抄表與收費系統(tǒng)技術改造方案

抄表與收費系統(tǒng)技術改造目錄

一、抄表與收費在給水企業(yè)中的重要地位

二、抄表收費工作的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢

2.1抄表收費工作的基本現(xiàn)狀

2.2抄表收費工作的發(fā)展趨勢

2.2.1增加營銷工作的科技含量，做到“查表不入戶”

2.2.2聯(lián)合銀行，借助網絡技術，實現(xiàn)“交費不出門”

三、營銷計量水表的種類和應用分析3.1機械式水表分類干式濕式液封式容積式速度式水平螺翼式垂直螺翼式多流旋翼式單流旋翼式旋轉活塞指針字輪混合計數(shù)盤安裝方式工作原理計量值顯示方式圖3-1機械式計量水表分類示意圖機械式計量水表3.2水表的計量精度（1）容積式計量精度高，一般可達到國際標準ISO4064的C級或D級。（2）速度式計量精度較容積式水表低，一般可達到國際標準IS04064的A級、B級，少數(shù)能達到C級。注：水表計量精度是以水表的量程范圍和分界流量和最小流量指標判定的，而在常用流量時各級水表讀數(shù)誤差無特別差異。

3.3成本分析（1）住宅水表（DN15～DN25）容積式水表成本最高，其它依次是旋翼液封直讀水表、旋翼“干式”直讀水表、旋翼“濕式”直讀水表、旋翼“濕式”指針水表。（2）大口徑水表（DN50～DN200）旋翼式水表成本最高，其次是螺翼式水表。四、遠傳水表系統(tǒng)、IC卡水表系統(tǒng)

4.1

遠傳水表系統(tǒng)

4.1.1遠傳水表的分類

1）主動發(fā)訊式遠傳水表

2）智能數(shù)字式遠傳水表

3）“直讀”式遠傳水表

4）卡式遠傳水表

5）電力載波遠傳輸水表

6）無線遠傳水表

圖4-1不入戶查表方案1（遠傳水表）電力載波通訊總線手持抄表器抄表接口RS485/232或紅外圖4-1不入戶查表解決方案（遠傳水表）計數(shù)模塊遠傳水表系統(tǒng)干簧管無源脈沖光電器件有源脈沖脈沖計數(shù)直讀式光電字輪孔碼盤直讀攝像直讀智能型卡表遠傳自動抄表(有線或無線)賬務處理中心數(shù)據(jù)采集終端機械觸點光電字輪帶霍爾器件AC220V電源線載波通訊發(fā)信裝置采集裝置抄表器字輪照相無線遠傳銀行系統(tǒng)表4-1計數(shù)脈沖發(fā)訊裝置可能出現(xiàn)的問題

序號內容

脈沖發(fā)信裝置可能受到的影響解決辦法1機械震動

水錘現(xiàn)象造成的水管震動，可能引起誤動作，產生計數(shù)誤差

改善管路，減少水錘現(xiàn)象2電磁干擾

干簧管或霍爾元件易受外界電磁干擾

加防磁裝置或抗磁干擾功能3水表倒轉

表倒轉時仍發(fā)出計數(shù)脈沖，導致誤差

4退磁問題

時間長了，磁鋼易退磁

選用材質好的磁性部件，或定期更新磁性部件5遠傳誤差

存在多計和漏計隱患，易引起矛盾

以基表示數(shù)為依據(jù)，定期教準表4-2不同方式遠傳水表的主要性能比較

序號

比較內容

脈沖計數(shù)式碼盤“直讀”式攝像“直讀”式1機械震動同表4-1

只有在讀數(shù)時無影響2電磁干擾同表4-1無磁性部件，故無影響無磁性部件，故無影響3供電必須保持不間斷供電

只有在抄表時瞬間由采集器供電。不需要電池計數(shù)。同左4水表倒轉同表4-1直讀示數(shù)，不受影響不受倒轉影響5退磁問題同表4-1無磁性部件無磁性部件6遠傳誤差同表4-1

