北京燃气集团CPU卡燃气表及系统浅谈
作者：申云庭文章来源：北京燃气集团有限责任公司点击数： 1847 更新时间：2008-5-8 21:40:52
1概述
北京燃气集团现有人工煤气和天然气管道家庭用户180万，其中IC逻辑加密卡燃气表约20万户左右。目前每年新增用户约9万户。随着首都现代化的发展、人民生活的不断提高及燃气事业的发展等多方面的需求，北京燃气集团依照统一规划，按区域成片集中实施的方式对现有民用普通燃气表进行改造，预计10年内完成CPU卡燃气表更新改造工作。最终智能化燃气表用户数可能达到200多万户。民用燃气表的数字化、智能化、信息化正在成为当前与今后一个较长时期内发展的一个主流方向，并有可能逐步取代目前普通燃气表的主导地位。采用科技手段，改变传统的收费方式是解决目前查表收费中存在的一些难题，如查表人户不便，收费困难，人工费用投入高，收费单据处理流程中环节多且工作量大效率低等问题的一种较好的可行方式。
CPU卡燃气表项目是一个综合了计算机软硬件技术、网络通讯技术、智能卡技术、卡表生产制造、密钥保密安全技术等多个技术领域的系统工程项目。项目的目标是提升计量、收费、维修服务等管理水平；提高数据真实性、完整性、可靠性、及时性；增强查询、统计分析能力。现将从7个方面简述如下。
2 简述IC卡
2.1IC卡分类
IC卡又称集成电路卡(Integrated Circuit Card)。从数据信息传输接口方式划分，有接触式和非接触式两种；从卡的界面划分，有单界面和双界面两种形式；按卡的内部结构划分为三类，存储器卡：存储器卡是电擦除可编程只读存储器E2PROM，它仅有数据存储功能；逻辑加密卡：逻辑加密卡是由内低层次逻辑加密读写保护电路和电擦除可编程只读存储器E2PROM构成；智能卡(Smart Card)：俗称CPU卡，卡内包括中央微处理器、电擦除可编程只读存储器E2PROM、随机存储器RAM以及固化在芯片内的操作系统COS(Chip Operating System)。存储器又可以分成若干应用区，各分区可设置各自独立的访问权限，相互隔离，便于一卡多用。接触式IC卡主要遵循的国际标准为ISO-7816系列。非接触IC卡主要遵循的国际标准为ISO-14443系列。
CPU卡内COS操作系统(Chip Operating System)由传输管理、文件管理、安全体系、命令解释4个功能模块组成。读写操作、密钥管理都是通过卡内芯片操作系统COS监控、管理和执行，并受发卡方对卡片个人化时向卡内加载的密钥及安全认证机制的控制。
上述各种类型的IC卡有各自不同的作用和功能，不同场合不同的应用条件，应选用相应的IC卡。
2.2IC逻辑加密卡表存在的问题
目前IC卡表多数IC为逻辑加密卡表，无论是表具还是应用系统的密钥算法安全级别低，且均未经过权威部门认证，产品供应商的密钥算法不向应用方公开，即使向应用方公开密钥算法，应用方的系统安全也永远系于厂家及厂家有关个别人员身上，无法实现应用单位的安全与开发生产企业完全脱钩，无法独自掌握核心安全，安全性只能被动的依赖厂家。IC逻辑加密卡不同型号芯片的互不兼容，不同厂商的芯片更不易兼容，应用方在使用多家卡表时会带来多种密钥及密钥算法管理上的复杂化，且密钥更新困难。IC逻辑加密卡因自身无法识别读写和存储的数据正确与否，因不规范的插拔易造成数据混乱，引发与用户的纠纷同时也增大了维护工作量。对IC逻辑加密卡应用的后台发卡售气系统一般都设计有非正常用户的监测管理程序，虽然该监测的功能可以向管理者提示用户购气出现异常。但并不能从根本上解决或杜绝伪卡流通，这在技术和实践都是可证且有其先例的。制造一张伪卡的成本3元—6元，而售出一张伪卡则可获得几十倍甚至上百倍的高额利润。对于大中型城市，燃气管网用户达到几十万户以上时，高额利润的诱导下，一旦出现伪卡或加密失效，因伪卡的传播扩散较为隐蔽，更新密钥及密钥算法困难，而很难得到及时有效控制。这将会给燃气经营企业造成巨大的经济损失。同时还将严重的影响到IC卡表的继续使用，会使整个IC卡表项目的前期巨大投资失败。因此在应用IC逻辑加密卡表(水、电、气)时，特别注意以下几点：(1)应采取使用几个不同厂商的卡表；(2)在一定的范围或区域内控制同种类卡表使用的数量，尽量提高应用分布的离散度或混合程度；(3)在卡的使用上，构筑起一个流通市场狭小或不畅的环境，不利于伪卡大面扩散。(4)应用规模不宜太大。但这并不能从根本上解决实质问题，同时将会使系统多样化、离散化以及不兼容性带给系统复杂化及管理不便。因此管理者将面临一个如何制止或杜绝伪卡、解决现存或已经流通的伪卡等非常复杂的局面。因此在大范围推广使用比逻辑加密卡表时一定要十分慎重。应用部门在对卡型的选择和加密的管理上应引起极高的重视。
2.3我们选用CPU卡的一些考虑
通过以上IC卡的对比，IC逻辑加密的方式来保护卡内数据信息的安全可靠受到了卡特性的限制，易受到某些特殊方式的攻击。IC逻辑加密卡的安全等级较安装有ESAM安全认证模块的CPU卡表安全等级低很多。根据我们燃气集团的应用规模，高新技术应用环境等方面的实际情况，为确保卡表所涉及巨额资金的长期交易安全，我们摒弃逻辑加密卡。为确保安全性，我们从整体上，包括IC卡、卡表、软硬件及网络系统、信息传输交流、组织管理、规章制度等各方面，全面的考虑和设计。
我们严格限制IC逻辑加密卡表大规模应用，同时确定与银行合作，采用银行发行的金融卡CPU卡为主要发展方向。其一、能够在符合人民银行金融卡的规范标准条件下，基本保证我们这个项目与未来发展的大方向和主流趋势同步且一致，保证今后我们能够较长期稳定的发展，克服了一些CPU卡无法实现其金融功能的制约与限制问题；其二、银行发行具有金融功能的CPU卡，有高级别的安全等级，具有权威机构认证的安全机制，同时可增强对非法
攻击IC卡的威慑力，保证长期交易中资金安全可靠；其三、可避免独立发行多功能卡所带来的一些其他环节上审批协调的工作，加快我们该项目的工作进程；其四、智能卡的成本虽高于逻辑加密卡，但性能价格比远高于逻辑加密卡，使用银行发行的金融CPU卡，使我们成为金融卡中多项应用的一个中介应用项，真正实现了一卡多用这一智能卡最独特的功能，并因多项综合应用而分摊了卡的应用成本。CPU卡成本将随着技术的发展逐年下降。其五、由于我们为银行方面推广CPU卡项目提供了理想切人点，有效的推动银行自身的发展，为银行方面拓展了在该行业及其它相关行业领域的业务能力或模式；同时可为银行带来可观的潜在的客户群体和大量的沉淀资金，使我们可以充分利用银行现有的网络系统，减免收费网点及网络建设以及CPU卡的发行费用。
我们采用银行发行的金融卡CPU卡，第一个在国内金融CPU卡上率先实现了多功能应用。金融CPU卡是由银行发行的符合有关标准和金融规范，具有存储及消费电子钱包功能的CPU卡。卡的密钥及文件结构既要符合人民银行PBOC规范，保证金融卡的金融应用功能及安全特性，同时在PBOC规范的基本原则或框架范围内保证金融与中介业务分开，相互独立互不于涉，使银行的金融业务和各种(如水、电、气、热等)中介收费服务业务正常运行。在金融业务的基础上开展中介业务，使CPU卡实现一卡多用功能，这是一个重大突破。
虽然金融CPU卡与非金融CPU卡都可实现一卡多用，但在多个行业部门或不同企业之间使用同一个CPU卡时，金融CPU卡主发行商以及密钥与各应用方的密钥及发行管理较容易确定和实施，一卡多用中卡本身出现的一些问题也较容易解决，而一卡多用非金融CPU卡的主发行商如何确定，如何协调主密钥与各应用方的密钥及发行管理，一卡多用的非金融CPU卡在使用过程中卡本身出现的一些问题如何解决等，目前都尚未有统一的政策规范，还都有待政策明确或探讨。
目前通行采用单界面CPU卡。双界面形式的CPU卡大致可分为CPU与磁条复合界面卡、两面均为接触式CPU 的双界面CPU卡、一面接触式与另一面为非接触式的双界面CPU卡这三种形式的双界面CPU卡模式。考虑到目前银行终端设备大多数是磁卡读写终端设备，要使终端设备具有CPU卡接口，需要一定改造时间周期，从实际出发的一种过度形式，我们与银行合作采用的是复合界面CPU卡，即CPU与磁条复合界面卡(有信息表明2005年起欧洲的银行磁条卡将转为IC卡)。只要银行终端设备接口支持CPU卡，有关金融应用将通过CPU卡接口完成。
