預(yù)付費天然氣流量計

預(yù)付費天然氣流量計（IC卡燃氣表）-- ： 劉

IC卡燃氣表是以膜式燃氣表或其他燃氣流量計為計量基表，以IC卡為媒體，加裝IC卡控制器所組成的一種具有預(yù)收費功能的燃氣計量儀表。根據(jù)基表的不同可分為IC卡膜式燃氣表和IC卡燃氣流量計。
IC卡分為接觸式IC卡和非接觸式IC卡。目前，我國所選用的非接觸式IC卡的物理特性、初始化、防沖突及傳輸協(xié)議一般符合ISO/IEC14443系列標準的要求。

一、IC卡燃氣表接觸式與非接觸式IC卡燃氣表比較

3.IC卡燃氣表應(yīng)用趨勢比較

由以上分析可看出，非接觸式IC卡的技術(shù)特點決定了其在市場上的巨大發(fā)展?jié)摿Γ浒踩允瞧湓谌細忸A(yù)收費領(lǐng)域大面積推行的障礙。2009年，工信部發(fā)布了《關(guān)于做好應(yīng)對部分IC卡出現(xiàn)嚴重安全漏洞工作的通知》，要求各地相關(guān)部門開展對IC卡使用情況的調(diào)查及應(yīng)對工作。這是因為非接觸式邏輯加密卡的Mifare安全算法了，而該種算法是目前*應(yīng)用zui廣泛的非接觸邏輯加密卡的安全算法。由于此項技術(shù)的不完善將會形成巨大的隱患，一旦技術(shù)被更多不法分子掌握，將會給社會經(jīng)濟帶來巨大損失。

由于燃氣預(yù)付費操作過程中，需要傳輸?shù)男畔⑤^多，對安全性的要求也更高，而目前非接觸式IC卡技術(shù)還不夠成熟，近期還是以接觸式IC卡為主。隨著非接觸式IC卡技術(shù)的不斷進步，非接觸式IC卡將會逐步取代接觸式IC卡。

二、IC卡燃氣表邏輯加密卡、CPU卡燃氣表比較

分類依據(jù):IC卡依據(jù)其核心功能及工作原理劃分為存儲卡、邏輯加密卡、CPU卡。

存儲卡實際上就是普通的EEPROM，不過是封裝成module嵌入到卡片上。只要實現(xiàn)電氣接觸就可以對其內(nèi)部數(shù)據(jù)進行無條件訪問。這種卡的安全性幾乎為零，所以只能用于一些對安全性不作要求的場合。

邏輯加密卡是采用密碼控制邏輯單元的存儲器卡。

在非加密存儲卡的基礎(chǔ)上增加了加密邏輯電路，加密邏輯電路通過效驗密碼方式保護卡內(nèi)的數(shù)據(jù)對外部開放，但是是低層次的安全保護，無法防范惡意攻擊。

CPU卡也稱智能卡，是一種具有微處理器芯片的IC卡。

卡內(nèi)的集成電路中帶有微處理器CPU、存儲單元(包括隨機存儲器RAM、程序存儲器ROM(FLASH)、用戶數(shù)據(jù)存儲器EEPROM)以及芯片操作系統(tǒng)COS。裝有COS的CPU卡相當(dāng)于一臺微型計算機，不僅具有數(shù)據(jù)存儲功能，還具有命令處理和數(shù)據(jù)安全保護等功能。
由于存儲卡安全性差，因此在燃氣計量上沒有應(yīng)用。目前廣泛應(yīng)用的是CPU卡和邏輯加密卡，對應(yīng)的流量計為CPU卡燃氣流量計、邏輯加密卡燃氣流量計。

CPU卡與邏輯加密卡相比具備數(shù)據(jù)安全性更高、功能更強大等優(yōu)勢，它將成為未來IC卡行業(yè)的發(fā)展趨勢。

對于新建的IC卡系統(tǒng)，CPU卡的成本比邏輯加密卡略高，但差別不大。將現(xiàn)有的邏輯加密卡系統(tǒng)升級改造為CPU卡系統(tǒng)，則需要系統(tǒng)升級和卡片更換，附加的成本會較高，但維護安全的成本會遠遠低于系統(tǒng)被破壞后所帶來的經(jīng)濟損失。

三、IC卡燃氣表的計量性能

1.計量性能

IC卡燃氣表的基表按工作原理可分為膜式燃氣表、渦輪流量計、腰輪流量計、超聲波流量計、旋進漩渦流量計、渦街流量計以及其他種類的流量計。

IC卡燃氣表的計量性能不僅是流量基表的準確度，還包括配套儀表的準確度(溫度、壓力、壓縮因子修正)，以及管道內(nèi)氣體擾動等因素對燃氣計量的影響，應(yīng)進行整體的不確定度評定，以提高計量準確度。

壓力損失為膜式燃氣表的重要技術(shù)指標，因此，應(yīng)選擇壓力損失符合國家標準且盡量小的IC卡燃氣表。

2.IC卡燃氣表不同用戶的選型

根據(jù)不同用戶的現(xiàn)場條件選用不同原理的流量計，選型建議如表1所示。

<CTSM> 表1 不同用戶類型基表的選型建議</CTSM>

四、IC卡預(yù)收費方式的優(yōu)勢

(1)避免了上門抄表難、收費難的難題。

(2)采用先付費后使用的方式，對節(jié)能降耗起到促進作用。

(3)安裝簡單方便，不需要對現(xiàn)有的安裝現(xiàn)場進行改造，不需要現(xiàn)場調(diào)試。

(4)維護成本低。

(5)居民用戶將來可實現(xiàn)與公交、、自來水、電和熱能等系統(tǒng)一卡通用。

五、IC卡燃氣表存在的問題

1.實時性差

不能及時收集用氣信息，當(dāng)出現(xiàn)燃氣表內(nèi)沒有余氣而閥門不關(guān)閉的故障時，燃氣營銷單位不能及時發(fā)現(xiàn)，只能在后來查詢歷史記錄時發(fā)現(xiàn)。因不便查得用戶在某個時刻的實際用氣量，無法準確計算燃氣營銷單位的供銷差，影響管網(wǎng)負荷的精確計算。