直讀示數(shù)，無誤差直接拍照，無誤差4.1.2遠傳水表集中抄表系統(tǒng)1）有線通訊遠傳水表集中抄表系統(tǒng)圖4-1有線遠傳集中抄表系統(tǒng)基本結構示意圖遠傳表遠傳表信號線a.電纜傳輸脈沖計數(shù)遠傳水表系統(tǒng)

智能采集器RS485/232或紅外抄表接口通訊總線

智能遠傳表智能采集終端信號線b.總線通訊遠傳水表系統(tǒng)

抄表接口c.智能遠傳水表系統(tǒng)

圖4-2有線遠傳集中抄表系統(tǒng)基本結構示意圖（1）RS485/232或紅外智能采集終端抄表接口RS485/232或紅外智能遠傳表智能遠傳表智能遠傳表

遠傳表遠傳表采集器遠傳表

遠傳表遠傳表采集器遠傳表通訊總線抄表器抄表器抄表器賬務處理中心通訊總線銀行系統(tǒng)圖4-2有線遠傳集中抄表系統(tǒng)基本結構示意圖（2）通訊接口或智能采集終端通訊總線

抄表接口d.直讀式遠傳水表系統(tǒng)結構示意智能采集終端通訊總線

抄表接口共用IC卡插口直讀遠傳表直讀遠傳表直讀遠傳表直讀遠傳表卡式遠傳表卡式遠傳表卡式遠傳表卡式遠傳表圖4-2有線遠傳集中抄表系統(tǒng)基本結構示意圖（2）e.卡式遠傳水表系統(tǒng)結構示意抄表器抄表器賬務處理中心銀行系統(tǒng)2）電力線載波數(shù)據(jù)通訊遠傳水表系統(tǒng)

載波遠傳表圖4-3

電力載波遠傳水表集中抄表系統(tǒng)結構示意接戶內AC220V電源線接戶內AC220V電源線接戶外AC220V電源線采集終端抄表接口RS485/232或紅外載波遠傳表載波遠傳表載波遠傳表抄表器賬務處理中心銀行系統(tǒng)3）無線遠傳集中抄表系統(tǒng)系統(tǒng)原理與圖4-3類似，僅將載波裝置改用無線電收發(fā)器。

受水表內置電池容量和對無線電波污染環(huán)境的限制，無線電發(fā)送功率一般控制在10毫瓦以下，不允許做大。在鋼混結構的高層住宅樓中，電波的穿透能力會受到一定影響，留有通訊死角，微弱的電波信號易受其它電磁場、電器設備的干擾，可靠性不易保證。4.1.3遠傳水表的抄表方式

戶外人工可以采用CPU卡、手持式抄表器（POS機）、便攜電腦等設備。

在抄表現(xiàn)場將抄表工具與智能采集器或智能采集終端相連，便可在數(shù)秒內完自動成幾十甚至幾百戶的抄表工作（抄表的時間長短與通信方式和速率有關）。

抄表人員將抄表工具帶回水費賬務處理中心（或自來水分布的服務網點），與賬務處理計算機系統(tǒng)相接，系統(tǒng)自動將抄表數(shù)據(jù)導入計算機進行賬務處理，自動生成用戶消費自來水量的應收賬目。

推薦使用手持抄表器。4.1.4遠傳水表數(shù)據(jù)自動傳輸系統(tǒng)的建立采用人工手持抄表器現(xiàn)場抄表，屬于半自動抄表范疇。如果通過某種方式，控制智能采集器或智能采集終端，依據(jù)抄表周期自動將用戶的消費水量傳輸?shù)阶詠硭乃M賬務處理中心，則可實現(xiàn)自來水用戶消費計量水表的遠程自動抄表。遠傳水表數(shù)據(jù)自動傳輸系統(tǒng)是由若干個局域網絡為基礎搭建而成。一般幾十個數(shù)據(jù)點為一個局域網絡單元，若干個局域網絡單元組成一個小型局域網（如一個居民住宅小區(qū)）。依次類推可以組成城市地域網。

