CN101833823A - 智能ic卡预付费用热结算控制系统及其控制流程 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能IC卡预付费用热结算控制系统及其控制流程，用于完成热力企业大客户预付费管理、控制、报警及远程监测等工作。该系统由智能IC卡系统管理平台、热力站智能IC卡用热控制终端和银行用户缴费系统三部分组成，所述智能IC卡系统管理平台包括：用户信息管理系统、结算系统、智能IC卡管理系统和运行数据管理系统，所述的智能IC卡管理系统包括密钥管理系统、制卡系统、发卡系统。通过本发明的控制流程可以实现集中供热IC卡预付费功能，存储付费数据、交易记录、热消耗数据等，并将实时数据、交易记录、热消耗数据等信息通过公共通讯网络传输至上位管理系统，使得热力企业及时了解用热和交易情况。

Description

智能IC卡预付费用热结算控制系统及其控制流程

技术领域

本发明涉及热力企业用热控制技术，尤其是涉及一种利用非接触智能IC卡预付费的用热控制系统及其控制流程，用于实现热力企业大客户预付费管理、控制、报警及远程监测等功能。

背景技术

集中供热作为城市基础设施，具有节约能源、减少环境污染、改善人民生活质量等方面的优点，集中采暖按热量计费是世界各国发展的趋势。

计量收费能够调动供热和用户两方面的积极性，进而促进节能。用户可以根据需要调节室内温度来改变流量，但是当众多用户调节自己的流量后，整个供热网的流量和供热量也将随之变化，而这个流量和供热量的变化是供热企业和热源处无法预知和控制的，这种变化必然带来新的课题，比如供热网流量如何调节？在保证用户供热质量的前提下，供热企业如何运行才能降低运行费用、提高经济效益。

现今国内外热电厂多存在分离的供热控制和供热收费两套系统，这样就隔离了供热控制和收费间的联系，使得热电厂的供热不能很好的反应其经济效益。为了适应企业息化的友展、实现管理手段的现代化，需要供热网计算机自动控制和供热计量收费的有效结合。我们正是在这种背景下对热电厂的供热管理信息系统进行研究，以解决对供热控制和供热收费进行集中管理问题，并适应采用计量收费后供热系统的控制调节问题。

同时，我国城市热力公司客户拖欠热费的现象非常严重，热力企业无法及时掌握用户的实际用热量，严重影响热网调度的科学性，迫切需要采用更加科学的收费管理系统解决存在的问题，保护企业合法权利，提高供热质量、提高收费率、降低热力公司经营风险，进一步保障城市供热系统的安全、稳定运行，实现城市供热的高效、低碳、科学的可持续发展。

发明内容

本发明的目的在于研制一种采用智能IC卡预付费的用热结算控制系统，并且根据采用该系统的需求，针对城市热力供应方的实施热量趸售方式，对热力站的管理与控制而设计制定了相应的控制流程，用于完成热力企业大客户预付费管理、控制、报警及远程监测等工作。

为了实现本发明的目的，提出一种智能IC卡预付费用热结算控制系统，该系统由智能IC卡系统管理平台、热力站智能IC卡用热控制终端和银行用户缴费系统三部分组成。

所述智能IC卡系统管理平台包括：用户信息管理系统、结算系统、智能IC卡管理系统和运行数据管理系统，所述的智能IC卡管理系统包括密钥管理系统、制卡系统、发卡系统；所述运行数据管理系统包括数据接收、数据存储、数据发布系统；

所述智能IC卡用热控制终端由智能IC卡用热控制装置、热计量和控制装置组成，其中，智能IC卡用热控制装置包括中心控制器、读卡器、触控显示屏、通讯装置；热计量和控制装置包括流量计、热电阻、积分仪和锁闭阀。

