CN1725698A - 智能ic卡控水计费管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种智能IC卡控水计费管理系统，中心管理平台(1)通过多用户串口卡(11)与各网络控制器(12)连接，并通过这些网络控制器(12)与现场各智能IC卡控水装置(2)之间进行信息交互；中心管理平台(1)可将各种原始信息进行汇总处理，形成各类统计报表，可通过票据打印机(13)或者报表打印机(14)输出各类凭证(充值、退卡等)和统计报表；中心管理平台(1)还可以与读写器(15)连接，实现对各类IC卡的发卡、充值、退卡和挂失等管理；满足了用户实现对现场各类设备(淋浴器、开水炉和盥洗室等)的设备管理和计费管理，使用户对现场设备的分布情况、设备网络连接方式、设备实时工作状态和设备计费信息做到一目了然。

Description

智能IC卡控水计费管理系统

技术领域

本发明涉及一种智能IC卡控水计费管理系统，尤其涉及对各类用水设备(如淋浴器、开水炉和盥洗室等)的智能IC卡控水计费管理系统(商品名：IC-01智能IC卡控水计费管理系统)。

背景技术

在当今竞争激烈的社会环境中，各行各业规范化、制度化、科学化、量化的管理工作已成为企业稳定发展的基础；尤其各企业对其服务窗口的各种设备设施的安全使用、日常维护、定期检测及收费管理等工作的到位率的要求也越来越高；同时，采用高科技手段，最终实现企业“节源开流”的新理念已普遍得到认可。

现在许多企业或单位对其在公众场合中的诸多设备设施(如淋浴器、开水炉和盥洗室等)通常采用专职工作人员对其所管辖区域中的设备设施的使用状况进行定期定点检查、监测和维护，并由专人进行人工收费和统计管理，这种管理模式不但控制环节极为烦琐，而且也难保证现场设备安全使用，收费核准又缺乏依据等弊端，是引发企业物业管理困境的主要原因。其首先表现为现行收费结算方式的不合理性，由于对用户实行先消费后交费，用户费用回收率差额基数大，回收周期长，导致企业垫付资金回笼慢，企业流动资金普遍紧张，给企业经营带来困难。其次，占用企业大量的人力、物力和财力用于抄表和定期维护，使物业整体管理工作陷于周而复始的重复性工作，而工作质量又在很大程度上受到了人为的制约。同时，盗用、收费人员作弊、用户拒交资费的情况时有发生，资费歉收和漏收情况严重。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种智能IC卡控水计费管理系统，旨在解决上述缺陷。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：中心管理平台、智能IC卡控水装置和水流传感器。

所述的中心管理平台通过多用户串口卡与各网络控制器连接，并通过这些网络控制器与现场各智能IC卡控水装置之间进行信息交互，实现远程下载智能IC卡控水装置的设备参数，接收各智能IC卡控水装置上报的实时工作状态、客户消费记录、挂失卡企图使用记录等信息，满足各企业单位对现场各智能IC卡控水装置的设备管理和对各IC卡用户进行预收费用水的计费管理；中心管理平台可以与读写器连接，实现对各IC卡用户(消费卡、员工卡、管理卡和抄表卡等)的发卡、充值、退卡和挂失等综合管理；中心管理平台还可将设备、IC卡以及抄表等三大类原始信息进行汇总处理，形成各类统计报表，可通过票据打印机或者报表打印机输出各类凭证(充值、退卡等)和统计报表。

所述的智能IC卡控水装置包括电源稳压模块、微处理机、硬时钟模块、EEPROM数据存贮模块、射频处理模块、用户界面模块、输入输出模块及通信模块；电源稳压模块与微处理机、硬时钟模块、EEPROM数据存贮模块、射频处理模块、用户界面模块、输入输出模块及通信模块等功能模块相连接，以确保智能IC卡控水装置工作稳定、可靠；微处理机包括内部自带1K的RAM数据存贮器和Watchdog功能；EEPROM数据存贮模块、硬时钟模块、射频处理模块、用户界面模块、输入输出模块、通信模块及水流传感器和直流电磁阀在微处理机控制下；通过射频处理模块将获取非接触式IC卡的客户信息，并暂存在RAM数据存贮模块内；通过用户界面模块采集用户设置的设备参数信息，并保存在EEPROM数据存贮模块内；微处理机对数据存贮模块内的设备参数与客户的相关数据进行比较处理，如果客户具备消费条件，可通过输入输出模块进行直流电磁阀和水流传感器信号的控制；打开直流电磁阀(消费过程)至关闭直流电磁阀(消费结束)，微处理机以硬时钟模块为基准时钟，以水流传感器检测到的水流信息进行客户用水的实时计时、定时或时间控制等；通信模块负责与中心管理平台的信息交互，通过中心管理平台下载智能IC卡控水装置的设备参数，智能IC卡控水装置也可将实时工作状态、客户消费记录等信息上报至中心管理平台。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：整个系统能对所有各现场在线智能IC卡控水装置的网络连接方式、设备安装位置和实时工作状态进行快捷、准确和有效地跟踪，显著提高设备使用的安全性，满足了用户实现对现场各类设备(淋浴器、开水炉和盥洗室等)的设备管理；系统能对现场各类设备的用水情况进行实时计费，并形成相应的消费记录，以量化的计费方式进行收费管理；系统能对各类IC卡用户的注册、充值、修改、挂失、解挂、补卡、过期注销等进行综合管理；系统的各类统计报表功能确保用户能及时、全面地掌握客户用水的消耗情况和资金的收支平衡情况；整个系统的运行不仅可以及时、合理地收取IC卡用户的消费费用，还减少各企业单位日常维护管理所带来的人力、财力的巨大损失，最终使各企业单位的相关部门实现了科学化、规范化、智能化和信息化的物业管理。