在查表網絡的建設中，可采用有線網、共用無線數(shù)據(jù)通信網，也可用有線網和無線網混合的方式。需根據(jù)當?shù)貤l件確定。

在大型局域網的建設中，推薦使用混合網方式。4.1.5關于大口徑水表的遠傳抄表口徑為DN80～200的水表。主要使用在如工業(yè)、賓館、飯店、洗浴等用水大戶。在城鎮(zhèn)給水中，雖然這些用水戶的水表查表數(shù)量遠遠低于居民戶，但用水總量確占較大的比例。若將這些用水大戶的計量繳費水表，采用共用無線數(shù)據(jù)通訊網MOBITEX、電信GPRS等方式，將水表數(shù)據(jù)直接發(fā)送到自來水的水費賬務處理中心，實現(xiàn)自動抄表，不僅可以實現(xiàn)按月查表，提高資金回收及時率，對公司的計劃統(tǒng)計等管理工作極為有利。還可避免“人情水”。此外，還可以及時掌握當日用水大戶的用水量，對水量預計和水量分配決策等給水生產調度工作，將會更有科學依據(jù)，有著明顯的輔助調度作用。

4.1.6遠傳水表的選型水表基表選型的基本原則：（1）適用于當?shù)氐乃|、管材條件（2）計量精度滿足使用要求

（3）在規(guī)定的檢定周期內，水表運行穩(wěn)定可靠（4）經濟受我國普遍使用的管道材質影響，在我國水表系列型譜中，用于計量自來水的水表一般選用速度式水表，且又大多采用“濕式”水表。由于“干式”水表是通過磁性連軸器進行計量，采用一般鍍鋅管時，管道內產生的微量金屬銹蝕物易被吸附到磁性連軸器周圍的現(xiàn)象，影響水表的計量精度和使用壽命。故“干式”水表對管道材質的要求較高。因此，選用“干式”水表的首要條件，是確認管道材質在水表的正常使用期內（現(xiàn)行規(guī)定為6年），不會影響水表的正確計量。從水表計量的精度上，選用容積式水表較為理想。但容積式水表對管道材質和水質的要求較速度式水表要高，水表成本也高于速度式水表。速度式水表適用范圍：旋翼式機械水表：流量變化幅度較大的場合，如：住宅、機關、院校、宿舍區(qū)等螺翼式機械水表：流量較為平穩(wěn)的場合，如：工業(yè)、泵房、蓄水池等。4.1.7建立遠傳水表系統(tǒng)應注意的事項1）遠傳水表系統(tǒng)建立和選型過程中應注意的事項（1）進行業(yè)務管理需求的調研分析，理順業(yè)務流程，規(guī)范業(yè)務管理模式，制訂應用標準和技術規(guī)范，提出技術總體方案，并進行可行性研究和論證；（2）建立給水企業(yè)內部信息系統(tǒng)，為項目實施提供后臺管理技術平臺；（3）確定試點地區(qū)和方案，提出試點管理規(guī)范；（4）進行前期試點實施工作，總結試點經驗，不斷完善系統(tǒng)和管理規(guī)范；（5）根據(jù)試點實施情況和技術成熟情況，決定試點推廣工作安排。2）系統(tǒng)設備選型中應注意的事項（1）是否符合使用要求；（2）符合相關技術標準和應用規(guī)范；（建設部組織編寫的關于遠傳水表的行業(yè)規(guī)范[GBT]）（3）基表的計量準確、可靠性

（4）采用脈沖計數(shù)的遠傳水表的脈沖信號傳輸是否可靠；（5）系統(tǒng)的抗干擾性、抗攻擊性和抗入侵性是否良好；（主要考慮智能采集終端的防雷保護措施、特性，以及信號采集回路的電器隔離性能等。）（6）與現(xiàn)用賬務處理系統(tǒng)的通訊、數(shù)據(jù)格式的兼容性；（7）便于系統(tǒng)的升級和擴展；（8）系統(tǒng)的可維護性。3）參考價格

