IC卡燃气表在济宁市的应用

    1 引言 

    IC卡技术的应用是国家信息化工作的一个重要方面，建设事业IC卡应用是国家金卡工程的一个组成部分，也是建设事业信息化的一项重要内容。济宁市煤气公司为促进本市IC卡事业的发展，经过近十年来不懈努力、大胆实践，已建立合理的燃气管网、完善的管理信息系统，发展了8万多IC卡燃气表用户，为济宁的建设事业IC卡的应用与发展做出了重大的贡献。

    2 IC卡技术在我国的发展

    1993年，以电子货币应用为重点的“金卡工程”在我国正式启动。诞生于20世纪70年代的具有智能性及便于携带的IC卡迅速在我国普及、发展，为我国电子信息产业开辟了广阔的市场。与目前仍在广泛应用的磁卡相比，IC卡具有安全性高、存储容量大等许多优点，它可承载比磁卡多达100倍的信息，并能与终端结合进行复杂的计算。IC卡的迅速发展带来了许多经济增长点。IC卡系统的应用也由金融业迅速扩展到诸多领域。

    近几年建设事业IC卡在各行业应用均有了不同程度的发展。其中公共交通、供水、燃气等领域IC卡应用发展较快，已有百余个城市建立了不同规模和水平的公交IC卡应用系统，累计发卡量2000余万张。已有300多个城市在供水、燃气领域应用了IC卡，累计安装IC卡表具400余万台，发卡量达500多万张。小区物业管理、路桥收费、停车场管理等领域建设事业IC卡的应用也有了初步的发展。

    3 IC卡燃气表的特点

    IC卡技术在燃气行业的应用主要体现在IC卡燃气表的研制与使用。新型IC卡燃气表，一般由计量传感器、微功耗控制器、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。具有精确记数功能、数据交换功能、阀门自动控功能、非法操作处理功能、欠压处理功能、掉电保护功能、数据液晶显示与报警声音提示功能等。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。

    4 济宁市燃气建设状况

    城市燃气是城市建设的重要基础设施，是现代化城市能源建设的重要组成部分，发展城市燃气事业是节约能源、保护环境、方便人民生活、促进工业生产、提高工业产品质量的有效措施，具有可观的社会、经济效益。

    济宁煤气公司成立于1982年，以焦炉煤气为主导气源。公司经20多年的滚动发展形成了以燃气输配为主，集仪表研发生产、房地产开发、工程建设为一体的综合性公司。目前，居民用户已发展到14万余户，市区气化率为92．6％，日供气能力18万m3。去年8月份开始天然气引进的主要工程项目，2006年国庆节正式建成通气，并率先用于居民生活用气。届时，14多万户居民将告别“煤气时代”，烧水、做饭用上清洁、优质的天然气。

    5 燃气表应用状况

    “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，也是政府大力提倡和推进行业信息化建设的目的所在。

    为响应政府号召，促进济宁市城市信息化发展，济宁市煤气公司早在1990年，就建立了一套完整的数据采集和监测系统(三遥系统)，1996年又投入资金成立济宁蓝威智能网络中心，研制开发、生产并使用IC卡燃气表。济宁蓝威智能网络中心是燃气经营企业和科研单位走合作开发之路的突出代表。近十年来一直沿着健康、稳定的轨迹发展。现主要产品为IC卡民用燃气表、IC卡工业、公福燃气表及与之配套的综合营业管理系统。济宁市煤气公司作为济宁蓝威智能网络中心的最早用户，于1996年底开始已使用了几代IC卡燃气表，到目前为止，IC卡用户超过8万户。

    早期IC卡燃气表采用外置电磁阀，这种阀门结构给工程安装造成不便，并且由于当时的IC卡技术在燃气行业的应用刚刚起步，产品在结构及功能设置上缺乏针对性和实用性，作为一种过渡性产品很快被淘汰。

    现用新型一体化IC卡燃气表采用电子计数器与机械技术计数器双计量，在软硬件设计上充分考虑到燃气公司和用户的要求，功能设置更加人性化。设置2路气量传感器，只有依次检测到2路脉冲信号时才计量一个单位气量，否则为故障情况。这种独特的双计数方式，保证了计量的准确性与可靠性，维护了燃气公司和用户的利益。掉电关阀电源采用超级电容与电解电容并联的电路设计，在用户换电池和异常掉电时能保证关阀到位，增强了燃气表的抗攻击能力。为保证数据的安全性，上位机与下位机程序都采用动态随机加密方式，无规律可循，能防御非法用户通过窃取IC卡密码获取不正当利益。控制部分具有防止气量囤积功能，保证燃气价格变化时，使燃气公司的经济利益免受损失。

    IC卡技术在燃气行业的应用包括IC卡智能终端和与之配套的管理系统的使用。初期使用的管理软件是用FoxPro编写的，数据库采用的是小型的dBase桌面数据库，只在煤气公司营业中心设置一台售气终端。随着IC卡表用户大面积的普及，我们对原管理软件进行了联网升级，在济宁市区范围内又增设了4个营业网点，用户可持卡在就近售气网点购气。为促进机械表向IC卡表的转换，我们在管理系统中增加了机械表管理、机械表转IC卡表管理的内容。八年多来，系统一直运行良好。随着计算机和通讯技术的飞速发展，信息技术在现代社会中所占的比重越来越大，燃气公司也在不断扩大营业规模和提高服务水平。因此，我们采用更先进的计算机技术手段，针对燃气行业的经营管理特点，建立具有本行业特色的客户管理信息系统(MIS)。 