附图说明

图1是本发明的智能IC卡控水计费管理系统方框图；

图2是本发明中智能IC卡控水装置方框图；

图3是本发明中水流传感器和直流电磁阀方框图；

图4是本发明中中心管理平台的主界面图；

图5是本发明中操作项目按操作类型归并至相应的6个菜单图。

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图1、图2、图3可见：本发明包括：中心管理平台1、智能IC卡控水装置2和水流传感器4；所述的中心管理平台1通过多用户串口卡11与各网络控制器12连接，并通过这些网络控制器12与现场各智能IC卡控水装置2之间进行信息交互，实现远程下载智能IC卡控水装置2的设备参数，接收各智能IC卡控水装置2上报的实时状态、客户消费记录等信息，最终实现对现场各智能IC卡控水装置2的设备管理，计费信息管理；中心管理平台1还可将各种原始信息进行汇总处理，形成各类统计报表，可通过票据打印机(13)或者报表打印机(14)输出各类凭证(充值、退卡等)和统计报表；中心管理平台1还可以与读写器15连接，实现对各类IC卡(消费卡、员工卡、管理卡和抄表卡等)发卡、充值、退卡和挂失等管理。

所述的智能IC卡控水装置2包括电源稳压模块21、微处理机22、硬时钟模块23、EEPROM数据存贮模块24、射频处理模块25、用户界面模块26、输入输出模块27及通信模块28；电源稳压模块21与微处理机22、硬时钟模块23、EEPROM数据存贮模块24、射频处理模块25、用户界面模块26、输入输出模块27及通信模块28相连接，以确保各功能模块工作稳定、可靠；微处理机22包括内部自带1K的RAM数据存贮器221和Watchdog功能；EEPROM数据存贮模块24、硬时钟模块23、射频处理模块25、用户界面模块26、输入输出模块27、通信模块28及水流传感器4和直流电磁阀3在微处理机22控制下；通过射频处理模块25将获取非接触式IC卡的客户信息，并暂存在RAM数据存贮模块221内；通过用户界面模块26采集用户设置的设备参数信息，并保存在EEPROM数据存贮模块24内；微处理机22对数据存贮模块24内的设备参数与客户的相关数据进行比较处理，如果客户具备消费条件，可通过输入输出模块27进行直流电磁阀3和水流传感器4信号的控制；打开直流电磁阀3(消费过程)至关闭直流电磁阀3(消费结束)，微处理机22以硬时钟模块23为基准时钟，以水流传感器(4)检测到的水流信息进行客户用水的实时计时、定时或时间控制等；通信模块28负责与中心管理平台1的信息交互，通过中心管理平台1下载智能IC卡控水装置2的设备参数，智能IC卡控水装置2也可将实时工作状态、客户消费记录等信息上报至中心管理平台1；此外，EEPROM数据存贮模块用于设备掉电情况下的重要数据保护；硬时钟模块是智能IC卡控水装置在联网情况下设备时钟。

所述的直流电磁阀包括控制冷水管道的第一直流电磁阀3和控制热水管道的第二直流电磁阀31；所述的水流传感器包括检测冷水管道水流的第一水流传感器(4)和检测热水管道水流的第二水流传感器41；当客户具备消费条件，智能IC卡控水装置控制冷热水管道的直流电磁阀打开，此时，智能IC卡控水装置实时采集冷热水管道上水流传感器回送的水流信息，并按计费单价和计费单位进行实时计费。

下面对本发明的工作过程作如下说明：

系统特点

局域网络

系统内部局域网络采用RS485的通信接口，并有系统专用的通信协议支持，明确规定了系统设备间信息交互的要求。同时，为确保系统的安全性，系统信息交互有多层加密措施，防止外部侵袭。

IC卡用户管理

用户信息存储介质

非接触式IC卡(称射频卡或感应卡)是世界上近几年发展起来的一项高新技术，它成功地解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题；同磁卡、接触式IC卡相比，其显著的优点是读/写IC卡不用接触读卡器，方便快捷，使用寿命长，同时，完全克服了读卡口容易遭到外部攻击的弱点。

本发明采用非接触式IC卡作为IC卡用户信息(包括金额)存储介质。

用户身份认证

在现实生活中，每一个成人有一张身份证；在企业或学校内，每一个成员又将拥有代表其身份的证件(如工作证或学生证)。而这些证件对某个人而言都具有唯一性。

本发明对IC卡用户管理是建立在这些有效证件的基础上进行注册、充值、修改、挂失、解挂、补卡、过期卡注销等业务管理，从根本上避免了传统电子身份确认方式所带来的弊端。同时，也是建立IC卡一卡通应用环境的必要条件之一(统一的电子身份识别机制)。

