智能IC卡燃气表毕业论文
智能IC卡燃气表的设计
摘要：本文设计的智能IC卡燃气表在对燃气流量控制的同时，又可以固定流量加以显示，而当流量小于某一值时，就报警。本设计采用MCS-51系列单片机中的89C51为CPU，当IC 卡插入后，燃气开通，传感器会将检测到的流量以电流的形式送入I /Ｖ变换器，得到相应的电压信号，该信号经A/D转换后，以数字量的形式存在于CPU单元中，该量与设定值一定存在差值，通过PID调节后，将信息送入CPU中，由他发出指令信号推动执行机构带动调节阀控制燃气流量的大小，如此反复多次控制后，最终可实现设计的相关参数。
关键词：IC卡单片机流量显示
目录
引言 (1)
第一章智能IC卡燃气表的总体设计方案及原理 (2)
1.1 IC卡燃气表的总体设计方案 (2)
1.1.1 系统总体的控制过程 (2)
1.1.2 智能IC卡燃气表的控制算法 (2)
1.2 智能IC卡燃气表的原理及功能 (3)
第二章智能IC卡燃气表系统的硬件组成 (4)
2.1 传感器的功能及其技术参数 (4)
2.2（RCV420）变换器的设计 (5)
2.3 A/D转换器的设计 (6)
2.4 TLC549与89C51芯片的连接方法 (6)
2.5 单片机的设计 (7)
2.5.1 89C51芯片及片内功能 (7)
2.5.2 89C51各引脚功能 (7)
2.5.3 89C51最小应用系统设计 ..................................... 错误!未定义书签。
2.6 储存器的设计.................................................... 错误!未定义书签。
2.6.1 AT24C02内部芯片结构及使用方法 ............................ 错误!未定义书签。
2.6.2 AT24C02与单片机的连接 ..................................... 错误!未定义书签。
2.7 LED显示部分....................................... ............ 错误!未定义书签。
2.7.1 LED显示及显示器接口........................................ 错误!未定义书签。
2.7.2 单片机与显示器接口........................................... 错误!未定义书签。
2.8 报警装置设置 .................................................. 错误!未定义书签。第三章智能IC卡燃气表的软件设计 . (10)
3.1 主程序 (10)
3.2 显示子程序 (11)
3.3 IC卡读写程序 (11)
结论 (13)
致谢 (14)
参考文献 (15)
附录A (20)
附录B (21)
附录C (22)
引言
近些年随着计算机技术和信息技术的发展，全球的信息时代已来临，世界各国都在高科技领域制订适合自己的发展道路，我国政府正在致力于国民经济信息化的建设，以“金卡工程”为代表的信息化应用工程使我们加速向全球经济一体化进。作为金卡工程的代表，IC技术无疑是当今世界最优秀应用技术。
近十几年发展起来IC卡燃气表是一种新型的燃气表，一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路、流量监测等部分组成。具有精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。经过广大IC卡生产厂家多年的技术改进和革新，IC卡技术日益成熟，应用也越来越普及。
第1章智能IC卡燃气表的总体设计方案及原理
1.1 IC卡燃气表的总体设计方案
1.1.1 系统总体的控制过程
智能IC卡燃气表系统主要由单片机，IC卡、电磁阀、传感器、I/V转换器、A/D转换器、LED显示器、报警器等组成。总体框图如图1.1所示。燃气用户在燃气公司开户,购买一定气量后,即得到加密的IC卡。用户用气时将卡插入燃气表中,卡中气量自动输入燃气表并在IC 卡中消除气量,供气阀门打开。当气量不足时,燃气表提示用户购气；气量用完时,燃气表自动切断供气管路。
图1.1 系统总体控制原理图
1.1.2 智能IC卡燃气表的控制算法
本文设计的是对智能IC卡燃气表流量的控制，这个控制是这样一个反馈调节过程：比较实际流量和需要控制的流量得到偏差，通过对偏差的处理获得控制信号，再去调节调节阀，
从而实现对流量的控制。该系统采用过程控制中应用最广泛的PID控制形式。
1.2 智能IC卡燃气表的原理及功能
当用户将购买到得含有一定购气量的IC卡插入表内时,电磁阀在单片机控制下打开气路阀门。用户每使用一个微小的计量单位的气体时,计量电路便发出1个计量脉冲,该脉冲如经电控系统判定为有效,即进入软件进行累计,当达到一定数目(如1/100L)时可以从存于SAM模块中的已购气量中减去1个计量单位。当剩余气量为某一设定值时,燃气表进入报警状态,并关闭电磁阀,切断气路以便提醒用户购气。用户此时按一次按键后,仍然可以打开阀门继续用气;当剩余气量为零时,控制阀再次关闭,用户只有将存储一定购气量的卡插入后才能打开阀门。用户所剩气量由LED显示。
本设计具有燃气流量的累积，燃气可用数的递减；IED显示燃气累积数，燃气可用数以及卡中的购气数；“欠量”，“过流”，“异常”等情况下有报警竟声音等功能。
第2章智能IC卡燃气表系统的硬件组成
1. 单片机
AT89C51单片机是美国ATMEL公司生产的低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含4k bytes的可反复擦写的Flash只读程序储存器和128 bytes的随机存取数据存储器（RAM）可灵活应用于各种控制领域。
2.电磁阀
本文采用的是新型双稳态电磁阀MP15A-5V，电源电压低。正常供气情况下，电磁阀处于常开状态，驱动机构不消耗电能；只有当上一级的气体数完时，电磁阀关闭并自锁于常闭状态。它具有启动气压低及关闭可靠等优点。
3. IC卡电路
IC 卡读/写器是IC卡煤气表的输入接口。当IC卡插入读/写器时，首先读入的是卡中的密码，以此判断IC卡的合法性。煤气表在判断了卡的合法性后，读入所购气量并与煤气表内剩余气体累加，同时将卡上购气量单元清零，回写煤气表上用气量、剩余气体等信息，以便下次购气时煤气公司读取，实现煤气表信息的回馈功能。
4. 传感器
本设计的传感器选用SWINGIRLⅡ电容式涡街流量传感器。它的基本原理是以卡门涡街器理论为基础。适用范围广，压力损失小，长期稳定性好，工作寿命长。
5. LED显示
AT89C51串行口的移位寄存器有四种工作方式，通过外接移位寄存器74LS164实现串/并转换后控制并驱动数码管及LED显示。主要显示剩余气量和已用的气量。
2.1 传感器的功能及其技术参数
本设计采用的是SWINGIRLⅡ电容式涡街流量传感器。其工作原理为：当管道中流体流经漩涡发生体而交换成两侧列漩涡即卡门旋街时，由于在漩涡分离点引起低压，结果在漩涡发生体两侧产生反向的周期性压力脉冲，并通过侧面孔传到漩涡发生体中心孔内部而作用到振动舌上，使它沿着X轴做周期性横向偏移，但由于振动舌上端固定，故这种周期性偏移实际
上演变为扰性振动，其频率和相位严格与涡街压力脉冲一致，但振幅甚微，振动舌始终不会碰触漩涡发生体中心孔内壁和电极支座。另一方面，流体漩涡压力脉冲不会使电极支座发生任何偏移。所以在漩涡压力作用下仅是振动舌的下端相对于静止的支座相对运动。在某一时刻，振动舌与支座上一个电极之间的距离缩短，而与另一个电极之间的距离增大；前置放大器电容检测电路分别向两个电容充电，而振动体与支座相对运动引起的电容变化发应为电流大小的变化，从而实现机电转换。电容检测电路按“差动开关电容”原理设计。仅产生一个与两个电容差值所决定的差动信号，而原来的两个基本电容值则在形成差动电容时被抵消，其频率和流量成正比，其工作原理图如图2.1所示。
