一、引言
近年來，隨著信息技術的高速發展，智能型電表，水表相繼進入家庭，給物業管理部門和家庭用戶帶來了極大的方便，而燃氣計量表的發展相對比較緩慢，大部分地區依然采用傳統的機械式燃氣表，采用人工上門抄表，用戶再去交費的方法進行管理，因此，這種管理模式存在的上戶難、效率低、時間長、拖欠氣費、安全性等問題仍然沒有得到有效的解決。隨著國家“西氣東輸”計劃的正式啟動和國家“金卡工程”的深入開展，管道煤氣已成為城鎮居民的主要生活用燃料，于是燃氣銷售管理部門和城鎮居民迫切要求改變目前這種相對原始的收費管理方式，因此，各種智能型燃氣計費管理系統應運而生，本設計提出的智能型IC卡預付費計算機管理系統是一種實用的解決方案，同時并全面的給出了智能型IC卡燃氣表設計和實現方案，此外還對智能型IC卡燃氣表設計進行了調研及生活實踐試用的可行性。
二、智能IC卡燃氣收費管理系統設計結構與功能
整個系統分為兩個部分：IC卡燃氣表預收費管理系統和IC卡燃氣表本身。系統的信息流程結構如圖1所示,主要由發卡、售氣、用氣三個環節組成。單整個信息流程由三個子網組成：用戶終端網由IC卡燃氣表組成，主要完成燃氣的自動計量和計費；售氣網主要由各售氣節點和售氣終端組成， 主要完成IC卡預收費功能， 這一部分的設計應當比較靈活， 以適應于各種城市燃氣用戶的不同情況， 對于售氣終端可以是銀行的代收費網點、城市燃氣公司的收費網點、小區物業代收費網點和流動POS終端； 管理中心網主要負責用戶、卡片 和安全信息的集中管理。IC卡的關鍵流通環節是發卡、售氣節點和氣表終端， 建立多種形式的售氣方式利可靠的安全機制， 是允分發揮IC卡優勢的關鍵。
圖1智能IC卡燃氣收費管理系統信息流程圖
（一）IC卡燃氣表預收費管理系統
這一部分屬于系統軟件部分， 主要功能是對于整個城市或者某個地區的IC卡預收費業務的管理。其主要功能包括以下幾點：
(1) 管道用戶管： 包括用 資料的錄入、修改、查詢和刪除。
(2) 售氣的管理： 包括正常售氣、補氣、退氣和售氣記錄的各種查詢。
(3) 報表的管理： 包括各種業務的同報表， 月報表和年報表。
(4) IC卡的制作和管理： 包括用戶卡和各種工具卡的管理。
(5) 系統安全管理： 包括各種密鑰和密鑰發布的管理。
(6) 系統權限和日志管理。
預收費管理系統的軟件體系結構根據系統數據流程來進行設計， 針對于不同的子網模式設計不同的軟件版本， 例如針對于小區用戶的單機版本和針對于城市銀行聯網售氣的網絡版本。
（二）IC卡智能燃氣表
這一部分屬于系統的硬件部分， 主要功能是完成IC卡燃氣表的充值、燃氣表的自動計量和計費。IC卡燃氣表是一種機電一體化智能儀表，是在膜式燃氣表基礎上加裝IC卡計費器構成，其中的計費器由單片微處理器、IC卡讀寫器、傳感器和執行機構組成。主要功能如下：
(1) 計量功能： 正常使用的情況下， 通過傳感器，完成燃氣使用的計量， 計量的精度不低于 基表的精度。
(2) 顯示功能： 顯示屏能夠顯示5位數字+5位漢字+常顯示小數點， 用于顯示剩余氣量和其它提示信息。
(3) 提示功能： 當剩余氣量為零或者小于某一設定值、電池電量不足、IC卡使用錯誤時， 指示燈亮， 液晶屏顯示相關提示信息。
(4) 關閥功能： 在電源斷電、電池電量不足、IC卡讀寫錯誤、氣量使用完畢等情況下， 閥門自動關閉。
(5) 防竊氣功能： 如有竊氣行為， 指示燈亮， 自動關閉閥門。
(6) IC卡燃氣表采用電池供電， 電池使用時間必須達到一年以上。
(7) IC卡采用卡號與專用SAM安全模塊互相認證，一表一卡， 不能互換，保證系統的安全性。