2.4CPU卡应用种类
我们在方案中采用开放性设计，兼容所有符合《中国金融集成电路(1C)卡规范》的卡片。
我们将卡的应用分为3类，简述如下：
a、种子卡、主控卡、母卡、密钥传输卡；
b、应用卡：用户卡、应急卡、ESAM模块；
c、功能卡：设置卡、转移卡、操作员卡、PSAM卡、检测卡等，主要用于生产、检测、安装、日常运行及维护维修等过程中的需要。
3 CPU卡燃气表
3.1CPU卡与CPU卡表的对应关系
CPU卡将CPU卡表、后台系统、生产、维护及管理相互之间紧密的联系起来，构成一个大系统。在CPU卡与CPU卡表的对应关系上，我们确定一台CPU卡表对应三张CPU卡，一张CPU卡依然只对应一台CPU卡表。这是一种全新的不同于原逻辑加密卡表，与持卡人个体无关、卡表与逻辑加密卡一表一卡的对应关系。采用银行发行的金融卡后，卡与持卡人的关联度随着持卡人金融应用程度的提高而大大提高，所持金融CPU卡的个性化、个人化大大增强，因此原来只对应于家庭，一台卡表只对应一张卡的关系发生了变化，可能需要一台卡表对应多张卡。以解决家庭某一成员在异地持有金融CPU卡时，保证其他家庭成员购买燃气的需要。
3.2CPU卡燃气表内的ESAM模块
CPU卡是CPU卡燃气表与计量收费管理系统之间唯一的数据信息交换传递媒介，为确保使用中所涉及巨额资金长期交易的安全，使用CPU卡后，CPU卡燃气表内应有一个相对应的ESAM安全认证模块。卡表内ESAM安全认证模块的主要功能是实现卡表与卡之间的相互认证，并按照规定的不同安全等级存储或传输数据信息。
ESAM模块中装载有燃气经营企业自己的多个密钥。燃气经营企业把由自己密钥系统生成的生产过程密钥载人ESAM模块，并发行给CPU卡燃气表生产制造商，由生产制造商将ESAM模块安装在表内。在卡表安装到用户后，进行通气验收时，燃气经营企业将卡表内的生产过程密钥更新成运行密钥。这样既保证了卡表厂商的生产、检测等工艺过程的需要，又保证了卡表内的密钥与卡表商无关。
3.3CPU卡燃气表内密钥的更新
密钥有约定的使用有效期限，不能无限长期使用。CPU卡燃气表是长期脱机独立运行终端机，为保证CPU卡燃气表及整个系统长期运行的安全可靠，CPU卡燃气表的ESAM模块内的密钥，在使用到规定期限后需通过某种方式更换。CPU卡燃气表因脱机独立运行，没有联机网络，无法通过网络系统进行更新。CPU卡燃气表密钥更新方式，完全不同于目前广泛应用的POS终端机通过联机的网络系统及时进行密钥更新。我们经过多次反复充分对密钥更新技术及一整套实施解决方案深入细致的研究分析，最终解决了如何安全有效、方便易行且经济的对千家万户在用CPU 卡燃气表内密钥更新这一技术难题，实现了CPU卡燃气表内密钥更新技术重大突破。保证了卡表及系统运行的长期安全性。
3.4CPU卡燃气表结构
CPU卡表结构：①基表、②计量信息采集传感器、③微处理器操作控制系统、④安全认证模块、⑤阀门及阀门控制驱动电路、⑥LED显示、⑦电源电路、⑧声光报警电路、⑨卡座等构成。(图略)
3.5CPU卡民用膜式燃气表应主要考虑的几个方面
基表计量准确稳定可靠；
传感器和卡座性能稳定可靠，满足使用寿命以及控制系统的要求；
阀门及执行机构在安全性(防爆抗攻击)、气密性、压力损失、开关阀门稳定可靠性；
IC卡的不规范插拔是否会造成数据的丢失或混乱；
整机的电磁辐射及抗电磁干扰能力；
满足使用环境要求(温度、湿度)；
静态功耗和动态功耗要小；
电源电池更换方便。
卡表的基本功能(略)
4 建立售气站点或服务窗口
基本原则和总体规划要认真考虑以下问题：方便用户，设立站点和分布服务网点，降低投资额，便于日常运营和管理，提高效率和效益，是否建立计算机网络系统，采用何种计算机网络系统，建立怎样的组织管理体系。
4.1具体考虑和做法
从宏观经济角度或企业经济效益角度去观察思考。依靠银行现有终端及网络系统进行收费结算，是有效合理配置资源的一种方式，可避免行业及部门间各自分别设立终端及相关网络所造成资源配置的重复投资或不合理。若与银行合作，CPU卡燃气表使用由银行发行的金融CPU卡，直接纳入并充分利用现有的银行系统，大大减少自身售气网点建设投资、日常运营、管理维护、窗口服务成本及人工费用。直接纳入规定的银行系统，进人指定的银行帐号，缩短现金交易及流通环节。较好的解决在收费结算、现金保管及储运等一系列实际具体问题。
利用银行网络及系统，虽然解决了售气网点问题，但仍需建立与银行网络及系统相应自己的计量收费管理及计算机网络系统。该系统的中央系统将与银行的中央系统之间建立点对点专用网络，用于安全认证、时实数据和非时实数据的传输。
4.2项目的组织与实施
计量收费管理系统，在对各项需求经过多方论证分析的基础上，充分考虑和保证设计的前瞻性，以成熟先进、稳定可靠安全、易用易扩展、贴近实际为原则。满足以下基本功能要求：计量与收费管理、数据信息传输、数据流量及处理能力等特性。
整个项目主体框架分为卡表、操作管理系统软硬件、密钥系统这三大部分，涉及卡表、卡、计算机、网络、系统、密钥安全和软件等多方面的专业技术，相互间彼此交叉渗透融合，使项目具有一定难度。我们为保证整个项目质量，将该项目作为一个系统工程，分解成几个部分，由几个在专项技术领域方面相互独立，但各自更具专业水平的不同参与方来承担系统的专项工作，各司其职，彼此之间相互检验和监督，有利于系统内在隐性问题的及时发现和解决，保证系统未来运营的稳定可靠。我们负责统一组织协调好各方的工作，重点是将相关行业相关专业间有机
的联接起来，组织好参与各方进行细致深入分析研究，遵循或参照现有规范标准及有关草案，拟订需要各方共同遵守统一的技术标准、协议或规范，并尽量使之标准化、规范化，保证最大限度的兼容性或通用性。在确定协议及规范标准的基础上依照目标和功能要求对实施过程中对各部分的核心或要点进行把关，保证各方任务的实施和完成。
4.3项目投资
目前项目已进行到试运行阶段。我集团项目一期配套投资预计约160万元左右，主要包含调研、需求分析、方案论证与规划、技术支持、大系统检测审核、密钥系统开发、DDN／ISDN／PSDN线路、机房、相应配套设备及工程等。
5 计量收费管理系统
5.1网络和计算机系统平台
如图1所示，网络和计算机系统平台分为燃气集团和银行两个部分。其中燃气集团的平台分为三级：集团、销售分公司和下属管理所／站。
5.2系统组成和功能
在已经建立的银行网络和计算机系统平台基础上，银行内部网络及系统能够有效支持下属各个网点的信息实时上传汇总到银行自己的信息中心。合作行将针对燃气集团的CPU卡燃气表计量收费管理项目，负责对其内部系统、网络及前台终端的软硬件进行相应的更新改造。保证满足银行与燃气集团之间数据信息定时或实时传输的要求。
燃气集团的计算机网络平台构建在ISDN／PSTN／DDN／帧终继等基础通信设施之上，为计算机系统提供基础的通信平台。燃气集团的计算机系统平台包括计算机硬件和系统软件两部分。计算机系统硬件设备主要包括：WEB ／应用服务器、数据库服务器、防火墙、加密机、网络及安全管理服务器以及PC终端等。系统软件主要包括：操作系统、数据库系统、WEB／应用服务器软件、开发工具、计量收费管理软件、安全认证软件、防火墙软件、网管软件以及防病毒软件等。
从物理分布看，CPU卡燃气表计量收费管理系统是一个覆盖燃气集团、分公司、管理所／站以及银行的各级机构的网络信息管理系统。从系统功能看，CPU卡燃气表计量收费管理系统主要包含以下子系统，而每个子系统同样是由分布在多个结点上的子模块构成。
(1)银行收费管理子系统
(2)燃气用户信息管理子系统
(3)燃气集团计量收费管理子系统
(4)维修管理子系统(由二期工程根据实际进一步补充完善)
(5)手持POS机子系统(由二期工程实施)
(6)系统维护和帮助子系统(其中包含用户查询系统由二期工程补充完善)
(7)密钥及管理系统(应急卡和ESAM模块发行系统由二期工程进一步完善)
6密钥系统
6.1系统概述
科学完善的安全机制应是密钥管理系统设计的指导思想。密钥贯穿于整个系统，密钥的安全控制和管理是保证北京市燃气集团CPU卡燃气表计量收费管理系统安全性的关键，是数据信息安全的保证。密钥管理系统的安全性将直接影响整个系统的安全，密钥系统也因此必然成为整个大系统的核心。
