IC卡远传水表的技术原理和方案

　　一、 系统简介

　　水控机是以非接触式IC卡作为电子钱包，通过对出水管道的电磁阀开关控制、按流量计费来实现消费用水。并提供卡号和卡上余额显示，温度和使用金额实时显示功能。

　　1、系统组成：

　　IC卡水控机管理系统由IC卡（学生持有）、水控机（宿舍安装）和发卡充值（管理员使用）组成。如下图所示：

　　2、管理软件：

　　管理软件安装于IC卡充值管理中心，对所有使用热水的消费IC卡及水表进行收费管理。系统管理软件功能包括人员资料管理、IC卡管理、IC卡数据和用水数据资料查询、报表打印功能。

　　3、联网方式：

　　单机型：水控器使用的金额由发卡器将该卡的预存款拨付到IC卡上，在水控机上脱机使用。

　　拨款型： 水控器通过数据采集卡对所有水控器的消费数据采集后，交由电脑管理机处理，能查询出每台水控机的收费金额，使用水量和IC卡上的余额，实现补卡、退卡功能。

　　联网型：所有水控器联网到电脑管理机，即时实现IC卡补卡，挂失、解挂、注销、退卡等功能。实时查询水控机的使用水量和收费金额。

　　4、供电选择：

　　可选择集中供电和单机供电两种方式。

　　集中供电就是十几台（或几十台）水控机共用一个直流电源，在合适的地方安装，然后连线到各台水控机。

　　优点：浴室不用安装AC220V插座，如果联网还可以与网络线同时布线。

　　缺点：需要布线。

　　单机供电就是每台水控机配一个直流电源转换器。

　　优点：工程简单无需布线。

　　缺点：需要在浴室里安装AC220V插座。

　　二、 水控机产品特点

　　1、极强的防水性能

　　水控机所使用的环境都是比较潮湿的环境，在使用过程中经常有水直接溅到水控机上，水控机的防水性能是决定了水控机的使用寿命的重要指标之一。我公司水控机所有电路部分全部采用电子灌封胶进行整体灌封，机子内部电路板与流量计、电磁阀连接线导线无接头连接，经测试水控机整机泡在水中仍可正常工作，使得系统具备高可靠型运行条件。

　　2、防窃水功能

　　窃水现象的发生对于投资商来说与投资回报有着紧密的关联，如果不能杜绝此类现象的发生将极大的影响到回报率，严重的可能会导致投资亏损。因此水控机防窃水功能也是相当重要的。

　　经过我公司多年工程实践经验总结，部分学校发生窃水现象主要是通过以下几个方面：

　　1) 窃水现象：电磁阀或电动阀在关阀过程都有一定的延时，当识别到有效卡时电磁阀开阀，一开阀立即取走IC卡，由于关阀有延时，用户在刷卡区域晃动IC卡就能不断地使用热水。

　　解决方式：水控机具备有首次刷卡预扣一定的金额的方式（预扣金额可通过管理卡灵活设置，设置值为0.01～2.55元），具备此功能后用户在刷卡区域晃动IC卡，卡上金额在每次开阀都扣除一定得水费（系统默认每次先扣0.01元），扣除的水费比由于电磁阀关阀延时出的热水的水费要多，这样就杜绝了用户采取这样的方式窃水。如果正常插卡使用，开始刷卡使用时预扣金额扣除完后再扣除卡上余额，不会多收。

　　2) 窃水现象：通过水控机连接头窃水，将进水端接头扭开即可窃水。

　　解决方式：我公司生产的防窃水扣环就是针对这一窃水现象研发设计的。水控机经过测试正常使用后，将防窃水扣环紧扣于水控机接头两端即可防止用户窃水，防窃水扣环扣上去后将无法拆卸，强型拆卸将永久性损坏，无法扣回。

　　3) 窃水现象：通过强磁干扰使电磁阀不关阀、流量计不计量。

　　解决方式：水控机采用的电磁阀及流量计都具备有防强磁干扰功能，产品经检测直接有强磁体贴在水控机上水控机能不受干扰正常工作。

　　4) 窃水现象：通过破坏进水热水管道窃水。

　　解决方式：水控机联网或采集数据后，软件系统自动分析每一台水控机的用水情况。排列出故障水控机（水控机内部有故障代码）；不正常水控机（如长时间没有收费等）；用水（或收费）最少的水控机；最久没有更新数据的水控机等等。智能排列报表，使得管理者针对性很强地进行检查维护，确保系统正常运营。