在磚混結構舊樓遠傳水表改造工程中，采用有線傳輸遠傳水表系統(tǒng)，均攤每快水表300元左右（RMB）。包括遠傳水表、系統(tǒng)、施工及施工材料、與原賬務系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換軟件等在內。

對于鋼混結構高層住宅樓，因施工難度較大，施工可參考全國統(tǒng)一定額。4.2IC卡水表和IC卡預付費系統(tǒng)4.2.1IC卡水表定義以IC卡為結算媒體和計量信息傳輸載體，在帶有發(fā)信裝置的計量基表基礎上，加裝計量結算控制器和電控閥，組成一種具有預付費功能的水量計量儀表。4.2.2IC卡水表系統(tǒng)組成及研究1）IC卡水表應用系統(tǒng)的組成IC卡水表應用系統(tǒng)由：預售水系統(tǒng)、IC卡和IC卡水表組成。（1）預售水系統(tǒng)：由計算機、IC卡充值等設備和售水交易軟件組成。（2）IC卡：作為預售水系統(tǒng)和IC卡表之間的數(shù)據(jù)傳遞/交換媒體，在IC卡水表應用系統(tǒng)中占據(jù)著重要的位置，系統(tǒng)安全、數(shù)據(jù)傳遞等靠其實現(xiàn)。（3）IC卡水表：由水計量機構（基表）、數(shù)據(jù)傳感器、控制閥、控制器等組成，屬于機電一體化產品，是IC卡水表應用系統(tǒng)的終端設備，要安裝于各個用水終端用戶，其質量的可靠性和穩(wěn)定性如何對IC卡水表的推廣和應用產生直接影響。2）IC卡的功能與應用目前應用的IC卡包括：（1）非智能型存儲卡和邏輯加密卡（2）智能卡（CPU卡）（3）TM卡統(tǒng)稱為IC卡，但在技術性能、安全性、可靠性、可維護性、可兼容性、可擴展性及金融系統(tǒng)的可支持性等方面有著本質上的區(qū)別。4.2.3終端機具（IC卡水表）1）終端機具的構成

基表：計量水量。

發(fā)信裝置：將基表計量的水量轉換為基本計數(shù)脈沖信號，傳送至控制器進行計量處理。

控制器：控制器是IC卡水表的核心部件和控制中心。接受IC卡輸入的購水量指令，并判別真?zhèn)?，按基表計?shù)脈沖發(fā)信裝置給出的消費水量脈沖信號核減儲存購水量，在儲存水量為零時向電控閥門發(fā)出關閥指令。

電控閥門：執(zhí)行控制器發(fā)出的開、關閥門指令。顯示：顯示機具基本信息，至少包括：新購量、剩余量、累計用量和機具狀態(tài)（如：閥門開關、故障狀態(tài)等）。供電：負責整個機具的供電能源，目前有市電和電池供電兩種方式。2）電控閥門的分類對比（1）膜片式電磁先導閥啟動速度快，啟動電流約170～270mA。由于水垢原因膜片針易堵塞，造成不動作；水的通流面積小造成壓力損失大。（2）電動球閥閥門全開時沒有壓力損失。由于水垢和水的腐蝕性可造成開關閥門的電流增高或閥門不動作。啟動電流約70～120mA。采用普通直流微電機驅動的電動球閥，開關閥過程中若受阻時易燒毀電機。采用步進電機技術驅動的球閥性能較好。（3）電動柱塞式先導閥柱塞閥芯直線運動，針孔直徑較膜片閥針孔直徑大，不易受水垢影響；啟動電流一般在40～70mA；壓力損失較膜片式電磁閥小，比電動球閥大。

