遥控式数码燃气表计量收费系统的研究与设计

　　0 引言

　　自19世纪末我国出现城市煤气以来，煤气事业有了飞速发展。但在计量收费方面，国内却一直延用原始落后的入户查收方式。存在入户难度大、成本高、纠纷多、拖欠费严重、资金回收周期长等问题，不仅给居民生活造成不便，还存在入室抢劫、偷盗、行凶等安全隐患。这些弊端一直在困扰着人们。

　　从1994年开始，IC卡作为预付费数据的交换载体[1]而诞生了IC卡煤气表。起初IC卡燃气表因具有“先交钱，再用气”的预付费功能而大受欢迎，但由于其“先天不足”，造成许多燃气公司的能源流失率高达20%以上。目前，不论是IC卡表、射频卡表、TM卡表等都存在以下技术缺陷：1)表体的卡口部位存在隐患，对外部攻击和干扰很难防范，特别是通过对卡口施加电压可造成电路瘫痪，致使在无余款的情况下阀门仍处于开启状态;2)IC 卡不易保管存在损耗，时间久了会出现刷卡失效、计量错误等问题;3)IC卡技术已成为通用技术，存在复制卡、篡改数据、黑市交易等安全隐患;4)使用不便，受时间、地点限制，居民付费买气必须携带IC卡到指定地点才能交易。

　　随着科技发展，远程抄表收费系统和电力载波系统等纷纷问世。远程抄表收费系统是在普通基表上加装发讯装置，将采集到的信号通过电缆线传输到采集器，经处理后通过数据总线并联，并与计算机通讯实现远程抄表[2]。它解决了人工抄表难的问题，但是成本高，安装复杂，不能解决用户拖欠费问题。电力载波系统是通过采集终端将燃气表表头数据调制后，通过电力线传送，在接收端解调还原成表头数字信号，在同一台变压器供电范围内用户统一编址，并由采集器巡回读写。其优点是利用电力线传输节省资源。但我国电力线路纯净度较差，在传输过程中经常受无线电、电磁等干扰，特别是当大功率家用电器启动时，瞬间产生极大的电流，造成干扰脉冲叠加在电网上，导致传输错码、丢码。

　　本文给出的遥控式数码燃气表计量收费系统主要用于对管道煤气、液化石油气、天然气等进行计量、控制和交易结算管理。适合于“先付费，后用气”的集中供气管理体系，不需卡载体，计量精确，安装简单，遥控操作使用便捷，且能够与银行、电信、网通、移动、联通等系统进行接口以多种形式出具购买码，为居民建立多种缴费和查询途径，可实现24小时足不出户随时随地交费购气。

　　1 基于明码交换预付费技术的工作原理

　　本文系统由遥控式数码燃气表、计量收费管理信息系统组成。遥控式数码燃气表作为计量终端，是在普通燃气表的基础上加装遥控式数码燃气表控制装置，并配备遥控器而形成的新型燃气表，具有先付费后用气、液晶显示、遥控操作、计量精确、安全保密、欠压关阀、应急透支、状态提示等功能。计量收费管理信息系统为三层结构的分布式应用软件，采用模块化设计接口化开发，具有日常维护、档案管理、交易结算、气量查询、报表统计等功能。计量终端与管理信息系统之间采用明码交换预付费技术进行数据交换。