图2.1 SWINGIRLⅡ电容式涡街流量传感器工作原理
其适用范围：SWINGWIRLⅡ电容式涡街流量传感器是采用差动开关电容（DSC）作为检测元件，来感测涡街发生体产生的涡街频率的一种器材，压力损失小；长期稳定性好；工作寿命长；测量准确度高等。广泛应用于测量封闭福安道中的气体、蒸汽和液体的流量。例如：煤气、天然气、压缩空气、柴油；变温液体及液化的二氧化碳、氮、天然气等低温液体。
2.2（RCV420）变换器的设计
由于SWINGWIRLⅡ电容式涡街流量传感器输出的是0～20mA或4～20mA的电流信号，所以必须先将电流信号转换为电压信号。传感器输出的信号为0～10mA或4～20mA的电流信号，这一方面提高了信号远距离传送过程中的抗干扰能力，减少了信号的衰减；另一方面为与标准化仪表和执行器匹配提供了方便。当模拟量输入为电流信号时，就要经过电流/电压（I/V）转换处理，得到适合A/D转换器使用的电压信号。本文采用的RCV420变换器是美国RURR-BROWN 公司生产的精密电流环接收器芯片，用于将4～20mA输入信号转换成为0～5V输出信号，它具有很高的性能价格比。芯片如图2.2所示。
图2.2 RCV420变换器
2.3 A/D转换器的设计
TLC549是美国德州仪器公司生产的8位串行A/D转换器芯片，可与通用微处理器、控制器通过I/O CLOCK、CS、DATA OUT三条口线进行串接口。具有4MHz片内系统时钟和软、硬件控制电路，转换时间最小可达17μs。总失调误差最大为±0.5LSB，典型功耗值为6mW。起作用是将模拟量转换为数字量。采用差分参考电压高阻输入，抗干扰，可按比例量程校准转换。
2.4 TLC549与89C51芯片的连接方法
TLC548/549采用串行方式来传送数据，在和单片机连接时只需占用3根口线。其I/O CLOCK和DATA OUT 可以和另外的TLC548/549或外部单元共用。具体的接口方法如图2.6所示。
图2.6 TLC549与89C51的连接
图中P12接转换与输出控制信号端，P22输入/输出双向I/O口与串行数据输出连接，ALE 地址所存于TLC549的输入/ 输出时钟口相连接。
当CS为高时，数据输出（DATA OUT）端处于高阻状态，此时I/O CLOCK不起作用。这
种CS控制作用允许在同时使用多片TLC548、TLC549时，共用I/O CLOCK，以减少多路A/D 并用时I/O控制端口。一组通常的时序为：
（1）将CS置低。内部电路在测得SC下降沿后，在等待两个内部时钟上升沿和一个下降沿后，然后确认这一变化，最后自动将前一次转换结果的最高位（D7）输出到DATA OUT 端上。（2）前四个I/O CLOCK周期的下降沿依次移出第2、3、4和第五个位（D6、D5、D4、D3），片上采样保持电路在第4个I/O CLOCK下降沿开始采样模拟输入。
（3）接下来的3个I/O CLOCK周期的下降沿将将移出6、7、8（D2、D0）个转换位
（4）最后，片上采样保持电路在8个I/O CLOCK周期下降沿将移出第6、7、8（D2、D1、D0）个转换位保持功能将保持4内部周期，然后开始进行32个内部时钟周期的A/D转换。第8个I/O CLOCK后，CS必须为高，或I/O CLOCK保持低电平，这种状态需要维持36个内部系统周期以等待保持和转换工作的完成。如果CS为低时I/O CLOCK上出现一个有效地干扰脉冲，则微处理器/控制器将于起降的I/O时序失去同步；若果CS为高时出现一次有效低电平，则将使引脚初始化，从而脱离原转换过程。在36个内部系统时钟周期结束之前，实施步骤（1）～（4）可重新启动一次新的A/D转换，与此同时，正在进行的转换终止。此时的输出时前一次的转换结果而不是正在进行的转换结果。若要在待定的时刻采样模拟信号，应使第8个I/O CLOCK时钟的下降沿与该时钟对应，因为芯片虽在第4个I/O CLOCK时钟下降沿开始采样，却在第8个I/O CLOCK的下降沿开始保存。
2.5 单片机的设计
2.5.1 89C51芯片及片内功能
AT89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。
2.5.2 89C51各引脚功能
89C51单片机引脚图如图2.7所示
图2.7 89C51单片机
VCC：供电电压。
GND：接地。
P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。当P1口的管脚第一次写1时，被定义为高阻输入。P0能够用于外部程序数据存储器，它可以被定义为数据/地址的第八位。在FIASH编程时，P0 口作为原码输入口，当FIASH进行校验时，P0输出原码，此时P0外部必须被拉高。
P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流。P1口管脚写入1后，被内部上拉为高，可用作输入，P1口被外部下拉为低电平时，将输出电流，这是由于内部上拉的缘故。在FLASH编程和校验时，P1口作为第八位地址接收。
P2口：P2口为一个内部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。并因此作为输入时，P2口的管脚被外部拉低，将输出电流。这是由于内部上拉的缘故。P2口当用于外部程序存储器或16位地址外部数据存储器进行存取时，P2口输出地址的高八位。在给出地址“1”时，它利用内部上拉优势，当对外部八位地址数据存储器进行读写时，P2口输出其特殊功能寄存器的内容。P2口在FLASH编程和校验时接收高八位地址信号和控制信号。
P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。当P3口写入“1”后，它们被内部上拉为高电平，并用作输入。作为输入，由于外部下拉为低电平，P3口将输出电流（ILL）这是由于上拉的缘故。
P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下表所示：
P3 口管脚备选功能
P3.0 RXD（串行输入口）
P3.1 TXD（串行输出口）
P3.2 /INT0（外部中断0）
P3.3 /INT1（外部中断1）
P3.4 T0（记时器0外部输入）
P3.5 T1（记时器1外部输入）
P3.6 /WR（外部数据存储器写选通）
P3.7 /RD（外部数据存储器读选通）
P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控制信号。
RST：复位输入。当振荡器复位器件时，要保持RST脚两个机器周期的高电平时间。
ALE/PROG：当访问外部存储器时，地址锁存允许的输出电平用于锁存地址的地位字节。在FLASH 编程期间，此引脚用于输入编程脉冲。在平时，ALE端以不变的频率周期输出正脉冲信号，此频率为振荡器频率的1/6。因此它可用作对外部输出的脉冲或用于定时目的。然而要注意的是：每当用作外部数据存储器时，将跳过一个ALE脉冲。如想禁止ALE的输出可在SFR8EH 地址上置0。此时， ALE只有在执行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，该引脚被略微拉高。如果微处理器在外部执行状态ALE禁止，置位无效。
/PSEN：外部程序存储器的选通信号。在由外部程序存储器取指期间，每个机器周期两次/PSEN 有效。但在访问外部数据存储器时，这两次有效的/PSEN信号将不出现。