以上是對整個系統的需求分析，可見系統包括軟件和硬件兩部分， 這兩部分的設計開發工作可以同時進行， 它們之間的接口是IC卡的數據格式、功能定義和數據加密方式的定義， 這一部分的工作非常關鍵， 應當提前進行。下面對這兩部分的設計方法進行設計。
三、IC卡燃氣管理系統
IC卡燃氣表收費管理系統是一個采用了分布式客戶機／服務器體系結構的網絡數據庫應用程序，它由安放在燃氣公司的數據庫服務器和各居民區網點(或氣站)的客戶端應用程序組成。管道燃氣用戶可在各客戶端辦理開戶、購氣、銷戶等業務。數據庫服務器可對燃氣銷售進行統計分析，隨時掌握管網的用氣量，合理調度資源。
（一）預收費管理系統的軟件體系結構
在系統需求分析的基礎上， 將預收費管理系統進行功能模塊化分， 以層次結構的模式進行軟件的架構設計，按照總體設計、詳細設計、代碼實現和系統測試的流程， 實現預收費管理系統的各種版本。下面簡單介紹管理系統的主要軟件架構和模塊層次劃分。
系統主要采用C／S(客戶／服務器)模式， 如圖2所示 。數據庫、密鑰管理、用戶管理和用戶發卡由中心服務器完成。售氣終端主要有A、B兩種，A模式的售氣終端，主要是指燃氣公司和銀行的售氣節點， 其中銀行的售氣節點通過銀行的前置機和燃氣公司的中心服務器連接， 進行雙向認證， 實現銀行的代收費業務。對于燃氣公司本身的節點連接方式比較靈活， 可以采用實時連接和非實時連接， 也可以采用小區委托售氣。B模式的售氣終端主要是指流動的POS機, 是售氣方式的補充， 主要通過RS一232串口與服務器進行連接。系統后臺數據庫采用SQL SERVER， 前臺采用VUI SAL BASIC和B0RLAND C++ 可視化開發工具， 通信協議采用TCP／I P協議， 加密解密算法采用對稱DES算法。
圖2 預收費管理系統軟件結構
網絡體系結構采用客戶機／服務器(C／S)模式。典型的客戶機／服務器模式由三部分組成：計算機平臺、網絡平臺和數據庫平臺。數據庫服務器是C／S計算模式中的一種最基本的服務模式，它的提出是為了克服傳統局域網中資源共享模式的缺點。數據庫服務器的核心設備是數據庫服務器(DatabaseServer)，數據庫服務器客戶機應用程序服務請求自動完成查詢和統計任務，然后將查詢和統計結果發送給客戶機。
（二）IC卡燃氣表收費管理系統的體系結構
IC卡燃氣表收費管理系統的網絡結構如下圖3所示。由于售發卡網點的數據相對獨立，故整體構成一個星型連接的城域網絡，各售卡點和發卡點與服務器間通過Modem連接。
(1)計算機：燃氣公司中心數據服務器選用專用數據庫服務器，各售氣發卡網點客戶端使用高性能PC機。
(2)網絡：系統基于TCP／IP組網，終端采用Win98／2000操作系統。
(3)讀寫設備：用戶端安裝本文研制的IC卡燃氣表；燃氣公司各營業網點處理發卡收費使用SURE系列通用I卡讀寫機。
(4)IC卡：采用SIEMENS公司生產的邏輯加密卡SI E4442。此卡特點：① 內有2Kbit的存儲容量和完全獨立的可編程邏輯代碼存儲器(PSC)。256×8位的EEPROM單元陣列用于存儲用戶信息；32bit的保護區地址存儲器用于對地址位0～31的EEPROM存儲區進行寫保護；4字節的加密存儲器，其中包括一個1字節的密碼比較計數器和3字節的可編程密碼。②用字節方式尋址；在低32×8位地址存儲區(即字節地址為0～31)采用不可撤消的字節方式寫保護措施。③雙線連接協議；數據輸出時有處理結束提示；串行接口、同步傳輸及復位應答信號均符合IsO7816—3。④編程處理耗時每字節2．5 ms(編程處理包括擦除和寫入兩種操作，擦除時指往芯片內的存儲區寫入數據“1”的操作；寫入是指往芯片內的存儲區寫入數據“0”的操作)。⑤最少寫入／擦除字數為10 000次，數據最少保存年限為10年。⑥ 只有輸入了正確的3字節長度的可編程密碼才容許修改數據。本系統一套IC卡燃氣表需用多張IC卡，用以實現系統中各種不同的功能。