用户信息划分

本发明对IC卡设备信息存储区域的定义是全方位的，坚持以企业或单位为服务对象，IC卡“一卡通”为工作模式的设计准则。即用户手持一张IC卡，均能在服务区域内的各系统及各类终端设备上得到有偿的服务。

对IC卡信息存储区域规划则首次引入了设备信息存储区域引导的概念，即针对每个管理系统或子系统(如门禁管理系统、智能IC卡控水计费管理系统、停车场收费系统等)都将分配独立信息区域，而对这些信息区域进行数据读/写操作的卡密码又只能由相关的系统才能进行控制和识别。

消费区域划分

本发明对消费类IC卡有消费区域的定义，最多可划分为4000个消费区域，并可对各智能IC卡控水装置进行消费区域(4000个)或通用区域的设定。

管理区域划分

本发明对管理类IC卡有管理区域的定义，最多可划分为255个管理区域，并可对各智能IC卡控水装置进行管理区域(255个)设定，使管理员管理目标明确，责任界限清晰。

用户信息保护

每张IC卡具有全球唯一的、不可修改个的卡序列号(物理卡号)，同时，每个设备信息区域又提供48位密码保护。

本发明对IC卡信息读/写方法采用了新颖的，多种混合加密技术及信息保密机制，保证IC卡贮存信息的安全和可靠，具有国际标准化、智能化和安全性等特点，并以独立的加密参数保证不同使用单位间数据格式不兼容。

用户状态追溯

各类IC卡当前使用状态(已登记、已发卡、已挂失、已解挂、已换卡、修改卡、正常退卡、坏卡退卡等)的分类处理，并形成相应的处理记录，确保对每张IC卡的当前状态可追溯性。

IC卡挂失

用户IC卡的丢失，会给用户带来一定经济损失，避免此类现象的出现，系统必须具有处理用户挂失卡的能力。

本发明对用户挂失卡的处理方式是系统性的，首先系统允许有一定数量的挂失卡存在(每年度约为5000张卡)；其次系统对用户挂失卡进行实时跟踪和管理，当任何一张挂失卡在本系统的任何一台智能IC卡控水装置上使用时，智能IC卡控水装置均会实时上报相关记录；最后挂失卡在退卡时，中心管理平台又能及时验证。

设备管理

弹性编码

在实时控制系统中，设备端口号与设备编号如何建立一一对应的关系，一直是维护人员关心的重点问题，尤其是在设备数量多，分布面广的情况下，最受欢迎的则是设备灵活的弹性编码方式，它能表征设备安装位置的某些特征，是使用者、设备管理员与设备维护人员最好的沟通桥梁。

在本发明内，所有智能IC卡控水装置均实现灵活的弹性编码方式，确保中心管理平台按设备编号进行管理。

设备参数管理

中心管理平台对设备参数设置与设备参数远程下载操作完全分离，确保设备参数设置的安全。同时，操作员在设备参数下载的界面上能浏览设备参数的设置内容。

参数设置或加载

中心管理平台能远程参数下载至各智能IC卡控水装置；在各类智能IC卡控水装置上，通过光敏按钮和专用IC卡联动控制方式，也能完成设备参数的设置和修改。

在线固件升级

随着行业的变化或各企业作业规范的变化，设备固有的参数已难以实现新政策的规划，如何确保整个系统能快速响应行业发展的要求，是各企业关注的焦点。本系统所有智能IC卡控水装置都支持设备在线固件程序升级，避免了只能通过重复拆卸、调试和安装才能进行设备性能调整的现象出现。

设备应用环境

智能IC卡控水装置及部件(如电磁阀、水流传感器)均采用DC12V的工作电源，确保应用环境安全。此外，智能IC卡控水装置整体结构采用全密封嵌入式，具有良好的防水性能，能承受冷、热水喷淋和各利沐浴液的腐蚀，表面水温可达100℃。

系统维护

管理平台提供多级密码的控制方式进行人—机命令权限检查。

中心管理平台可提供六大维护菜单，40多个操作项。系统管理员可根据操作员的工作性质分配相应的操作权限。每个操作员可浏览自己的操作权限，即可拥有哪些操作项。

操作员可通过设备网络连接或设备现场分布的组织方式，从二个完全不同的角度出发，全面、实时地了解系统或局部区域中各设备的分布情况及设备运行实时状况(采用图标和字符相结合的表达形式)。

本发明通过有效的监控手段能及时地发现设备或设备之间存在的故障/告警信息，一旦系统出现故障/告警，系统首先分区进行告警/故障信息的提示。同时，按告警级别产生不同的提示音，提醒操作员进行处理。