/EA/VPP：当/EA保持低电平时，则在此期间外部程序存储器（0000H-FFFFH），不管是否有内部程序存储器。注意加密方式1时，/EA将内部锁定为RESET；当/EA端保持高电平时，状态，蜂鸣器停止发音。.其接口电路程序如下：
SND: SETB P1.0
MOV R7，#1EH
DL: MOV R6，#0F9H
DL1： DJNZ R6，DL1
DJNZ R7，DL
CLR P1.0
RET
第1章智能IC卡燃气表的软件设计
3.1 主程序
主程序的功能是首先对所有芯片复位，初始化后，经外围设备，通过A/D转换器，将信号转换后进行读取，当IC卡中的金额不足或没有时，将显示出来并报警响铃，同时关闭电磁阀，续费后，电磁阀开启，功能正常。主程序框图如.图3.1所示。
图3.1 主程序框图
3.2 显示子程序
电路中设计了4位LED显示器，其功能为：左首位为百位数或标志位，左二位为十位数，左三位为个位数，左四位为小数点后的十分位数，如图3.2所示的显示子程序框图
图3.2 显示子程序框图
3.3 IC卡读写程序
IC卡检测流程采用了智能化的设计，首先检测是否有IC卡插入，在检测有正确IC卡存在的前提下，对IC卡密码进行核对，读取IC卡存储内容后，进行相应的处理，程序框图如图3.3所示。
图3.3 IC卡读写程序框图
结论
本设计主要阐述了IC卡燃气表的硬件、软件设计方案，包括系统功能，工作原理、结构框图、硬件各部分电路设计及其软件程序编写等。涉及领域包括电子、单片机、汇编语言等多门学科。在本系统的设计过程中，硬件方面的重点是燃气表测量电路、控制电路等的设计。软件部分来用AT89C51单片机的汇编语言编写，设计中应用模块化设计结构，完成了电表的计费功能。
致谢
在论文写作的过程中，从论文的选题到确定思路，从资料的搜集和提纲的拟定到内容的写作与修改，继而诸多观点的梳理，都得益于赵艳春老师的悉心指导和匠心点拨。论文的点评中总是闪烁着智慧的火花，与他的每次交谈我都能从中获益。他渊博的学识，敏锐的学术洞察力，严谨的治学态度，一丝不苟的负责精神，以及对学生孜孜不倦的教诲都给予了我极其深刻的印象，让我受益匪浅。在此，谨向赵老师表示我最衷心地感谢和最诚挚的敬意。同时，也向两年来所有教授过我和帮助过我的老师表示感谢，感谢您们对我的谆谆教诲、耐心指导和无私的帮助。
参考文献
1.王丽，李劲伟.TLC549A/D转换电路在EDA实验系统上的实现.河南科技大学学报，2002年6月
2.何立民，单片机应用系统设计.北京航空航天大学出版社，1990年10月
3.蔡纯洁，邢武.pic16/17单片机原理知识与使用.合肥中国科学技术信息大学出版社，1997年6月
4.何立民，i2c总线使用系统设计方案.北京航空航天大学出版社，2002年9月
5.王爱英，智能卡技术信息.清华大学出版社，2004年6月
6.杨振野，IC卡技术及其应用.北京科学出版社，2006年7月
7.沈红卫，单片机应用系统设计实例与分析，北京航空航天大学出版社，2003年4月
附录A
P24 P25
VCC
总体电路图附录B 元器件清单
IC卡无线远传智能防盗燃气表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家授权发明授权专利——IC卡无线远传智能防盗燃气表。该专利由欧福数控技术（大连）有限公司申请，并于2016年1月13日获得授权公告。背景技术目前，燃气表抄表共经历了这么几个过程：普通式人员抄表、IC卡式预付费表、有线短距离抄表，到现在的无线集中抄表和无线远程抄表。但是这几个阶段都存在或多或少的问题， 比如说普通式人员抄表，因为民用燃气表都安装在用户的厨房，查抄需要入户，而入户难成了燃气企业最为头疼的事情，因此造成了大量的拖欠费问题；IC卡式预付费表，不用入户抄表，用 户交费为表充值，然后开阀使用，当余量为零时自动关阀，迫使用户购买用量，解决了拖欠费和入户难的问题。但是这样的做法却导致不法分子开始“改造”燃气表，给燃气企业带来防盗问题。 还有公司使用锁闭阀，锁闭阀是一种利用专门的钥匙才能关闭或打开阀门的产品，因为用户不能关闭阀门，发现漏气现象也只能等到燃气公司人员的到来，酿成很多事故；还有一种是电子封签，此电子封签是一个纽扣大小的透明柱体，为市场购买，流通性很大，制作厂家较多，很容易复制。 鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种有效解决上述问题的IC卡无线远传智能防盗燃气表，该燃气表能够有效解决用户盗气监管困难、入户抄表困难等多种问题。发明内容本项发明具体的说是涉及一种IC卡无线远传智能防盗燃气表。它在原有的煤气表基础上设置一防盗结构，且与控制线路板连接成闭合回路，在下底壳上设置有用于穿插固定防盗金属线的隔离柱。在读数窗口加装导电玻璃，且导电玻璃通过引脚与控制线路板连接成闭合回路，当回路一旦断路即触动控制线路板内的主控制芯片控制煤气阀门关断，并记录信息通过无线发送模块及时发送盗用信息。
预付费阶梯计费无线远传膜式燃气表设计 张红涛;杨晓花 【摘要】文章介绍了无线远传抄表系统的组成及特点,阐述了预付费阶梯计费无线远传膜式燃气表的设计原理及主要功能,该新型智能燃气表通过GPRS移动/互联网将燃气表读数传送到管理中心,可以实现远距离抄读无线燃气表数据,适用范围更为广泛. 【期刊名称】《科技创新与生产力》 【年(卷),期】2016(000)010 【总页数】4页(P89-92) 【关键词】预付费;阶梯计费;无线远传;膜式燃气表 【作者】张红涛;杨晓花 【作者单位】重庆前卫克罗姆表业有限责任公司,重庆 401121;重庆横河川仪有限公司,重庆 401121 【正文语种】中文 【中图分类】TU996 预付费阶梯计费无线远传膜式燃气表以膜式燃气表为计量基表，加装流量信号采集模块、无线射频传输模块、液晶显示模块、阀门控制模块及电源管理模块等所组成的新型智能燃气表。 该表除具有煤气、天然气、液化石油气等燃气的体积计量功能外，还具有计量数据机电转换、无线数据传输、阀门遥控等功能[1]。笔者主要介绍预付费阶梯计费无
线远传膜式燃气表的设计原理及主要功能。 自建定点中继器把燃气表读数传送给集中器，利用集中器通过GPRS移动/互联网传送燃气表读数回管理中心（实现办公室抄表、查询、监控）。此种方式可以实现远距离抄读无线燃气表数据，即只要有手机信号的地方就可以实现无线抄表。GPRS服务覆盖范围广，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的接入需求。图1为无线远传抄表系统示意图。 1.1 无线远传抄表系统组成 该系统主要由集中器、手持抄表器、平板电脑或手机、无线远传IC卡燃气表（以 下简称“燃气表”）等组成。图2为整个系统的示意框图。 1.1.1 集中器 集中器收集其无线通信范围内的各无线远传燃气表中的数据，对所管控无线远传燃气表进行抄表并存储数据，具备可设置的定时抄表功能，在预定时间进行批量抄表，然后存储数据。可利用手持抄表器通过蓝牙与集中器通信，读取集中器的抄表数据；或者集中器直接通过GPRS模块直接对管理站传输打包数据。 1.1.2 手持抄表器 手持抄表器采用蓝牙或者USB与通用安卓系统平板连接，可直接通过APP软件抄表，也可直接与集中器进行数据交互，读取集中器的抄表数据，节约抄表时间。手持抄表器可直接与燃气表通信，通过无线方式完成对燃气表的计量数据抄读、状态检测、阀门控制等功能。 1.1.3 燃气表 燃气表是系统的计量和控制部分，它完成对用户所用气量的计量工作。无线功能部分能接收主站（集中器、手持抄表器）的指令，响应或返回指定数据、执行特定动作（如关阀或开阀）；燃气表具备实时时钟，可以实现多达4个阶梯的预付费阶 梯计费，支持设置1～12个月的结算周期，可以实现不同的需求。