　　3、单机型：无需联网，数据采集可了解每台水控用水情况

　　通过数据采集卡采集水控机上的信息即可对水控机使用的情况了如指掌。可采集水控机用水总量，用水总金额等。

　　4、拨款型：采取拨款形式，提高管理的便捷性

　　系统通过拨款机能实现圈存功能，从拨款机拨到用户IC卡上的金额不挂失、不退款，（如果IC卡需要弄丢后拨款机上账户信息及余额仍保留）从而使用户在IC卡遗失后所产生的损失降到最小。通过学生拨款，能自动将水控机的消费数据采集，交由电脑管理机处理，查询出每台水控机的收费金额，使用水量等。

　　5、联网型：实时查询水控机使用情况和IC卡卡上余额

　　联网型能实时查询所有水控机的实时消费数据（如收费额，用水量等）并汇总。也能查询每张IC卡的充值金额、使用金额及卡上余额等等。是最完善的管理方式。

　　6、扣费模式

　　我公司的水控机具备有温度监测功能，可根据温度的变化改变热水费率。水控机的费率折扣、计费起始温度、计费温度上限可调节设置。例如可设置水温不超过30℃时水控机不计费；当水温超过30℃时开始计费，计费金额按设置率金额的2%费率折扣计费；当水温超过50℃按热水费率全额计费等。如果投资商不使用此功能（不显示温度）也可通过管理卡屏蔽掉。

　　7、实时动态显示信息

　　使用过程中水控机显示屏实时动态显示IC卡卡号、卡上余额、使用金额、使用水量、当前热水温度等，也可以通过管理卡选择显示项目，没有选择到的自动屏蔽显示。

　　8、预留接口

　　水控机预留有升级端口，可对水控进行升级。同时预留有通讯端口，方便系统升级为有线或无线联接。可以和消费、考勤、门禁、图书管理系统、机房管理系统等构成一卡通系统，实现一卡通用。

　　三、主要参数

　　1、计流量型水控机

　　技术参数：

　　◆ 工作直流电压：12V；

　　◆ 读卡类型：符合Mifare标准卡(非接触式IC卡)；

　　◆ 流量累计显示范围：0.1～9999.9L；

　　◆ 计费精度：0.01元；

　　◆ 进出水公称口径：DN15；

　　2、发卡器、充值机

　　Ø 产品性能配置特点：

　　1. 通过USB数据线与电脑连接，对IC卡进行读写操作；

　　2. 实现功能卡、用户卡制作；

　　3. 充值机与IC卡采用双加密算法，可处理多张卡；

　　4. 可结合软件实现发行卡、充值、退款、查询报表等功能

　　Ø 产品技术参数：

　　卡类型：符合Mifare标准卡(非接触式IC卡)；

　　工作频率：13.560MHz；

　　读卡响应时间：小于0.2S；

　　读卡距离：0～6cm；

　　通讯速率：2400 bps；

　　通讯方式：RS232 / RS485 / USB；

　　显示：五位数码管显示；

　　电源电压：直流 9V；

　　电源电流：小于 100 mA。

　　3、拨款机

　　拨款机产品特点：

　　1. 全触摸液晶屏显示，美观大方

　　2. 可脱机自助拨款，填补人工充值的空白，节约人工成本

　　3. 联网后可加载（取消）黑名单，方便用户挂失、解挂IC卡

　　4. 可自由设定拨款上限，拨款次数，如每日限定每人拨款3次，每次20元等

　　5. 用户通过拨款机拨款，联网上传数据后可统计用户的用水情况和使用情况

　　6. 可通过软件批量发放补助或者每月自动发补助并月底清零

　　技术参数：

　　读卡类型：符合Mifare标准卡(非接触式IC卡)；

　　工作频率：13.560MHz；

　　读卡响应时间：小于0.2S；

　　读卡有效距离：0～6cm；

　　显示屏：320*240；

　　通讯接口：RS485；

　　电池系统：2000mAH可充电锂电池；

　　工作环境温度：20℃～50℃；
　　
　　相对湿度：45%RH～85%RH（无凝露）；

　　功耗：平均功耗小于0.5W，最大功耗小于3.5W；

　　4、智能IC卡

　　Ø 产品特点：

　　1. 非接触式IC卡，具有32位序列号，8Kbit存储容量，分为16个扇区支持多种应用。每个扇区有自己的一组密码，可自定义每个扇区的访问条件。

　　2. 由芯片和天线组成，PVC封装而成，全封闭，无表面接触，符合ISO7816IC卡标准。

　　3. 使用时没有方向性，卡可以任何方向掠过读写器表面，即可完成读写工作。内置EEPROM用作数据存储。加密系统符合感应式IC卡的三次互感校验标准。数据保存10年，10万次写操作，无限次读操作。

　　Ø 技术参数：

　　分为 16 个扇区，每个扇区为 4 块，每块 16 个字节；

　　以块为存取单位；

　　每个扇区有独立的一组密码及访问控制； 

　　保存10年，10万次写操作，无限次读操作。

　　读写距离0～50mm。