一、本系統(tǒng)建立的目的及規(guī)范?
（一）目的意義?
采用技術(shù)創(chuàng)新解決市場現(xiàn)有同類系統(tǒng)及產(chǎn)品存在的技術(shù)難題。為建設(shè)事業(yè)市場提供一種全新的高科技產(chǎn)品。?
（二）技術(shù)規(guī)范?
1、符合《中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范》?
2、符合建設(shè)事業(yè)智能卡應(yīng)用管理技術(shù)要求?
3、遵循建設(shè)部2001年10月1日實施的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T?133-2001?《IC卡冷水水表》標(biāo)準(zhǔn)?
二、IC(CPU)卡水表管理系統(tǒng)的構(gòu)成?
（一）軟件管理系統(tǒng)?
1.管理軟件組成結(jié)構(gòu)：?
用戶信息管理、操作員信息管理、智能卡管理、統(tǒng)計報表、系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)管理?
2.版本對照表??
1、IC(CPU)卡水表表具結(jié)構(gòu)框圖?
2、電子取信的"一體化"水表——“電子化”?
⑴電子取信提高了水計量的精確度??
⑵減少了功耗?
⑶保證了鋰電池的使用壽命??
⑷新型雙穩(wěn)態(tài)復(fù)合控制閥?
⑸簡化了控制電路??
⑹提高了使用的可靠性?
⑺裝配實現(xiàn)了一體化??
⑻安裝簡捷?
⑼降低了制造成本?
3、專用集成電路的應(yīng)用——“專業(yè)化”：全新設(shè)計的專用集成電路不僅可用于水表，同時可用于燃?xì)狻崃Φ戎悄芸ū砭弋a(chǎn)品，既可降低成本，又能規(guī)范市場 。?
三、IC(CPU)卡水表管理系統(tǒng)的功能介紹?
（一）系統(tǒng)功能?
1、完成對公司所屬發(fā)卡站點的售水情況的自動統(tǒng)計、數(shù)據(jù)處理和用戶檔案管理；?
2、完成對各種符合《中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范》的CPU智能卡的初始化、讀寫和加密工作；?
3、根據(jù)管理部門要求打印各種報表，為公司領(lǐng)導(dǎo)提供營業(yè)資料和數(shù)據(jù)顯示；?
4、可發(fā)放各種類型的用戶卡和工作卡；?
5、能完成對智能卡的身份識別、卡上數(shù)據(jù)讀出并顯示的工作；?
6、對已售卡進(jìn)行防偽識別；?
7、完成用戶提出的相應(yīng)要求。?
（二）預(yù)付費水表功能?
1、液晶顯示器可顯示用水總量、剩余水量、閥狀態(tài)、水流狀態(tài)和電池狀態(tài)等信息；?
2、經(jīng)密鑰認(rèn)證后對插入表中的用戶卡、設(shè)置卡、清零卡和維護卡實現(xiàn)讀寫功能；?
3、根據(jù)剩余水量和關(guān)閥線自動實現(xiàn)關(guān)閥報警和用水量的自動控制；?
4、表的校準(zhǔn)采用計算機控制的全電子化方式，研發(fā)了水表流量調(diào)整專用設(shè)備和軟件，全部流量精度調(diào)整用計算機一次性完成；?
5、對剩余水量達(dá)到報警線、電池欠壓、卡操作錯誤等情況自動實現(xiàn)聲音報警；?
6、采用建設(shè)部IC卡密鑰管理系統(tǒng)，加強行業(yè)信息保密功能；另外，還將IC卡中的存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行了合理的組織，在每次對卡操作之前采用嚴(yán)密科學(xué)的加密算法對IC卡的發(fā)行代碼和用戶密碼進(jìn)行校驗，通過校驗后才能對卡進(jìn)行操作，大大增強了IC卡內(nèi)數(shù)據(jù)的保密性；支持IC卡的一卡多用，為水、電、氣、暖等表具的一卡通用做好了技術(shù)準(zhǔn)備。?
7、采用全封閉設(shè)計。采用IC卡讀卡器側(cè)面斜插等設(shè)計及內(nèi)封口和電路膠封灌保護措施等手段，具有防水、防塵、防磁、防靜電的功能，保證設(shè)備的可靠使用；?