只有拥有相应操作权限的操作员才能对故障/告警信息进行确认操作，操作员确认完毕，系统自动生成相关的告警记录表(用于设备维修派工的依据)。

对同一个操作员，系统的告警信息仅输出一次，不作重复报警；当更换操作员，本系统将存在的告警信息重新报一次，并由该操作员进行逐条的确认。

计费类别管理

本发明对系统管理员采用了全开放的计费类别的组织方式，即计费类别由计费方式、费率组合形成，这种控制方式既保证了资费调整的灵活性，又确保用户参数变更的快捷和有效。

计费方式包括计量、计时、定时、时间控制等方式。

费率包括单一费率、双费率或多费率。

统计报表

本发明提供各类统计表报(设备档案、设备费用结算档案、抄表费用结算档案、设备故障档案、IC卡档案、IC卡消费记录档案、IC卡充值档案、IC卡退卡档案、挂失卡使用记录档案和IC卡故障档案等)，便于用户日常管理。

在每类表报中，都可提供以文件列表为组织方式所形成的检索条件，使操作员对检索区域和检索对象能迅速的定位。如设备档案：组织方式有设备网络连接和设备现场布局；IC卡用户档案：组织方式有部门/系、位置/楼号、IC卡类别和证件号码等。

每类记录表报的界面内，都提供了三层记录信息，其中，第一层为满足检索条件的IC卡用户详细信息；第二层为满足检索条件的IC卡用户统计信息；第三层为满足检索条件的汇总信息，对每层信息都可按需浏览和打印。这种处理模式突破了传统统计报表界面内只能浏览、打印单一信息的缺陷。

每类记录报表的界面内，都提供了日、月和年报表的选择，且这三类报表都可在一张报表内进行汇总浏览和打印。

系统各设备特点及功能说明

主界面

本发明中心管理平台的主界面由标题区、菜单区、信息显示区、登录/退出提示区等部分组成，主界面格式图4所示：

a)标题区

标题区用于显示系统名称，具体内容为“IC-01计费管理系统”。

b)菜单区

中心管理平台的所有管理功能是通过全中文菜单的形式来实现的，菜单又是按管理内容进行划分。菜单区提供了操作员管理、系统设置、设备设置、设备管理、IC卡管理、报表统计和帮助等功能菜单。

c)信息显示区

信息显示区主要由树形浏览窗口、设备信息浏览区、告警信息浏览区和信息交互浏览区等组成，用于显示系统的各类实时信息。

d)登录/退出提示区

用于显示系统管理员/操作员登录/退出的状态。

安全性

中心管理平台提供多级密码的控制方式进行人—机命令权限检查，即系统管理员和操作员只有通过密码验证，才能完成系统的登录。

中心管理平台可提供40多个操作项，系统管理员可根据操作员的工作性质分配相应的操作权限。当某个操作员登录成功，系统将根据该操作员的权限开放规定的操作项，同时，每个操作员可浏览自己的操作权限。

系统将40多个操作项目按操作类型归并至相应的6个菜单内，具体内容如图5：

中心管理平台除了对操作项有严格的控制，界面操作具有良好的操作提示性能(可视可闻方式)，具备各种容错功能，防止操作者的误操作引起非法修改数据。

信息浏览

树形浏览窗口

在树形浏览窗口中，可通过网络连接标签或现场布局标签的选择，实现系统自动按网络连接组织方式或现场布局组织方式形成设备信息浏览的目标区域，操作员可从二个完全不同的角度全面、实时地了解系统或局部(目标区域)中各设备的分布状况及设备运行的状况。

网络连接标签(网络版功能)

通过网络连接、某个网络控制器或某个网络控制器下的终端设备(淋浴器、开水炉或者洗衣机)等的选择，系统自动形成以网络连接、某个网络控制器或某个网络控制器下属的某类终端设备为组织方式的设备信息浏览的目标区域。

现场布局标签

通过现场布局或楼号等的选择，系统自动形成以现场布局或某个楼号为组织方式的设备信息浏览的目标区域。

设备信息浏览区

在设备信息浏览区内，系统将实时跟踪和显示由操作员选定的设备信息浏览目标区域内的设备安装情况和设备运行状态等信息。

表达形式

采用图标和字符相结合的表达形式，其中，图标重点描述设备类型，图标颜色描述设备状态；字符说明设备编号及某类设备所控制的对象。

设备类型

设备类型包括网络控制器和智能IC卡控水装置等。

设备状态

序号	设备状态	图标颜色	适应情况
				1	使用状态	蓝色	网络版
2	待用(安装)状态	绿色	单机/网络版
				3	维护状态	黄色	网络版
4	故障/告警状态	红色	网络版
				5	关闭状态	灰色	网络版
6	脱网状态	粉红色	网络版
				7	配置外状态	紫色	网络版

设备编号

(1)本系统内所有设备的维护是通过设备编号进行的，所有设备编号又是按设备类型(网络控制器、智能IC卡控水装置等)进行编制的，同种类型设备不允许使用相同设备编号，即在某种类型设备中，每一个设备都有一个独立的设备编号，类型不同的设备可使用相同的设备编号，系统自动按设备类型及相关的控制对象加以区别。

(2)当某种类型设备可有多种用途时，本系统通过控制对象进行说明，如智能IC卡控水装置的控制对象可细分为淋浴器、开水炉或者盥洗室等，该类设备编号的编制方式仍应采用统一编号的原则进行，系统自动按控制对象加以区别。

