預(yù)付費(fèi)水表原理、種類及優(yōu)缺點(diǎn)

　　一、概念、原理

　　預(yù)付費(fèi)水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能儲(chǔ)值卡技術(shù)對(duì)用水量進(jìn)行計(jì)量并進(jìn)行用水?dāng)?shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表，也就是在傳統(tǒng)的機(jī)械水表上加裝電控模塊和電控閥門(mén)而制造的一種新型智能化計(jì)量?jī)x表。

　　預(yù)付費(fèi)水表按照儲(chǔ)值卡技術(shù)分為IC卡水表、TM卡水表、代碼水表三種形式，俗稱卡式水表。

　　二、工作過(guò)程

　　將含有金額或購(gòu)置信息的儲(chǔ)值卡插入水表中的讀寫(xiě)器，經(jīng)微處理器識(shí)別和下載金額后，電控閥門(mén)開(kāi)啟，用戶可以正常用水；當(dāng)用戶用水時(shí)，水量采集裝置開(kāi)始對(duì)用水量進(jìn)行采集，并轉(zhuǎn)換成所需的電子信號(hào)供給微處理器進(jìn)行計(jì)量，并在LCD顯示屏上顯示出來(lái)；當(dāng)用戶的用水金額下降到一定的數(shù)值時(shí)，水表的報(bào)警裝置會(huì)自動(dòng)進(jìn)行相應(yīng)報(bào)警或警告性關(guān)閥，提示用戶持卡交費(fèi)購(gòu)水；如超過(guò)用水金額，則水表會(huì)自動(dòng)將電控閥門(mén)關(guān)閉，切斷供水，用戶交費(fèi)后插入已交費(fèi)的IC卡，自動(dòng)開(kāi)啟閥門(mén)進(jìn)行供水。

　　三、收費(fèi)軟件

　　對(duì)于預(yù)付費(fèi)水表的收費(fèi)軟件**沒(méi)有制定指導(dǎo)性的標(biāo)準(zhǔn)，都是制造商根據(jù)自己的產(chǎn)品性能、特點(diǎn)研制開(kāi)發(fā)的，每一個(gè)制造商都有自己的一套成熟、定型的軟件。軟件技術(shù)發(fā)展到今天，預(yù)付費(fèi)水表的收費(fèi)軟件是一個(gè)非常簡(jiǎn)單的程序，數(shù)據(jù)庫(kù)并不復(fù)雜，制造商可在自己生產(chǎn)的軟件上，根據(jù)不同水司的需求，增加一些功能，如報(bào)表、驗(yàn)收、稽核、票據(jù)打印、階梯水價(jià)、囤積水量等，所有開(kāi)發(fā)商對(duì)預(yù)付費(fèi)水表的收費(fèi)程序上的主要功能主要有以下一些內(nèi)容：

　　1、日常業(yè)務(wù)：開(kāi)戶、發(fā)卡、售水充值、掛失補(bǔ)卡和換裝水表功能；

　　2、操作員權(quán)限設(shè)置功能：在需要接觸管理軟件的人員當(dāng)中，通過(guò)設(shè)置不同的使用權(quán)限，限制某些可能對(duì)系統(tǒng)的正常使用造成傷害的操作，或?qū)芾硇畔?、用戶記錄等重要?shù)據(jù)的非法修改、刪除。

　　3、水量分析功能：能夠按照日期，對(duì)用戶購(gòu)水情況進(jìn)行水量分析；

　　4、數(shù)據(jù)瀏覽查詢功能：可進(jìn)行用戶查詢、充值查詢、補(bǔ)卡查詢、換表查詢、讀卡查詢；

　　5、票據(jù)設(shè)置打印功能：不同的軟件使用者，使用的售水發(fā)票（收據(jù)）在格式、內(nèi)容等方面會(huì)有不同的要求，管理軟件可以根據(jù)實(shí)際情況，由軟件操作者對(duì)發(fā)票的打印情況自行修改。

　　6、數(shù)據(jù)匯總及分析功能、可疑用戶監(jiān)測(cè)功能：操作員可以自由設(shè)定匯總的查詢方式，匯總的時(shí)間范圍，并且可按需要產(chǎn)生報(bào)表的明細(xì)。如，累計(jì)磁擾次數(shù)不為零的用戶列表；用戶*近一次購(gòu)水情況分析(降序排列*近充值距今天數(shù)的用戶列表。長(zhǎng)時(shí)間不充值的用戶可能是問(wèn)題用戶)；*近購(gòu)水水表狀態(tài)異常情況分析(列表顯示出用戶水表電池電量低和閥門(mén)出現(xiàn)故障的用戶) ；自動(dòng)把購(gòu)水情況不符合常理的可疑用戶加以篩選、匯總，編制出“可疑用戶清單”供管理者參考。

　　7、統(tǒng)計(jì)報(bào)表：對(duì)充值數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，對(duì)返回的水表內(nèi)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。

　　8、備份及恢復(fù)：為了系統(tǒng)的安全，要求操作員定期執(zhí)行備份操作。如果發(fā)生意外，執(zhí)行恢復(fù)可以將備份的數(shù)據(jù)恢復(fù)。

