下载文档原格式
智能IC卡燃气表的设计与实现可行性研究报告
摘要
本文介绍了智能IC卡燃气表的可行性研究。
首先，介绍了智能IC卡
燃气表的发展历史和应用背景；其次，介绍了目前智能IC卡燃气表的发
展现状，包括其专利技术、结构设计、计算机应用等；最后，并结合智能
IC卡燃气表的应用需求，综合思考智能IC卡燃气表的可行性研究，以实
现更优秀的智能燃气表。
关键词：智能IC卡；燃气表；可行性研究
1.智能IC卡燃气表发展历史和应用背景
智能IC卡燃气表是20世纪90年代中期智能IC卡技术和燃气表技术
结合的一种新型仪表。
经过30年的发展，智能IC卡燃气表技术取得了长
足的进步。
同时，它的应用范围也不断扩大。
许多国家都已经开始使用智
能IC卡燃气表，替代传统电子燃气表，实现智能化、更加高效的燃气管
理工作。
智能IC卡燃气表的应用背景，是由于传统电子燃气表的计量效率低、漏量大、安全隐患大等不足，使得人们在燃气表的使用过程中出现了很多
问题。
为改善传统电子燃气表的不足，充分利用智能IC卡技术，可以把
燃气表转变成一种可智能化的设备，从而提高燃气表的计量效率与安全性，使燃气表能够更加有效地服务于工业和民用燃气表使用者。
>> 精准计量 智慧物联17该燃气表采用超低功耗的32位微控制器，根据用户管理需求进行设计、制造的一种智能预付费式流量计量仪表，该燃气表具有提示信息直观，控制功能齐全、安装使用方便等特点，适用于天然气和液化石油气的燃气计量和收费控制。
1 产品概述
3 安装尺寸
2 主要功能及特点
4 主要技术参数
钢壳
>> 精准计量 智慧物联 18
● 表具采用一卡一表方式，每张用户卡都有独立唯一的密钥
● 可设置最大允许购气量，避免用户大量囤积气量，降低燃气经营者因气价波动造成的损失● 可设置报警气量、预关阀气量参数，提示用户表内剩余气量不足，及时购买气量● 剩余气量不足、电池欠压等信息以中文方式提示，界面直观● 多功能按钮（选配），可实现信息查询、故障开阀等功能● 传感器计数双重机制并存，避免燃气计量损失，传感器故障检测● 数据存取经过多重认证，数据安全可靠● 静态功耗低，电池使用寿命长
● 控制模块密封处理、可有效防止厨房水汽、油烟的影响
● 支持5级阶梯模型，通过设定结算周期（如1个月），设定周期内不同使用量所对应的价格，实现在不同 用量下进行不同的价格金额扣费结算● 电子温补功能表具
单位：mm
IC 卡智能燃气表
IC 卡智能燃气表
钢壳
铝壳
130
168
M30 2-6g
228
定制可选
精巧型钢壳精巧型铝壳。
智能IC卡煤气表
荣思远;景新幸;王晓英
【期刊名称】《微计算机信息》
【年(卷),期】2007(023)014
【摘要】本文介绍了一种智能IC卡煤气表的设计方案,阐明了系统结构和各模块的功能.智能IC卡煤气表的硬件是由一个电源模块,可擦除只读存储器模块,IC卡模块,数字液晶模块和煤气传感器等模块组成,所有这些都是由一个单片机控制的.同时本文给出了软件的设计流程.