(3)本系统所有类型的设备均可采用弹性编码的方式进行编号，智能IC卡控水装置编号范围为1～9999。

告警信息浏览区(网络版功能)

a)告警信息提示

本系统通过有效的监控手段能及时地发现设备或设备之间存在的故障/告警信息，一旦系统出现故障/告警，中心管理平台首先在告警信息浏览区的告警区1或告警区2内提示告警/故障信息，同时，按告警级别产生不同的提示音，提醒操作员进行处理。

(1)表达形式

用蓝颜色的字表示告警/故障信息已由操作员确认，黑颜色的字表示告警/故障信息尚未得到确认；用红色高亮度指向当前需要确认的告警/故障信息，操作员可进行选择。

(2)告警级别

中心管理平台提供二种告警级别，即重要告警和一般告警，当重要告警和一般告警同时产生时，重要告警信息提示优先于一般告警信息。

(3)告警区1

告警区1主要用于显示中心管理平台、网络控制器及二者之间存在的故障/告警。

(4)告警区2

告警区2主要用于显示智能IC卡控水装置或网络控制器与智能IC卡控水装置之间存在的故障/告警。

b)故障/告警信息确认

(1)只有拥有相应操作权限的操作员才能对故障/告警信息进行确认操作，即需操作员完成登录，系统经操作权限判别后才能开放告警信息确认的操作。

(2)当操作员用鼠标左键双击红色高亮度指向的故障/告警信息，表示对该条告警/故障信息的确认，此时，该条故障/告警信息的高亮度指示消失，黑字变成蓝字；当有多条告警/故障信息时必须逐条确认，确认一条，高亮度指示消失一条，当所故障/告警信息都确认完毕，系统自动关闭故障/告警提示音。

(3)当系统内还存在着未处理完的故障/告警记录时，主界面告警浏览区用红灯指示；系统内所有故障/告警信息处理完毕，主界面告警浏览区用绿灯指示。

c)告警报警原则

(1)对同一个操作员，系统的告警信息仅输出一次，不作重复报警。

(2)当更换操作员，本系统将存在的告警信息重报一次，由该操作员进行逐条的确认。

d)告警信息处理

(1)操作员完成故障/告警信息的确认，系统将在“设备管理”菜单中的故障告警处理项内自动生成设备告警处理表，该表可用于维修人员的派工单。

(2)设备告警处理表内有详细的故障/告警信息记录，主要参数包括序号、设备类型、设备编号、控制对象、楼号、房间号、告警级别、告警类别和告警时间等。

(3)本发明对所有故障/告警信息均实时跟踪，当某个故障/告警已恢复，则在相应的故障/告警信息记录上进行标注，同时，操作员可通过解决措施输入框填写处理的结果。

信息交互浏览区(网络版功能)

a)系统信息交互标签

需对系统内部设备间信息交互情况进行浏览时，可选择系统信息交互标签，此时，信息交互浏览区将实时显示网络控制器或各智能IC卡控水装置上报的记录/状态信息及IC-01回送的应答信息；IC-01向后级设备下达的命令信息及后级设备回送的应答信息。

b)网络信息交互标签

需对系统与上级管理系统之间的信息交互情况进行浏览时，可选择网络信息交互标签，此时，在信息交互浏览区内将实时显示二者之间信息传递的情况。

c)信息交互区浏览

在信息交互浏览区内，最多可显示最近600条信息，如需要查询更详细信息(信息分类、设备分类等)，可通过“设备管理”菜单进行浏览。

设备管理

a)设备参数设置与设备参数远程下载操作完全分开，确保设备参数设置安全。同时，操作员在设备参数下载界面上能浏览设备参数的设置内容。

b)良好的人机界面，通过人机交互的操作，能方便地生成被控设备的运行参数及命令的发送。

c)中心管理平台可通过远程数据包加载的方式，实现对各智能IC卡控水装置固件升级和基本运行参数的刷新。

d)系统可提供多种计费方式，满足不同被控设备的费用结算的需要。

e)对各类智能IC卡控水装置实行灵活的弹性编码方式，确保中心管理平台按设备编号进行管理。

IC卡管理

a)各类IC卡(消费卡、员工卡、管理卡和抄表卡等)登记、发卡、充值、退卡和卡处理等综合管理功能。

b)各类IC卡当前使用状态的定义(已登记、已发卡、已挂失、已解挂、已换卡、修改卡、正常退卡、坏卡退卡等)。

统计报表

a)强大的查询功能，可组合各种可能的条件对信息或记录进行查询、排序、各类统计、结算，操作极为舒适方便；

b)提供各类统计表报(设备档案、设备费用结算档案、抄表费用结算档案、设备故障档案、IC卡档案、IC卡消费记录档案、IC卡充值档案、退卡档案、挂失卡使用记录档案和IC卡处理档案)，便于用户日常管理。

可靠性

a)系统软件采用模块化设计，既保证软件实时特性，又有模块结构的灵活性和伸缩性，即功能模块性能的更新，不会影响整个程序的正常运行。

b)运行参数与处理程序互相独立，任何参数变更都不会引起运行版本程序的变更。

c)在数据库的设计中，保留一定的数据冗余度，当某一处的数据发生错误的时候，可以通过系统别处的冗余数据重建，恢复系统的正确状态。

d)数据自动备份的功能，避免意外造成数据的丢失。

读写器(DXQ)