　　9、階梯水價(jià)功能：設(shè)置不同階梯的用水價(jià)格，能夠自動(dòng)進(jìn)行階梯水量收費(fèi)計(jì)算；

　　10、囤積水量功能；

　　這里需要對(duì)“階梯水價(jià)”的功能實(shí)現(xiàn)作一點(diǎn)說(shuō)明。階梯水價(jià)，是近幾年隨著“一戶一表”工作的開(kāi)展，提出的新的收費(fèi)方式，國(guó)內(nèi)智能水表制造商也都宣傳自己的產(chǎn)品能實(shí)現(xiàn)階梯水價(jià)，的確，用智能預(yù)付費(fèi)水表是完**夠?qū)崿F(xiàn)階梯水價(jià)功能，但是必須是收費(fèi)軟件和收費(fèi)水表同時(shí)具備階梯水價(jià)功能才能對(duì)用水戶進(jìn)行階梯水價(jià)計(jì)算，缺少一個(gè)條件都不能實(shí)現(xiàn)階梯水價(jià)功能。

　　因?yàn)槟軐?shí)現(xiàn)階梯水價(jià)功能的軟件程序很簡(jiǎn)單，智能水表制造商都能解決，目前已安裝使用的沒(méi)有階梯水價(jià)功能的智能水表，要實(shí)現(xiàn)階梯水價(jià)功能，需要對(duì)收費(fèi)軟件和收費(fèi)水表進(jìn)行更換。

　　階梯水價(jià)水表在LCD顯示屏顯示的是“使用的金額和剩余金額”，非階梯水價(jià)水表顯示的是“使用的水量（m3）”，如果階梯水價(jià)水表不需要使用階梯功能，把所有的階梯設(shè)置為一個(gè)參數(shù)即可。

　　國(guó)內(nèi)已開(kāi)發(fā)出具有階梯水價(jià)功能水表和收費(fèi)系統(tǒng)，我們已見(jiàn)到實(shí)物的有深圳市東曉達(dá)科技有限公司、杭州華立儀表集團(tuán)股份有限公司和北京金水利科技有限公司三家制造商，因技術(shù)并不復(fù)雜，其它制造商均有能力開(kāi)發(fā)研制。

　　智能預(yù)付費(fèi)水表只有兩種口徑：DN15和DN20

　　四、IC卡水表

　　由上面的預(yù)付費(fèi)水表原理圖，如果儲(chǔ)值卡是IC卡，這塊水表就是IC卡水表。它由基表、電源（電池）、IC卡讀寫(xiě)器、LCD通訊接口、顯示、微機(jī)控制模塊、閥門(mén)控制機(jī)構(gòu)、峰鳴報(bào)警裝置組成。

　　基表可采用旋翼式水表（濕式或干式）、或容積式水表，目前國(guó)內(nèi)制造商大都采用旋翼式水表作為IC卡水表的基表。傳感器安裝于讀數(shù)盤(pán)上或計(jì)數(shù)齒輪組中。

　　IC卡讀寫(xiě)器分插卡式和感應(yīng)式。插卡式同磁卡一樣，一插即可、簡(jiǎn)單方便，但卡的接觸面易磨損，卡座對(duì)外易受潮濕環(huán)境和人為攻擊干擾，但隨著IC卡技術(shù)的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)成熟，受潮和受攻擊問(wèn)題得到改善，國(guó)內(nèi)IC卡水表制造商大都采用此方式的IC卡讀寫(xiě)器。感應(yīng)式IC卡又稱射頻卡，俗稱非接觸式IC卡，制造商采用此方式的不多。

　　電源采用的有內(nèi)置鋰電池和普通堿性干電池組等。鋰電池能量高，自漏電小，壽命長(zhǎng)，目前的IC卡水表多采用鋰電池供電。電池電量（壽命）是智能預(yù)付費(fèi)水表在使用中的一個(gè)至關(guān)重要的性能指標(biāo)，在選用時(shí)應(yīng)引起高度重視。

　　目前國(guó)內(nèi)IC卡水表的電控閥門(mén)主要有球閥、陶瓷閥和膜片閥。球閥因要求的驅(qū)動(dòng)力矩大，使用中因結(jié)垢或磨損，很容易出現(xiàn)漏水、開(kāi)關(guān)失靈等問(wèn)題，國(guó)內(nèi) IC卡水表采用此類閥門(mén)的較多，在使用中出現(xiàn)的問(wèn)題*多。陶瓷閥的使用壽命長(zhǎng)、開(kāi)關(guān)可靠性高、壓損小，使用中不易結(jié)垢，因是**產(chǎn)品，國(guó)內(nèi)IC卡水表采用此閥門(mén)的制造商屈指可數(shù)。膜片閥因成本高制造商使用的不多。IC卡水表閥門(mén)也是在使用中的一個(gè)至關(guān)重要的性能指標(biāo)。

　　IC卡水表另一個(gè)重要的性能指標(biāo)就是卡片和電控模塊主芯片的采用。IC卡卡片有兩種，即邏輯加密卡和CPU卡。邏輯加密卡設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單、成本低，但安全性低，易被解密復(fù)制，主要用在單機(jī)版的IC卡收費(fèi)系統(tǒng)；CPU卡容量大，作為IC卡水表信息傳遞的介質(zhì)具有很高的安全性，因采用了3DES算法來(lái)保證系統(tǒng)的安全，不易被解密復(fù)制，網(wǎng)絡(luò)版的IC卡收費(fèi)系統(tǒng)都采用此卡。電控模塊主芯片（即原理圖中微處理器部分）的質(zhì)量性能決定了IC卡水表的水量采集、處理、顯示、數(shù)據(jù)保存的可靠、穩(wěn)定。