CPU卡燃气表功能介绍 STRONGIC卡预付费水、电、气三表系统------煤气表 一、概述 CPU卡燃气表采用先进的CPU智能卡以及嵌入式安全模块ESAM作为数据信息存储和传递的介质，具有很高的安全性和抗攻击性；在电路设计中使用美国高性能8位低功耗单片机作为微处理器，有效降低了电控部分的功耗，具有较高运行稳定性；CPU智能卡的文件结构和操作完全符合中国人民银行金融卡规范(PBOC规范)，可以非常方便地与金融系统实现一卡通，同时也可以方便的实现一卡多表应用。 二、主要功能 ●可以实现一表多卡收费：一块燃气表最多可以配有三张用户卡，实现多人交费的功能。 ●预付费功能：可以通过三张用户卡中的任意一张向CPU卡燃气表中写入购气量，当购气量使用完毕，即剩余气量为零时，阀门自动关闭切断用户用气；用户只有再次缴费购气并将购气量通过用户卡写入CPU卡燃气表后才能自动打开阀门恢复继续用气。 ●显示功能：正常情况下燃气表液晶在插卡查询时显示表内的剩余气量。 ●报警功能：当用户剩余气量小于设定值（该值由设臵卡对表设臵）时，燃气表液晶显示“余量不足”，同时剩余气量每减少0.1M3，蜂鸣器会给出一声报警提示音，提示用户尽快购气；
当燃气表处于异常工作状态时，液晶会显示“非法操作、阀关”等提 示字，同时蜂鸣器会给出三声“嘟嘟”报警提示音。 STRONGIC卡预付费水、电、气三表系统------煤气表 ●可选择的赊欠功能：在CPU卡燃气表中设臵赊欠气量值后，当剩余 电量为零阀门关闭时，可以通过插用户卡使阀门打开进入赊欠状态继续用气，当继续使用气量超过赊欠气量值后，自动关闭阀门停止用户用气。 ●应急购气功能：在特殊情况下，用户可以购买一次性使用的应急购 气卡将一定的购气量追加到CPU卡燃气表中，并且不会影响正常用户卡的 使用。 ●参数设臵功能：用户可以根据自己的实际需要，通过用户卡购气时 改变CPU卡燃气表中的一些设定参数。 ●防止气量囤积功能：当CPU卡燃气表中的剩余气量大于充值下限时，拒绝用户将新的购气量输入到CPU卡燃气表中，只有当表中的剩余气量小 于充值下限时，才允许将新的购气量输入CPU卡燃气表中。 ●数据返回功能：可以通过用户卡将CPU卡燃气表中的计量数据和工 作状态数据返回到管理部门，供结算统计处理使用。 ●用气量统计功能：对于带时钟日历的CPU卡表，在CPU卡燃气表中 可以自动计量冻结前12个月的累计用气量，并可以通过用户卡带回到管 理系统，管理系统可以根据累计用气量对用户进行气量收费计算。某某某 某某某 ●检查功能：可以在CPU卡燃气表中插入检查卡，将燃气表中的数据 全部读出，供检查分析使用，同时燃气表液晶轮显表号，
摘要 随着信息社会的到来，人类所拥有的信息种类和数量呈爆炸性增长，IC卡，一种方便安全可靠的高技术，高附加值的信息载体便应运而生。IC卡技术以其广泛的应用领域和巨大的产品市场成为近几年来我国信息产业的一大特点。与此同时，我国燃气收费管理长期以来都是以人工抄表为主，存在着工作量大、收费时间长、收费困难、效率低、易出错的问题，为了减少燃气收费管理中人力、物力的浪费，减少不安全因素，进行了“智能煤气表的研究”。这既是IC卡技术实际应用的进一步探索，也是燃气收费管理方式的改革。 本设计对智能IC卡煤气表控制装置的组成、功能及技术要求进行了理论上的分析和技术上的应用研究。设计依据低成本，高可靠性的原则完成了以下工作： 1. 软件设计中均采用模块化设计结构，完成了燃气表的计费功能以及故障的查询和处理。 2.采用性价比较高的AT89C51单片机作为控制装置的核心，控制装置的硬件电路实现了脉冲采集、数据存储、电磁阀驱动控制、IC卡读写、电源监测及声音报警和等功能。 3.本文用Visual Basic6.0成功地实现了对IC卡的管理以及煤气收费系统的管理。数据库软件具有建立用户档案、销售、写卡、统计、查询等功能。 关键词： IC卡技术煤气表 AT89C51单片机
ABSTRACT With the coming of information society, human beings have the amount and type of information in the explosive growth, IC card, a convenient safe, reliable and high technology and high value-added information carrier will come into being. IC technology with its extensive applications and great products market in China has become a feature of the information industry. Meanwhile, China's gas charges administration have long been mainly on artificially meter, there are big workload and charging time is long, difficult charging, the efficiency is low, the error-prone problems, in order to reduce gas fee manpower and material resources in the management of the waste and reduce the safety factor, "smart MeiQiBiao research". This is both practical application of IC card technology explore further, also is the reform of fuel gas fee management mode. Technical requirements makes a theoretical analysis and technical application research. Design basis low cost, high reliability principle completed the following job: 1. The software design is all adopt modular design structure, completed the gas meter charging functions and fault inquiries and processing. 2. The ratio of higher AT89C51 as control device, the core of the hardware circuit implementation control device of pulse acquisition, data storage, electromagnetic valve driving control, IC literacy, power monitoring and voice alarm and etc. Function. 3. This article with the Visual Basic6.0 successfully realized the management of IC card and gas fee system management. Database software has