北京市燃气集团CPU卡燃气表计量收费管理系统所采用的密钥管理体制完全符合中国人民银行发布的《中国金融集成电路(IC)卡安全管理规范》的要求，设立北京市燃气集团CPU卡燃气表计量收费管理系统密钥管理中心，统一进行密钥的生成、传递、分发和使用的监管，使各种应用功能CPU卡、ESAM模块、后台系统加密机内密钥认证和应用管理系统等整个系统完全置于企业的安全控制和有效监管之下，保证其过程的可靠性和安全性，防止恶意攻击和欺诈行为，实现对整个燃气销售的安全控制和管理的目的。
6.1.1密钥系统平台
燃气集团密钥管理系统见图2。
计量收费管理系统主要是实现CPU卡燃气表和收费管理的功能，而密钥安全管理系统主要是保证计量收费管理系统中交易信息的安全，它是一个建立在计量收费管理系统基础之上运行的涉及交易数据安全保障的系统，是根据燃气集团的运营特点，由燃气集团对整个MIS系统进行安全制约和管理控制的独立系统。
计量收费管理系统和密钥安全管理系统这两大系统均作用于用户卡和燃气卡表，最终实现收费交易的安全可靠。
加密机是构成该系统的核心。应具备以下几个基本特征：加密算法由硬件实现；支持DES、3DES、RSA或经过权威组织机构认证其它标准算法；算法不可读出，密钥保存在加密机内部，密钥无明文输出，防止数据被非法窃取或篡改，能确保产生真随机数；具有防检测抗攻击，内部电磁辐射不可侦听，自身有防拆、防撬、密钥自毁等特性，任何人无法用物理手段或逻辑手段来获取密钥。
6.1.2系统总体结构
见图3。
6.2系统安全策略
安全机制是整个密钥管理系统的核心，从系统的整体性上考虑其安全策略，并以此来制约密钥的使用和操作权限受到严格的控制。在充分保证密钥系统安全性的基础上，实现密钥的生成、注入、导出、备份、恢复、更新、服务等功能，实现密钥的安全管理。
6.2.1密钥管理中心主密钥的安全产生
在密钥管理中心。种子密钥以密钥卡和密码信封的形式分别安全保管，以备将来更新或恢复主密钥时使用。加密算法的选择由密钥管理中心决定。
6.2.1.1生成密钥
种子密钥：在密钥管理中心，由大于两个的特定或主管人员分别输入一组或N组种子数值，通过密钥生成系统的加密算法软件对特定代码Ni处理，生成所需的根密钥或种子密钥——中心主密钥。
主密钥：由种子密钥和特定的离散因子通过密钥生成系统进行加密运算生成主密钥组。一个主密钥组由各种不同功能用途的主密钥构成。
密钥：由主密钥与离散因子通过加密算法离散后得到相应功能用途的密钥。不同密钥由不同主密钥离散后生成。
密钥种类：主控、外部认证、内部认证、钱包圈存密钥、线路保护、密钥更新等8种密钥。
6.2.1.2传递密钥
在整个密钥系统中，为保证系统的安全性，密钥的导入、导出传递均要采用安全报文传输的方式，即密文+MAC
的方式，密钥卡中用于主密钥导入、导出的密钥可以不同，必要时在一些特定环境使用密钥传输卡，以提高密钥传递或下载的安全性。
6.2.2主密钥卡和主密钥控制卡配合使用
主密钥卡由主密钥控制卡保护，使用主密钥卡前，必须用控制卡对主密钥卡进行外部认证，只有外部认证成功后，主密钥卡才能被正常使用。主密钥卡和主密钥卡控制卡要分别严格保管，这是保证密钥系统安全性重要关键环节。
6.2.3存储和备份密钥
密钥管理系统中密钥采用密钥卡或硬件加密机的形式存储，而备份采用密钥卡和密码信封的形式进行密钥备份，并分别安全存放在不同的地点。
6.2.4更新密钥
确定密钥版本和索引有效使用期和更换条件，在用各种卡的密钥版本或索引将根据需要随时更新。
密钥系统由密钥的生成、发行及管理三部分构成。密钥涉及CPU卡燃气表内程序、ESAM安全模块、用户卡、各种不同功能CPU卡、卡表的生产流程、计量收费管理系统、后台安全认证、新表安装、旧表维护更换及日常应用等诸多方面，是涉及整个系统收费安全的核心。从安全特性上考虑，要求密钥必须独立设计，系统开发商及卡表生产商不直接参与密钥系统设计。密钥的安全特性要基本保持在同一个安全等级水平，否则将因某一部分的安全问题发生木桶效应而使整体安全特性下降。安全机制要保证在一个合理适当水平上，在同一安全特性条件下尽量降低综合成本。不要追求过高的安全机制，这将会大大提高成本。
6.2.5建章立制
我们针对密钥系统拟订了相应配套的规章管理制度。在发行CPU卡初始化时，由企业自己的密钥发行系统将相应的母卡内的密钥如：主控密钥、外部认证、内部认证、线路保护密钥等载入CPU卡和ESAM模块及其它功能卡中，发行给有关单位部门或人员使用。发行数量、种类及过程由密钥管理系统进行管理。
7 管理框架及业务基本流程
(1)由燃气集团建立统一计量收费管理中心。用户燃气集团CPU卡燃气表计量收费管理系统与银行计算机中央系统的CPU卡燃气表计量收费系统子系统间建立相应的连接，负责与银行间数据信息交换及办理日常业务工作。
(2)两个销售分公司下属所、站将新发展用户和更新改造用户的有关信息录入并传送至CPU卡表计量收费管理中心(隶属用户计量收费管理中心)，同时向用户开具发卡通知。
(3)CPU卡表计量收费管理中心将有关信息传送至银行。银行根据新发展用户和更新改造用户等有关信息，向持有开卡凭证的客户发用户卡和首次收费，并负责以后收费。银行将用户领卡、付费及卡内的相关信息传送至燃气集团CPU卡表计量收费管理中心，进行校核结算(银行与客户交易过程始终处于我们的加密机认证体系控制之下进行)。
(4)CPU卡表计量收费管理中心将相关信息分别反馈给有关销售分公司。下属的管理所(或营业站)可在销售分公司获取相关信息。
(5)用户用气实行预收费，先持卡在银行购气，再将已购气的卡插入CPU卡燃气表，表与卡相对应一卡一表(但一表三卡)，不可互换。CPU卡表自动检测识别卡，下载卡内购气量和有关数据，并将表内有关数据信息写入卡内后CPU卡可与表相互脱离，燃气表即能自动开阀，正常用气。插卡时燃气表内有关的运行状态信息可反馈到卡内，银行在售气的同时，可将所要的卡内关于燃气表运行状态信息传送到燃气集团用户管理系统，以方便管理用户。
(6)用户向管理所申请卡表的维护维修业务。换表／变更、卡表故障，经管理人员确认，并上传信息至系统或银行。涉及银行方面业务可到银行办理相关手续。
(7)管理所负责接收燃气表故障申报，上门维修，将维修报告上传到管理系统。
摘要燃气公司新建成的管理信息系统（MIS），一般综合了燃气输配、营销服务和管理的主要业务，它是建立在管理与信息技术基础上的信息化统一管理平台。本文通过介绍燃气公司MIS的主要内容、功能以及特点，说明了燃气公司建设MIS的必要性，最后阐述了系统建设的体会和建设中的关键问题。 关键词：燃气公司系统管理信息化网络 1引言 随着城市天然气和煤气需求快速增长，以及供气服务质量要求不断提高，供气企业必须提高自身的技术和管理水平才能适应新形势及获取更好的效益。采用建立在信息技术基础上综合的管理信息系统作为手段，用于提高管理水平已经是公认的发展趋势。早在九十年代初期就有少数供气企业采用了计算机参与管理，但是那个时候的计算机只是做一些简单计算、原始的列表打印等工作。九十年代后期开始了针对业务项目的专项管理，有了燃气收费管理、生产报表、调度管理、人事管理、计划统计、工程管理、办公自动化、设备管理等各种独立业务的管理信息系统，这些管理应用软件一般是建立在单台计算机上的，尽管如此，在这些业务领域中简化了大量繁琐的操作，管理水平得到了相应提高[1]。二十一世纪出现的SOA构架体系的思想和信息技术的快速发展，城市高速数据通信网络的大量兴建，建立在网络平台上的应用软件开发应用给燃气公司综合管理信息系统的建立提供了有力支持。此时，企业综合管理信息系统的建设有了良好的环境条件，大好的机遇是供气企业发展管理信息化的极佳时机。燃气公司的燃气管理信息化工作一般经历了以上三个步骤发展，建成燃气公司生产经营一体化管理信息系统，实现信息的准确高效传递和共享，辅助领导决策。
