摘 要：本文針對目前燃氣計費管理系統中普遍存在的控制不穩定、可擴展性差、造價過高、功能不全面以及設計不規范等問題，采用遠程通訊控制、彈片機控制以及上、下位機通訊的方式實現時時控制執行機構的方法，按照國家金卡工程的設計規范，設計出高效率、功能強大、可自主二次開發、并且具有較高的性能價格比的網絡計費管理系統。該系統可直接納入金卡工程管理系統，為我國實現燃氣網絡管理提供了一個良好的解決方案。
關鍵詞：IC卡 網絡 燃氣
1引言
隨著人們生活水平的日益提高，煤氣、天然氣已經成為人們日常生活中的主要燃料，隨之而來的，人們對煤氣、天然氣的計費、管理要求也在逐漸提高。人工計費管理中工作人員數量多，工作效率低下，在抄表收費的過程中經常會出現誤抄、估抄、漏抄、欠收和對用戶正常生活的干擾等現象。如何能夠既節省人力、物力，同時又能夠準確、快捷、方便地對煤氣、天然氣實現統一管理已經成為一個亟待解決的問題。在計算機正逐漸走入平常百姓家的今天，在計算機網絡正在蓬勃發展的今天，運用計算機網絡實現對燃氣管道的計費管理成為解決問題的最佳方案。
目前，在社會上有很多種解決燃氣管理計費系統，但是結果都不十分令人滿意。總起來看存在這樣幾個問題：
(1)使用電子閥門控制開關存在著經常無法按照指令實現正常開啟的功能，經常出現漏氣的現。
(2)整個計費系統及硬件綜合在一起的造價太高，影響在我們這樣的發展中國家的推廣。
(3)目前使用的管理系統普遍都擁有自己的規范，與金卡工程的管理規范有出入，而且可擴展性差，不能進行二次開發。
正是根據以上大多數產品所普遍存在的問題，我們經過仔細研究，幾經試驗，終于開發出TDJ管道燃氣IC卡自動計費管理系統，可以完全解決以上的問題。
2系統功能
該系統具有以下幾點功能：
(1)自動計費：控制閥自動開啟或關閉，液晶顯示器顯示燃氣使用數量，預告IC卡購氣余額。
(2)累計購氣數量：剩余與新購氣數量自動累加。
(3)預報購氣：從購氣量剩下6立方米時開始，每使用1立方米鳴笛一次，提示用戶購氣。
(4)當電池電量不足時：液晶顯示器顯示低電壓，并鳴笛提示。
(5)外電池需要更換時由內電池供電，保證不間斷供氣。
(6)自動報警及泄漏報警：內電池耗盡、購氣量耗盡，報警后自動停止供氣，直至更換新電池和插入新購IC卡，方能自動恢復供氣，還具備燃氣泄漏報警切斷功能，如果有燃氣泄漏，系統經自動報警并切斷控制閥。
(7)防偽防盜：如插入偽卡或拆卸破壞表體的任何部件，控制閥將自動關閉，停止供氣；只能由管理人員使用專用電子鑰匙開啟，才能恢復供氣。
(8)微機管理：使用微機管理系統進行：用戶管理、銷售情況走勢、異常分析、數據維護、統計報表；購卡、驗卡、加密、補卡、通過銀行代收費等功能。
根據以上對管理系統功能的分析，采用了兩級計算機系統控制的形式，管理系統要采用PC586或以上機型實現網絡管理、通信；硬件系統采用以PIC單片機系統實現硬件控制。?
3硬件系統總體結構
硬件系統主要包括：電源部分、報警部分、電子鑰匙、PIC單片機、顯示器、存儲器、厚膜電路和表體等幾部分組成。硬件系統通過寫卡器與管理系統相連完成工作。其系統圖如圖1所示：
在硬件系統中，在單片機上我們采用了PIC單片機。它具有省電，低功耗、保密性好等特點，非常適合用在該系統中。
電源是電子類系統的能源所在，本系統采用內、外置雙電源，以外電源為主，提供系統的日常用電，當外電源沒有電需要更換時，由內置電源對系統供電，使整個系統始終保持不間斷供電；同時，雙回路電源采用了特殊的設計方法，在特殊情況下即使有巨大的電壓降產生，系統仍可保持恒定的電源。
電子鑰匙是在同類產品中獨特的一種設計方式，鑰匙上采用PIC單片機，用程序對系統中的單片機進行操作，改寫存儲器當中的內容，使之產生正確內容回送，達到開發的最終效果，實現鑰匙的功能。
與控制閥的接口電路使用的是厚膜電路。這個電路采用了普通的元器件，運用了特殊的設計方法，實現對控制閥的控制，厚膜具有信號穩定，造價低廉，功率強大的特點。
整個硬件系統的設置突出了：低造價、低功耗、系統穩定、保護措施完善的特點。?