配合管理平台完成对各类IC卡的设置功能(员工/消费/管理卡等)；

配合管理平台，对员工卡和消费卡实现充值服务。

网络控制器(WLKZ)

用于内部通信网络的控制。

智能IC卡控水装置(JFSB)

智能IC卡控水装置主要用于对即热式淋浴器、储存式淋浴器、开水炉或盥洗室等被控设备的控制和计费。

主要功能及特点

工作模式

为适应不同企业单位的维护管理模式，JFSB提供了二种工作模式，即单机版和网络版。如果在系统建设前期预埋了智能IC卡控水装置的通信网络线，在较短时间内就能实现本系统所有智能IC卡控水装置从单机版工作模式切换至网络版工作模式，无需重复施工。

操作界面

智能IC卡控水装置提供良好的用户操作界面，除实时显示智能IC卡控水装置运行状态、计费信息，还提供了各种可闻可视的提示信息，用户日常操作和维护管理直观、方便。

信息显示窗口

智能IC卡控水装置信息显示窗口共用6个数码管，除了提供消费类IC卡(消费卡和员工卡)实时的计费信息外，还满足了各种管理类IC卡(抄表卡、清零卡和管理卡)的操作显示及出错信息的提示

单机版可视信息

序号

信息内容

应用说明

1	CONFIG	需管理员用管理卡对智能IC卡控水装置参数进行配置。
			2	CONFIG.	当智能IC卡控水装置编号未设置时显示该信息，提醒管理员设置设备编号。
3	ON	表示智能IC卡控水装置参数已设置，智能IC卡控水装置现处于开放状态。
			4	OFF	表示智能IC卡控水装置现处于关闭状态。
5	LESS	放置在智能IC卡控水装置上的消费类IC卡内金额低于最小金额的显示信息。
			6	Err	放置在智能IC卡控水装置上的IC卡为无效时，将显示该信息。
7	E1	表示智能IC卡控水装置存贮器有问题。
			8	E2	各类IC卡在使用中，如果智能IC卡控水装置发现有异常情况，将显示该信息。

网络版可视信息

序号	信息内容	应用说明
			1	CONFIG	需用管理卡对智能IC卡控水装置的相关参数进行配置。
2	CONFIG.	需设置智能IC卡控水装置的设备编号和设备地址。
			3	OPEN	智能IC卡控水装置处于正常联网状态或已脱网，但时钟信息和设备参数都正常，且存储记录未超过规定数的开放情况。
4	OPEN.	智能IC卡控水装置处于脱网状态，时钟信息或设备参数已丢失、或存储消费的记录数已超过规定数，此时，如果管理员开放智能IC卡控水装置，将显示该信息，表示是在非网络工作模式的情况下开放智能IC卡控水装置。
			5	CLOSE	由中心管理平台关闭智能IC卡控水装置。
6	rtc/rtc.	智能IC卡控水装置时钟尚未配置完成时，显示该信息，rtc.表示脱网情况。
			7	FULL/FULL.	存储消费记录数已超过规定数，将显示该信息，FULL.表示脱网情况。
8	LESS	放置在智能IC卡控水装置上的消费类IC卡内金额低于最小金额的显示信息。
			9	Err	放置在智能IC卡控水装置上的IC卡为无效时，将显示该信息。
10	E1	表示智能IC卡控水装置存贮器有问题。
			11	E2	在消费卡使用中，如果智能IC卡控水装置发现有异常情况，将显示该信息。
12	E3	表示智能IC卡控水装置硬时钟有问题。

参数设置

数码管1表示参数项目类别，其小数点表示该项是否选中，当小数点亮，表示已选中；数码管2用于显示分隔符，即通过它将参数项目类别与该项目的参数进行分隔，用“—”表示；数码管3～6表示某个项目的参数内容，其中，第4位的小数点通常用于表示价格的元与分的分隔符。