【总页数】3页(P96-97,72)
【作者】荣思远;景新幸;王晓英
【作者单位】541004,广西桂林,桂林电子科技大学;541004,广西桂林,桂林电子科技大学;541004,广西桂林,桂林电子科技大学
【正文语种】中文
【中图分类】TN402
【相关文献】
1.煤气表检定自动化的实现--介绍"钟罩式煤气表串联自动检定装置" [J], 罗元海;杨哲
2.智能IC卡煤气表 [J], 荣思远;景新幸;王晓英
3.智能IC卡水表的防攻击设计及推广智能IC卡水表的意义 [J], 徐小惠
4.提高煤气表首检的认识加强煤气表的监督管理 [J], 陈永利
5.武汉市煤气公司诉重庆检测仪表厂煤气表装配线技术转让合同、煤气表散件购销合同纠纷案 [J],
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
智能IC卡燃气表的设计与实现可行性研究报告一、研究背景随着城市化进程的加快，燃气作为人们生活中不可或缺的能源，需求量不断增加。
但传统的燃气表存在一些问题，如：缺乏实时监测、费用计算不准确等。
因此，设计智能IC卡燃气表，实现对燃气使用情况的监测与控制，具有重要的意义。
二、研究目的本研究旨在探讨智能IC卡燃气表的设计与实现可行性，为相关领域的发展提供参考。
具体目标包括：确定智能IC卡燃气表的关键功能、技术要点和设计流程，并分析实施该方案的可行性。
三、研究内容1.智能IC卡燃气表的功能需求根据用户需求和市场调研，确定智能IC卡燃气表的基本功能，如：远程抄表、自动充值、异常报警等。
2.智能IC卡燃气表的技术要点基于功能需求，选取适合的技术，如：通信技术、计算技术等，确保智能IC卡燃气表能够准确地进行远程控制和监测。
3.智能IC卡燃气表的设计流程分析智能IC卡燃气表的设计流程，包括：硬件设计、软件设计和通信设计等。
确保设计过程科学、合理，并满足功能需求。
4.实施智能IC卡燃气表方案的可行性分析从技术、经济、市场等多个方面进行可行性分析，评估智能IC卡燃气表方案的可行性。
包括成本、风险、市场前景等因素的考虑。
四、研究方法本研究将采用文献调研和实证研究相结合的方法，通过收集相关文献资料，了解智能IC卡燃气表的研究现状；并进行实验验证，通过实际操作，评估智能IC卡燃气表的性能和可行性。
五、研究计划1.第一阶段：调研智能IC卡燃气表的研究现状和发展趋势，明确本研究的目标和方法。
2.第二阶段：确定智能IC卡燃气表的功能需求和技术要点，初步设计智能IC卡燃气表的硬件和软件。
3.第三阶段：进行实验验证，评估智能IC卡燃气表的性能和可行性。
4.第四阶段：撰写研究报告，总结分析结果，提出改进和完善意见。
六、预期成果本研究将设计出一套可行的智能IC卡燃气表方案，并评估其可行性。
撰写研究报告，详细介绍智能IC卡燃气表的设计与实现可行性及其应用前景。
IC卡热量表的设计The Design and Implementation of IC Card Heat Meter(申请学士学位)专业：电气工程及其自动化本科生：指导教师：兰州交通大学二○一○年六月中文摘要在经济发达国家，户用热量表的应用已经相当广泛。
热量表作为供热公司与用暖用户之间收费的计量依据，不仅已被用户广泛接受，而且能明显地起到节能的作用。
对于改革开放的我国来说，依据国际惯例，供暖计量收费势在必行。
热量表的计量是手段，实现合理收费才是目的，采用预付费热量表是供暖体制改革的必然趋势。
目前市场上热量表产品种类繁多，但或多或少的存在各种问题。
本文研究了热量计量的科学方法，采用最新的元件和较为先进的电子技术，从软件和硬件不同方面系统的采取多种技术手段，精心设计，极大地降低了仪表的功耗，提高了仪表的测量精度，使仪表具有较高的可靠性，科学的计算用热量，为用暖用户与供热公司之间提供了准确的收费依据；具备预付费功能，从根本上解决供热公司供热收费难的问题。
同时针对市场上的众多预付费热量表的数据安全性不够理想的情况，从IC 卡密码安全、卡上数据加密、数据校验等几个方面进行深入工作，提出了一个新的“一卡一密、数据加密、双向鉴别”的综合数据安全方案，该方案简单实用、安全可靠，能有效防止系统数据遭受攻击，为IC卡预付费仪表提供了一个新的思路。