IC卡燃气表的设计方案IC卡燃气表的设计方案 燃气是现代家庭生活中不可或缺的能源，而如何使燃气的使用更加安全、便捷、节能是一个需要解决的问题。IC卡燃气表就是应运而生的一种新型燃气表，它可以实现人性化的管理方式，对于燃气的使用、计量、计费、管理都具备比较显著的优势。本文将探讨IC卡燃气表的设计方案。 1.硬件设计方案 （1）芯片选择 IC卡燃气表当然需要选择可靠性高、速度快的芯片，根据应用场景需求，对芯片进行评估和筛选，我们选择了低功耗、高性能的ARM芯片，具有丰富的外设接口，如定时器、中断控制器、串口等，能够对燃气表硬件进行有效的控制和管理。 （2）热量计模块 热量计模块是IC卡燃气表的核心之一，是用来计量燃气用量的设备。设计时应保证热量计模块的准确度、稳定性和可靠性。选择石墨热电偶材料作为热量测量元件，既能提高热量计模块的准确性，又能提高热敏响应速度。 （3）IC卡与读卡器 IC卡采用64K的EEPROM存储器，以保证存储容量充足。采用成熟的SLE4442 IC卡，具备较高的安全性和可靠性。读卡
器采用近场通讯(NFC)技术，读卡器与IC卡之间进行无线通讯，避免了接头损坏和数据传输的不稳定性。 2.软件设计方案 （1）系统架构 IC卡燃气表应用的系统分为四个部分：燃气控制系统、计费管理系统、IC卡管理系统和通信管理系统。其中燃气控制系统掌控燃气的开关与流量控制，计费管理系统负责每户家庭的燃气账单管理，IC卡管理系统提供IC卡的读写操作，通信管理系统则是实现各个部分的联动。 （2）软件实现 软件的实现主要是在嵌入式系统上进行，通过C语言进行编写。然后与硬件进行相应的对接，通过完成各个模块间的通信，实现IC卡燃气表的各项功能。 3.应用和推广 IC卡燃气表的应用和推广需要引起业界重视，几个要点： （1）宣传与推广 针对市场需求，进行广告宣传和销售推广，并加强与相关企业和社区的合作关系，扩大销售渠道。同时，可以免费向各个住户提供IC卡燃气表，以鼓励更多用户使用。 （2）技术培训 IC卡燃气表的操作与管理需要相关人员掌握准确的知识，因此需要进行技术培训。培训的内容包括：燃气控制系统、计
IC卡智能燃气表项目 可行性研究报告 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司编制时间：https://www.doczj.com/doc/5419328283.html, 高级工程师：高建
关于编制IC 卡智能燃气表项目可行性研究 报告编制说明 （模版型） 【立项 批地 融资 招商】 核心提示： 1、本报告为模板形式，客户下载后，可根据报告内容说明，自行修改，补充上自己项目的数据内容，即可完成属于自己，高水准的一份可研报告，从此写报告不在求人。 2、客户可联系我公司，协助编写完成可研报告，可行性研究报告大纲（具体可跟据客户要求进行调整） 编制单位：北京中投信德国际信息咨询有限公司 专 业 撰写节能评估报告资金申请报告项目建议书 商业计划书可行性研究报告
目录 第一章总论 (1) 1.1项目概要 (1) 1.1.1项目名称 (1) 1.1.2项目建设单位 (1) 1.1.3项目建设性质 (1) 1.1.4项目建设地点 (1) 1.1.5项目主管部门 (1) 1.1.6项目投资规模 (2) 1.1.7项目建设规模 (2) 1.1.8项目资金来源 (3) 1.1.9项目建设期限 (3) 1.2项目建设单位介绍 (3) 1.3编制依据 (3) 1.4编制原则 (4) 1.5研究范围 (5) 1.6主要经济技术指标 (5) 1.7综合评价 (6) 第二章项目背景及必要性可行性分析 (7) 2.1项目提出背景 (7) 2.2本次建设项目发起缘由 (7) 2.3项目建设必要性分析 (7) 2.3.1促进我国IC卡智能燃气表产业快速发展的需要 (8) 2.3.2加快当地高新技术产业发展的重要举措 (8) 2.3.3满足我国的工业发展需求的需要 (8) 2.3.4符合现行产业政策及清洁生产要求 (8) 2.3.5提升企业竞争力水平，有助于企业长远战略发展的需要 (9) 2.3.6增加就业带动相关产业链发展的需要 (9) 2.3.7促进项目建设地经济发展进程的的需要 (10) 2.4项目可行性分析 (10) 2.4.1政策可行性 (10) 2.4.2市场可行性 (10) 2.4.3技术可行性 (11) 2.4.4管理可行性 (11) 2.4.5财务可行性 (12) 2.5IC卡智能燃气表项目发展概况 (12)
毕业设计（论文）开题报告
1选题的背景和意义 由于中国社会的经济快速发展，落后的科技已经不能适应时代的发展，只有不断进步的科技才能推动社会和时代的跨越发展，所以基于单片机智能水表的研究也推上了一个重要的高度。智能水表的研究为水资源的再节约做了很重要的贡献。我国是世界上人均水资源拥有量是分贫乏的国家之一，节约和保护水资源是我国当前一项是分重要的战略措施。节约水资源包括两个方面的措施，一是大力推广应用节水新技术；二是加强用水的科学管理，在某种意义上来说，加强用水科学管理是当前的首要任务。要加强用水的科学管理，最重要的是加速研究开发科学先进、应用方便的节水科学管理仪表以及这种仪表的普及应用[1]。可见研究一种低功耗、计量精确方便的智能水表显得极为重要，对推动水节约发展做重要贡献。 1.1选题的背景 此次设计是一种基于单片机的智能水表，它以价格较低的AT89C51为核心，以智能卡式水表系统为研究对象，它结合了控制技术、计算机技术、流体计量学等多方面技术，是一种跨专业的电子信息化系统。主要解决计量控制精度、功耗、数据保密性、动作可靠性和稳定性、系统易用性和安全性等方面问题。 1.2研究现状 传统水表的发展经历了漫长年代，它涉及社会生活的各个方面。它对改善人类生活、促进社会发展和科技进步起到了无法估量的作用。直到现在在很多领域还能继续发挥作用。传统水表主要结构由硬件构成，以相对固定形式确定下来，所实现的功能较单一。只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能，用户在使用过程中无法对其功能进行改变。传统水表的主要特点是自成体系，自我包容，用户无法更改。传统水表功能单一，只具流量采集和机械指针显示用水量的功能。另外，传统水表无法升级换代，而且开发周期长、经费投入大。随着科技水平不断发展，人们对传统水表提出以下几方面的要求：测量精度高、功能强、可靠性好，测量全能自动化、智能化，小型化、使用灵活方便、升级方便，同时还能进行测量数据的处理、存储和显示，具有和其他设备进行数据通讯等功能。这些新的要求不仅促使着传统水表不断地改进和发展，也孕育着新一代水表——智能水表的产生。 1.2.1国外水表系统发展概况 在国外集中抄表系统的技术发展起步较早，对集中抄表技术的研究起步也较早，
CG-L IC卡智能燃气表
目录 1.用途及适用范围 (1) 2.功能及特点 (1) 3.主要技术参数 (2) 4.工作原理 (2) 5.使用 (3) 6.安装尺寸及须知 (5) 7.维修与保养 (6) 8.运输存储 (6) 9.保修事项 (7)
1. 用途及适用范围 本企业生产的CG-L系列家用智能燃气表, 是为适应燃气行业实现现代化管理，而研制开发出来的一种新型计量器具，采用微电脑程序控制等高新技术，集计量、预付费、自动控制等功能于一体的智能燃气表。产品性能指标符合GB/T 6968-2011《膜式燃气表》、GB50028-2006《城镇燃气设计规范》和CJ/T 112-2008《IC卡膜式燃气表》建设部标准。该产品的使用，可提高燃气公司的现代化管理水平，极大地方便广大用户，避免了查表、收费给用户带来的诸多不必要的麻烦。 2. 功能及特点 ✧一户一卡； ✧具有预付费功能； ✧电子采样，计量准确、精确度高、性能稳定、安全可靠； ✧LCD汉字显示功能； ✧具有余额不足报警功能； ✧具有防窃气功能； ✧具有电池电量不足报警功能； ✧具有关阀功能； ✧具有数据回抄功能； ✧具有掉电保存数据功能； ✧用户可自行更换电池（3节5号1.5V干电池）； ✧阀控功能；
3.主要技术参数 4. 工作原理 控制器通过安装在基表上的电子发讯装置采集基表的气量脉冲信息，转换成为相应的用气量。IC卡作为信息载体，可以用于设置表内参数、充值、回读表内信息或者发出特定的控制指令，LCD显示气表状态、气量信息，电机和减速机构用于控制阀门。电池提供工作能源，可通过管理部门现场更换，如私自拆卸将导致阀门关闭。 5. 使用 气表显示说明 “”：数值显示；右方3个箭头，用于指示单位。