8、根據(jù)自帶時鐘電路自動計算水的月用量。?
（三）、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)?
系統(tǒng)管理設(shè)備配置?
1、最低系統(tǒng)配置：?
操作系統(tǒng)：Windows?95?
硬?盤：50?M剩余空間?
Ｃ?Ｐ?Ｕ：486?
內(nèi)?存：16?M?
2、建議配置：?
操作系統(tǒng)：Windows?95/98/2000/NT?
硬?盤：500?M剩余空間?
Ｃ?Ｐ?Ｕ：奔騰或其他相當(dāng)性能CPU?
內(nèi)?存：32?M?
預(yù)付費水表的技術(shù)指標(biāo)?
1、電源：DC?7.2V?
2、電池壽命≥6年?
3、靜態(tài)電流≤20uA，開關(guān)閥電流≤120mA?
4、可靠開關(guān)壓力范圍:0-0.4Mpa?
5、IC卡表讀寫次數(shù)≥1萬次?
6、過載流量時最大壓力損失≤0.1Mpa?
7、水溫≤30℃?
8、水表公稱壓力1Mpa??
9、閥門開關(guān)時間≤4S?
10、最小計量顯示精度10-4m3?
（四）系統(tǒng)特點?
1、一戶一卡、一表一卡、一卡多表?
2、水表中存儲最近12個月的月用水量?
3、根據(jù)用戶購水記錄、用量記錄等信息生成用戶黑名單?
4、水表采用電子取信，計量更準(zhǔn)確，完全符合并超出國標(biāo)?
5、可根據(jù)調(diào)價和不同用量范圍等標(biāo)準(zhǔn)自動計算補退差額?
四、技術(shù)創(chuàng)新點?
（一）卡?
采用IC(CPU)卡開發(fā)應(yīng)用符合《中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和《IC冷水水表》技術(shù)。凡經(jīng)過中國金融卡檢測的CPU卡片，在裝入建設(shè)部IC卡專用密鑰后均可作為用戶卡在水表上使用。因此，在IC卡的選用上采取了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的對市場開放方式，有利于發(fā)卡方對產(chǎn)品的自主選購和公平的市場競爭。?
（二）專用集成電路?
采用自主創(chuàng)新研發(fā)的“三表”專用集成電路，將單片機、安全模塊（SAM）、實時時鐘、顯示驅(qū)動、計量、閥門控制等電路集成于一體。同時按照建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用技術(shù)管理的相關(guān)要求設(shè)計了專用軟件和管理系統(tǒng)。專用集成電路在實現(xiàn)單片機功能的同時還具備PSAM卡的功能，大大提高了其安全性。預(yù)裝了測試密鑰和多組應(yīng)用密鑰，在建設(shè)部IC卡密鑰統(tǒng)一管理下，具有在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中自動完成密鑰組替換功能。該專用電路可用于“自來水、燃?xì)狻崃Α比恚瑸樘岣甙踩院鸵?guī)范產(chǎn)品市場提供了可靠的技術(shù)保障。?
（三）閥?
使用自主知識產(chǎn)權(quán)的國家專利技術(shù)，創(chuàng)新的低功耗雙穩(wěn)態(tài)閥門的設(shè)計采用了電動、電磁技術(shù)相結(jié)合的方式，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品單獨應(yīng)用電動技術(shù)或電磁技術(shù)生產(chǎn)的閥門存在的工作不穩(wěn)定和采用常規(guī)差壓閥碗狀膜片帶來的節(jié)流孔堵塞、閥口開啟不到位等技術(shù)難題。經(jīng)三萬次開啟試驗，證明運行可靠，完全達(dá)到了使用要求。?
（四）取信?
為解決現(xiàn)有IC卡水表產(chǎn)品均在原機械水表上加裝干簧管或霍爾元件取信方式，造成取信精度低、始動阻力大、抗磁干擾差的弊端，創(chuàng)新研發(fā)了非磁感應(yīng)式的電子流量取信方式，從根本上解決了取信難題。為顯示精度的提高提供了基礎(chǔ)，完全防止了表外磁場的干擾，大大提高了流量精度，始動流量?
（五）顯示?