圖3 智能型IC卡燃氣預付費計算機管理系統的網絡體系結構
四、智能型IC卡燃氣表硬件設計
（一）智能型IC卡燃氣表工作原理及功能分析
首先由IC卡從燃氣銷售部門購入一個預購氣量，然后經過密碼校驗后寫入燃氣表內相應存儲區。通過干簧管控制用氣情況，用戶用氣時，閥門打開，干簧管每旋轉一圈，產生一個減數電脈沖，預購氣量自動減去一個基本計量單位(0．01升)。當預購氣量到達設定值時，峰鳴器報警，并顯示預購氣量不足代碼03，關閥一次，提示用戶購氣。同時根據相關條件決定氣閥的開和關控制用戶用氣。并對用氣量進行累積。IC卡燃氣表采用電池供電，這就要求系統功耗要低，同時應滿足計量準、體積小、價格低等基本要求，并且具有一定的容錯、識別非法操作、保證數據完整性等基本特性。具體來說，作為IC卡燃氣表，應具有以下基本功能：
(1)開機檢測功能：系統在斷電復位后，應能根據上次保存的數據，及當前的狀態(如電壓、磁場等)，決定是否開閥。
(2)掉電數據存儲功能：在外置電源供電突然停止的情況下應完整無誤的將一些重要數據保存下來，以便系統復位后，能重新調入重要數據。
(3)低電壓檢測功能：由于本燃氣表是用電池供電，故電壓檢測功能必不可少，當電壓下降至某一值時，系統應能感知，并提示用戶更換電池；系統自動關閉閥門。
(4)強磁場干擾檢測功能：當外界有強磁場干擾，企圖影響燃氣控制器正確計量時，系統應能自動關閉閥門。
(5)電關閥功能：受控閥門在外置電源供電突然停止的瞬間應有充分的電能關閉閥門。
(6)報警顯示功能：當剩余氣量不足、欠壓和有故障時，應能聲音報警，屏幕顯示。
(7)讀寫IC卡功能：應能正確無誤的讀寫IC卡。
(8)正確計量功能：準確計量，并且具有累積使用量統計功能
（二）智能IC卡燃氣表的硬件設計
智能IC卡燃氣表的硬件設計主要包括電源部分、IC卡、單片機等。下面具體為其介紹：
(1)電源：IC卡燃氣表采用3V鋰電池供電，由于該燃氣表的功耗非常低，一節電池的使用壽命一般為6年。
(2)IC卡：IC卡可以分為三種：存儲卡、邏輯加密卡、CPU卡。本燃氣表選用的是SIEMENS公司生產的SLE4442邏輯加密卡。選用多張IC卡，分別實現系統的某一特定功能，現以用戶卡為例對IC卡的功能進行說明。用戶卡即購氣卡，當用戶安裝IC卡燃氣表后，用戶持有此卡到燃氣銷售部門首次購氣時，銷售人員通過IC卡計算機管理系統除了對IC卡充值以外，還對卡進行加密(即在一定存儲區內寫入代碼)，用戶回家后將IC卡插入燃氣表后，燃氣表首次讀卡，將用戶卡上的全部信息讀入內部存儲器，并對用戶卡購氣單元清零，同時將密碼記入燃氣表內密碼存儲區，以后每插一次卡，判斷是用戶卡后都要校驗密碼，校驗通過才能實現用戶卡所具備的功能，從而實現一機一卡管理模式；用戶卡插入燃氣表，LCD液晶顯示屏交替顯示剩余氣量和累計用氣量；當出現卡口短路、錯卡插入、剩余氣量達到設定值等引起的系統鎖定，插入用戶卡可以解鎖；另外，每插入一次用戶卡，將表中累計用氣量回讀到用戶卡上，上次的累計用氣量被更新為當前累計用氣量，下次購氣時，銷售部門就能看到用戶的總用氣情況，這樣便可以防范用戶用氣作弊的問題。