所述运行数据管理系统进一步具体包括：

热用户管理模块，提供用户信息查询、用户信息添加、用户信息修改功能：

收费信息管理模块，提供用户收费、收费信息查询、日收费汇总和月收费汇总功能；

用热信息查询模块：查询用热小时历史记录、用热日历史记录、用热月历史记录、用热年历史记录供热余额不足报警；

统计报表模块，完成用热日报表、用热月报表、用热年报表和热用户月账单。

本发明还提出一种智能IC卡预付费用热结算控制流程，该流程包括以下步骤，

1)热用户在实现按卡用热之前，需办理开户业务，热用户需要与供热方签订热量趸售的协议，热用户的基本信息登记入库；

2)供热方向热用户提供符合国密标准的高强度加密非接触CPU智能IC卡用以记录热用户的基本信息、交费金额以及热用户的续费、补卡、销卡信息；

3)热用户的开户、续费信息实时上传至数据中心，数据中心对热用户的信息进行查询；

4)数据中心收到数据并校验通过后，热用户可为智能IC卡充值；

5)智能IC卡充值后，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易；

6)通过安全身份认证后，智能IC卡用热控制装置的中心控制器将卡内信息及交易信息实时上传与数据中心；

7)智能IC卡用热控制装置根据热用户的交易信息，完成开闭阀操作。

在步骤2，所述供热方向热用户提供的智能IC卡包括采暖卡和生活水卡，用户持卡进入热费转存程序，系统提示用户将智能IC卡贴近读卡区20秒，根据卡的类别执行采暖用热或生活用热转存程序。

在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按热量收费，供热方的热费转存交易流程包括采暖用热转存程序和生活水用热转存程序，所述热转存程序包括改变采暖用热热费余额和改变生活用热热费余额、判断是否已交本年度基费或余额是否为零，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录的步骤。

在步骤8，所述开闭阀操作是按热量收费热力站阀门自动开关控制流程进行，分别包括采暖用热阀门控制和生活用热阀门控制；所述采暖用热阀门控制，首先判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门；其次，判断是否已缴本年度基费，是否在采暖季开始日期和结束日期内，采暖热费余额不为零，如果满足以上条件则保持采暖用热各分支阀门打开；所述生活用热阀门控制，首先判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门；其次判断生活热费余额是否为零；如果满足以上条件则保持生活用热各分支阀门打开。

在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按面积收费，供热方热费转存交易流程包括采暖用热转存程序和生活水用热转存程序，其中，

所述采暖用热转存程序包括步骤：

控制器自动判断是第一次转存还是续存；

如果选择使用套餐，则根据套餐的时间段开启或停止锁闭阀；

如果选择“自定义天数”，则根据用户选择是“现在启动”还是“以后启动”，如选择“现在启动”则启动计时，如选择“以后启动”则等待下一次刷卡启动命令；

如果是续存则增加采暖天数；

所述采暖用热转存程序执行完毕，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录；

所述生活水用热转存程序包括步骤：

改变生活用热热费余额，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录；

上述步骤中，所述供热套餐为：121天套餐(11月15日--次年3月15日)、135天套餐(11月7日--次年3月22日)、151天套餐(11月1日--次年3月31日)和用热户自定义数的套餐。

在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按面积收费，热力站阀门自动开关控制流程包括：

采暖用热阀门控制和生活用热阀门控制均根据供电正常和采暖天数余额或生活热费余额不为零的条件，保持采暖用热或生活用热各分支阀门打开。

所述中心控制器与数据中心的存储信息进行数据传输时，采用虚拟专用网VPN技术；

数据中心接入端采用硬件防火墙，保护平台免受外部攻击和非法闯入；

系统的安全通过密钥体系实现，所述密钥体系设计、密钥的产生、存放、下装、备份环节的安全级别符合金融交易加密系统业务管理体制流程，密钥的生成由专用硬件控制。

本发明的智能IC卡预付费的用热结算控制系统，其系统设计遵循“安全、稳定、便捷、有效”的方针。其控制流程实行″先交费，后用热″的管理方式，用户用热采用按计量收费，彻底解决了长期困扰用户与供热管理收费两方存在的诸多矛盾，通过高科技控制手段加快资金回笼，减少能耗，降低人工成本、管理成本和运营成本，提高效率，进而实现收费管理的科学化与标准化。既提高了供热管理的现代化水平，又使用户使用方便、合理，具有良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1是智能IC卡预付费用热结算控制系统的管理平台；