|博锐|39 2.1系统网络平台 燃气公司其营业网点、管线公司、输配公司、燃气站分布比较广泛，通过VPN网络的建设，能将各个信息孤岛连接到一个广域网络平台上，形成公司虚拟局域网络系统[1]。详见图1。 2.2系统软件平台 大多数公司服务器操作系统采用Windows 2003 server或者其他系统，IIS6.0；开发工具采用.net系列；数据库采用Oracle 9i；客户端操作系统采用Windows xp sp2或者Windows 2000 sp4，IIS5.5；网络版杀毒软件；备份软件为Veritas windows server 9.i(中文)或其他主流产品；地下管线系统采用主流的GIS软件平台做第二次开发。 2.3系统硬件平台 以20万用户规模的燃气公司为例，采用2台Dell 6850做双机热备份数据库服务器（主要是营销数据以及办公自动化数据）、1台DELL PV122T 磁带机做备份、1台DELL PV220S 磁盘整列柜、1台Dell 6850作为地下管网运行数据库服务器、1台Dell 6850作为生产输配数据库服务器、1台Dell 2850作为域控及备份服务器、1台Dell 2850作为Web服务器、1台Dell 2850网络安全及邮件服务器。网络平台配置了Cisco Catalyst 5000、3550交换机设备以及
目录 1、绪论 -------------------------------------------------------------------------------------------- 2 1.1 推广IC卡技术的意义 --------------------------------------------------------------- 2 1.2 IC燃气表技术状况分析-------------------------------------------------------------- 3 2、IC卡技术需要解决的主要技术问题 ---------------------------------------------------- 4 2.1 影响IC卡安全的基本问题 --------------------------------------------------------- 4 2.2 安全措施 -------------------------------------------------------------------------------- 4 2.3 密钥与认证 ----------------------------------------------------------------------------- 4 3、本文的主要内容及方案论证-------------------------------------------------------------- 5 3.1 主要内容 ------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2 方案论证 ------------------------------------------------------------------------------- 5 3.2.1 采用DSP技术实现流量的检测和调节------------------------------------- 5 3.2.2 采用在智能控制系统中的模糊控制----------------------------------------- 5 3.2.3 采用PID控制形式-------------------------------------------------------------- 6 4、智能IC卡燃气表的硬件设计 ------------------------------------------------------------ 7 4.1 智能IC燃气表系统的整体介绍--------------------------------------------------- 7 4.2 系统总体的控制过程----------------------------------------------------------------- 8 4.3 系统局部的控制过程----------------------------------------------------------------- 8 5、智能IC卡燃气表系统的硬件组成 ------------------------------------------------------ 9 5.1 89C51单片机管脚特性及相应参数 ----------------------------------------------- 9 5.2 传感器的功能及其技术参数---------------------------------------------------- 11 6、发展趋势与对策 --------------------------------------------------------------------------- 12 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------- 13
一、遵循的主要标准、规范及设计依据 1、《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006） 2、《城镇燃气技术规范》（GB50494-2009） 3、《城镇燃气输配工程施工及验收规范》（CJJ33-2005） 4、《燃气输配工程设计施工验收技术规定》（DB11/T302-2014） 5、《城镇燃气埋地钢质管道腐蚀控制技术规程》（CJJ95-2013） 6、《聚乙烯燃气管道设计、施工、验收技术规程》 7、《燃气专用设备应用标准-聚乙烯管材、管件、阀门及钢塑转换管件》QB/3M08-2012 8、甲方提供有关图纸、资料。 9、北京市规划委员会建设项目规划条件。 10、高压管网公司的输配管网资料。 二、工程概况 1、工程简介 （1）本工程中压天然气管道压力级制为中压A，设计压力为：0.4MPa。 （2）本设计为该工程第13期施工图，有后续设计。 （3）通气方式：中压A带气接气4处，接气点1为钢管DN300接DN300，接气2为钢管DN200接DN200；接气点3为钢管DN300接DN300，接气4为钢管DN300接DN400； （4）本工程预计用气时间2015年12月底。 三、（一）钢管技术要求 1、管径大于DN200采用《低压流体输送用焊接钢管》（GB/T3091-2008），材质为Q235B；管径小于等于DN200采用《输送流体用无缝钢管》（GB/T8163-2008),材质为20#钢。 2、外线采用直埋敷设，埋设在车行道主干线下时，埋深不得小于1.2m，在车行道支线下时不得小于1.0米；埋设在非车行道干线下时，埋深不得小于0.9m。 3、管顶上方0.5m处敷设警示带。当管道公称直径<400时。警示带数量为1条；当管道公称直径≥400时，警示带数量为2条，且间距为150mm。 4、管道采用三层结构聚乙烯防腐，具体要求详见《埋地钢质管道聚乙烯防腐层》 （GB/T23257-2009)。补口采用辐射交联聚乙烯热收缩套（带），热收缩套（带）与聚乙烯层搭接宽度应不小于100mm；采用热收缩带时，应采用固定片固定，周向搭接宽度应不小于80mm。 5、管道下沟前必须对防腐层进行100%的外观检查，回填前应进行100%电火花捡漏，检测电压为15KV，无漏点为合格。回填后必须对防腐层完整性进行全线检查，不合格必须返工处理直至合格。 6、当管道设计压力为0.4MPa时，所使用的附件压力级应不小于1.0MPa。 7、燃气管道与建筑物、构筑物或相邻管道之间的水平净距和垂直净距应遵照《城镇燃气设计规范》（GB50028-2006)中的有关规定执行。 8、施工单位在开工前应根据设计文件提出的钢种等级、焊接材料、焊接方法和焊接工艺等，进行焊接工艺评定，并根据焊接工艺评定结果编制焊接工艺规程。焊接工艺规程和焊接工艺评定内容、试验方法应符合现行国家标准《现场设备、工业管道焊接工程施工规范》 （GB50236-2011)的规定。 9、管道组焊前，应对焊口内外100毫米范围内的油漆、污垢、锈、毛刺等清扫干净，检查管口不得有夹层、裂纹等缺陷。 10、管道接口处坡口采用V型，如采用热加工方法，必须除净其表面的氧化皮，并将影响焊接质量的凹凸不平处消磨干净。 11、应采用氩弧焊打底，打底后的焊缝应及时进行填充焊。每条焊缝应一次连续焊完不得中