(3)單片機：考慮到IC卡燃氣表最終要進入家庭，其價格應在用戶可接受的范圍，因此，單片機的選型十分關鍵，既要價格低廉，又要實現作為燃氣表應具備的基本功能。目前市場上的類似燃氣表的價格都偏高，不易于大范圍推廣使用，經反復分析比較，本文提到的這一款IC卡燃氣表采用NT66P12單片機。NT66P12是ATMEI 公司生產的一種4位單片機，內置NT6610C CPU核、SRAM、定時器；自帶峰鳴器驅動和LCD驅動，使得硬件電路設計相對簡單，系統可靠性高；提供兩種晶振頻率32．768KHz和262KHz，可以通過編程加以選擇，非常方便。工作電壓在2．2V～ 5．4V(一般在3V電壓下工作)，選擇晶振頻率為32．768kHz時，工作電壓為3V，工作電流小于10 A，功耗非常低，而且價格便宜，功能滿足IC卡燃氣表的需要。整個燃氣表的價格甚至相當于其他類似燃氣表中的單片機的價格。
（三）智能IC卡燃氣表硬件控制部分的設計
硬件控制部分的原理框 如圖4所示， 核心控制部件采用MicrochiP公司的PIC系列單片機， 它是業內率先采用精簡指令集計算機結構的高性能價格比的嵌入式控制器，具有低價格、低功耗、高性能、全靜念、易使用等特點， 目前已在儀器儀表、工業自動化、計算機通訊以及民用產品等領域得到廣泛應用。本設計中采用了PIC系列中的PIC1 6C62作為電路系統的控制核心。硬件控制電路必須達到建設部的相關標準， 并且取得防暴許可證和相關計量部門的許可證。在硬件電路的實現過程中， 主要技術點在于：
(1) 電池的使用壽命必須在1年以上， 解決方法是電路采用低功耗設計， 結合單片機控制程序的休眠功能的應用， 可以達到靜態電流<1 5 u A> 。
(2) 計量部分精度必須達到相關標準， 所以在設計測量傳感電路時， 應保證數據采集信號波形穩定。在控制程序上， 考慮相應防干擾的方法。
(3) 燃氣表的使用環境比較特殊， 所以在電路板制作過程中要考慮防干擾和防腐蝕。
(4) 閥門和閥門控制電路必須達到高可靠的要求， 確保閥門操作的可靠度。
(5) 程序的設計遵循可靠和穩定的原則， 通過PIC16C62內部的看門狗保證程序的正常運行。
(6) 安全認證模塊的主要功能是提供對稱加密算法DES和非對稱加密算法RSA， 以及密鑰的發布， 對于SAM模塊的驅動程序的設計比較復雜。
圖4 控制電路原理框圖
五、IC卡燃氣表軟件設計
（一）控制系統的軟件設計
軟件采取的是掃描工作方式，其程序流程如圖5所示。軟件科學而合理的設計，不僅對系統的數據安全性，而且對系統的可靠、省電都至關重要。本系統軟件要求其運行時間盡量短，不允許內含較長時間的延時程序，如確需較長延時，則只能通過掃描計時獲得，此外數據的安全防護、執行結構動作可靠性等要考慮周全。
（1）電池處理程序(開始一①)：上電伊始，保存于EPROM中的氣量數據一次調入RAM 工作區中，但不是立即根據氣量非零啟動開閥動作，而是延時到第三次循環時再做，其目的是保證關閥電源儲能足夠，避免上電后立即取走電池而造成關閥的不可靠。掉電時根據存氣標志確定氣量是否更改，如更改，則把RAM氣量數據存入E PROM，同時清上電標志、發關閥命令。在此，RAM 中氣量數據如同g所述那樣，獨立設有校驗字節、出錯標志、備份等，通過RAM 和E2PROM 的數據保護技術，雙重保證數據的安全性。
（2）氣量計算程序(① 一②)：啟動光電檢測器適當長的時間可獲得氣量信號的狀態。在氣量信號狀態變化的上升沿，累積氣量與剩余氣量分別增減1個單位(0．01方)。在此處要經常檢測并校對RAM 中氣量數據的正確性，以免發生錯誤。
（3）IC卡處理程序(② 一③)：IC卡插入后立即關閥，延時一個循環后再讀入并清除卡上的購氣數據，卡不拔出不開閥，這樣做的理由除了提醒用戶及時拔卡，以免IC卡消耗過多電能外，主要是為了堵住f所述的盜氣漏洞。
