管道燃气的使用率是衡量国民生活水平高低的一个指标。管道燃气的发展给燃气收费管理带来了新的要求:管理的人性化、尊重客户的私密性、费用管理的现代化等,为此要求对现行的燃气表进行改造。目前的燃气表主要存在以下问题:入户抄表、先用气后付费。针对这些问题已采取了一些方法。如, (A) :门上贴表解决入户,但存在的问题是非常明显的。不雅观,影响市容,也影响客户的居室外环境;相互信任度差,后果是欠费量愈来愈多,不适用商品房而仅仅可用在企业或单位内部管理;  (B) :集中放置表,这样的后果是燃气管网明显加长,高层气压不足。
     
    基于这一问题,燃气表的智能化被提了出来。解决方案之一是远程无线抄表(类似于蓝牙技术) 和远程有线抄表,其二是IC 卡预付费智能表管理系统。前者在目前的情况下实施其成本与费用较高,后者因其技术成熟、成本低,集收费与管理和二为一,是目前条件下从技术角度出发最可行的方案。

    1 市场调查与产品定位

    目前市场上已有相关产品,全国已有近数十家生产、研发企业。就重庆有三家,其中一家为国有大企业,两家为高科技私人或合股企业。产量均较小,在2 万只P年以下。重庆是全国管道燃气化率最高的城市之一,需求量远大于生产量。按国家标准,燃气表的使用寿命是有限的,且应当进行定期校准,这样一来燃气表的初装量加上旧表更换量其总量是很大的。按照行业规定全部安装智能表,那末IC卡预付费智能表的开发是大有前途的。现行产品的问题与不足。可靠性差,产品存在技术缺陷,产品使用时人性化不够,外观设计与原表的协调性不好。所以产品不成熟限制了其使用,而且不被客户认可,配套系统解决不够完善,以至于至今产品没有强制推广使用。  
   
    该产品可利用管理部门的管理方式改变顺利进入家家户户,顾客将没有选择余地,以后将不再生产非智能表,燃气公司不再受理非智能表申请入网。所以市场及其发展都是非常好的。关键问题是将现有问题完美无缺的解决,以满足客户要求。

    2 对IC卡预付费智能表的要求

    计量方式与精度符合国家标准,先交费后用气,费完阀关,加费开阀,费将完时报警显示,电源欠压报警显示,偷盗行为发生时自行关阀,外观要求,其他要求。

    3 IC卡预付费智能表的功能转化

    为满足上述要求,气表必须具有现用表所有功能的同时,增加测试系统。需要将原表的计量数据转化为电磁脉冲,便于记录、处理、显示、判断。必须具有自动控制和自动执行的机械传动系统。必须具有绝对安全的密封装置和防盗用措施。基于使用环  境,还要求具有很好的防潮性能。

    4 IC卡预付费智能表的详细设计

    检测系统:采用永磁性5 mm * 5 mm  断面的磁钢,在现有表的立方字轮上安装磁体,以记录磁体的脉冲数。气体流量的检测与原表不作变化。用一根数据线将信号传送到控制线路板上,此数据进入寄存器,与通过IC 卡写入的数据进行比较,并判断其值的大小,通过软件编程和微处理器输出下一动作的信号。如果写数> 显数+ N ,则阀保持开起状态, N 为安全使用余量,使用户不会在做饭过程中因气用完而断气,体现人文关怀精神。如果写数- 显数= 0 - N   ,则报警显示。报警应采用长时间,长延时声、光同步进行。如果写数< 显数+ M 才输出断气信号,M 再一次体现关怀精神, M 将在下一次数据写入时减去。切断数据线系统将自动关闭阀,取下外供电池将利用内部电池自动关阀。欠电压提示显示。

    执行机构:目前主要有, (A) 电磁驱动,弹簧(或自重) 复位的电动蝶阀结构。但力太小,有可能产生火花,不安全,可靠性低,故使用较少。(B)  利用6V 微型电机作为动力,自带大传动比集成减速器,输出60RPM,应用较多。由于气阀对密封要求较严格,采用闸板阀结构是合理的。即需要将旋转运动转化为直线运动,常用的有曲柄滑块机构,凸轮机构,螺旋机构。经过比较螺旋机构单周行程小,开关阀时间较长,便于控制。