基于非接触式IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统

张宇阳

摘 要：分析供热公司趸售计量站预付费的必要性，介绍IC卡技术与优势，阐述基于IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统的组成、工作流程、实施效果。

关键词：非接触式IC卡; 趸售计量站; 预付费

1 概述

随着我公司规模逐渐扩大，供热区域逐渐增多，趸售区域及计量站也越来越多，趸售区域的热费收缴与公司的经济效益有着密切的联系，由于趸售用户的结算是先使用后结算，存在热费不能及时回收，甚至拖欠热费的问题。开发基于IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统，改善趸售用户用热习惯，解决现阶段先用热、后结算导致的收费难问题，从技术手段上实现先交费、后使用的运营模式，使趸售用户提前上交供热费，可以从根本上解决趸售用户热费拖欠的问题，及时回收热费，提高公司的经济效益。

2 非接触式IC卡技术

非接触性IC卡本身是无源卡，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与本身的L/C产生一个瞬间能量来供给芯片工作。另一部分则是指令和数据信号，指挥芯片完成数据的读取、修改、储存等，并返回信号给读写器，完成一次读写操作。读写器则一般由单片机，专用智能模块和天线组成，并配有与PC的通讯接口，打印口，I/O口等，以便应用于不同的领域。

非接触式卡的序列号是唯一的，制造厂家在产品出厂前已将此序列号固化，不可再更改。非接触式卡与读写器之间采用双向验证机制，即读写器验证IC卡的合法性，同时IC卡也驗证读写器的合法性。非接触式卡在处理前要与读写器之间进行三次相互认证，而且在通讯过程中所有的数据都加密。此外，卡中各个扇区都有自己的操作密码和访问条件。

3 趸售计量站预付费管理系统的组成

3.1 计量站计量装置现状

我公司10座计量站中，6座为标准计量站，配备超声波热量表、供回水电动阀门及计量站控制器，可实现计量站温度、压力、流量、热量数据的实时上传，远程应急关断供回水电动阀门;3座在对方换热站内，仅加装超声波热量表，可实现计量站温度、流量、热量数据的实时上传;1座在趸售计量站后端换热站内，为我公司向趸售用户购热。

3.2 趸售计量站预付费系统结构

对现有计量站加装IC卡预付费控制箱，在回水侧加装电动蝶阀（拆除手轮、屏蔽拆除就地按钮），将超声波热量表数据、电动蝶阀（预付费）控制接入IC卡预付费控制箱，趸售用户可通过IC卡向IC卡预付费控制箱预存热量，IC卡预付费控制箱内的控制器读取热量表数据，若预存热量消耗完毕后，IC卡预付费控制箱输出电动蝶阀（预付费）关阀信号，计量站后端管网停止供热。保留原计量站供回水电动蝶阀门，以实现应急关断功能。

4 基于IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统工作流程

IC卡读写器分为管理员端和用户端，设备均具备读写功能。管理员端使用usb接口与电脑连接，通过我公司经营收费系统将计量站信息及购热数据写入IC卡，并对数据进行加密，防止篡改;用户端使用RS-485接口与计量站预付费控制器连接，通过预付费控制器读取计量站信息，核对成功后，将卡内购热数据与余额求和后存入控制器内，并将IC卡内购热数据清零，完成购热流程。

基于IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统工作流程见图3，描述如下：

①趸售用户来我公司进行预付费系统缴费，我公司进行IC卡写卡操作，分别对预付费计量站IC卡写入购热量，完成写卡操作。

②趸售用户使用IC卡到各计量站进行刷卡，将IC卡中热量写入预付费控制箱内，并清空IC卡中热量数据，完成刷卡操作。

③IC卡控制箱显示剩余热量大于零时，下发开阀信号，开启阀门，剩余热量核减计量站热量表数据实时更新，IC卡控制箱显示剩余热量为零时，下发关阀信号，关闭阀门。

④IC卡控制箱剩余热量实时传输至公司远传系统，剩余热量至报警值时，及时通知趸售用户至我公司进行缴费，避免停热。

5 基于IC卡充值的趸售计量站预付费管理系统实施效果

2018年公司已完成趸售用户预付费计量站的改造施工、调试，并于2018-2019采暖季开始前投入使用，通过对趸售计量站加装IC卡预付费控制箱及电动蝶阀，实现对趸售用户的预付费管理，并保留原计量站应急关断功能，提高了公司对趸售区域管理，保证了趸售用户热费收缴的及时性与完成率。