图2是热量趸售电子交易系统；

图3是按热量收费热力站热费转存交易流程；

图4是按热量收费热力站阀门自动开关控制流程；

图5是按面积收费热力站热费转存交易流程；

图6是按面积收费热力站阀门自动开关控制流程。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本发明的实施方式。本发明的智能IC卡预付费用热结算控制流程所使用的控制系统主要由以下三部分组成：

1、智能IC卡系统管理平台；

2、银行用户缴费系统；

3、热力站智能IC卡用热装置，包括：由中心控制器、读卡器、触控显示屏、通讯装置等构成的智能IC卡用热控制装置：由流量计、热电阻、积分仪等组成的热计量装置和包括锁闭阀的控制装置。

图1是本发明智能IC卡预付费用热结算控制系统的管理平台，包括：用户信息管理系统、结算系统、智能IC卡管理系统和运行数据管理系统。其中，智能IC卡管理系统包括密钥管理系统、制卡系统、发卡系统等；运行数据管理系统包括数据接收、数据存储、数据发布系统等。

具体流程如下：

1、企业热用户在实现按卡用热之前，需要到收费大厅办理开户业务。企业需要与供热方，如热力集团签订热量趸售的协议，将用热企业的基本信息登记入库。

企业用户的续费、补卡、销卡等业务也需到收费大厅办理。

2、热力集团向企业用户提供符合国密标准的高强度加密非接触CPU智能IC卡用以记录企业的基本信息和收费金额。

3、收费大厅将企业用户的开户、续费等信息实时上传至数据中心，数据中心可对企业用户的详细信息进行查询和输出。

4、在数据中心收到数据并校验通过后，热用户可为智能IC卡充值。

5、智能IC卡充值后，持卡人到“智能IC卡用热控制装置”上进行刷卡交易。

6、通过安全身份认证后，装置控制器将卡内信息及交易信息实时上传数据中心。

7、“智能IC卡用热控制装置”根据热用户智能IC卡交易信息，完成开闭阀操作。

图2是热量趸售电子交易系统；是一种数据中心WEB查询系统，包括：

1)热用户管理模块，具有下述功能：

查询用户信息，通过用户名称、地址等信息查询用户的详细信息。

添加用户信息，由收费大厅客户管理系统完成。

修改用户信息，由收费大厅客户管理系统完成。

2)收费信息管理模块，具有下述功能：

用户收费，由收费大厅客户管理系统完成；

查询收费信息，通过用户名称、日期等信息查询热用户的详细收费记录；

日收费汇总，系统可以对每日的收费情况进行汇总统计；

月收费汇总，系统可以对每月的收费情况进行汇总统计。

3)用热信息查询模块：可查询：

用热小时历史记录，通过用户名称、日期等信息查询热用户的详细用热小时记录；

用热日历史记录，通过用户名称、日期等信息查询热用户的详细用热日记录；

用热月历史记录，通过用户名称、日期等信息查询热用户的详细用热月记录；

用热年历史记录，通过用户名称、日期等信息查询热用户的详细用热年记录。

4)统计报表模块，完成：

用热日报表，通过日期等信息统计所有热用户的详细用热日记录，并输出；

用热月报表，通过日期等信息统计所有热用户的详细用热月记录，并输出；

用热年报表，通过日期等信息统计所有热用户的详细用热年记录，并输出；

热用户月账单，系统每月生成每个热用户的月用热账单，以便用户核对。

图3-图6显示不同收费方式的智能IC卡用热控制流程，其中，

图3是按热量收费热力站热费转存交易流程；如图所示，用户持采暖卡或生活水卡进入热费转存程序，提示用户将智能IC卡贴近读卡区20秒，根据卡的类别执行采暖用热或生活用热转存程序。

1、采暖用热转存程序，包括改变采暖用热热费余额，判断是否已交本年度基费，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录。

2、生活水用热转存程序，包括改变生活用热热费余额，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录。

图4是按热量收费热力站阀门自动开关控制流程；包括：

1、采暖用热阀门控制：

首先，判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门。第二，判断是否已缴本年度基费，是否在采暖季开始日期和结束日期内，采暖热费余额不为零。如果满足以上条件则保持采暖用热各分支阀门打开。