关键词：IC卡;热量表;低功耗;数据安全性;加密;鉴别;ABSTRACTIn economy-developed countries,residential heat meters have gained quit wide application.Heat meter,as the metering basis for collecting fees between heat supply companies and heat users,not only has been widely accepted by users,but also has performed a distinct function in economizing energy.As far as our reforming and opening country is concerned,according to international convention,heat-supplying charging by meter is imperative.Metering by heat meters is only a method,while realizing reasonable charging is our purpose.Fu-rthermore,the use of prepayment heat meters is the certain trend for heat system reform.Despite many kinds of heat meters available in current market,thereare different problems,more or less,in them.After making researches on the scientific methods of heat metering,we first usethe latest components and the comparatively advanced electronic technology,and then synthetically use many technique methods from different aspects of software and hardware,and finally make an elaborate design,which extremely reduces the efficiency cost of the meter,promotes the measuring precision of the meter,and makes it have more reliability.On the other hand,the scientific nature of metering the heat used provides an accurate basis for collecting fees between heating users and heat supply companies;possessing the prepayment function essentially solves the difficult problem that heat supply companies collect heating fees.In the meanwhile,in view of the situation that the majority of the heat meters on the market haven’t solved the data security problem perfectly,we make a deep investigation from the password security of the IC card,encrypting and checking the data on the IC card,and several other topics.We then provide a novel comprehensive data security design scheme that characterized by“one password per card,data encrypting,and two-way recognizin g”.This scheme,simple and practical,safe and reliable,is able to effectively avoid the attacks on system data,and provide a new idea for the IC card prepayment meters.Key words:IC card heat meter;low efficiency costdata securities ; encrypting ;recognizing.