    系统总体结构 

    5．3 网络结构

    随着Internet的快速发展，Web服务正逐步进入城市建设管理部门的业务范围，基于燃气管理业务发展需要和系统前瞻性的设计思路，系统采用通用的Browser／WebServer／多层结构，由分布在各客户端的浏览器，WEB服务器和专业控件组成。这样，一方面可以通过燃气公司分布在市区不同的营业网点，实现集中统一管理，数据共享；另一方面，城市居民可以通过Internet查询用气信息。

    近十年来的系统可靠运行实践表明：IC卡燃气表的使用彻底改变了燃气公司通过入户抄表的传统做法，节省了大量人力、物力，同时增加了用户的安全度。既方便了用户，也减轻了燃气供应部门负担和诸多难题，简化了操作程序，促进了社会发展，提高了人民群众的生活质量，降低了企业的经济成本。燃气公司通过预先收取用户的用气费，大量节省银行贷款，达到提高经济效益的目的，更好地促进城市管道燃气事业的发展。

    在近十年的实际研发应用中，由于我们既是研发生产者，又是应用者，就IC卡燃气表的制造及应用有以下几个方面值得注意：

    (1)阀门的可靠性问题

    阀门是IC卡燃气表的关键部件。如果它控制失灵，IC卡燃气表就失去了存在意义，抗攻击性能大大降低，严重危害了燃气公司的利益，这也是目前制约IC卡技术在燃气、供水、供热行业发展的主要因素。阀门的结构、材质以及控制原理设计应充分考虑其对多种气质的适用性、微功耗、耐久性及可靠性。因此，要求阀门生产商不断提高产品质量，提供优质的货源。IC卡燃气表生产商设计时务必要做好选型工作。

    (2)IC卡的问题

    IC卡是燃气表与管理系统之间信息传递的纽带，必须满足数据安全可靠、方便管理等多方面的要求。它的可靠性主要体现在数据存储与读写可靠性两方面。现用IC卡多采用接触式逻辑加密卡，密码校验过程没有随机性，密码传输过程是明文的，可以在线测试并分析出卡片的密码。CPU卡具有建立在密钥和安全算法上更为安全的认证机制，认证过程以随机数为载体，认证码无法重复和跟踪。因此，CPU卡比逻辑加密卡具有更高的安全性，未来

    IC卡应用将朝着非接触式CPU卡方向发展。另外，在IC卡燃气表的管理卡类型设计中必须充分考虑方便性和实用性，应尽可能减少管理卡类型，避免造成燃气供应部门管理混乱。 

    (3)IC卡燃气表生产商的售后服务水平

    IC卡燃气表生产商应培养一支高素质的售后服务队伍，当产品出现质量问题时提供方便、及时、周到的服务。济宁蓝威智能网络中心是煤气公司的下属单位，对于燃气公司的需求有切身的体验，研发产品的功能设置针对燃气行业的管理特点，具有针对性、实用性强的优点。

    (4)燃气供应部门的管理水平

    为促进IC卡技术的更深入发展，燃气供应部门应联合IC卡燃气表生产商做好员工的技术培训工作，提高员工的素质，协调好与用户的关系，对广大用户宣传IC卡技术知识，建立燃气客户服务呼叫中心，完善企业服务质量，树立企业形象，减小IC卡技术推广的阻力。随着对IC卡表认识的逐步提高，燃气企业在选用IC卡表时，必须选择质量稳定、技术先进的产品，同时充分考虑售后服务因素，选择具有生命力的供应企业。不能因为某一厂家的产品质量不过关而对IC卡表望而却步，放弃对先进技术的追求。另外，使用IC卡表虽然简化了燃气企业的工作程序，但IC卡的发放、密钥的管理关系到企业的经济利益，必须加强内部管理。

    (5)IC卡燃气表的统一性与兼容性

    IC卡技术成功地应用到燃气计量仪表中，是燃气计量管理的一次革新，提高了燃气供应企业的现代化管理水平。全国的IC卡燃气表生产商约有几十家，但由于这些企业起步不一、着眼点不同，采用的IC卡类型以及数据格式各不相同，生产的产品功能各异，良莠不齐，使燃气供应部门在选择产品时的自主性降低，IC卡燃气表生产商应就IC卡燃气表的统一性提出合理的解决方案。另外，在产品更新换代时应充分考虑产品的兼容性，否则，将给燃气管理工作带来不必要的麻烦。

    6 IC卡燃气表的发展前景

    济宁市天然气引进与利用工程建设规模为年利用天然气4．1亿m3，总投资约为1．3亿元。天然气引进与利用工程的主要建设内容包括：城区天然气外围引进工程、城区现有煤气管道的改造工程以及居民用户户内燃气设施的改造工程。公司领导决定把置换时现有7万户的机械表用户改为IC卡表用户，引入先进的经营理念、管理模式，提升城市综合服务功能，改善居民生活质量，推进公用事业改革发展，这都为IC卡燃气表在济宁市的发展提供了更大的市场空间。

    IC卡燃气表的使用可以使燃气企业达到合理的配置资源，提高核心竞争力，创建一流企业的目的。天然气到来之后，我国城市燃气的发展也开始逐步走上与世界各国城市燃气相同的发展道路，科技进步也有了共同点，有了坚实的基础。这些将大大推动燃气设备的产业化发展速度，使我国城市燃气的发展发生质的飞跃。随着国家相关部门对智能三表收费技术的重视和宏观引导，以及各燃气公司转换企业经营机制、提高企业生产效率和市场响应能力，提高社会满意度，实现燃气企业的可持续发展的需要，IC卡燃气表及其收费管理系统将具有良好的市场前景。我们也希望以此为新起点，坚持自主创新，把握发展趋势，积极研发新技术、开发新产品、大力开拓IC卡表的应用领域，坚持产用结合，共同开创城市燃气事业建设新局面，并为建设资源节约型、环境友好型社会作出贡献。