采用了全新的液晶顯示屏，加有電子轉(zhuǎn)輪顯示，為用戶提供了更為直觀的流動顯示。由于取信方式的創(chuàng)新，保證了顯示精度的提高，顯示精度達(dá)到0.0001m3（0.1升），達(dá)到了現(xiàn)有機械水表的顯示精度，改變了現(xiàn)有IC卡水表電子顯示精度低的狀況。?
同時，加有用量識別、存量識別、電源識別、卡識別、閥狀態(tài)識別和報警等顯示，給用戶提供了一種全新的水表電子顯示。?
液晶顯示的內(nèi)容見下圖。?
（六）電源?
由于IC卡水表電路主芯片采用了自主研發(fā)的“三表”低功耗專用集成電路，加強了電路集成，在軟件上設(shè)置了多種節(jié)電控制方式，大大降低了功耗。?
同時采用兩塊鋰電池供電，保證了表具的電路驅(qū)動能力和使用壽命，經(jīng)理論計算和實測，可確保產(chǎn)品電池使用6年以上。?
（七）校表?
IC（CPU）卡水表的校準(zhǔn)采用計算機控制的全電子化方式，研發(fā)了水表流量調(diào)整專用設(shè)備和軟件，全部流量精度調(diào)整用計算機一次性完成。一臺計算機可同時調(diào)整64臺表。?
實現(xiàn)了全電子自動化調(diào)整校準(zhǔn)，提高了校表效率和可靠性。為今后的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備了條件，也防止了機械表由于磨損和人為造成的計量不準(zhǔn)問題。?
五、結(jié)論?
該項研究經(jīng)科技成果鑒定和生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為建設(shè)市場提供了一種高科技的新產(chǎn)品。為數(shù)字化城市建設(shè)提供了新技術(shù)。相信隨著技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷完善、產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，將為建設(shè)事業(yè)的信息化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
（一）目的意義?
采用技術(shù)創(chuàng)新解決市場現(xiàn)有同類系統(tǒng)及產(chǎn)品存在的技術(shù)難題。為建設(shè)事業(yè)市場提供一種全新的高科技產(chǎn)品。?
（二）技術(shù)規(guī)范?
1、符合《中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范》?
2、符合建設(shè)事業(yè)智能卡應(yīng)用管理技術(shù)要求?
3、遵循建設(shè)部2001年10月1日實施的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)CJ/T?133-2001?《IC卡冷水水表》標(biāo)準(zhǔn)?
二、IC(CPU)卡水表管理系統(tǒng)的構(gòu)成?
（一）軟件管理系統(tǒng)?
1.管理軟件組成結(jié)構(gòu)：?
用戶信息管理、操作員信息管理、智能卡管理、統(tǒng)計報表、系統(tǒng)維護、數(shù)據(jù)管理?
2.版本對照表??
1、IC(CPU)卡水表表具結(jié)構(gòu)框圖?
2、電子取信的"一體化"水表——“電子化”?
⑴電子取信提高了水計量的精確度??
⑵減少了功耗?
⑶保證了鋰電池的使用壽命??
⑷新型雙穩(wěn)態(tài)復(fù)合控制閥?
⑸簡化了控制電路??
⑹提高了使用的可靠性?
⑺裝配實現(xiàn)了一體化??
⑻安裝簡捷?
⑼降低了制造成本?
3、專用集成電路的應(yīng)用——“專業(yè)化”：全新設(shè)計的專用集成電路不僅可用于水表，同時可用于燃?xì)狻崃Φ戎悄芸ū砭弋a(chǎn)品，既可降低成本，又能規(guī)范市場 。?
三、IC(CPU)卡水表管理系統(tǒng)的功能介紹?
（一）系統(tǒng)功能?
1、完成對公司所屬發(fā)卡站點的售水情況的自動統(tǒng)計、數(shù)據(jù)處理和用戶檔案管理；?
2、完成對各種符合《中國金融集成電路(IC)卡規(guī)范》的CPU智能卡的初始化、讀寫和加密工作；?
3、根據(jù)管理部門要求打印各種報表，為公司領(lǐng)導(dǎo)提供營業(yè)資料和數(shù)據(jù)顯示；?
4、可發(fā)放各種類型的用戶卡和工作卡；?