2.囤氣損失

隨著能源的緊缺，天然氣價格在逐步上漲，目前，IC卡燃氣表用戶購置的是氣量，如果用戶在漲價前囤積大量氣量則會影響燃氣營銷單位的經(jīng)濟利益。

羅茨流量計應(yīng)用領(lǐng)域：

餐飲、賓館等行業(yè)的燃氣商業(yè)核算，輸配管網(wǎng)燃氣計量，燃氣調(diào)壓站計量，工業(yè)和民用鍋爐等燃氣計量，也可用作丙烷、氮氣、工業(yè)惰性氣體等各種無腐蝕性氣體標準流量計。

羅茨流量計帶溫度、壓力補償功能，將工況流量直接轉(zhuǎn)換成標況流量，流量計采用功能強大的新型微處理器，運算精度高，性能可靠，微功耗，內(nèi)外電源自動切換工作，鋰電池供電可使用5年以上。廣泛應(yīng)用在石油、化工、電力、冶金、工業(yè)與民用鍋爐等燃氣計量和城市天然氣、燃氣調(diào)壓站計量及燃氣貿(mào)易計量等行業(yè)。

羅茨流量計利用機械測量元件把流體連續(xù)不斷地分割成單個已知的體積部分，根據(jù)計量室逐次、重復(fù)地充滿和排放該體積部分流體的次數(shù)來測量流量體積總量。

當(dāng)被測流體流經(jīng)流量計時，流體的動壓力使進出口間形成一個差壓而推動腰輪旋轉(zhuǎn)

當(dāng)流體推動D2軸上腰輪反時針方向轉(zhuǎn)動時，圖1A,與之相連的驅(qū)動齒輪帶動D1鈾上的腰輪順時針轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動90o后成為圖1C狀態(tài)，上邊的腰輪受流體推動顧時針轉(zhuǎn)動，驅(qū)動齒輪帶動下邊腰輪反時針旋轉(zhuǎn)，腰輪旋轉(zhuǎn)360o時，有四倍于計量室有效容積的流體排出流量計。這樣，兩個腰輪交換驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，隨著腰輪的轉(zhuǎn)動，流體經(jīng)由計量室不斷排出流量計。腰輪每轉(zhuǎn)一圈排出的流體體積是一個固定值，即排出量與腰輪軸轉(zhuǎn)數(shù)成正比，通過腰輪軸及其它傳動機構(gòu)，將旋轉(zhuǎn)的次數(shù)減速后傳遞到積算顯示部分。

羅茨流量計正是腰輪流量計的這種工作原理決定了這種流量計只要計量室內(nèi)部配合間隙設(shè)計、組裝合理，它就會有較高的精度和較低的啟步流量，這一特性在民用小區(qū)燃氣計量中極為重要，它既滿足了居民正常用氣時的計量精度，又克服了其它類型流量汁對居民用氣低峰時微小氣量的無能為力。

羅茨流量計測量范圍：

羅茨流量計產(chǎn)品特點：

精確度高，重復(fù)性好。內(nèi)部轉(zhuǎn)子經(jīng)精密加工和平衡測試，無接觸旋轉(zhuǎn)，良好的油潤滑，確保流量計精度不變，工作壽命長。
流量計前后不需要直管段，可以安裝在環(huán)境狹窄的場合。
始動流量小，量程比寬，適合于計量符合變動大的氣體流量。
計量精確度不受壓力和流量變化的影響，性能穩(wěn)定，壽命長。

  轉(zhuǎn)子*性、對稱性好，保證了良好的重復(fù)性

在流速變化大的情況下也能保持計量的準確

始動流量小、壓力損失小、量程比寬，適用于微流量的測量                          

特殊工藝處理使流量計運轉(zhuǎn)更可靠、使用壽命更長

  鋁合金材質(zhì)，體積小、重量輕，安裝維護更為方便

先進的微機技術(shù)與高性能的單片機，使整機功能更強大、性能更*

脈沖發(fā)訊器直接安裝在計數(shù)器上，輸出整立方的低頻工況脈沖信號，可與IC卡控制器配套使用或用于遠傳輸出        

羅茨流量計始動流量及流量上限

1. 智能控制器與流量計（工業(yè)計量儀表）應(yīng)同軸安裝，流體流動方向應(yīng)與殼體上表明的方向*。
2. 對新裝或檢修后的管道必須進行清掃后方可安裝
3. 應(yīng)安裝在便于維修、無強電磁干擾、無機械振動以及熱輻射影響的場所
4. 不易安裝在有強烈脈動流或壓力脈動的場合
5. 室外安裝時，上部應(yīng)有遮蓋物，以防雨水侵入影響使用壽命。
6. 采用外電源時，必須有可靠的接地，但不得與強電系統(tǒng)共用地線。
7. 使用過程中，不得自行更改連接方式或任意擰動各個引線接口