預付費水表原理、種類及優(yōu)缺點

　　一、概念、原理

　　預付費水表是一種利用現(xiàn)代微電子技術(shù)、現(xiàn)代傳感技術(shù)、智能儲值卡技術(shù)對用水量進行計量并進行用水數(shù)據(jù)傳遞及結(jié)算交易的新型水表，也就是在傳統(tǒng)的機械水表上加裝電控模塊和電控閥門而制造的一種新型智能化計量儀表。

　　預付費水表按照儲值卡技術(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、工作過程

　　將含有金額或購置信息的儲值卡插入水表中的讀寫器，經(jīng)微處理器識別和下載金額后，電控閥門開啟，用戶可以正常用水；當用戶用水時，水量采集裝置開始對用水量進行采集，并轉(zhuǎn)換成所需的電子信號供給微處理器進行計量，并在LCD顯示屏上顯示出來；當用戶的用水金額下降到一定的數(shù)值時，水表的報警裝置會自動進行相應報警或警告性關(guān)閥，提示用戶持卡交費購水；如超過用水金額，則水表會自動將電控閥門關(guān)閉，切斷供水，用戶交費后插入已交費的IC卡，自動開啟閥門進行供水。

　　三、收費軟件

　　對于預付費水表的收費軟件**沒有制定指導性的標準，都是制造商根據(jù)自己的產(chǎn)品性能、特點研制開發(fā)的，每一個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，預付費水表的收費軟件是一個非常簡單的程序，數(shù)據(jù)庫并不復雜，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，如報表、驗收、稽核、票據(jù)打印、階梯水價、囤積水量等，所有開發(fā)商對預付費水表的收費程序上的主要功能主要有以下一些內(nèi)容：

　　1、日常業(yè)務：開戶、發(fā)卡、售水充值、掛失補卡和換裝水表功能；

　　2、操作員權(quán)限設置功能：在需要接觸管理軟件的人員當中，通過設置不同的使用權(quán)限，限制某些可能對系統(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，對用戶購水情況進行水量分析；

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

　　5、票據(jù)設置打印功能：不同的軟件使用者，使用的售水發(fā)票（收據(jù)）在格式、內(nèi)容等方面會有不同的要求，管理軟件可以根據(jù)實際情況，由軟件操作者對發(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)測功能：操作員可以自由設定匯總的查詢方式，匯總的時間范圍，并且可按需要產(chǎn)生報表的明細。如，累計磁擾次數(shù)不為零的用戶列表；用戶*近一次購水情況分析(降序排列*近充值距今天數(shù)的用戶列表。長時間不充值的用戶可能是問題用戶)；*近購水水表狀態(tài)異常情況分析(列表顯示出用戶水表電池電量低和閥門出現(xiàn)故障的用戶) ；自動把購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)計報表：對充值數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，對返回的水表內(nèi)數(shù)據(jù)進行分析。

　　8、備份及恢復：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)行恢復可以將備份的數(shù)據(jù)恢復。

　　9、階梯水價功能：設置不同階梯的用水價格，能夠自動進行階梯水量收費計算；

　　10、囤積水量功能；

　　這里需要對“階梯水價”的功能實現(xiàn)作一點說明。階梯水價，是近幾年隨著“一戶一表”工作的開展，提出的新的收費方式，國內(nèi)智能水表制造商也都宣傳自己的產(chǎn)品能實現(xiàn)階梯水價，的確，用智能預付費水表是完**夠?qū)崿F(xiàn)階梯水價功能，但是必須是收費軟件和收費水表同時具備階梯水價功能才能對用水戶進行階梯水價計算，缺少一個條件都不能實現(xiàn)階梯水價功能。

　　因為能實現(xiàn)階梯水價功能的軟件程序很簡單，智能水表制造商都能解決，目前已安裝使用的沒有階梯水價功能的智能水表，要實現(xiàn)階梯水價功能，需要對收費軟件和收費水表進行更換。

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

　　國內(nèi)已開發(fā)出具有階梯水價功能水表和收費系統(tǒng)，我們已見到實物的有深圳市東曉達科技有限公司、杭州華立儀表集團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)并不復雜，其它制造商均有能力開發(fā)研制。

　　智能預付費水表只有兩種口徑：DN15和DN20

　　四、IC卡水表

　　由上面的預付費水表原理圖，如果儲值卡是IC卡，這塊水表就是IC卡水表。它由基表、電源（電池）、IC卡讀寫器、LCD通訊接口、顯示、微機控制模塊、閥門控制機構(gòu)、峰鳴報警裝置組成。

　　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)盤上或計數(shù)齒輪組中。

　　IC卡讀寫器分插卡式和感應式。插卡式同磁卡一樣，一插即可、簡單方便，但卡的接觸面易磨損，卡座對外易受潮濕環(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，受潮和受攻擊問題得到改善，國內(nèi)IC卡水表制造商大都采用此方式的IC卡讀寫器。感應式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，目前的IC卡水表多采用鋰電池供電。電池電量（壽命）是智能預付費水表在使用中的一個至關(guān)重要的性能指標，在選用時應引起高度重視。

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

　　IC卡水表另一個重要的性能指標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。邏輯加密卡設計簡單、成本低，但安全性低，易被解密復制，主要用在單機版的IC卡收費系統(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算法來保證系統(tǒng)的安全，不易被解密復制，網(wǎng)絡版的IC卡收費系統(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。