2、生活用热阀门控制：

首先，判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门。第二，判断生活热费余额是否为零。如果满足以上条件则保持生活用热各分支阀门打开。

图5是按面积收费热力站热费转存交易流程；步骤如下：

用户持采暖卡或生活水卡进入热费转存程序，提示用户将智能IC卡贴近读卡区20秒，根据卡的类别执行采暖用热或生活用热转存程序。

1、采暖用热转存程序

采暖用热类型分为四种，其中套餐分为三种：1、121天(11月15日----次年3月15日)；2、135天(11月7日----次年3月22日)；3、151天(11月1日----次年3月31日)；自定义一种(任意天数)。

控制器自动判断是第一次转存还是续存。

如果选择使用套餐，则根据套餐的时间段开启或停止锁闭阀。

如果选择“自定义天数”，则根据用户选择是“现在启动”还是“以后启动”，如选择“现在启动”则启动计时，如选择“以后启动”则等待下一次刷卡启动命令。

如果是续存则增加采暖天数。

以上程序执行完毕，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录。

2、生活水用热转存程序

改变生活用热热费余额，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录。

图6是按面积收费热力站阀门自动开关控制流程。

1、采暖用热阀门控制：首先，判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门。

第二，采暖天数余额不为零。如果满足以上条件则保持采暖用热各分支阀门打开。

2、生活用热阀门控制：

首先，判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门。

第二，判断生活热费余额是否为零。

如果满足以上条件则保持生活用热各分支阀门打开。

由于本系统通过Internet来进行数据传输，信息在广域网上传输时被截取和利用的危险就比局域网要大得多。因此，必须采取必要的手段，保证信息的传输安全。鉴于此，我们采用了VPN(虚拟专用网)技术。

VPN技术的核心是采用隧道技术，将所要传输的数据加密封装后，透过虚拟的隧道进行传输，从而防止敏感数据被窃取。各个节点通过公网建立VPN，就如同建立了自己的本地专用内部网一样，享有较高的安全性、优先性、可靠性和可管理性，而其建立周期、投入资金和维护费用却大大降低。

a)中心系统接入端采用硬件防火墙，可保护平台免受外部攻击和非法闯入，进一步提供平台的安全性和稳定性。

b)交易系统的安全性：通过密钥管理系统实现，密钥管理是系统安全中核心和复杂的环节，密钥管理存在于整个密钥的生存周期，包括密钥体系设计、密钥的产生、存放、下装、备份等。其安全级别符合金融交易加密系统业务管理体制流程，密钥的生成由专用硬件控制，保证应用密钥在产生、下载及应用各环节的安全性。

虽然本发明已以较佳实施例公开如上，但它们并不是用来限定本发明，本发明的保护范围应当以本申请的权利要求保护范围所界定的内容为准。任何熟习本技术领域者，在不脱离本发明的精神和范围内，所作的各种变化或润饰，都应当属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种智能IC卡预付费用热结算控制系统，由智能IC卡系统管理平台、热力站智能IC卡用热控制终端和银行用户缴费系统三部分组成，其特征在于，

所述智能IC卡系统管理平台包括：用户信息管理系统、结算系统、智能IC卡管理系统和运行数据管理系统，所述的智能IC卡管理系统包括密钥管理系统、制卡系统、发卡系统；所述运行数据管理系统包括数据接收、数据存储、数据发布系统；

所述智能IC卡用热控制终端由智能IC卡用热控制装置、热计量和控制装置组成，其中，智能IC卡用热控制装置包括中心控制器、读卡器、触控显示屏、通讯装置；热计量和控制装置包括流量计、热电阻、积分仪和锁闭阀。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，