（4）后處理程序(③一結束)：該段包括顯示、聲報警、閥開關等處理程序，其中閥開關處理程序要保證關閥命令優先。而端口狀態跟蹤是指MCU輸入端口的電平與輸入信號的電平置成一致，否則會導致MCU在進入掉電方式時輸入端口吸入或灌出電流，造成耗電。
（二）軟件主控程序
采用模塊化方法設計各個子程序。根據不同功能，定義了不同的功能模塊。明確入口和出口，相互之間的調用關系，以供調用。主要軟件模塊有:IC卡讀寫模塊，液晶顯示模塊，計量模塊，24LC01讀寫模塊，欠電保護模塊，磁干擾保護模塊以及強行開盒檢測模塊等。系統開機后首先進行安檢，判斷故障和竊氣現象、電源電壓是否正常等，若一切正常則開閥供氣，然后系統設置參數準備計量。在計量工作中主要處理計量脈沖信號。在系統出現有欠壓信號時系統就提示欠壓，蜂鳴器報警，液晶顯示，提示更換電池。并且自動關閉閥門。待檢測到電壓恢復到正常水平時，系統自動恢復正常工作。無論在什么情況下只要有竊氣信號(即外界強磁干擾)都認為有竊氣行為，先在故障類型中記錄這一類型，然后輸出報警，并顯示故障代碼，再關閥。如果強磁場干擾取消則系統又重新恢復正常工作。如果檢測到開封、卡口短路信號，則在故障類型中記錄這一類型，然后輸出報警，并顯示故障代碼，再關閥。此時只有特定功能卡(1號IC卡)才能消除該違規操作。其主程序流程示意圖，如下圖5所示。
圖5 IC卡燃氣表主程序流程圖
六、IC卡燃氣表系統安全性設計
整個系統的安全性主要決定于以下幾個方面：
（1）售氣網點的安全性；
（2）信息中心的安全性：
（3）IC卡燃氣表即用戶終端的安全性；
（4）IC卡流通網的安全性；
（5）售氣信息上傳的安全性。
目前IC卡主要有存儲卡、邏輯加密卡和CPU卡，本系統采用了邏輯加密卡， 因此IC卡的密碼生成和管理是安全的核心。本系統使用對稱加密DES算法， 利用根密鑰生成臨時工作密鑰，然后臨時工作密鑰通過SAM安全認證模塊， 發布到發卡終端、IC卡燃氣表終端和各種售氣終端。各種終端利用臨時工作密鑰對IC卡進行密碼核對操作和數據加密解密操作，從而完成各項業務流程。由此可見， 臨時工作密鑰的發布決定了系統的整個安全性。這里安全認證SAM模塊的采用， 大大提高了系統的安全性能， 便于統一的密鑰發送和存儲工作。另外對于一卡多用和多表合一(水表、電表和熱量表等) 提供了可能性。
七、IC卡燃氣表的調研及在生活實踐試用的可行性
（一）應用IC卡燃氣表的可行性
據調查：四川省建委、省燃氣協會發布的1999年、2000年《四川省燃氣器具目錄》中都把IC卡燃氣表列入推薦選型； 多家煤氣公司已經在使用， 并逐步形成了一套行之有效的管理辦法； 四川省燃氣協會科技委對個別廠家也作了跟蹤調查，評價是好的。
（1）IC卡燃氣表的主要優點：解決了不必入戶抄表， 即可完成了煤氣計量預收費問題。做到收費在先，用氣在后，避免了拖欠氣費的現象。使氣費提前回籠，加快煤氣公司的資金周轉。這對處在市場經濟中的煤氣公司非常重要。與遠傳表相比，IC卡燃氣表更適合無物業管理、用戶分散或多個單位共用的樓棟住戶。 (因為遠傳表要與水表、電表共傳， 且集中的用戶至少達400戶， 其成本才勉強能被廣大用戶接受)
（2）IC卡燃氣表技術日臻成熟，比剛起步上市的產品，其功能更加完善。主要反映在以下幾點：
1)防盜氣。從硬件和軟件兩方面加強了防盜氣功能。軟件方面： 通過軟件管理系統分析用氣異常行為。例如，分析用戶的用氣量，對可疑用戶， 煤氣公司可上門用專用卡測試其IC卡燃氣表。采集IC卡燃氣表內的信息，及時用便攜式電腦分析用戶表內的信息， 以判定計量的準確性及用戶是否有盜氣行為。又例如，在用戶購氣時， 先用計算機查IC卡內的信息，判斷進氣閥是否正常，用戶是否有違章行為及其戶表使用狀況。
