基于单片机的IC卡智能水表设计 联系客服

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能化仪表”,智能化仪表在测量过程自动化。智能仪表不仅能解决传统仪表不易或不能解决的问题,还能简化仪表电路,提高仪表的可靠性,更容易实现高精度、高性能、多功能的目的。随着科学技术的进一步发展,仪表的智能化程度将越来越高。

我国目前智能水表新产品开坟基本上是借鉴国外先进模式,因为国外在此方面的研究设计起步较早。例如ABB公司的KENT水表采用充电电池,具有按键读数、可以显示日期时间及各户用水量,建有机械式与电子式读数功能,而且还配有IBMPC兼容机接口,可以进行电话通信;德国Sameco公司的新型水表可显示上一年与本年度用水量以及日期与时间等,并开发电卡式水表;此外,日本、以色列等国也相继推出自己的新产品。国内的一些企业也对多种智能化水表系统作了研究,但在微功耗、可靠性等方面效果并不理想,因此并未投入大批量生产。从国内外水表行业的目前情况以及水资源的可持续性发展目标来看,我国的传统水表必须进行改进,才能适应社会和经济的发展。

1.2 传统水表

传统水表的发展经历了漫长年代,它涉及社会生活的各个方面。它对改善人类生活、促进社会发展和科技进步起到了无法估量的作用。直到现在在很多领域还能继续发挥作用。

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1.2.1 传统水表的主要结构

传统水表主要结构由硬件构成,以相对固定形式确定下来,所实现的功能较单一。只具有流量采集和机械指针显示用水量的功能,用户在使用过程中无法对其功能进行改变。它一般具有输入信号接口、内部处理电路和实时显示三部分。对于一些仪表功能如自凋零、自校准、自动调节量程等的设置是由用户在仪表设备面板上手工完成。

1.2.2 传统水表的主要特点

传统水表的主要特点是自成体系,自我包容,用户无法更改。传统水表功能单一,只具流量采集和机械指针显示用水量的功能。同时,一台普通传统水表具有相对独立性,不能与其他水表设备进行通信,而只能用于现场测量,测量结果不能处理、存储、显示,局限性很大。另外,传统水表无法升级换代,而且开发周期长、经费投入大。

随着科技水平不断发展,人们对传统水表提出以下几方面的要求:测量精度高、功能强、可靠性好,测量全能自动化、智能化,小型化、使用灵活方便、升级方便,同时还能进行测量数据的处理、存储和显示,具有和其他设备进行数据通讯等功能。这些新的要求不仅促使着传统水表不断地改进和发展,也孕育着新一代水表————智能水表的产生。

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1.3 智能水表

随着为电子技术的不断发展,集成了处理器、存储器、定时器/计数器、并行和串行接口、看门狗甚至A/D、D/A转换器等电路在一块芯片上的超大规模集成电路芯片——单片机出现了。智能水表是一种以单片机为主体,结合计算机技术与测量控制技术,利用现代微电子技术、现代传感技术、智能IC卡技术对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。智能水表除了可对用水量进行计量并进行用水数据传递及结算交易的新型水表。智能水表除了可对水量进行记录和电子显示外,还可以按照约定对用水量进行自动控制,并且自动完成阶梯水价的水费计算,同时可以进行用水数据存储的功能。出于其数据传递和交易结算通过IC卡进行,因而可以实现由工作人员上门抄表收费到用户自己去营业所交费的转变。IC卡交易系统还具有交易方便,计算准确,可以利用银行进行结算的特点。

1.3.1 智能水表的特点

与传统水表相比,智能水表有以下特点:

1.对供水部门来说,可以实现先交费再供水的用水模式。这是大家都普遍认可的一个优点。这对解决水费托拖欠这个过去难以解决的问题会有帮助。供水部门推行IC卡水表的经验表明,人们普遍接受这一模式,供水部门不仅解决了拖欠交费的老大难问题,还可以提前收到资金。对用户来说,由于水费的支出在总支出中占得比重很小,这种改变,对用户来说,只是把水费的交付时间提前了一段

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时间,所以,用户并不敏感。但对供水部门来说,这种变化则是不能小看的。随着水资源的紧张和水的商品属性逐步被社会认可,水的交易将会逐渐采用一般商品的交易模式,显然,先交费后用水,是更合理的一种交易模式。

2.改变了入户抄表收费的模式。这种模式改变的意义是巨大的。由于城市规模不断扩大和居民户数快速增加,供水部门抄表和收费的工作量将不断加大。沿用传统的上门抄表模式,将很难适应这种变化。而现在由于各种原因的影响,人工入户抄表的效率已经在逐渐下降并且是这种模式的成本不断增加。解决这个问题,可以采用多种途径,但依靠技术进步来解决这个问题,应当是更值得提倡的方式。显然,采用智能IC卡水表及其管理系统,将可以从根本上改变由供水部门派人去千家万户抄表收费的模式。只要供水部门合理设置交费机构,基本上不会给用户带来麻烦。如果得到金融系统的配合,还可以减少布点的成本。因此大规模采用智能IC卡水表技术对降低供水部门的管理成本是会有显著帮助的。而使用IC卡进行交易结算,用户可以自主决定交费时间和数量,增大了用户的自主性。特别是随着人们家庭安全意识和隐私意识的增强,入户抄表和上面收费等随意进入私人住户的做法将逐渐不受欢迎甚至受到抵制,这是一个必须给予重视的社会发展趋势。而使用智能IC卡进行交易结算,将可以有效解决这个会带来很多社会隐患的问题。

3.可以有效解决一些技术难题。比如,随着水资源的紧张,将会逐步实行超计划水价甚至阶梯式水价等较为复杂的用水管理模式。这些,将对供水交易提出较高的技术要求。采用普遍水表和人工抄表的模式,是难以解决这些技术问题的,而采用智能IC卡水表,将很容易解决这些问题。

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