淺析IC卡電表的應用

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卡電表的技術發(fā)展、設備功能及操作流程進行了較深入地探討，同時探討了IC卡電表在應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卡技術近年來得到長足的發(fā)展，國內服務行業(yè)也不斷提高服務意識，在日常生活中的用電計量中，IC卡技術在用電收費管理中日益得到廣泛應用。IC卡電表是將具有IC卡及負荷控制開關等功能模塊置入電能計量表中，實現(xiàn)電量計量與結算的一種新型電表。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，所以在電費收繳中得到認同并得到廣泛應用。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系，也許要具有較高的可靠性﹑抗干擾性及安全性。其產品質量對于人身及設備安全﹑供用電雙方用電結算的客觀公正都具有重要影響，目前被國家列入強制檢定的計量設備范圍。

2 IC卡電表種類

IC卡電表根據(jù)電表結構可分為全電子式與機電一體式兩種。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行轉換。機電一體式IC卡電表是對儀表計度器圓盤進行采樣，將其轉動向電脈沖信號進行轉換。

3 IC卡電表的發(fā)展歷程

20世紀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)應用較多。20 世紀90 年代中期主要采用邏輯加密卡和存儲卡介質，在物業(yè)小區(qū)及行業(yè)管理等多方面得到應用。20 世紀90 年代末以來，加密介質采用CPU 卡及ESAM模塊方式的IC卡技術逐漸成熟，并應用于電度計量。

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行自動計量，購電量使用完畢時，就對用戶用電進行自動切斷，從而實現(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)進行查詢。售電網(wǎng)絡能設置檢查卡，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 卡電表中的有關數(shù)據(jù)。此外還具有電量凍結﹑負荷統(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卡電表傳入運行參數(shù)信息，將電表內數(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閉合對用戶使用電量進行控制，不符合條件時，IC卡電表將控制開關斷開，用戶禁止使用；用戶到管理部門持用戶卡進行充值繳費， 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)中讀入進行結算分析，并將新的運行參數(shù)向用戶卡進行傳遞；用戶向IC卡電表中再插入用戶卡，可繼續(xù)使用電表進行計量。

6 收費方式

采用的預付費方式是由用戶向電力企業(yè)繳納費用，利用用戶卡向IC 卡表中輸入數(shù)據(jù)，進而得到一定電量使用權。付費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)結算繳費。緊急賒欠狀態(tài)方式是對用戶使用的電量通過控制開關進行切斷，若用戶不能及時繳納費用，可采用適宜方式對控制開關閉合，暫時對電量使用進行恢復。

7 IC卡電表應用中的問題

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行攻擊，易導致產生死機﹑數(shù)據(jù)混亂等情況，而引起計費系統(tǒng)癱瘓，控制系統(tǒng)無法正常工作，十分容易產生用電糾紛。

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品或技術。所以平均電子表只有超過5年的運行時間，以目前技術水平，將其使用壽命延長至10年比較困難。

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

8 IC卡電表的未來發(fā)展趨勢

盡管IC卡電表技術上還存在某些問題，在其應用及發(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)有的一些技術缺陷及產生的社會問題妥善進行解決，其應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 卡結合了射頻識別與IC卡技術，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。

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行，提供卡上芯片所需能量。非接觸式IC卡對讀寫器指令進行響應，并得到處理結果。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)射線圈對交變強磁場進行發(fā)射，向IC卡賦予能量， 采用斷續(xù)編碼利用磁場進行數(shù)據(jù)寫入，并利用線圈感應IC卡產生磁場對其發(fā)來的數(shù)據(jù)進行讀取。IC卡能源利用交變磁場得到，讀寫頭寫來的數(shù)據(jù)利用檢驗磁場而獲得，并根據(jù)預設模式編碼﹑調制后，再將數(shù)據(jù)發(fā)至讀寫頭。

結語

綜上所述，隨著不斷發(fā)展的IC卡技術，與相關技術進行有機結合并在電力計量中普遍應用。IC卡電表也會在應用過程中日趨完善，因此，國內電力企業(yè)廣泛采用IC 卡電表進行計量收費是十分可行，并具有廣闊的市場前景。

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