2)防油煙。由于采取密封措施， 油煙不易侵入IC卡燃氣表。
3)防電磁干擾。外界有電磁場， 進氣閥自動關閉； 外界電磁場消失，進氣閥打開。兼有該信息記載。
4)防振動。原來的電磁閥因振動可以改變閥門所處的狀態(由開到關， 或由關到開)現在采用機電閥避免了此現象， 加強了電磁閥的抗振動功能。
5) 改進了閥的設計， 壓損進一步減小， 整體表的壓損小于20OPa。新近上市的C型IC卡燃氣表更是增加了以下功能，深受煤氣公司及用戶的歡迎：<1> 防死表功能。通氣正常而計數器的數據絲毫不變動的表稱為死表。死表在在用煤氣表中為數不少，給煤氣公司帶來極大的損失。有了防死表功能，IC卡表會自動關閉閥門，紅燈閃亮提示， 內部自動記錄該事件。<2> 有擴展接口。可外接燃氣泄漏監測裝置，在檢到燃氣泄漏時可關閉閥門，切斷氣源。<3> 長時間不用氣保護。用戶超過設定時間不用氣，IC卡表會自動關閉閥門。這對用戶安全很重要。
（二）燃氣表用IC卡的發展以及售氣與銀行聯網的分析
（1）燃氣表用IC卡的發展燃氣表用IC卡已從采用非標準卡、國際標準存儲卡發展到今天的國際標準邏輯加密卡。今后將會應用更先進的， 功能更齊全的CPU智能卡。目前采用的國際標準邏輯加密卡對存儲區的數據讀、寫、擦除等操作都有硬件密碼控制； 一表一卡， 卡與卡的密碼不同， 不能互換使用。再與軟件加密數據配合， 能達到較高的保密度， 完全能保證IC卡燃氣表應用中數據的安全性。這就是通常所說的多重加密，要想破譯密碼是極難的。即使破譯了這張卡也破譯不了其它卡，一張卡破譯三次不對號即自行作廢，何況系統管理軟件還可隨時修改密碼。今后隨著CPU智能卡的出現也會有采用CPU智能卡的燃氣表和讀寫器出現。CPU智能卡的讀寫器很容易兼容目前使用的國際標準邏輯加密卡， 軟件管理系統也容易升級兼容。所以不必顧慮采用CPU智能卡的燃氣表的出現會給目前應用的IC卡燃氣表帶來負面影響。
（2）IC卡燃氣表管理系統與銀行聯網系統當IC卡燃氣表大量采用以后，比如十萬支以上， 必然會要求建立更多的售氣網點。利用銀行系統現有的網絡是節約投入和時間、增強可靠性及降低實施難度的捷徑。主要目的是利用銀行廣泛分布的儲蓄網點和銀行的計算機網絡系統，將POS售氣終端機放到銀行網點， 讓銀行售氣和代收費。POS售氣終端與燃氣公司軟件管理系統聯接，有實時聯接和非實時聯接方式。實時聯接即銀行POS售氣終端進行的每一筆售氣都必須與燃氣公司軟件管理系統聯接并得到燃氣公司管理系統的授權和登記后方能進行。非實時聯接是事后數據報傳，對通訊的 要求不高，運行維護成本較低， 實施起來也較容易，特別是銀行易接受。銀行POS售氣終端機在售氣時不需要每一筆都得到授權， 只是在一個授權范圍內可直接給用戶售氣，售氣的數據暫時記錄在POS售 氣終端內存中， 到日終(或半日或一周)時再一次性將售氣數據傳輸 到煤氣公司。煤氣公司可預先設置授權范圍， 如：每張卡只能最多買1O0立方氣，每l立方氣按煤氣公司定價收款。現在， 成都市煤氣總公司營業所的銀行收費系統即將啟用。今后若要讓銀行售氣(IC卡燃氣表)，正好利用這條現有的通訊線路。以非實時聯接較為簡單，技術上是完全可行的， 功能也完全能滿足煤氣 公司的需要。
（三）IC卡燃氣表在實踐中試用的要求和建議
（1）IC卡燃氣表在實踐中試用的要求
IC卡燃氣表的試用要求成都煤氣公司是四川全省供氣量最大的煤氣公司，也是省煤協的