目录第一章绪言••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1 1.1课题背景、内容和意义•11.2本论文的主要研究工作和创新之处•11.3本文结构••1第二章IC卡热量表总体结构••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3 2.1原理••32.1.1热量计算原理•••32.1.2 IC卡热量表工作原理•••32.2 IC卡热量表总体结构•42.2.1流量传感器•••42.2.2温度传感器•••52.2.3电动阀•••52.2.4 CPU及其他元器件•••62.2.5 IC卡•••62.2.6供电方式…•••6第三章硬件部分•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••8 3.1 CPU•83.1.1低功耗的实现：快速起动和省电模式••103.1.2强大的处理能力•••133.1.3片内12 bit ADC•143.1.4 Flash存储器••153.1.5输入输出端口及中断••173.2温度测量电路•183.2.1温度测量电路原理••193.2.2线性校正•• (19)3.3流量传感器• (20)3.3.1技术参数••213.3.2工作原理••213.3.3防窃热功能••213.4 LCD液晶显示•223.5供电系统和节电方式• (22)3.5.1采用LI/SOCL2高能电池供电••23 3.5.2运放电路的电源控制•• (24)3.6电动阀驱动•253.7 IC卡及接口电路•263.7.1 SLE4442卡••263.7.2 IC卡接口电路••27第四章软件部分••••••••••••••••••••••••••••••••••••••29 4.1系统概述•304.2睡眠及唤醒•314.3 A/D转换子程序• (33)4.4 FLASH信息存储器的改写•354.5 LCD液晶显示子程序•384.6按键处理子程序•41第五章结束语••••••••••••••••••••••••••••••••••••••43 参考文献••••••••••••••••••••••••••••••••••••••44致谢••••••••••••••••••••••••••••••••••••••45第一章绪言1.1课题背景、内容和意义在经济发达国家，户用热量表的应用已经相当广泛。
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。
项目六IC卡智能煤气表项目内容近年来IC卡产业在中国迅速兴起，对水、电、气、热进行预收费的IC卡预付费表及计算机管理系统相继研制出来，并投入使用。
IC卡智能燃气表首先通过流量计中的磁敏元件干簧管，将气量转换为电脉冲信号，脉冲信号经整形、光电耦合隔离后输入到单片机进行计量。
用户到燃气公司各收费管理站交费购气，回来后把存储燃气量的IC卡插入用户了IC卡智能燃气表中，单片机控制系统经密码比较有效后读取气量，开启电机阀允许用户用气，同时将IC卡清零。
随着用户用气，非易失存储器中的气量减少，在气量被用完之前，系统将提示用户续卡。
它综合了串行接口通信技术、存储器扩展、输入输出接口扩展等技术。
IC卡智能燃气表的硬件组成结构如图所示，其中包括主控MCU 芯片、燃气采集电路、电机阀控制电路、LCD显示与声光报警电路、电源保护及欠压检测电路、E2PROM及看门狗等。
能力目标：课题1串行口基本知识课题2串行口的应用技术课题3存储器扩展课题4输入输出接口扩展课题5可编程接口8255A(一)课题6可编程接口8255A(二)实践演练：1．通过IC卡智能煤气表项目，来掌握单片机应用系统总线的组成、存储器的扩展、I/O接口的扩展、8255A芯片的结构、功能、控制字及其与单片机的接口及程序设计方法。
2．亲自进行简单IC卡表硬件的设计、软件的调试，进行线路板的焊接。
3．通过该项目的训练，提高学生的实际动手操作能力，养成学生的工程道德观念，建立工程敬业精神和团队合作精神。
项目六课题1串行口基本知识一、知识要点了解单片机串行通信的基本概念、波特率以及数据校验方法。
掌握串行通信接口以及工作方式。
二、能力训练通过实践，来了解单片机串行通信的基本知识以及工作方式。
三、课题内容1、通信的基本概念微机与外部信息交换称为通信1）．串行通信：数据１位１位顺序传送，串行通信借助于串行输入／输出接口实现：只要一条传输线2）．串行通信的基本方式：串行通信分为两种基本方式：异步通信和同步通信（1）异步通信这种方式在传送数据时，用一个起始位表示一个字符的开始，用一个停止位表示字符的结束，由起始位到停止位的所有位构成一个字符的全部信息称为一帧。