智能IC卡控水装置参数设置菜单

序号	项目	项目名称	参数使用说明
				1	0	设备地址	本系统的每个网络控制器可控制60个智能IC卡控水装置，该参数是对智能IC卡控水装置地址进行定义，使用范围为01～60，仅对网络版开放。
2	1	设备编号	本系统对智能IC卡控水装置的维护是通过设备编号进行的，该参数是对智能IC卡控水装置的编号进行定义，使用范围为01～9999。
				3	2	设备使能	表征智能IC卡控水装置开启/关闭的参数，使用范围为EN、DIS。
4	3	消费区域	本系统可对每个IC卡用户制定消费区域，使用范围为0001～4000。而在智能IC卡控水装置上，通过设定消费区域，也就明确了本台设备只能向具有相同消费区域的IC卡用户开放。
				5	4	消费区域使能	表征智能IC卡控水装置消费区域功能开启/关闭的参数，使用范围为EN、DIS。
6	5	管理区域	为满足用户能按管理区域对智能IC卡控水装置进行管理，即明确设备管理员的管理范围，在每台设备上可设定管理区域，使用范围为001～255。
				7	6	管理区域使能	表征智能IC卡控水装置管理区域功能开启/关闭的参数，使用范围为EN、DIS。
8	7	时间参数1	如淋浴器应用时，涉及热水管道内冷水释放时间，使用范围为00～99S。
				9	8	时间参数2	如淋浴器应用时，涉及热水管道内热水冷却时间，使用范围为00～99S。
10	9	计费单价1	与计费单位1组成智能IC卡控水装置的费率1，使用范围为0.01～10.00。
				11	A	计费单价2	与计费单位2组成智能IC卡控水装置的费率2，使用范围为0.01～10.00。
12	B	计费单位1	与计费单价1组成智能IC卡控水装置的费率1，使用范围为0001～5000秒/次。
				13	C	计费单位2	与计费单价2组成智能IC卡控水装置的费率2，使用范围为0001～5000秒/次。
14	D	最高金额	当卡内金额大于智能IC卡控水装置设定的最高金额，该卡将被拒绝，20～600元。
				15	E	最小金额	当卡内金额小于智能IC卡控水装置设定的最小金额，该卡将被拒绝，0～20元。
16	F	网络使能	当智能IC卡控水装置脱网，时钟参数丢失时，设备管理员可干预本台智能IC卡控水装置脱网使用，使用范

围为EN、DIS。

状态显示窗口

智能IC卡控水装置提供了3个指示灯，分别称为LD1、LD2和RUN，其中，LD1指示灯和LD2指示灯实时显示被控设备的输入信号的状态，RUN是智能IC卡控水装置运行指示灯。

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        LD1   LD2   RUN

功能设置按钮

智能IC卡控水装置提供了3个光敏管，分别称为向上按钮、向下按钮和确认按钮，可用普通光源照射控制。在专用管理卡的联动控制下，可通过这些按钮实现参数设置项的选择及相关参数的设置和修改。

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可闻信息

为方便消费类用户和设备管理员的使用，智能IC卡控水装置能提供以下常用的可闻信息，除此之外，智能IC卡控水装置根据被控设备的类型，还将提供一些专用的提示信息。

序号	类型	形式	应用说明
				1	提示音	嘟	1.智能IC卡控水装置上电时，将发出提示音。2.当维护人员使用管理卡，对选项进行确认或退出时，智能IC卡控水装置将发出提示音。

			3.当管理员或消费人员放置有效IC卡时，智能IC卡控水装置将发出可操作(清零卡、抄表卡和管理卡)或可使用(消费卡、员工卡和测试卡)的提示音。
				2	警示音	嘟嘟	1.当维护人员使用管理卡对不可更改参数的选项进行参数修改时，智能IC卡控水装置发出警示音。2.消费类的IC卡在消费的过程中，如果卡内金额低于最小金额时，智能IC卡控水装置每扣除费用一次，智能IC卡控水装置将发出警示音。
3	告警音	长鸣	1.当消费者在消费的过程中，智能IC卡控水装置发现有异常情况，将发出告警音。2.当智能IC卡控水装置识别出无效IC卡，将发出告警音。3.智能IC卡控水装置识别IC卡为LESS，将发出告警音。4.在智能IC卡控水装置存在不正常情况下，放置IC卡时，将发出告警音。5.当智能IC卡控水装置关闭时(显示OFF或CLOSE情况)，使用除管理卡外的任何卡，将发出告警音。

信息采集

无论是消费者的用户信息，还是设备管理员的设备参数设置信息，都需要智能IC卡控水装置能安全、可靠、实时地进行信息采集。考虑到应用环境的特殊性，智能IC卡控水装置采用了先进的无线技术。

用户信息

用户信息读/写采用感应式IC卡，读/写操作均有密钥验证功能。

设置信息

设备参数设置及验证采用光敏按钮和专用IC卡的联动控制方式。

输入/输出端口

输入/输出端口的全隔离设计，有效地抑制了瞬变尖峰电压和接口噪声，适合多重接地系统，其中，输入端采用光电耦合隔离，输出端使用继电器方式。

计费管理

根据现场实际使用情况，提供多项与计费相关的参数设置功能，并按这些参数要求进行多层次的计费管理和计费信息的传递。

计费条件

通过最高金额和最小金额参数，判断本次消费类用户是否具备消费的条件。

当IC卡与智能IC卡控水装置的消费区域(不包括0的特殊情况)不一致，则拒绝消费。

通过其他参数判断IC卡是否过期卡、非本系统卡等。

费率管理

(1)智能IC卡控水装置能进行单一费率、双费率或多费率的处理。

(2)费率形式

智能IC卡控水装置支持计费单价/计时单位、计费单价/计量单位、计费单价/定时单位、计费单价/时间控制单位等四种类型的费率计算。例如：计费单价为1.00元，计时单位为60秒，则智能IC卡控水装置每60秒扣除卡内金额1元。

时间参数

智能IC卡控水装置按时间参数之间关系进行消费时间补偿。例如：智能IC卡控水装置用于淋浴器控制时，当智能IC卡控水装置2次使用间隔大于热水管道的热水冷却时间(时间参数2)时，智能IC卡控水装置在第一次扣除费用后，自动补偿热水管道冷水释放时间(时间参数1)。