重要成員。面對周邊地區大量采用IC卡燃氣表的情況， 對這一新產品，我們應研究它和試用它， 以便在這一領域為解決抄表收費問題積極探索一條新路。目前IC卡燃氣表在我國面世僅幾年，無國家標準和行業標準，僅有行業標準送審稿。因此我們只能積極、慎重試用。特別要考核IC卡燃氣表的下列技術性能要求：
1)信號采集元件以及工作線路板的正常工作壽命能否保證10年。
2)整表計量準確性是否合格。
3)控制器內的數據安全與否。
4)進氣閥的運行是否可靠。
5)IC卡燃氣表密碼破譯程度。
6)防盜氣功能是否完善。
（2）試用IC卡燃氣表的建議
1)根據建設部建辦(1999)65號文件要求， 凡在建設事業中開展與IC卡燃氣表項目有關的系統集成商、IC卡燃氣表和相關機具生產企業，必須由建設部IC卡燃氣表應用管理領導小組辦公室進行產品質量與資質認定。獲得認定資格后頒發資格證書和銅牌。未經認定的企業及產品一律不得進入建設事業IC卡燃氣表應用市場。因此要進入成都市的IC卡燃氣表及生產企業，必須經建設部認定，證書齊備。并被四川省燃氣協會推薦， 列入了《四川省燃氣器具銷售目錄》推薦的合格產品。
2)要制定成都市煤氣公司的IC卡燃氣表準入技術標準及管理辦法。目前IC卡燃氣表無國家標準和行業標準。根據外地成功經驗， 必須制定一套本公司的準入技術標準及有效管理辦法， 作到有章可循，監管有據。在準入技術標準中應明確有關技術指標。例如：
1、數據采集部分。選用的干簧管、磁鋼或磁片要保證使用10年。
2、IC卡重復插入插卡座中10000次后仍能正常讀寫， 卡與插座無異常。
3、加裝IC卡燃氣表接收系統后， 不得影響IC卡燃氣表的計量精度。
4、整表總壓力損失不超過250Pa。
5、卡燃氣表采用符合ISO／IEC7816國際標準邏輯加密卡。
6、執行機構的閥門， 能在5Kpa壓力下正常工作， 運行可靠。能工作10年以上， 不得粘結，不易被用戶拆卸。
7、燃氣預付費及用氣控制、數據保持與恢復、氣量累積應準確無誤。管理辦法中應明確規定， 為了保證計量準確， 煤氣公司要定期(比如一年)普查或抽查一次。對用戶3個月(或更長時間)買氣不足某數量的，煤氣公司要登門檢查氣表。對個別破壞氣表、盜氣的行為， 根據成都市計量管理監督條例， 由有關部門予以處罰。
3)走訪全國使用了IC卡燃氣表滿3年的用戶， 就IC卡燃氣表的質量，運行狀況和存在的問題及其他煤氣公司的管理經驗， 開展大規模的調研。一個小區試用IC卡燃氣表。成立一個專題小組， 由專人負責， 對試用情況進行跟蹤調查。將此工作納入日常工作中， 最終寫出試運行報告，經驗總結， 視情況再加以推廣。
八、總結
此項目目前已在南京和烏魯木齊等城市投入運行，預期效果良好，產品性能比較穩定，預收費管理系統運行正常，但在開發過程中也經J力了很多的反復、和困難。集中反映在以下幾個方面：
(1) 需求分析不夠，設計開發過程中有可能遺漏某些功能，投入市場后可能滿足不了實際用， 需求，所以系統盡可能采用松耦合模塊設計，便于功能模塊的修改和添加。
(2) 某些關鍵技術(比如IC卡的驅動、電池使用時叫和閥門的可靠程度)如果解決得不好，大批量投入生產后，有可能造成產品合格率低，質量不可靠的情況。應重視測試工作的重要性，設計全面的測試方案，通過小規模試制，控制電路送相關檢測部門檢測來保證新產品的質量和可靠程度。
(3) 由于是新產品的開發，對于生產線的設計，生產工藝流程的制定，和檢測工裝的設計制作，缺乏經驗。應嚴格遵循建設部門和計量部門的相關標準，制定完善的企業內部標準。
(4) 安全方案設計要周密合理，需要經過大規模重復測試。
(5) 軟硬件之間接口設計容易出問題，需要經過全面的系統測試。