燃气表提示代码解释文件管理序列号：[K8UY-K9IO69-O6M243-OL889-F88688]
燃气表故障代码解释 闪显故障代码： 1.E01 非本系统卡 非本系统发行卡，厂商标志不符合，或卡插反 解决办法：更换本系统卡或正确插卡 2.E03 IC卡电路错误 Ic卡电路检测出错。 解决办法：检查插卡是否到位或卡是否已损坏。 3.E05 购卡次数不匹配 用户购卡后，只能有效使用一次，购买量被读取到表内后，此卡在充值前不可重复使用。 解决办法：请充值后再试（从补卡购买中充值） 4.E06 用户卡，表与卡卡号不匹配 非本表用户卡（一表一卡）。 解决办法：更换本表用户卡 5.E08 数据读取验证错误 读卡数据校验错误。 解决办法：插卡重试 6. E09 旧卡 此卡已被写成旧卡 解决办法：请充值后再试 7. E10 卡类型不被表识别
本系统卡，定义卡类型出错或卡坏 解决办法：换卡重试 8.E11 密码校验错误 卡密码校验出错。 解决办法：插卡重试 9. E13 多次卡使用错误 此表非新表，不能使用多次卡 解决办法：清零卡清零数据或者多次卡转出数据后再使用 常显故障代码： 1.E04 数据校验出错 表内数据出错 2. E02 回写卡出错 新卡标志未被写成旧卡 解决办法：A: 重新插入此卡 3. E07 定时时间溢出 a.设定时间内没有使用该表 b.基表齿轮损坏 c.干簧管损坏 解决办法：时间设置卡重新设定时间，使用该表（有燃气流通过该表），查看基表及干簧管是否完好，若是则确认设定时间内没有使用该表。 4. E12 报警器报警 外接报警器报警 解决办法：检查管道是否有泄露现象，确认无异常后重新插卡解除报警。
某天然气公司信息化战略规划报告 2003年10月16日 第1章企业概况 1.1 xx天然气公司简介 xx天然气公司是由‘石油股份有限责任公司下属的一个天然气管道输送企业，与天燃气总公司(60%)和市政府(20%)十天然气管道输送企业（20%）共同出资建立，总部位于北京，主要负责陕甘宁气田至北京天然气输气管道(陕京管道)的建设和运行。 1. 2. 主要业务 陕京管道一线是一条连接陕西靖边长庆气田至首都北京、天津等华北、东部大城市的天然气输送管道，途经陕西、山西、河北、北京和天津三省两市的29个区县，过毛乌素沙漠、黄土高原和华北平原，翻越吕梁山、值山和大行山，穿 跨越无定河、秃尾河、窟野河、永定河和黄河5条大河，目前线路总长约1100公里。千线于1997年9月10日建成投产。全线设置北京调度控制中心1座，山西朔州备用调控中心1座，各类站场59座，包括压气站3座，地下储气库2座(第3座正在建设中)，其中27座关键站场进入SCADA(数据采集与监控)系统远程监控。目前最高年输量为33亿立方米，日调峰能力600一700万立方米。它是我国目前陆上己建成距离最长、管径最大、所经地区地质条件最为复杂、自动化程度最高的天然气管道，启负着提高首都市民生活质量、改善首都大气环境的重大使命。 为提高输气生产的可靠性，满足下游用户日益增长的用气需求，xX天然气公司在就一条并行于原有管道的陕京管道二线开展前期的筹建工作，预计该管线将在2004一2005年建成投产。 第2章面临的机遇与挑战 2．1行业发展机遇 2．1．1发展天然气管输产业是我国改善能源结构的客观要求
天然气管道运输具有运输量大，能耗少，运费低，易于全面实现自动化管理等优点。也是衡量一个国家的能源与运输业是否发达的特征之一。目前，全世界天然气管道共有150多万公里。尽管我国天然气管道起步较晚，但近年，发展势头迅猛，我国各级政府通过了许多法律和法规，鼓励工业和民用天然气开发，成为继铁路，公路，水运，航空之后的第五大运输行业。未来几年天然气将成为中国增长速度最快的初级能源，这必将为其应用配套产业的快速发展带来机遇。 2．1．2**石油发展战略的部署 **石油集团确立的战略目标是“全面建设具有国际竞争力的跨国企业集团”。近10年来，**石油集团的天然气勘探有了很大的突破，面对日益开放市场的竞争，为保持其在国内市场上最大的天然气生产商及供应商的地位，保持企业稳定健康发展，集团把天然气及其管网建设作为公司新的经济增长点，确定了以“继续扩建天然气输送基础设施，降低生产经营成本”提高本公司现有业务盈利能力的的发展战略。作为华北地区供气管网的的首要生产供应企业，**天然气公司是集团公司举足轻重的一个地方单位。 2．1．3 首都环境保护的需求 要改善北京市的大气环境，根本措施是要改变燃料结构，积极发展以天然气燃料为代表的优质高效清洁能源。随着北京市大气环境治理力度的不断加大和申奥的成功，北京市的天然气用量将大幅度攀升，“十五”期间每年将以20%以上的速度递增，其他用户的用气量也在逐年增加。为此，党中央，北京市政府明确指出积极推广使用天然气、加快无燃煤区建设。 2．1．4**天然气公司自身发展的需要 经过多年的建设和运行管理**天然气公司确立了“全面建设具有国内外国行业一流水平的管道公司”的企业发展目标，而且充分意识到加快自身发展是实现新跨越的必然选择。近几年来，大幅增长的用气需求给企业的经营带来了直接的压力，**天然气公司一直是边建设边生产，生产业务和建设业务交叉进行给管理带来一定的难度。而**天然气公司安全至上的生产特点客观上又对管理的规范化，标准化，网络化提出了较高的要求。为此，**天然气公司花大力
一、膜式燃气表的“ G2.5”是什么意思？它的流量范围多大？ 膜式煤气表的型号是G2.5。“G'为煤气-英文Gas的字头，“2.5”为煤气表的规格，一般是该规格煤气表的公称流量。即流量为每小时2.5立方米（nVh ）。但它的最大流量是（CU） 4 m3/h,最小流量（Qmin）0.025 m 3/h。 二、试说明膜式燃气表的工作原理。 膜式燃气表是一种自动机械仪表，皮膜运动的推动力是依靠燃气表进出口处的气体压力差。它的源动力是由高丁常压的被测气体进入皮膜的一侧内腔所产生的压强，推动皮膜向另一侧移动而产生推动力（也就是皮膜所牵动的皮膜转轴原地转动的扭距），当 皮膜移动到另一侧的极限（也就是通常说的死点）的位置时，力矩不再产生能让皮膜返回来的力，这就需要第二个皮膜相继产生同样的力来带动第一个皮膜返回移动，同时第一个皮膜的出气口变成进气口，进气口变出气口。此时第一个皮膜可做返回运动，当第二个皮膜达到极限位置时，也可带动第二个皮膜产生返回的力。两个皮膜相互作用牵动的皮膜转轴做往复摆动，通过皮膜摆杆，皮膜摇杆及连杆去牵动一个共同的曲柄，当曲柄接收到的扭距相差一定的相位（90度）时，就能做到连续转动，并由曲柄带动转阀连续运动，并按一定的方式改变皮膜模腔所对应的进出气口的方向和带动计数装置，从而达到连续自动计量的目的。 三、说明“回转体积”的概念，它与计数装置是如何达到同步的？ 当膜式煤气表中的两个皮膜都作了一次往复运动，曲柄旋转一周时所通过出气口排 出的气体体积量称做“回转体积”。一回转体积量的气体是通过曲柄的转动、再经过中间一些轴与齿轮去拨动计数装置的，就是这样传递出来的。计数装置上有小数位（升位），一般是由个位、十位、白位组成，一回转体积和第一位小数位是不大可能相等或成整倍的，中间需要用齿轮或加有蜗轮付的变比来达到一致的，也就是说用不同齿的齿轮来调整回转体积与计数装置的进位来达到同步的。 四、皮膜的作用是什么？对它有哪些要求？ 在封闭的计量室里的皮膜一侧充进气体、另一侧排出气体并通过皮膜带动连杆汇交力系，将气体的回转量传到计数装置上，达到计量的目的。它是煤气表中的关键部件。对它要求：质地柔软，翻转省力；耐磨耐折；在使用的压力范围内，不伸长变形；不透气；耐煤气腐蚀等。 五、滑阀与阀座是做什么用的？对它有哪些要求？（气路分配系统） 阀座是与计量室的进出气口分别联通的，而阀盖则在其上转动，按顺序改变进出气正反方向的，与皮膜翻转运动起到同步作用的。 滑阀是靠其内外压力差和重力紧贴在阀座上滑动工作的，所以要求它们：
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北京博思远略咨询有限公司投资研究部 二零一三年一月 目录 第一部分当前智能IC卡燃气表项目融资渠道及商业打算书作用体现 (3) 第二部分《智能IC卡燃气表商业打算书》标准编制大纲（依照不同项目进行科学调整） (4) 第三部分高质量智能IC卡燃气表商业打算书编制关键点讲明（专家答疑） (9) 一、一份高质量商业打算书应具备哪些要素？ (9)