每人选择一个题目，也可以自己根据兴趣确定题目。
题目确定后中途不得随意更改题目。
1.智能压力传感器系统设计2.液位控制系统设计3.基于单片机控制的数字气压计的设计与实现4.家庭防盗系统的设计与制作5.在单片机系统中实现SCR（可控硅）过零控制6.微电阻测量系统设计7.基于单片机的电子式转速里程表的设计8.基于GSM短信模块的家庭防盗报警系统9.公交车汉字显示系统设计10.基于单片机的智能火灾报警系统设计11.无刷直流电机数字控制系统的研究与设计12.稳压电源的设计与制作13.线性直流稳压电源的设计14.IC卡读/写器的设计15.基于I2C总线气体检测系统的设计16.模拟量处理为数字量红外语音传输接收系统的设计17.电话远程监控系统的研究与制作18.串级控制系统设计19.分立式生活环境表的研究与制作(多功能电子万年历)20.全自动汽车模型的制作21.智能红外遥控暖风机设计22.基于单片控制的交流调速设计23.基于单片机的多点无线温度监控系统设计24.蔬菜公司恒温库微机监控系统设计25.数字触发提升机控制系统设计26.农业大棚温湿度自动检测系统设计27.无人监守点滴自动监控系统的设计28.智能豆浆机的设计29.基于AT89C51单片机的步进电机控制系统设计30.仓储用多点温湿度测量系统设计31.基于DS18B20的多点温度巡回检测系统的设计32.计数及数码显示电路的设计制作33.锅炉控制系统的研究与设计34.基于单片机的短信收发系统设计35.红外快速检测人体温度装置的设计与研制36.IC卡预付费煤气表的设计37.基于单片机的电子音乐门铃的设计38.基于单片机的简易GPS定位信息显示系统设计39.基于单片机的简单数字采集系统设计40.总线式智能PID控制仪41.自动售报机的设计42.空调温度控制单元的设计43.锅炉汽包水位控制系统设计45.大容量电机的温度保护电路设计46.基于AT89C51单片机的号音自动播放器设计47.家用豆浆机全自动控制装置设计48.模糊PID控制器的研究及应用49.基于单片机防盗报警系统的设计50.基于MAX134与单片机的数字万用表设计51.数字式超声波水位控制器的设计52.基于单片机89C52的啤酒发酵温控系统设计53.智能型客车超载检测系统的设计54.直流机组电动机设计55.龙门刨床驱动系统的设计56.基于MP3格式的单片机音乐播放系统设计57.基于单片机的IC卡智能水表控制系统设计58.基于单片机的金属探测器设计59.自动剪板机单片机控制系统设计60.无线比例电机转速遥控器的设计61.简易数字电子称设计62.铅酸蓄电池自动充电器设计63.单片机与计算机USB通信接口设计64.新型洗浴器控制器设计65.现场总线控制系统设计66.加热炉自动控制系统设计67.电子风压表设计68.数字电压表设计69.计算器模拟系统设计70.电子万年历设计71.智能饮水机控制系统72.基于单片机的音乐喷泉控制系统设计73.感应式门铃的设计与制作74.电动车三段式充电器75.公交车站自动报站器的设计76.金属探测器设计77.单片机微型打印机驱动设计78.基于单片机对氧气浓度检测控制系统设计79.基于IC卡的楼宇门禁系统的设计80.银行自动报警系统设计81.单片机控制电梯系统的设计82.电气火灾自动保护型断路器的设计83.基于单片机的鸡雏恒温孵化器的设计84.基于单片机步进电机控制系统设计85.多路数据采集系统的设计86.自动存包柜的设计87.图书馆照明控制系统设计89.基于单片机的病床呼叫控制系统设计90.红外测温仪设计91.红外报警器设计与实现92.基于单片机的自行车测速系统设计93.智能家居系统CAN总线通信模块设计94.小型风光互补路灯控制器设计95.基于MCS-51单片机的高精度数字测相装置的设计96.基于单片机的火灾自动报警系统97.基于单片机的电动车跷跷板设计98.智能消毒柜控制系统设计99.自动太阳光追踪器设计100.利用AT89C5单片机节日彩灯设计101.小型触摸式防盗报警器设计102.出租车计价器设计103.数控直流稳压电源设计104.数字电度表设计(具有远程抄表功能)105.双闭环PWM直流调速虚拟实验系统的开发106.基于单片机的温室电炉的控制系统设计107.烤箱温度控制系统设计108.基于单片机的IC卡门禁系统设计109.压阻式传感器在压力方面的技术应用110.单片机控制的三相全控桥触发系统设计111.IC卡智能燃气表的研制112.单片机的语音存储与重放的研究113.基于单片机的电器遥控器的设计114.基于单片机的红外遥控开关设计115.基于单片机的火灾报警器设计116.红外遥控电源开关设计117.全数字控制稳压电源设计118.