5、能完成對智能卡的身份識別、卡上數(shù)據(jù)讀出并顯示的工作；?
6、對已售卡進(jìn)行防偽識別；?
7、完成用戶提出的相應(yīng)要求。?
（二）預(yù)付費水表功能?
1、液晶顯示器可顯示用水總量、剩余水量、閥狀態(tài)、水流狀態(tài)和電池狀態(tài)等信息；?
2、經(jīng)密鑰認(rèn)證后對插入表中的用戶卡、設(shè)置卡、清零卡和維護卡實現(xiàn)讀寫功能；?
3、根據(jù)剩余水量和關(guān)閥線自動實現(xiàn)關(guān)閥報警和用水量的自動控制；?
4、表的校準(zhǔn)采用計算機控制的全電子化方式，研發(fā)了水表流量調(diào)整專用設(shè)備和軟件，全部流量精度調(diào)整用計算機一次性完成；?
5、對剩余水量達(dá)到報警線、電池欠壓、卡操作錯誤等情況自動實現(xiàn)聲音報警；?
6、采用建設(shè)部IC卡密鑰管理系統(tǒng)，加強行業(yè)信息保密功能；另外，還將IC卡中的存儲區(qū)域的數(shù)據(jù)進(jìn)行了合理的組織，在每次對卡操作之前采用嚴(yán)密科學(xué)的加密算法對IC卡的發(fā)行代碼和用戶密碼進(jìn)行校驗，通過校驗后才能對卡進(jìn)行操作，大大增強了IC卡內(nèi)數(shù)據(jù)的保密性；支持IC卡的一卡多用，為水、電、氣、暖等表具的一卡通用做好了技術(shù)準(zhǔn)備。?
7、采用全封閉設(shè)計。采用IC卡讀卡器側(cè)面斜插等設(shè)計及內(nèi)封口和電路膠封灌保護措施等手段，具有防水、防塵、防磁、防靜電的功能，保證設(shè)備的可靠使用；?
8、根據(jù)自帶時鐘電路自動計算水的月用量。?
（三）、系統(tǒng)主要技術(shù)指標(biāo)?
系統(tǒng)管理設(shè)備配置?
1、最低系統(tǒng)配置：?
操作系統(tǒng)：Windows?95?
硬?盤：50?M剩余空間?
Ｃ?Ｐ?Ｕ：486?
內(nèi)?存：16?M?
2、建議配置：?
操作系統(tǒng)：Windows?95/98/2000/NT?
硬?盤：500?M剩余空間?
Ｃ?Ｐ?Ｕ：奔騰或其他相當(dāng)性能CPU?
內(nèi)?存：32?M?
預(yù)付費水表的技術(shù)指標(biāo)?
1、電源：DC?7.2V?
2、電池壽命≥6年?
3、靜態(tài)電流≤20uA，開關(guān)閥電流≤120mA?
4、可靠開關(guān)壓力范圍:0-0.4Mpa?
5、IC卡表讀寫次數(shù)≥1萬次?
6、過載流量時最大壓力損失≤0.1Mpa?
7、水溫≤30℃?
8、水表公稱壓力1Mpa??
9、閥門開關(guān)時間≤4S?
10、最小計量顯示精度10-4m3?
（四）系統(tǒng)特點?
1、一戶一卡、一表一卡、一卡多表?
2、水表中存儲最近12個月的月用水量?
3、根據(jù)用戶購水記錄、用量記錄等信息生成用戶黑名單?
4、水表采用電子取信，計量更準(zhǔn)確，完全符合并超出國標(biāo)?
5、可根據(jù)調(diào)價和不同用量范圍等標(biāo)準(zhǔn)自動計算補退差額?
四、技術(shù)創(chuàng)新點?
（一）卡?
采用IC(CPU)卡開發(fā)應(yīng)用符合《中國金融集成電路（IC）卡規(guī)范》行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和《IC冷水水表》技術(shù)。凡經(jīng)過中國金融卡檢測的CPU卡片，在裝入建設(shè)部IC卡專用密鑰后均可作為用戶卡在水表上使用。因此，在IC卡的選用上采取了標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范下的對市場開放方式，有利于發(fā)卡方對產(chǎn)品的自主選購和公平的市場競爭。?