所述运行数据管理系统包括：

热用户管理模块，提供用户信息查询、用户信息添加、用户信息修改功能：

收费信息管理模块，提供用户收费、收费信息查询、日收费汇总和月收费汇总功能；

用热信息查询模块：查询用热小时历史记录、用热日历史记录、用热月历史记录、用热年历史记录和供热余额不足报警；

统计报表模块，完成用热日报表、用热月报表、用热年报表和热用户月账单。

3.一种智能IC卡预付费用热结算控制流程，其特征在于包括以下步骤，

1)热用户在实现按卡用热之前，需办理开户业务，热用户需要与供热方签订热量趸售的协议，热用户的基本信息登记入库；

2)供热方向热用户提供符合国密标准的高强度加密非接触CPU智能IC卡用以记录热用户的基本信息、交费金额以及热用户的续费、补卡、销卡信息；

3)热用户的开户、续费信息实时上传至数据中心，数据中心对热用户的信息进行查询；

4)数据中心收到数据并校验通过后，热用户可为智能IC卡充值；

5)智能IC卡充值后，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易；

6)通过安全身份认证后，智能IC卡用热控制装置的中心控制器将卡内信息及交易信息实时上传；

7)智能IC卡用热控制装置根据热用户的交易信息，完成开闭阀操作。

4.根据权利要求3的控制流程，其特征在于，在步骤2，所述供热方向热用户提供的智能IC卡包括采暖卡和生活水卡，用户持卡进入热费转存程序，系统提示用户将智能IC卡贴近读卡区20秒，根据卡的类别执行采暖用热或生活用热转存程序。

5.根据权利要求4的控制流程，其特征在于，在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按热量收费，供热方的热费转存交易流程包括采暖用热转存程序和生活水用热转存程序，所述热转存程序包括改变采暖用热热费余额和改变生活用热热费余额、判断是否已交本年度基费或余额是否为零，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录的步骤。

6.根据权利要求5的控制流程，其特征在于，在步骤8，所述开闭阀操作是按热量收费热力站阀门自动开关控制流程进行，分别包括采暖用热阀门控制和生活用热阀门控制；所述采暖用热阀门控制，首先判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门；其次，判断是否已缴本年度基费，是否在采暖季开始日期和结束日期内，采暖热费余额不为零，如果满足以上条件则保持采暖用热各分支阀门打开；所述生活用热阀门控制，首先判断供电是否正常，如供电故障则关闭所有阀门；其次判断生活热费余额是否为零；如果满足以上条件则保持生活用热各分支阀门打开。

7.根据权利要求4的控制流程，其特征在于，在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按面积收费，供热方热费转存交易流程包括采暖用热转存程序和生活水用热转存程序，其中，

所述采暖用热转存程序包括步骤：

控制器自动判断是第一次转存还是续存；

如果选择使用套餐，则根据套餐的时间段开启或停止锁闭阀；

如果选择“自定义天数”，则根据用户选择是“现在启动”还是“以后启动”，如选择“现在启动”则启动计时，如选择“以后启动”则等待下一次刷卡启动命令；

如果是续存则增加采暖天数；

所述采暖用热转存程序执行完毕，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录；

所述生活水用热转存程序包括步骤：

改变生活用热热费余额，记录本次交易信息，向上位系统发送交易记录。

8.根据权利要求7的控制流程，其特征在于，所述供热套餐为：121天套餐(11月15日--次年3月15日)、135天套餐(11月7日--次年3月22日)、151天套餐(11月1日--次年3月31日)和用热户自定义数的套餐。

9.根据权利要求4的控制流程，其特征在于，在步骤5，持卡人到智能IC卡用热控制装置上进行刷卡交易时，如果是按面积收费，热力站阀门自动开关控制流程包括：

采暖用热阀门控制和生活用热阀门控制均根据供电正常和采暖天数余额或生活热费余额不为零的条件，保持采暖用热或生活用热各分支阀门打开。

10.根据权利要求4的控制流程，其特征在于，所述中心控制器与数据中心的存储信息进行数据传输时，采用虚拟专用网VPN技术；

数据中心接入端采用硬件防火墙，保护平台免受外部攻击和非法闯入；

系统的安全通过密钥体系实现，所述密钥体系设计、密钥的产生、存放、下装、备份环节的安全级别符合金融交易加密系统业务管理体制流程，密钥的生成由专用硬件控制。

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