镍镉电池智能充电器的设计119.红外线空调智能控制器的设计120.基于AT89C51的电话远程控制系统121.基于单片机的数字频率计的设计122.基于数字温度计的多点温度检测系统123.家用可燃气体报警器的设计124.红外遥控密码锁的设计125.简易无线对讲机电路设计126.甲醛气体浓度检测与报警电路的设计127.基于单片机的水温控制系统设计128.设施环境中二氧化碳检测电路设计129.基于单片机的音乐合成器设计130.基于单片机的家用智能总线式开关设计131.病房呼叫系统设计132.单片机打铃系统设计133.智能散热器控制器的设计134.电子体温计的设计135.基于单片机的超声波测距系统的设计136.基于单片机的易燃易爆气体监测仪设计137.基于单片机的电话远程控制家用电器系统设计138.基于单片机的交通信号灯控制电路设计139.单片机的数字温度计设计140.基于单片机的可编程多功能电子定时器设计141.基于单片机的空调温度控制器设计142.数字人体心率检测仪的设计143.基于单片机的室内一氧化碳监测及报警系统的研究144.基于单片机的数控稳压电源的设计145.原油含水率检测电路设计146.基于USB接口的数据采集系统设计与实现147.基于单片机的简易智能小车的设计148.基于单片机的脉象信号采集系统设计149.一种斩控式交流电子调压器设计150.通信用开关电源的设计151.鸡舍灯光控制器设计152.三相电机的保护控制系统的分析与研究153.高精度电容电感测量系统设计154.超声波测距语音提示系统的研究155.基于无线传输技术的室温控制系统设计156.基于微控制器的电容器储能放电系统设计157.基于单片机的语音提示测温系统的研究158.基于单片机的数字电压表的设计159.基于SPI通信方式的多道信号采集器设计160.恒温箱温度控制系统设计161.水塔智能水位控制系统设计162.数字流量计设计163.简易无线电遥控系统设计164.基于51单片机的LED点阵显示屏系统的设计165.微机控制的顺序控制系统设计166.汽车倒车测距仪设计167.机械手专用控制器的设计；168.家用电热淋浴器控制器的设计；169.公共场所安全报警系统设计；170.微型机控制的自动钻床系统设计；171.交通灯控制系统设计；172.小型自动售货机计算可控制系统设计；173.多功能密码锁设计；174.微型计算机退火炉温度控制系统设计；175.微机控制的顺序控制系统设计；176.花样跑马灯霓虹灯设计；177.多路压力采集系统设计；178.LED点阵显示器设计；179.数字音乐盒的设计180.基于单片机的直流电动机控制器设计；181.CAN总线节点设计；182.智能洗衣机控制器设计；183.智能电饭煲控制器设计；184.全双工串口通信设计；185.智能电子钟（LCD显示）设计186.秒表设计187.定时闹钟设计188.音乐倒数计数器设计189.基于数字温度传感器的数字温度计设计190.基于热敏电阻的数字温度计设计191.单片机控制步进电机设计192.波形发生器设计193.电容、电阻参数单片机测试系统的设计194.数字频率计195.8位竞赛抢答器的设计196.单词记忆测试器程序设计197.可编程作息时间控制器设计198.节日彩灯控制器的设计199.双机之间CAN总线串行通信设计200.电子琴设计。
0 引言作为“金卡工程”主导的IC卡，是一种包含了微电子技术和计算机技术的高科技产品，是当今世界科技发展的必然趋势，是IC智能卡的过渡产品。
IC卡的优越性有：容量大，可靠性高,抗电磁干扰，抗恶劣使用环境，保密性高，芯片上集成了复杂的密码验证与身份鉴别逻辑，对卡上的数据不能任意读/写，信息保存期长，读写方便，读写次数可高达10万次以上。
但IC卡本身并不能单独直接使用，只能将IC卡与其它电子设备(如煤气表)结台起来，才能共同构成满足某种社会需要的应用系统。
现在城市管道煤气已经基本普及，煤气用户的数量也随之有了很大的增长。
作为煤气计费依据的煤气表数量与日俱增，有的城市达几十万甚至上百万用户。
面对如此庞大的煤气表用户，抄表、收费工作将是一项十分繁琐的工作，同时由于用户各种客观情况的存在，例如生活水平、居住环境、生活习惯等不一样，给收费工作带来了很大的困难。
针对这种现状，设计的IC卡智能煤气表，可以很好的解决传统仪表的抄表和收费等问题。
该表实现了先进的IC卡计费功能，并且具备完善的防作弊功能。
采用了多种方法提高该表在实用中的可靠性。
设置了可燃气报警功能，提高了用户用气的安全性。
1 概论1.1 选题背景随着人们生活水平的提高和环保意识的加强，日常做饭用的燃料已经从木柴、煤等资源浪费严重，污染严重的常规能源转变为使用天然气和煤气，甚至是电等清洁能源了。