毕业设计(论文) 论文题目 基于单片机的智能水表设计 学号：XXXXXXXX 姓名：XX 专业：电气工程及其自动化 系别： 指导教师：XXX XXXX年XX月
摘要 本文以智能IC卡水表系统为研究对象，研究了基于单片机的智能水表的设计。首先提出射频IC智能水表系统的设计方案; 其次对系统硬件电路结构进行了设计; 再次介绍了系统软件设计原则以及控制流程。该智能水表以低功耗、低电压、高性能的8 位单片机AT89C51为核心，以防干扰性能极高的双干簧管为流量传感器，另外本设计还有可显示状态字的LED 显示屏以及报警模块，剩余水量到报警值或为零时，门阀驱动电路运作，自动关阀中断供水。采用射频读写芯片，当IC 卡贴近感应区时，通过读卡芯片读入所购水量并和水表内剩余水量累加，并写入射频卡水表内存储器。本设计不仅可以改善传统水表功能单一的缺点，测量精度更高，功能更强，可靠性更好，还能从根本上改变用户先用水后交费，采用人工抄表、按户收费的现状，彻底改善工作量大，收费周期长，收费困难，效率低下等缺点。关键词：智能水表；射频IC卡；AT89C51
ABSTRACT With the intelligent IC card water meter system as the research object, research the design of intelligent water meter based on single chip microcomputer. First ,put forward the design scheme of RF IC intelligent water meter system; secondly, design hardware circuit structure of the system ; Finally, introduce software design principle of the system and control process. The intelligent water meter with 8 bit microcontroller AT89C51 for low power, low voltage and high performance as the core, double reed pipe for high anti-interference performance as the flow sensor, can also be capable of displaying status word of LED screenand has alarm module.When the surplus water to the alarm value or zero, gate drives circuit operation,and shut water supply valve automatically. Using radio frequency read-write chip, when the IC card close to the induction zone, read the purchasing amounts and cumulative surplus water accumulation in the water meter through the chip card reader , a nd write in the memory of RF card water meter . This design not only improves the shortcoming of the traditional water meter with Single function,which has higher precision, stronger function and better reliability, but also fundamentally changes the present situation where people must use water first and pay after, where use manual meter reading, where charge by households, thoroughly improves the disadvantages of the big workload , long cycle of the charge, difficult charging and the low efficiency . KEYWORDS：RF IC card；AT89C51；Intelligent water meter
物联网燃气表（GPRS/NB—IoT) 物联网燃气表是一款基于移动运营商物联网专网,采用物联网专用移动通讯模块,以膜式燃气表为基表，加装远传电子控制器，实现数据远传及控制的燃气计量器具综合管理平台。支持手机APP查询缴费、实时监控管理、报警功能及大数据分析功能,是燃气公司实现智能化管理的最优方案，大大提高了燃气公司的管理效率。物联网燃气表能与管理系统配合实现无卡预付费、远程阀控、阶梯气价、价格调整等功能,要求表计端和管理系统均要能实现预付费功能，最终以管理系统的数据为准。 表具关键技术功能 1)移动拆卸报警功能 当燃气表发生移动或者大幅度晃动时,燃气表会发出声光报警,关闭阀门并将故障上报到燃气公司管理系统，彻底杜绝了燃气用户拆卸表具盗气等行为。 2）开阀保护功能当燃气表由于剩余量不足及其他故障引起阀门关闭时，表具开启开阀保护功能,即必须在人工干预下才可以开启表具阀门.在充值完成及清除相应故障后,需要按一下“查询"按键,才可以激活开启表具阀门。这样设计的目的是，在确认安全的前提下，对燃气表开阀动作进行人工保护干预,以免发生不可控制的情况. 3）双电源供电技术 采用内置长效锂电池（寿命10年以上）加外置干电池的双电源供电方案,两种电源自动切换,保证燃气表在无外电或外电干电池电量不足的情况下，对燃气表数据状态的抄读和阀门的控制。 4）第二管理通道功能 第二管理通道指的是除了本身具备的GPRS数据通讯管理功能，通过其他数据传输模式对表具进行管理的信息传输通道。本系列物联网表具除了可以通过GPRS数据进行通讯管理外，还可以通过红外及蓝牙第二通道管理设备对表具进行参数设置及阀门控制等.同时，为了保证表具的正常使用,我们还安装了IC卡表读卡槽，作为用户第二种充值通道,在通讯不畅的情况下，不会影响正常使用. 5)历史数据保存功能 表具连续保存12个月每月每天的用户表具数据. 6)远程数据抄读及开关阀 可通过燃气公司管理系统后台进行用户表具状态信息的抄读以及表具阀门状态的控制，可设置数据定期上传功能，当表具内部时钟运行到指定时间后即会上传表具相关信息； 7）无卡预付费充值功能 可以通过无卡预付的形式在燃气表端进行充值,如APP、支付宝微信、网上营业厅、网上银行等在线充值方式。 8）阶梯气价功能 物联网燃气表可根据用气量将气价分为四档,且可对时间价格参数进行设置，能够根据用户每个自然月或多个自然月的用量来实现阶梯计价功能，燃气表会按照阶梯价格的规则进行结算，并显示当前阶梯的用量，价格及剩余金额等参数。 9）定时上传数据容错机制 定时上传时如果数据一次上传不成功，表具会等待一段时间后再次尝试发送数据。 10）高精度时钟芯片联网校时 表具内部采用精度为±5ppm的硬时钟,保证了全年的时钟累计误差不超过10分钟，另外每次登录系统时,表具都会进行网络校时，能够保证每个表具的时钟准确无误，不会出现偏差. 11）数据保护及安全 数据可以长时间保存,不受外界干扰、低电压、掉电、更换电池等情况的影响,并且数据采用64位动态的加密方式（DES)，保证了数据的安全可靠。