二、商业打算书应如何样对智能IC卡燃气表项目进行估值 才科学？ (9) 三、商业打算书编制过程中容易存在的6大问题？ (10) 四、一份成功的商业打算书应重点回答的19个核心问题？ (10) 五、商业打算书编制细节提示 (13) 第四部分智能IC卡燃气表商业打算书内容节选 (14) 一、项目合作方式内容节选 (14) 二、项目实施外部环境分析 (14) 三、项目实施进度安排方案 (14) 四、项目设备选型方案设计 (15) 五、项目生产工艺流程方案设计 (16) 六、项目总平面布置图设计方案（依照要求可做效果图） (17) 七、项目盈利模式分析 (18) 八、项目融资方案设计 (19) 第五部分增值服务——企业智能IC卡燃气表项目私募股权投资流程 (21) 步骤一：项目选择 (21)
步骤二：可行性核查 (21) 步骤三：尽职调查 (22) 步骤三：投资方案设计、达成一致后签署法律文件 (24) 第六部分智能IC卡燃气表项目商业打算书编制服务 (25) 一、我们编制智能IC卡燃气表商业打算书需要客户（企业 业主）提供资料清单 (25) 二、编制智能IC卡燃气表项目商业打算书专业团队构成26 三、编制智能IC卡燃气表项目商业打算书工作流程 (27) 第七部分最新完成成功案例（融资资金到位） (28) 第八部分我们2013年重点融资项目方向讲明 (29) 第九部分关于博思远略 (30)
北京燃气入围施工单位名单序号施工企业名称 1 北京市市政三建设工程有限责任公司 2 北京场道市政工程有限公司 3 北京市中宣市政工程有限公司 4 北京市常青市政工程公司 5 北京市易成市政工程有限责任公司 6 北京市宏达建设工程有限责任公司 7 北京市煤气工程有限公司 8 北京市设备安装工程公司 9 北京市第二建筑工程公司 10 北京市朝阳田华建筑集团公司 11 北京创源市政建设工程有限公司 12 北京城建锅炉管道安装公司 13 北京住总市政工程有限责任公司 14 北京市优普实业发展有限公司 15 北京首钢建设集团有限公司 16 北京中财银贝瑞得工程公司 17 北京正成市政工程有限责任公司 18 北京市宣武华厦市政工程有限责任公司 19 北京市城远市政工程有限责任公司 20 北京庄益通市政建设工程有限公司 21 北京天海顺工程公司 22 北京高士达建筑工程有限责任公司 23 北京市通盛达公用工程有限公司 24 北京市尚然市政公用工程有限公司 25 北京创安利市政建设工程有限公司 26 北京京兆市政建筑工程有限公司 27 光大国际建设总公司 28 北京住总正通市政工程有限公司 29 北京中蓬市政建设有限责任公司 30 北京东方华辉市政工程有限公司 31 北京北辰正方建筑安装工程有限责任公司
33 北京华阳市政建筑工程公司 34 北京万兴建筑集团有限公司 35 空军第一建筑安装工程总队 36 北京特欣市政公用工程有限公司 37 北京金通远建筑工程公司 38 北京天彩燃气工程有限责任公司 39 北京市协安迅燃气技术开发有限公司 40 北京市万源汇通燃气热力安装工程有限公司 41 北京广通建业市政工程有限责任公司 42 北京市天兴燃气工程公司 43 北京建远新业燃气工程安装有限责任公司 44 北京众安通市政工程有限责任公司 45 北京市海达设备安装有限责任公司 46 北京市亦丰设备安装工程有限公司 47 北京双经纬管道工程有限责任公司 48 北京四方嘉业燃气设备工程有限公司 49 北京欣天燃气设备安装工程有限公司 50 北京市石景山区第二建筑工程公司 51 北京腾达市政工程有限公司 52 北京燕顺市政建筑工程有限公司 53 北京享安燃气管道工程有限责任公司 54 北京市华都建筑总公司 55 北京鑫起点市政工程有限责任公司 56 北京天环燃气有限公司 57 北京珍嘉建筑安装工程有限责任公司 58 北京市管通市政安装中心 59 北京市北卫市政工程有限责任公司 60 北京市液化石油气设备工程公司 61 北京礼仕建安设备安装工程技术有限公司 62 北京住总建设安装工程有限责任公司 63 北京市荣升达源燃气设备安装有限公司 64 中国航空港建设总公司
智能燃气表计管理系统 目录 智能燃气表计管理系统 (1) 1 前言 (2) 2 系统概述 (2) 3 系统组成 (3) 3.1 无线通信终端 (3) 3.2 传感网络通信基站 (4) 3.3 智能燃气信息管理平台： (4) 4 系统特点 (6) 5 技术参数 (6) 5.1 通信终端 (6) 5.2 通信基站 (7)
1 前言 对于能源的实时计量及监管，在信息化飞跃发展的今天已经得到的广泛的应用，目前国内对能源的计量及监管一般采用远程集中抄表系统，将数据进行自动采集、传输、处理和应用于一体的能源管理方面的技术应用，它从根本上克服了传统的人工抄表模式的弊端，是现代能源计量及监管的最佳解决方案。 目前常用的远程表计集抄方案可分为485总线集抄/载波电表式集抄/短距离无线集抄等技术，本方案采用新型远距离无线传感网络通信技术实现表计信息远程采集和管理，通过对国家电网及科研机构的实际应用中积累了大量的能源计量/监控/管理方面的经验，并为供电/热力/燃气等企业提供了解决方案和产品。 本方案产品可方便快捷的进行扩展和维护，方案采用的长距离无线传感网络技术可实现安装维护方便、抄表范围广、无需布线快速组网等诸多优点，对于水表/电表/燃气表/热量表等等不同的能源计量终端进行统一的采集及控制，而不需要增加额外的硬件成本，同时也可为用户提供个性化功能扩展，以满足应用需要。 2 系统概述 本方案采用的通信技术是一种新型的扩频技术，其超高接收灵敏度保证其即使在正常发射功率情况下也能实现远距离传输，且抗干扰能力强。例如在当发射功率17dBm，在基站和智能表计间无需中继和功放，传输通信距离为：空旷环境下>10公里,城郊6-8公里，市区3-5公里。 方案中采用的无线通信终端模块尺寸很小，十分便于表计厂家集成使用。该模块是高度集成低功耗半双工小功率无线数据传输模块，嵌入高速低功耗单片机和高性能扩频射频芯片，高效的扩频通信模式使抗干扰性和灵敏度都有巨大提高。模块提供了多个信道可供选择，支持在线修改串口速率、收发频率、发射功率、射频速率等各种参数。该模块采用扩频通信机制的双向通信，可以大幅度提高灵敏度（最高灵敏度可达-135dBm），使其在低功耗下也可大幅延长传输距离，因
IC卡无线远传智能防盗燃气表的原理及设计 今天为大家介绍一项国家授权发明授权专利——IC卡无线远传智能防盗燃气表。该专利由欧福数控技术（大连）有限公司申请，并于2016年1月13日获得授权公告。背景技术目前，燃气表抄表共经历了这么几个过程：普通式人员抄表、IC卡式预付费表、有线短距离抄表，到现在的无线集中抄表和无线远程抄表。但是这几个阶段都存在或多或少的问题， 比如说普通式人员抄表，因为民用燃气表都安装在用户的厨房，查抄需要入户，而入户难成了燃气企业最为头疼的事情，因此造成了大量的拖欠费问题；IC卡式预付费表，不用入户抄表，用 户交费为表充值，然后开阀使用，当余量为零时自动关阀，迫使用户购买用量，解决了拖欠费和入户难的问题。但是这样的做法却导致不法分子开始“改造”燃气表，给燃气企业带来防盗问题。 还有公司使用锁闭阀，锁闭阀是一种利用专门的钥匙才能关闭或打开阀门的产品，因为用户不能关闭阀门，发现漏气现象也只能等到燃气公司人员的到来，酿成很多事故；还有一种是电子封签，此电子封签是一个纽扣大小的透明柱体，为市场购买，流通性很大，制作厂家较多，很容易复制。 鉴于已有技术存在的缺陷，本发明的目的是要提供一种有效解决上述问题的IC卡无线远传智能防盗燃气表，该燃气表能够有效解决用户盗气监管困难、入户抄表困难等多种问题。发明内容本项发明具体的说是涉及一种IC卡无线远传智能防盗燃气表。它在原有的煤气表基础上设置一防盗结构，且与控制线路板连接成闭合回路，在下底壳上设置有用于穿插固定防盗金属线的隔离柱。在读数窗口加装导电玻璃，且导电玻璃通过引脚与控制线路板连接成闭合回路，当回路一旦断路即触动控制线路板内的主控制芯片控制煤气阀门关断，并记录信息通过无线发送模块及时发送盗用信息。