在这里煤气表就要发挥其作用了。
机械计数器显示的煤气表已经使用了近一个世纪。
煤气抄表是煤气行业管理和收费的一个重要环节，长期以来，国内一直采用人工抄表。
近年来民用管道煤气（天然气）事业的迅猛发展，煤气用户的增加，煤气的供应量也越来越大。
人口稠密和高层居民住宅不断增加，使得传统的人工抄表显得力不从心。
因此，煤气表的收费问题一直困扰着煤气行业的管理者。
就目前煤气公司运行的管理方式来看，仍然是煤气用户先用气，后收费。
在本月底或下月初由各服务站的收费人员去收取煤气费。
这种收费方式的优点就是可以定期检查用户室内的煤气设施，杜绝跑、漏气的事故隐患，确保安全供气。
但同时也存在着以下一些问题：1）入户难：由于居民生活水平的提高、家庭财产价值越来越高、越来越重视隐私权等原因，用户不希望被人打扰；同时入户抄表只能在早、晚居民休息时间，抄表人员实际可利用抄表时间较短，因而使抄表率、收费率达到专业公司要求很难，燃气费漏抄、欠收、漏收严重，实际收费远低于统计值，费用流失严重。
2）管理费用开资过高：如10万户燃气用户，抄表和管理人员有40-60人，年费用需要近100万元。
特别是随着城市的发展，抄表收费问题更为突出，严重制约了供气公司的发展。
3）抄表劳动强度加大：抄表收费人员工作条件差、效率低、劳动强度大；由于楼层越来越高、各住户逐步装修，所以入户难，且只能在早、晚入户抄表收费；各地收费人员遭抢或犯罪分子冒充收费人员入室作案时有发生，影响社会安定；现行抄表收费大多是人工抄表、人工收费、手工结算，效率低、误差大，已不适应企业管理现代化的要求。
4）问题多：用户、收费人员窃气、作弊、拒交费用时有发生，造成各类费用不能及时准确的收缴。
签于人工收费存在的这些问题，近年来国内许多大专院校、科研所都在研制自动抄表系统和电脑收费管理系统，从而为我国的煤气行业抄表从人工到自动成为可能。
一些厂家的科技人员开发出一种新型的预收费IC卡智能煤气表，解决了现行收费方式中的入户难、先用气后收费等问题。
IC卡智能煤气表是近十几年发展起来的新型燃煤气表，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、流量监测等部分组成。
与传统的皮膜式燃煤气表相比，它更具备了精确计数功能、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[1]。
经过广大IC卡生产厂家多年的技术改进和革新，IC卡技术日益成熟，应用也越来越普及。
IC卡智能煤气表是今后的发展必然方向。
1.2 我国煤气计量技术的发展十几年前甚至现在，很多落后地区还是用最原始的抄表方式——“亲自登门拜访”。
传统的煤气表需要抄表人员定期挨家挨户抄取数据，结算出费用后，再到各家索取，误差大、统计工作量大，人为的错误给物业管理和用户带来极大不便。
随着城市燃气的发展以及人民生活水平的提高，燃气民用户数量逐年增加。
抄表难、收费难困扰着众多的煤气公司。
抄表人员的不断增加提高了燃气公司的经营成本，也给管理带来许多麻烦。
在上个世纪八十年代，随着微电子技术的发展，新型电子载体相继面世，家用煤气表的计量方式出现了许多新的方法，例如采用电话网抄表，通过电视电缆、甚至电力线载波抄表，利用无线电数传抄表，发展磁卡煤气表等。
但九十年代初，因磁卡的信息容量小，容易被复制等原因而逐渐被IC卡所取代，于是IC卡燃气表应运而生。
这些方法旨在避免原进户抄表的一系列弊端；实现预收费；便于查找用户挡案等方面，获得较好的经济效益和社会效益[2]。
“大力推进国民经济和社会信息化，是覆盖现代化建设全局的战略举措。
以信息化带动工业化，发挥后发优势，实现社会生产力的跨越式发展。
”这是国家对信息化建设的总方针，这也是政府要大力提倡和推进行业信息化建设的目的所在。
作为建设行业信息化建设的重要组成部分——建设事业IC卡的推广与应用，是我们在新世纪所面临的重要工作和应用技术发展方向之一[3]。
作为电子信息技术的组成部分——IC卡技术和产品，是推进行业信息化，特别是城市的公用事业信息化的重要手段和应用方向。
积极推进IC卡技术在城市公用事业中的应用一直是我们积极倡导和努力推进的新技术应用方向。
2000年以后，随着IC卡智能煤气表国家行业标准的颁布和关键部件的成熟，一体化IC卡智能煤气表迅速推到市场。
一体化IC卡智能表采用系统设计，阀门装在膜式表里面，从外面看没有任何引线，外观浑然一体，检测和安装都十分方便。
但对部件和整机的可靠性提出了更高的要求。
由于IC卡智能煤气表实现了先交费后用气，解决了燃气公司收费难的一大顽疾，同时根除了抄表预约、抄表难的困扰，降低了经营成本，提高了燃气公司的管理水平和办事效率，加速了资金的流通周转，同时也保证了用户用气的安全性和合理性，增强了透明度[4]。