物联网燃气表系统的设计与实现 何进;仲元昌;孙利利;姚博文 【摘要】针对现有远程抄表系统的不足,结合计算机及通信领域的最新科技成果,提出了一种基于LoRa(Long Range)和GPRS(General Packet Radio Service)相结合的网络化远程抄表系统.其无线智能燃气表终端采用超低功耗微处理器MSP430进行智能化设计,完成气表数据采集与处理;采用Lo-Ra技术进行测控组网;集中器和管理中心通过GPRS无线通信网络实现数据的远程交互.最后,给出了抄表系统的可靠性解决方案.实验结果表明,该系统比传统的远程抄表系统能耗低,且更快捷、可靠、方便,可广泛应用于无线远程抄表领域. 【期刊名称】《电讯技术》 【年(卷),期】2019(059)006 【总页数】5页(P719-723) 【关键词】物联网燃气表;远程抄表;LoRa;GPRS;无线自组网 【作者】何进;仲元昌;孙利利;姚博文 【作者单位】重庆工程职业技术学院电气工程学院,重庆402260;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044;重庆大学微电子与通信工程学院,重庆400044 【正文语种】中文 【中图分类】TP181
1 引言 随着物联网技术的高速发展，智能远程抄表系统(Remote Meter Reading System，RMRS)替代传统抄表模式已是大势所趋。基于物联网技术的智能远程抄表系统可降低企业运营和管理成本，提高燃气公司的管理水平和经济效益[1-2]。远程抄表技术在欧美和日本等发达国家历经几十年的发展，现趋于成熟，已大规模推广使用[2-3]。美国在20世纪80年代初提出远程抄表的概念[4]，发展至今已有近千万用户使用远程抄表。日本的KEPCO公司早在1990年就开始研究以同轴电缆作为数据传输媒介，对电表实行远程抄表。在欧洲，远程抄表的研究和推广也取得了巨大的成功。 我国的远程抄表起步较晚，20世纪90年代后期才有企业投入研究[5-7]。计算机科学和通信技术的发展，为远程抄表提供了有力的技术支撑。目前，国内的远程抄表系统处于理论转向应用的关键阶段，其抄表方式主要有无线手持终端式抄表和有线网络化抄表两种[5-7]。无线手持终端抄表采用近程无线通信技术，实现了手持终端与用户智能无线燃气表终端的信息无线读取，从而实现了抄表员的户外抄表，由此解决了抄表人员入户抄表难的问题。但是，由于手持抄表的通信距离很短，需要抄表人员携带手持终端(又称手持抄表器)到无线燃气表附近(用户楼栋甚至楼道)采集气表数据，然后将采集到的数据上传至管理中心。由此可见，手持终端抄表仍然需要耗费大量人力资源。有线网络化抄表主要是通过铺设专门的线路将所有用户的燃气表联网，进行燃气表数据的采集，这样抄表员不需要到现场抄表，显然解决了抄表的人力成本问题，但带来了布线难的新问题，使其安装施工成本过高，难以大规模推广[7-8]。 近年来，我国在物联网燃气表领域的研究已取得了长足的发展。文献[1,5-7,9]对远程无线抄表系统进行了系统研究；文献 [2-3,10] 对通用分组无线服务(General
摘要 电表计量工作是电力企业一项非常重要的工作,也是电力企业和用户建立信任关系的关键。电力市场的快速发展要求电表计量工作必须提高管理水平,保证计量的准确、可靠,而这一切都是必须要依靠科技的进步和发展才能实现的。当前,各种数据库技术和计算机操作系统飞速发展,特别是因特网网络技术广泛的应用,促使我们在计量管理上采用新的技术手段来进行管理具有更宽的选择空间。 电表计量管理部门应建立电表计量装置计算机管理信息系统,并实现与用电营业及其他有关部门的联网。电表计量管理信息系统在功能设计上,各功能模块应形成一个有机联合的整体,互相关联,又各自独立,满足电表计量各业务功能需求。电表计量管理作为用电MIS的基础组成部分,必须预留数据接口。 电表计量数据管理以电表计量装置为主线,计量器具资产为辅线,对电表计量装置的运行状况实现全过程管理。应做到各项业务处理的独立性与业务流程的连贯性相统一;数据共享性高、一致性好;系统查询方式灵活多样;系统维护简便。本系统采用B/S的结构方式。主要使用JSP技术，Eclipse工具开发，数据库采用Access。并在服务器上测试运行良好。 本论文对系统从前期调研，需求分析，到概要设计，设计实现进行了详细的说明，同时也对本次毕业设计中使用到的技术做以概况。 关键词：电表计量管理 JSP Access Eclipse
ABSTRACT Electricity metering work is a very important job, but also the power companies and users to establish trust between the key. The rapid development of the electricity market requires metering must improve the management level, to ensure measurement accuracy, reliability, and all this must rely on technological progress and development can be achieved. Currently, a variety of database technology and the rapid development of computer operating systems, especially the Internet, network technology widely used in the measurement of management prompted us to adopt new techniques to manage a wider choice. Metering management should establish metering installations of computer management information systems, and to achieve sales and other departments with the power of networking. Metering management information system in the functional design, each functional module to be combined to form an organic whole, interrelated, and independently, to meet the metering requirements of each business function. Electricity metering management as a fundamental part of MIS, data interface must be set aside. Metering data management to the main line metering devices, measuring instruments, supplemented by line assets, the metering device to achieve the operational status of the whole process of management. The business processes should be independence and unity