IC卡智能燃气表 产品名称：IC卡智能燃气表 产品特点： ※控制器采用新一代的Microchip芯片，集成度更高、功耗更低、性能更稳定。 ※取样器的专利设计彻底解决了IC卡表电磁干扰的难题。 ※具备条形码功能，帮助客户提升质量追溯、信息管理。 ※带通讯接口，实现软件在线升级。 ※迷宫式设计，防护性能好。 产品简介： IC卡智能燃气表是在传统膜式燃气表的基础上增加了公司自行研发的嵌入式软件及电子控制器、阀门及计数采样器，具有预付费功能的智能计量仪表。用户只需拿IC卡到燃气公司营业网点或已开通的各商业银行网点购气，再将购气后的IC卡插入燃气表，气表便显示所购气量并开始供气。当剩余气量不足设定 值后，该表会自动提示用户再次购气。公司依靠强大的研发、设计能力，不断开发出新产品满足客户需求。IC卡燃气收费管理系统 产品名称：IC卡燃气收费管理系统 产品简介：
IC卡燃气收费管理系统是由IC卡智能燃气表、系统管理软件、基于第三方代收费软件等组成。该系统具备开放式软件架构，采用先进的动态数据加密技术，利用国内各大银行网点、连锁商超、自助终端实现了联网售气，方便了广大燃气用户缴费购气，提升了燃气公司信息化管理水平。 IC卡燃气收费管理系统拓扑图如下： 无线智能燃气表 产品名称：无线智能燃气表 产品特点： ※远程抄表监控 ※提高抄表效率 ※实现无卡预付 ※实现远程调价 ※实现阶梯气价 ※动态自动组网 产品简介：
无线智能燃气表是基于燃气公司的不同需求，以膜式燃气表为计量基表，加装微功率无线远传智能 控制模块，实现远距离用气数据抄收与控制。 无线燃气抄表系统 产品名称：无线燃气抄表系统 产品简介： 无线燃气抄表系统由具有无线自组网功能的智能燃气表、中继器、数据集中器、管理及控制软件以及手抄器等组成。日常使用过程中，当到了抄表周期的时候，无线智能燃气表沿着自动组网的链路逐级将数据自动发送给无线数据中继器，无线中继器将接收到的数据通过微功率无线发送给数据集中器，数据集中器通过GPRS/CDMA等移动网络发送给后台数据中心。燃气用户可以通过燃气公司的营业网点、银行托收、网上银行、手机支付等方式进行燃气费用的缴费。 该系统拓扑图如下： 远程燃气智能控制系统
智能IC卡燃气控制器设计毕业论文 前言： 随着城市燃气的发展，越来越多的家庭都用上了燃气。给生活带来了极大的方便。但是传统的燃气表都是由抄表员定期到家中读取燃气计量数据，再进行结算。这种低工作效率、工作量大、易出错、收费时间长的特点，限制了燃气管理的发展。在信息时代到来的今天，IC卡燃气表技术得到了迅速的发展，IC卡应用系统也得到了很大的发展。IC卡解决了上述问题，为我国燃气的发展指明了新的道路。[1] 1IC卡及燃气表的发展历史 1.1IC卡的发展历史 二十一世纪是知识经济和信息化的时代。集成电路卡（Integrated Circuit Cards，简称 IC卡）[2]，又名智能卡，是一种将存储有大量信息的芯片附着在基本介质上的一种卡。其特点是体积小、存储容量大、安全性高、使用方便等。IC卡从问世以来，经历了存储器卡、逻辑加密卡到CPU卡的发展过程。目前，各种类型的IC 卡已经广泛地应用在社会的各个领域。 1.2燃气表的发展历史 燃气表主要经历了湿式到机械皮膜式到新型燃气表的发展过程。其中新型燃 气表的典型代表是IC卡智能燃气表。 从1815年由英国工程师S·Clegg研制出第一台湿式煤气表至今，燃气计量设备经历了无数次的改进和完善，但家用燃气计量仍以皮膜表为主。虽然自它问世以来出现了很多形式和类型，但其计量原理基本没变。 原皮膜表均使用羊皮制膜，由于其本身的质量参差不齐或加工不均匀，而且还易干燥，所以这种皮膜表计量时易出现误差。自80年代中期，德国的皮膜式燃气表[3]开始使用合成橡胶膜，这种膜不会干燥，测量精确，而且延长整块表的使用寿命。为此德国联邦标准局规定，自1991年起全国围使用的家用皮膜表必须采用合成橡胶膜。2IC卡及燃气表的现状 2.1IC卡的国外现状 ①国外IC卡应用概况 lC卡自20世纪70年代问世以来，在近30年的时间里发展迅速。国际上IC 卡的发行量从1992年的2．6亿发展到2000年的20．6亿。各地区市场份额为：亚洲占30％，欧洲占40％，北美占12％，南美占10％，其他国家占8％；按应用类别来看，其中卡占57．86％，SIM卡占17．97％，金融卡占11．20％，其他占12．97％。目前，国际上IC卡的应用已经进入高速发展时期。 ②国IC卡应用概况 IC卡进入我国的时间较晚，应用由银行卡起步，而非银行卡的应用后来居上，
燃气表基础知识
一、膜式燃气表的“G2.5”是什么意思？它的流量范围多大？ 膜式煤气表的型号是G2.5。“G”为煤气-英文Gas的字头，“2.5”为煤气表的规格，一般是该规格煤气表的公称流量。即流量为每小时2.5立方米（m3/h）。但它的最大流）4 m3/h,最小流量(Qmin)0.025 m3/h。 量是（Q max 二、试说明膜式燃气表的工作原理。 膜式燃气表是一种自动机械仪表，皮膜运动的推动力是依靠燃气表进出口处的气体压力差。它的源动力是由高于常压的被测气体进入皮膜的一侧内腔所产生的压强，推动皮膜向另一侧移动而产生推动力（也就是皮膜所牵动的皮膜转轴原地转动的扭距），当皮膜移动到另一侧的极限（也就是通常说的死点）的位置时，力矩不再产生能让皮膜返回来的力，这就需要第二个皮膜相继产生同样的力来带动第一个皮膜返回移动，同时第一个皮膜的出气口变成进气口，进气口变出气口。此时第一个皮膜可做返回运动，当第二个皮膜达到极限位置时，也可带动第二个皮膜产生返回的力。两个皮膜相互作用牵动的皮膜转轴做往复摆动，通过皮膜摆杆，皮膜摇杆及连杆去牵动一个共同的曲柄，当曲柄接收到的扭距相差一定的相位（90度）时，就能做到连续转动，并由曲柄带动转阀连续运动，并按一定的方式改变皮膜模腔所对应的进出气口的方向和带动计数装置，从而达到连续自动计量的目的。 三、说明“回转体积”的概念，它与计数装置是如何达到同步的？ 当膜式煤气表中的两个皮膜都作了一次往复运动，曲柄旋转一周时所通过出气口排出的气体体积量称做“回转体积”。一回转体积量的气体是通过曲柄的转动、再经过中间一些轴与齿轮去拨动计数装置的,就是这样传递出来的。计数装置上有小数位(升位)，一般是由个位、十位、百位组成，一回转体积和第一位小数位是不大可能相等或成整倍的，中间需要用齿轮或加有蜗轮付的变比来达到一致的，也就是说用不同齿的齿轮来调整回转体积与计数装置的进位来达到同步的。 四、皮膜的作用是什么？对它有哪些要求？ 在封闭的计量室里的皮膜一侧充进气体、另一侧排出气体并通过皮膜带动连杆汇交力系，将气体的回转量传到计数装置上，达到计量的目的。它是煤气表中的关键部件。对它要求：质地柔软，翻转省力；耐磨耐折；在使用的压力范围内，不伸长变形；不透气；耐煤气腐蚀等。 五、滑阀与阀座是做什么用的？对它有哪些要求？（气路分配系统）
民用IC卡智能燃气表基本原理及计量传感器简介 2010-8-25郭延宏 分享到： QQ空间新浪微博开心网人人网 民用智能燃气表是一种利用现代微电子技术、现代传感器技术、及控制技术对用气量进行计量并进行用气控制、数据传递及结算交易的新型燃气表。具有计量准确，性能可靠，使用安全方便等特点，作为民用燃气终端计量设备，可降低燃气企业经营管理成本，有效提高供气企业的信息化和科学化管理水平。 民用智能燃气表按气量输入方式有接触式和非接触式，按显示方式有单显表、双显表，按控制阀门安装位置分一体式和分体式，按数据传输方式有无线远传式和有线集抄式，按数据卡分有逻辑加密卡和CPU卡等，其计量工作原理大致相同，均由基表、采样部件（传感器）、信息载体（如IC卡、CPU卡、无线等）、计量电路、主电路控制系统以及气路通断控制电机阀、显示提示装置及电源（电池）等组成。下面以IC卡智能燃气表为例介绍其基本工作原理： 一、IC卡燃气表的硬件部分及作用： 1、基表：燃气流量的原始计量器，智能燃气表的计量精度主要由基表来保证，民用智能燃气表一般选用符合GB/T6968-1997《膜式煤气表》规定的B级皮膜表作为基准计量器。 2、控制器：控制器一般由计量传感器电路、微功耗单片机、微功耗阀门、电压测试电路、防窃气电路等部分组成(如图所示)。具有精确记数功能、功能卡传输媒介功能、阀门自动处理功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电处理功能、数据下载功能、数据显示与声音提示功能等。采用单片机对传感器的脉冲进行计量、分析处理，并驱动相应的部件进行控制。主要包括CPU、读写卡接口、显示、计数等辅助部件，是IC卡燃气表的核心设备。 3、控制阀：在控制电路的驱动下控制燃气的通断。主要分电磁阀和电机阀：电磁阀主要在早期分体式产品上采用，由电磁线圈产生的磁力来控制阀门的开启或闭合，存在抗干扰能力差，阀门动作瞬间电流大，阀门动作不到位，体积较大，易人为破坏等问题。电机阀由直流电机来控制阀门的开启或闭合，具有抗干扰能力