建设部作为行业主管部门，在《2000年小康型城乡住宅科技产业工程示范小区规划设计导则》中，明确提出要求彻底解决入室抄表问题。
在《中国城市燃气行业2000年技术进步发展规划》中更是明确提出：要在2000年逐步解决燃气入室抄表收费问题，并指出：这既是社会文明的需要，也是燃气部门改善传统的经营方式，适应社会主义市场经济的需要。
按照建设部2003年建科函242号《关于建设事业IC卡五年发展规划的通知》中指出：“在供水、燃气、供热行业实现IC卡率先的比例应达到全国表具使用量的15％”，截止2003年，据统计在全国300多个城市中，IC卡表的使用总量达到了400万台。
随着西气东输工程的顺利完工，在全国将会出现新一轮的管道用气发展高潮。
由于预付费IC卡在技术上的更新，质量上的进步，售后服务上的不断完善，IC卡表将形成一个巨大的市场。
现阶段我国拟采用IC卡智能煤气表比较合适，其发展势头迅猛，锐不可当。
1.3 国外煤气计量技术的发展在过去的150年里，煤气界一直使用机械膜式煤气表来测量用户所使用的煤气量。
这种煤气表的操作原理同一对真空膜盒一样，打开让一定数量的煤气进入然后关闭，表上就会记录下使用的数量单位。
英国和海外一些国家的煤气消费家庭以及绝大多数商业区、工业区均使用膜式煤气表，仅个别大型工业煤气消费用户使用循环变容或涡轮式机械煤气表，但占得比例很小。
然而，在膜式煤气表的基本功能多年来无变化的同时，电子仪器的应用却得到广泛的发展并不断扩大信息及服务范围。
人们想摆脱传统煤气表的主要动力产生于本世纪80年代。
当时的住宅建设者们开始越来越喜欢全电子家庭。
他们说这是因为煤气表太笨太难看了。
作为对来自市场这些征兆的反应，英国煤气公司组成了一个工作组来评价某些技术方案。
鉴于需要改进工作和精度、降低成本并与未来的自动读表相衔接，工作小组得出的结论是新型的煤气表应该是电子的。
1987年，英国煤气公司举办了有35本国及海外煤气仪表制造商参加的研讨会，并提出需要生产一种技术性能特别精确的新型煤气表。
新型煤气表应设计得象标准建房用砖那样大小的尺寸，在成本不高于膜式煤气表的前提下，性能至少应与其相等。
另外对于表的精度要求还应考虑到煤气温度的影响、与新型表读出技术兼容和采用标准设计以便能与辅助设备（调节器、控制器）相匹配。
在英国煤气公司进行大量实验室试验和现场试验的基础上，英国各煤气用户现已选用新型的超声煤气表来取代现行的膜式煤气表。
与此同时，国外的其他国家也在进行电子煤气表的研究。
法国的施伦堡研究中心在试验利用超声、射流和硅传感器的电子煤气表。
日本的主要煤气供应公司所进行的研究侧重于射流煤气表，而美国的研究则集中在新式容积膜式煤气表和射流振荡器上。
在英国煤气用户中广泛使用的还有电子预付费煤气表。
增加标准膜式煤气表的电子功能，不仅能使其与自动读表系统联网，而且也能使它们提供各种信息和服务。
初始阶段的预付费煤气表是用硬币来操作，后来为防盗起见改用塑料辅币来代替硬币。
最近又研制出一种完善的、可靠的、经济的电子辅币煤气表称作定额系统。
该系统使用一种精制卡将赊账额由煤气的“出售点”（煤气站、邮局或商店）转给用户的煤气表。
精制卡比信用卡稍厚一点，含有一个微处理器，载有一定的信息。
因此能沟通用户表与煤气付费点之间的联系。
从19世纪以来，传统的计量技术没有多少改变，而采用先进的仪表读出技术的新型超声煤气表的问世，却改变了全球煤气行业的这一现状。
英国煤气公司的新型电子煤气表和电子预付费煤气表改变了传统的煤气计量技术，是一个重大突破。
2IC卡智能煤气表的设计方案随着现代微电子技术的迅速发展以及单片机技术的日趋成熟，在新型煤气表的开发设计中使用微电子技术，以单片机为处理核心实现流量数据的采集与累加已经成为一种趋势。
普遍的设计思想为：将机械信号转化电子信号，通过数据采集接口传递到单片机控制系统。
现有的IC卡煤气表从可靠、实用、成本控制等方面综合考虑，一般都采用普通的干电池作为供电的电源，但是普通的干电池电量有限，因此，如何解决系统的功耗问题，降低系统的整体功耗，是系统得以真正实用的关键问题。
由于IC卡煤气表系统直接安装在用户家中，因此存在各种电磁干扰[5]。
同时，系统本身也有执行机构电磁阀，本身就是很大的电磁干扰源，所以，如何提高系统的抗干扰能力，包括软件和硬件抗干扰措施，使系统可靠、安全，是整个IC卡煤气表系统设计中所要重点考虑的问题之一。
2.1 IC卡智能煤气表的工作原理IC卡智能煤气表是在普通煤气表的基础上再加上电子控制器、一个阀门以及在机械计数器的某一位字轮处加一个取样用脉冲发生器(如光-电干簧管、霍尔元件等)。