of the continuity of business processes; data sharing is high, and good consistency; system query flexible way; system maintenance simple. The system uses the B / S structure mode. Main use JSP technology, Eclipse tools development, database using Access. And a good test run on the server. The thesis of the system from the early research, needs analysis, to outline the design, design implementation for a detailed description, but also for the use of this graduation project to do with the technical overview. Keywords: Metering management JSP Access Eclipse
智能燃气表缴费系统设计 范卫萍;吴叶兰;陈红军;王芳;秦艳红 【摘要】为了解决传统燃气缴费系统在缴费方式上的不灵活、不方便等问题,提出了一种基于WiFi无线网络及Android技术的燃气缴费系统设计;给出了系统的整体框架及其组成,重点阐述了智能燃气表缴费系统的硬件及软件设计思路,定制了燃气表和客户端的通信协议;系统实现了内嵌WiFi模块的智能燃气表的电路设计,基于Android系统的手机客户端软件设计,以及燃气公司服务端的设计,并通过WiFi 和GPRS网络建立三者之间的无线通信系统;通过测试,系统能够快速建立通信网络,具有传输数据快、可靠性高的优点. 【期刊名称】《计算机测量与控制》 【年(卷),期】2016(024)001 【总页数】3页(P328-330) 【关键词】燃气表缴费;Android;WiFi通信 【作者】范卫萍;吴叶兰;陈红军;王芳;秦艳红 【作者单位】北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京淳堂科技有限公司,北京 100086;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048;北京工商大学计算机与信息工程学院,北京 100048 【正文语种】中文 【中图分类】TP399
随着移动互联网技术的不断发展，人们的生活已经和手机网络息息相关，如何利用移动互联网优势，向居民用户提供便捷的网络化燃气缴费服务已成为公共事业单位的重要工作内容[1-2]。目前，由于大中型城市公用事业单位有多个收费营业网点，每个网点安装的收费管理软件存在不同，并且目前大部分厂家提供的都是单机版收费软件，缴费数据均保存在各自计算机中，没有形成网络化，难以实现数据共享[3]。这样使得居民缴纳燃气费必须到固定的营业网点，不能实现移动缴费，给居 民缴费带来了很多不便，也降低了公用事业单位的服务水平。 缴费方式的选择通常依赖于燃气表通信方式的设置。目前燃气表通信方式主要有人工、红外、RS485、电力载波、ZigBee、GPRS等方式。人工方式工作量大且效 率低，准确性和实时性差。RS485通信覆盖面较广，但须人工布线，前期工作量大，后期不易维护。电力载波通信对电网要求较高，容易受干扰。ZigBee通信组网灵活，覆盖面广，但信号穿墙能力较弱。GPRS通信则需要安装大量的GPRS模块，运营成本较高[4]。文章提出了一种基于WiFi和android 技术的缴费系统， 用户可以在手机上缴纳燃气费，有效解决缴费不便的问题。 系统结构图如图1所示，分为智能燃气表、客户端及燃气公司服务端3部分。智 能燃气表内置WiFi模块，能够建立WiFi网络；客户端借助该WiFi网络与智能燃气表形成通信信道，同时借助手机GPRS网络与服务端形成通信信道，即可建立 智能燃气表、客户端及服务端的通信系统，用户可借助该通信系统在手机上缴纳燃气费用。在缴费前须抄收智能燃气表数据并上传到服务端，便于燃气公司对用户用气情况的管理与数据计算分析。 2.1 智能燃气表设计 智能燃气表内部结构如图2所示。单片机使用NEC低功耗78F0485，内有60 kFLASH，智能燃气表所有的数据全部保存在FLASH中；计量模块采用干簧管作 为脉冲采集器件，每收到一组有效脉冲，用气量增加0.1 m3；阀门控制模块控制
简述IC卡燃气表的现状及发展趋势 IC卡燃气表是2000年左右发展起来的智能型燃气表，它以膜式燃气表为基表，附加电子控制部分，具有预付费及相应运营管理的功能。IC卡燃气表的应用，解决了燃气公司抄表难、收费难的困扰,受到燃气公司高度重视，发展势头迅猛,目前已经形成规模化的应用。然而，随着社会的进步和发展，尤其是能源节约型社会的提出,天然气价格的不断上涨及IC卡燃气表在使用中出现的一些技术瓶颈、管理问题，也给IC卡燃气表的应用和燃气企业带来一定的压力,从而在一定程度上制约了IC卡燃气表的发展。 背景 随着社会生活环境的改善和人民生活水平的不断提高，传统的人工抄表收费方式的弊端越来越突出，具体表现在： ·人户难。抄表员上门查抄时，经常会出现因楼道防盗设施而无法人户，或困家中无人而无法查抄等问题；此外，入室查抄燃气表在一定程度上造成了扰民问题。 ·收费闲难.用户交费不及时甚至恶意欠费，严重影响了燃气企业的经营和发展. ·人工成本高,管理效率低。完整的工作流程首先需要抄表员入户抄表后回去录入数据；然后将数据递交银行;待用户交完费用后,还需要完成核单、销账等工作。繁琐的程序不但增加了人工成本，,也大大降低了管理的效率。 随着城镇化进程的推进，燃气管道在逐步实现全面覆盖，管道燃气用户数量也在逐年增加。为了降低抄表员的工作强度，改变定期入户抄表收费的落后方式，解决抄见表困难，资金不易及时回笼等难题,IC卡燃气表应运而生。 IC卡燃气表的优势表现在: ·避免了上门抄表难，收费难的问题。 ·采用先付费后使用的方式，对节能降耗起到促进作用. ·安装简单方便。 ·IC卡燃气收费系统的应用也促进了燃气企业信息化管理水平的提高. IC卡燃气表的推广应用在根本上解决了燃气收费难的同时,彻底改变了上门抄表的收费方式,兼顾了企业和用户的利益,是一种比较适合当下社会的收费方式。 发展现状 燃气表包括机械膜式燃气表、智能燃气表，其中智能燃气表又可分为IC卡燃气表和远传燃气表.目前IC 卡燃气表所占比例已达50%以上，有些城市和地区甚至达到了IC卡燃气表100％全覆盖。 IC卡燃气表最初是以磁卡式记忆卡为介质,采用锂电池供电，数据信息单向传递,仅能实现预付费功能;后逐步发展至以逻辑加密卡和CPU卡为介质，燃气表电池外置设计，数据信息可回写至管理系统，这阶段的产晶已经更加完善和成熟。IC卡燃气表因本身所具备的优势，以及随着IC卡燃气表生产商和燃气公司对产品技术及应用不断改进，目前技术已经日渐成熟，应用也越来越普及。 JC卡燃气表的推广应用从根本E解决了手工抄表存在的痼疾，既方便了用户也减轻了企业负担,提高了管理水平和服务质量，因而IC卡燃气表也得以成为当今燃气表的主流。然而，随着社会的进步和发展，尤其是能源节约型社会的提出，天然气价格的不断上涨及IC卡燃气表在使用中出现的一些技术瓶颈、管理问题,都给IC卡燃气表的应用和燃气企业带来一定的压力，从而在一定程度上制约了IC卡燃气表的发展。 IC卡燃气表目前存在的痼疾 产品质量良莠不齐 在IC卡燃气表快速发展阶段，部分厂商把智能预付费表当成一个短平快的赢利项目，对产品的技术难度准备不足，具体表现在设计方案草率、检测设备落后、质量控制体系缺乏、生产工艺粗糙等，造成表具故