（二）專用集成電路?
采用自主創(chuàng)新研發(fā)的“三表”專用集成電路，將單片機、安全模塊（SAM）、實時時鐘、顯示驅(qū)動、計量、閥門控制等電路集成于一體。同時按照建設(shè)事業(yè)IC卡應(yīng)用技術(shù)管理的相關(guān)要求設(shè)計了專用軟件和管理系統(tǒng)。專用集成電路在實現(xiàn)單片機功能的同時還具備PSAM卡的功能，大大提高了其安全性。預(yù)裝了測試密鑰和多組應(yīng)用密鑰，在建設(shè)部IC卡密鑰統(tǒng)一管理下，具有在生產(chǎn)和應(yīng)用過程中自動完成密鑰組替換功能。該專用電路可用于“自來水、燃?xì)狻崃Α比恚瑸樘岣甙踩院鸵?guī)范產(chǎn)品市場提供了可靠的技術(shù)保障。?
（三）閥?
使用自主知識產(chǎn)權(quán)的國家專利技術(shù)，創(chuàng)新的低功耗雙穩(wěn)態(tài)閥門的設(shè)計采用了電動、電磁技術(shù)相結(jié)合的方式，解決了現(xiàn)有產(chǎn)品單獨應(yīng)用電動技術(shù)或電磁技術(shù)生產(chǎn)的閥門存在的工作不穩(wěn)定和采用常規(guī)差壓閥碗狀膜片帶來的節(jié)流孔堵塞、閥口開啟不到位等技術(shù)難題。經(jīng)三萬次開啟試驗，證明運行可靠，完全達(dá)到了使用要求。?
（四）取信?
為解決現(xiàn)有IC卡水表產(chǎn)品均在原機械水表上加裝干簧管或霍爾元件取信方式，造成取信精度低、始動阻力大、抗磁干擾差的弊端，創(chuàng)新研發(fā)了非磁感應(yīng)式的電子流量取信方式，從根本上解決了取信難題。為顯示精度的提高提供了基礎(chǔ)，完全防止了表外磁場的干擾，大大提高了流量精度，始動流量?
（五）顯示?
采用了全新的液晶顯示屏，加有電子轉(zhuǎn)輪顯示，為用戶提供了更為直觀的流動顯示。由于取信方式的創(chuàng)新，保證了顯示精度的提高，顯示精度達(dá)到0.0001m3（0.1升），達(dá)到了現(xiàn)有機械水表的顯示精度，改變了現(xiàn)有IC卡水表電子顯示精度低的狀況。?
同時，加有用量識別、存量識別、電源識別、卡識別、閥狀態(tài)識別和報警等顯示，給用戶提供了一種全新的水表電子顯示。?
液晶顯示的內(nèi)容見下圖。?
（六）電源?
由于IC卡水表電路主芯片采用了自主研發(fā)的“三表”低功耗專用集成電路，加強了電路集成，在軟件上設(shè)置了多種節(jié)電控制方式，大大降低了功耗。?
同時采用兩塊鋰電池供電，保證了表具的電路驅(qū)動能力和使用壽命，經(jīng)理論計算和實測，可確保產(chǎn)品電池使用6年以上。?
（七）校表?
IC（CPU）卡水表的校準(zhǔn)采用計算機控制的全電子化方式，研發(fā)了水表流量調(diào)整專用設(shè)備和軟件，全部流量精度調(diào)整用計算機一次性完成。一臺計算機可同時調(diào)整64臺表。?
實現(xiàn)了全電子自動化調(diào)整校準(zhǔn)，提高了校表效率和可靠性。為今后的產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化準(zhǔn)備了條件，也防止了機械表由于磨損和人為造成的計量不準(zhǔn)問題。?
五、結(jié)論?
該項研究經(jīng)科技成果鑒定和生產(chǎn)轉(zhuǎn)化為建設(shè)市場提供了一種高科技的新產(chǎn)品。為數(shù)字化城市建設(shè)提供了新技術(shù)。相信隨著技術(shù)和生產(chǎn)工藝的不斷完善、產(chǎn)品的規(guī)模化生產(chǎn)，將為建設(shè)事業(yè)的信息化建設(shè)做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。
