)。付費(fèi)方式是由用戶先使用電量后，將用戶卡中信息帶回電力企業(yè)結(jié)算繳費(fèi)。緊急賒欠狀態(tài)方式是對用戶使用的電量通過控制開關(guān)進(jìn)行切斷，若用戶不能及時繳納費(fèi)用，可采用適宜方式對控制開關(guān)閉合，暫時對電量使用進(jìn)行恢復(fù)。

7 IC卡電表應(yīng)用中的問題

一是因IC卡表存在的插卡口向用戶完全開放，用戶對IC卡卡口可采用一些方法進(jìn)行攻擊，易導(dǎo)致產(chǎn)生死機(jī)﹑數(shù)據(jù)混亂等情況，而引起計費(fèi)系統(tǒng)癱瘓，控制系統(tǒng)無法正常工作，十分容易產(chǎn)生用電糾紛。

二是由于電子表中的電解電容元件使用壽命較短，現(xiàn)在還沒有完全替代的產(chǎn)品或技術(shù)。所以平均電子表只有超過5年的運(yùn)行時間，以目前技術(shù)水平，將其使用壽命延長至10年比較困難。

三是IC卡預(yù)收費(fèi)控制產(chǎn)品不只是在硬件上存在問題，而在研制﹑生產(chǎn)﹑應(yīng)用過程中的“工具卡”具有較大的安全隱患。此類卡通用性較高，難以實(shí)現(xiàn)一表一卡，在卡意外流失時就容易產(chǎn)生商業(yè)化非法復(fù)制，易產(chǎn)生嚴(yán)重后果。

8 IC卡電表的未來發(fā)展趨勢

盡管IC卡電表技術(shù)上還存在某些問題，在其應(yīng)用及發(fā)展中也具有一定的阻力，但其代表著電力計量的發(fā)展趨勢，也能夠有效解決電費(fèi)拖欠的問題，優(yōu)勢比較明顯，因此在市場需求上不斷增長。將現(xiàn)有的一些技術(shù)缺陷及產(chǎn)生的社會問題妥善進(jìn)行解決，其應(yīng)用將具有廣闊的前景。

插卡口向用戶完全開放是IC卡電表的主要技術(shù)缺陷之一，因而容易受到攻擊，但近年來發(fā)展起來的非接觸式IC卡可有效解決該問題。非接觸式IC 卡結(jié)合了射頻識別與IC卡技術(shù)，對無源與免接觸等方面的難題得到妥善解決。因此，非接觸式IC卡具有使用方便﹑安全可靠﹑操作便捷等優(yōu)點(diǎn)。

非接觸式IC卡系統(tǒng)主要分為讀寫器與非接觸式IC卡兩部分。應(yīng)用系統(tǒng)采用讀寫器操作IC卡，讀卡器利用射頻信號對近距離通訊同步進(jìn)行，提供卡上芯片所需能量。非接觸式IC卡對讀寫器指令進(jìn)行響應(yīng)，并得到處理結(jié)果。非接觸式IC卡在特定交變磁場中耦合，利用連接IC芯片的線圈得到高壓能量，其讀寫器利用發(fā)射線圈對交變強(qiáng)磁場進(jìn)行發(fā)射，向IC卡賦予能量， 采用斷續(xù)編碼利用磁場進(jìn)行數(shù)據(jù)寫入，并利用線圈感應(yīng)IC卡產(chǎn)生磁場對其發(fā)來的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀取。IC卡能源利用交變磁場得到，讀寫頭寫來的數(shù)據(jù)利用檢驗(yàn)磁場而獲得，并根據(jù)預(yù)設(shè)模式編碼﹑調(diào)制后，再將數(shù)據(jù)發(fā)至讀寫頭。

結(jié)語

綜上所述，隨著不斷發(fā)展的IC卡技術(shù)，與相關(guān)技術(shù)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合并在電力計量中普遍應(yīng)用。IC卡電表也會在應(yīng)用過程中日趨完善，因此，國內(nèi)電力企業(yè)廣泛采用IC 卡電表進(jìn)行計量收費(fèi)是十分可行，并具有廣闊的市場前景。

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