数据存储管理

智能IC卡控水装置提供多项设备参数的存储功能，设备管理员可对设备参数进行配置管理。

数据掉电保护

智能IC卡控水装置具有数据的“掉电”保护功能，当设备断电时，不会造成设备参数的丢失，设备上电后，自动对设备参数的正确性进行验证。

数据安全保护

数据自动备份的功能，避免意外造成数据的丢失。同时，智能IC卡控水装置在数据处理过程中，保留一定的数据冗余度，当某一处的数据发生错误的时候，可以通过智能IC卡控水装置的备份数据重建，恢复其正确的数据状态。

当智能IC卡控水装置内部数据不可恢复时，网络版的情况，由智能IC卡控水装置自动向中心管理平台申请参数配置；单机版的情况，智能IC卡控水装置提供可视可闻信息，由设备管理员完成智能IC卡控水装置参数的设置。

联网功能

提供通信接口，按系统通信协议规程进行信息交互(命令接收/处理、状态/记录信息上报)；接收中心管理平台远程下载的设备运行参数及数据的处理；接收中心管理平台远程下载的固件，自行完成程序在线升级。

可靠性

a)智能IC卡控水装置具有出错自检功能。

b)智能IC卡控水装置参数与处理程序互相独立，任何参数的变更都不会引起运行程序的变更。

智能IC卡控水装置对外部信息的处理具有良好的容错、纠错功能。

智能IC卡控水装置与中心管理平台信息交互采用了先进的动态的加密技术，防伪性更好。

应用环境

智能IC卡控水装置整体结构采用全密封、无卡口的封装形式，除能承受冷热水喷淋和各种沐浴液的腐蚀外，还提高了产品的可靠性，从根本上杜绝了人为的攻击及灰尘、水雾的侵袭等问题。

智能IC卡控水装置及部件(电磁阀、水流传感器)均采用DC12V的工作电源，电压范围为DC+12V±10％，确保应用环境的安全可靠。

Claims (3)

1.一种智能IC卡控水计费管理系统，其特征在于：包括中心管理平台(1)、智能IC卡控水装置(2)和水流传感器(4)；所述的中心管理平台(1)通过多用户串口卡(11)与各网络控制器(12)连接，并通过这些网络控制器(12)与现场各智能IC卡控水装置(2)之间进行信息交互，实现远程下载智能IC卡控水装置(2)的设备参数，接收各智能IC卡控水装置(2)上报的实时状态、客户消费记录等信息，最终实现对现场各智能IC卡控水装置(2)的设备管理，计费信息管理；中心管理平台(1)还可以与读写器(15)连接，实现对各类IC卡(消费卡、员工卡、管理卡和抄表卡等)的发卡、充值、退卡和挂失等综合管理；中心管理平台(1)还可将设备、IC卡以及抄表等三大类原始信息进行汇总处理，形成各类统计报表，可通过票据打印机(13)或者报表打印机(14)输出各类凭证(充值、退卡等)和统计报表。

2.根据权利要求1所述的智能IC卡控水计费管理系统，其特征在于：所述的智能IC卡控水装置(2)包括电源稳压模块(21)、微处理机(22)、硬时钟模块(23)、EEPROM数据存贮模块(24)、射频处理模块(25)、用户界面模块(26)、输入输出模块(27)及通信模块(28)；电源稳压模块(21)与微处理机(22)、硬时钟模块(23)、EEPROM数据存贮模块(24)、射频处理模块(25)、用户界面模块(26)、输入输出模块(27)及通信模块(28)相连接，以确保各功能模块工作稳定、可靠；微处理机(22)包括内部自带1K的RAM数据存贮器(221)和Watchdog功能；EEPROM数据存贮模块(24)、硬时钟模块(23)、射频处理模块(25)、用户界面模块(26)、输入输出模块(27)、通信模块(28)及水流传感器(4)和直流电磁阀(3)在微处理机(22)控制下；通过射频处理模块(25)将获取非接触式IC卡的客户信息，并暂存在RAM数据存贮模块(221)内；通过用户界面模块(26)采集用户设置的设备参数信息，并保存在EEPROM数据存贮模块(24)内；微处理机(22)对数据存贮模块(24)内的设备参数与客户的相关数据进行比较处理，如果客户具备消费条件，可通过输入输出模块(27)进行直流电磁阀(3)和水流传感器(4)信号的控制；打开直流电磁阀(3)(消费过程)至关闭直流电磁阀(3)(消费结束)，微处理机(22)以硬时钟模块(23)的基准时钟，以水流传感器(4)检测到的水流信息进行客户用水的实时计时、定时或时间控制等；通信模块(28)负责与中心管理平台(1)的信息交互，通过中心管理平台(1)下载智能IC卡控水装置(2)的设备参数，智能IC卡控水装置(2)也可将实时工作状态、客户消费记录等信息上报至中心管理平台(1)。

3.根据权利要求2所述的智能IC卡控水计费管理系统，其特征在于：所述的直流电磁阀包括控制冷水管道的第一直流电磁阀(3)和控制热水管道的第二直流电磁阀(31)；所述的水流传感器包括检测冷水管道水流的第一水流传感器(4)和检测热水管道水流的第二水流传感器(41)。

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