北京燃气集团CPU卡燃气表及系统浅谈 作者：申云庭文章来源：北京燃气集团有限责任公司点击数： 1847 更新时间：2008-5-8 21:40:52 1概述 北京燃气集团现有人工煤气和天然气管道家庭用户180万，其中IC逻辑加密卡燃气表约20万户左右。目前每年新增用户约9万户。随着首都现代化的发展、人民生活的不断提高及燃气事业的发展等多方面的需求，北京燃气集团依照统一规划，按区域成片集中实施的方式对现有民用普通燃气表进行改造，预计10年内完成CPU卡燃气表更新改造工作。最终智能化燃气表用户数可能达到200多万户。民用燃气表的数字化、智能化、信息化正在成为当前与今后一个较长时期内发展的一个主流方向，并有可能逐步取代目前普通燃气表的主导地位。采用科技手段，改变传统的收费方式是解决目前查表收费中存在的一些难题，如查表人户不便，收费困难，人工费用投入高，收费单据处理流程中环节多且工作量大效率低等问题的一种较好的可行方式。 CPU卡燃气表项目是一个综合了计算机软硬件技术、网络通讯技术、智能卡技术、卡表生产制造、密钥保密安全技术等多个技术领域的系统工程项目。项目的目标是提升计量、收费、维修服务等管理水平；提高数据真实性、完整性、可靠性、及时性；增强查询、统计分析能力。现将从7个方面简述如下。 2 简述IC卡 2.1IC卡分类 IC卡又称集成电路卡(Integrated Circuit Card)。从数据信息传输接口方式划分，有接触式和非接触式两种；从卡的界面划分，有单界面和双界面两种形式；按卡的内部结构划分为三类，存储器卡：存储器卡是电擦除可编程只读存储器E2PROM，它仅有数据存储功能；逻辑加密卡：逻辑加密卡是由内低层次逻辑加密读写保护电路和电擦除可编程只读存储器E2PROM构成；智能卡(Smart Card)：俗称CPU卡，卡内包括中央微处理器、电擦除可编程只读存储器E2PROM、随机存储器RAM以及固化在芯片内的操作系统COS(Chip Operating System)。存储器又可以分成若干应用区，各分区可设置各自独立的访问权限，相互隔离，便于一卡多用。接触式IC卡主要遵循的国际标准为ISO-7816系列。非接触IC卡主要遵循的国际标准为ISO-14443系列。 CPU卡内COS操作系统(Chip Operating System)由传输管理、文件管理、安全体系、命令解释4个功能模块组成。读写操作、密钥管理都是通过卡内芯片操作系统COS监控、管理和执行，并受发卡方对卡片个人化时向卡内加载的密钥及安全认证机制的控制。
用户操作手册
目录 一、注意事项 (3) 二、安装与卸载 (3) 环境要求 (3) 安装 (3) 卸载 (6) 三、管理系统 (7) 进入系统 (7) 1．登录 (7) 2．串口连接 (8) 3．更改密码 (8) 4．注销/关闭系统 (9) 5．系统主界面 (9) 初始化设置 (10) 1 表类型参数 (10) 2 小区类型参数 (11) 3 卡类型参数设置 (11) 4 计费标准 (12) 系统菜单介绍 (13) <1> 系统： (13) <2> 业务： (14) <3> 卡操作： (21) <4> 查看： (22) <5> 报表： (22) <6> 系统设置： (22) <7> 数据库： (23)
一、注意事项 ●数据库安装申明 1、管理系统是单机版管理系统，系统在安装到计算机时数据库同时也已经安装到计算机，因此直接安装此管理系统即可。 2、管理系统最好不要安装在系统盘上。 ●数据安全 管理系统在实际运行中，可能因某些不确定因素而损坏，这些不确定因素包括：非法操作导致系统损坏、计算机病毒感染等等，所以在此有几点建议： 1、操作人员应正确的使用计算机，尽量避免非法操作而导致操作系统崩溃； 2、安装杀毒软件，以防止计算机感染病毒，造成系统损坏； 3、操作人员应该定期备份数据库，保持数据库的及时更新，以避免系统损坏时，无法重新恢复数据库，造成数据丢失。 4、有条件的话，可以将备份数据保存在U盘、移动硬盘或其它存储设备上，这样可以防止计算机硬盘设备意外损毁而造成用户数据永久丢失。 5、在进行读、写操作时，请正确放置卡，在读、写卡未完成期间，请不要取走卡，以免造成数据丢失或数据错误。 二、安装与卸载 ◆环境要求 软件可以安装于从Windows 2000到Windows XP等各种版本的Windows操作系统之上，对系统硬件也没有特殊的要求，但是系统的配置会影响到软件运行时的速度。 ◆安装 1、安装明华读卡器驱动程序， A、在光盘中找到明华读卡驱动程序。里面有三个文件 B、进入Driver setup文件，双击安装文件，出现如下画面：
智能IC卡燃气表毕业论文 智能IC卡燃气表的设计 摘要：本文设计的智能IC卡燃气表在对燃气流量控制的同时，又可以固定流量加以显示，而当流量小于某一值时，就报警。本设计采用MCS-51系列单片机中的89C51为CPU，当IC 卡插入后，燃气开通，传感器会将检测到的流量以电流的形式送入I /Ｖ变换器，得到相应的电压信号，该信号经A/D转换后，以数字量的形式存在于CPU单元中，该量与设定值一定存在差值，通过PID调节后，将信息送入CPU中，由他发出指令信号推动执行机构带动调节阀控制燃气流量的大小，如此反复多次控制后，最终可实现设计的相关参数。 关键词：IC卡单片机流量显示
目录 引言 (1) 第一章智能IC卡燃气表的总体设计方案及原理 (2) 1.1 IC卡燃气表的总体设计方案 (2) 1.1.1 系统总体的控制过程 (2) 1.1.2 智能IC卡燃气表的控制算法 (2) 1.2 智能IC卡燃气表的原理及功能 (3) 第二章智能IC卡燃气表系统的硬件组成 (4) 2.1 传感器的功能及其技术参数 (4) 2.2（RCV420）变换器的设计 (5) 2.3 A/D转换器的设计 (6) 2.4 TLC549与89C51芯片的连接方法 (6) 2.5 单片机的设计 (7) 2.5.1 89C51芯片及片内功能 (7) 2.5.2 89C51各引脚功能 (7) 2.5.3 89C51最小应用系统设计 .................................... 错误！未定义书签。 2.6 储存器的设计................................................... 错误！未定义书签。 2.6.1 AT24C02内部芯片结构及使用方法 ........................... 错误！未定义书签。 2.6.2 AT24C02与单片机的连接 .................................... 错误！未定义书签。 2.7 LED显示部分....................................... ........... 错误！未定义书签。 2.7.1 LED显示及显示器接口....................................... 错误！未定义书签。 2.7.2 单片机与显示器接口.......................................... 错误！未定义书签。 2.8 报警装置设置 ................................................. 错误！未定义书签。第三章智能IC卡燃气表的软件设计 . (10) 3.1 主程序 (10) 3.2 显示子程序 (11)