4網絡管理部分
網絡的管理部分包括兩大部分：網絡管理系統和網絡查詢系統。分別采用了客戶機/服務器模式和瀏覽器/服務器模式。
4.1網絡管理系統
這套網絡管理系統的設計思想是面向對象的網絡編程思想。數據庫的后臺管理采用Microsoft SQL Server進行管理。在網絡結構方面遠程通訊采用通過調制解調器撥號上網或是DDN、X.25、ISDN，公司內部局域網則采用以太網等拓撲結構。
下面分別從設計思想，編程語言，數據庫管理和維護、網絡管理與結構這幾個方面對整個系統進行論述。
(1)設計思想
在設計上，針對客戶機/服務器模式，在編程方面采用客戶機與服務器分別編程共同完成任務的思想，在客戶機端主要是針對特殊命令特殊處理的方式，對于要求速度快，對系統數據影響不大并且可以在當地機完成的一些操作則把程序編在客戶機方，這樣可以大大加快速度，減少數據傳送，減少服務器方的命令和信息處理，節省系統資源。
在服務器方針對系統要求，我們做了大量的系統需求分析，最后將管理系統分成數據管理（包括數據的壓縮和備份）、數據庫的基本功能（數據的查詢，添加，刪除，更新），和硬件的統一管理（寫卡、讀卡、端口設置，加密），系統管理（遠程登錄，分析，管理客戶），數據的特殊處理（統計，生成報表，打印特殊報表）等幾個模塊。
系統中使用了虛擬動態庫、流控制、多線程的同步和異步過程調用，對客戶機的遠程控制，對服務器的資源管理等多項技術，并且在模塊接口設計上采用了標準化的設計接口方式，為程序的可擴展性和二次開發作了很好的鋪墊。
(2)數據庫的管理和維護
在后臺數據庫管理上，我們采用Microsoft SQL Server進行管理。統一的導航管理系統可以在Windows系統和Windows NT系統中管理數據，采用優化的存儲結構并且把數據壓縮后再進行存儲，以達到最優。維護上采用數據日志和數據備份進行維護，并且作了鏡像服務器，給數據加了雙重保險。
(3)網絡管理
局域網硬件采用以太網結構，在軟件管理上采用Windows NT操作系統，安全性和易用方面很好，在編程方面又可以和Windows相容。在局域網外又增設了防火墻，并使用了代理服務器，加大了系統的安全性。在遠程通訊方面，對于通過撥號上網的客戶端要通過密碼識別，才能登錄，并授予不同權限，加大了對數據庫的安全管理。
4.2網絡查詢系統
網絡查詢系統主要是針對在日常生活中網絡已日漸走入家庭而增設的。該系統在InterDev開發和管理環境中采用HTML語言、VBScript語言和JAVAScript語言結合起來實現對數據庫的時時查詢和統計功能。InterDev開發和管理環境也是微軟公司的產品Visual Stadio開發環境中的一部分，和整個系統有良好的統一性，它支持用VBScript和JAVAScript語言，而且可運用ADO對象和數據庫相連，功能強大。這個系統采用了瀏覽器/服務器的模式，可以通過網絡直接查詢，不受時間地點的限制，并能迅速得到統計結果，可以說這個系統是管理系統的必要的補充。?
5結論
本系統采用了厚膜電路解決了燃氣IC卡表造價過高的難點；利用雙重控制避免閥門控制不穩定的現象；而且在系統設計上完全按照國家要求的設計規范，并預留了可擴展接口，有良好的可擴展性。目前，整個系統在試點區域已投入使用五年，運轉正常，完全能夠滿足用戶的要求，深受用戶的好評。該系統的投入使用，為我國實現燃氣的網絡化管理，為金卡工程的順利實施提供了一個很好的解決方案。??
6參考文獻
［1］李東星，陳小牧，周立功著．PIC16C5X系列彈片及應用設計［M］.電子工業出版社1996.1?
［2］Dacid J.Kruglinski著，潘愛民,王國印譯．Visual C++技術內幕［M］.清華大學出版社，1999.4?
［3］任偉，等著．Visual InterDev編程指南［M］.電子工業出版社，1999.6?
［4］金卡工程辦公室編寫．金卡工程［S］.亞科希咨詢，1999.10?