3）控制器的安全性終端機具（IC卡水表）的控制器是最易受到外部干擾和攻擊的部分。如：外部的強電磁波干擾通過IC卡坐口對控制器進行高電壓、電流攻擊，以及IC卡座短路攻擊等。若終端機具受到干擾和攻擊將造成數(shù)據(jù)混亂或丟失，以至造成終端機具癱瘓，后果不堪設想。4）計數(shù)脈沖發(fā)信裝置的應用與誤差控制IC卡式水表中采用的計數(shù)脈沖發(fā)信裝置與遠傳水表大體相同。在IC卡式水表中采用干簧管作為計數(shù)脈沖發(fā)信裝置的居多。優(yōu)點干簧管依靠磁力動作，不耗電。但也有其固有缺陷，即在磁感應的臨界狀態(tài)時易抖動造成誤計數(shù)。為克服這一不足，目前大部分廠商采用雙干簧管制作脈沖發(fā)信裝置，并在接收端的控制器中增加信號防抖處理功能，以保證計數(shù)的可靠性。4.2.4機具安全要求機具的安全由機具內嵌入的安全模塊控制的。安全模塊存儲由應用提供方生成的密鑰系統(tǒng)，并對用戶卡進行各種安全認證和數(shù)據(jù)認證，實現(xiàn)機具和卡片的交易流程認證。機具安全控管：（1）密鑰生成和下載安全（2）密鑰存儲安全

（3）密鑰工作安全（4）密鑰更新安全（5）機具和卡片身份認證（6）機具和卡片信道加密安全（7）交易流程安全性（8）機具安全權限約束4.2.5機具安全應用特點（1）機具的安全功能必須被通過密鑰管理系統(tǒng)來實現(xiàn)；（2）機具的安全控管只能操縱在應用提供方；（3）機具供應商必須能夠在技術上實現(xiàn)對機具交付使用的安全脫鉤；（4）機具的安全認證和安全保護只能通過安全模塊實現(xiàn)；（5）機具能夠實現(xiàn)對外界各種安全攻擊的防范；（6）機具的安全實施是可操作的。4.2.6IC卡水表系統(tǒng)應用過程中應注意的問題

IC卡水表系統(tǒng)應用，是基于IC卡技術建立起來的系統(tǒng)應用平臺，是一項系統(tǒng)工程。在IC卡水表應用過程中，首先應考慮系統(tǒng)的最終目的。包括系統(tǒng)規(guī)模、安全性、可靠性、可維護性、可擴展性、通用性和兼容性。依據(jù)上述條件認真選擇卡的類型。

選擇經濟適用的機具。1）應用系統(tǒng)的建立和選型卡式水表應用系統(tǒng)從功能上分為五個子系統(tǒng)：密鑰管理系統(tǒng)、開戶發(fā)卡和售水管理子系統(tǒng)、IC卡表終端子系統(tǒng)、用戶信息管理系統(tǒng)和運營管理系統(tǒng)。城市卡式水表應用系統(tǒng)包括：計算機、服務器、卡、POS機、卡表、通信網絡及設備應用系統(tǒng)程序軟件等。物業(yè)小區(qū)卡式水表應用系統(tǒng)包括：計算機、POS機、IC卡和IC卡表等。由于各地給水行業(yè)的具體情況的不同，為避免盲目上項目帶來不必要的經濟損失，在應用卡式水表和建立系統(tǒng)時，主要應注意以下工作：

可行性研究和論證；

進行業(yè)務管理調研分析，規(guī)范業(yè)務管理模式，制訂應用標準和技術規(guī)范，提出技術總體方案；

建立給水企嚴內部信息系統(tǒng)，為項目實施提供后臺管理技術平臺；

商榷與代理銀行的合作模式和技術接口；

確定試點地區(qū)和方案，提出試點管理規(guī)范；

建立給水企業(yè)內部密鑰管理系統(tǒng)，生成總控密鑰，發(fā)行總控卡；配置應用種子密鑰并生成密鑰母卡；

進行前期試點實施工作，總結試點經驗，不斷完善系統(tǒng)和管理規(guī)范；

根據(jù)試點實施和技術成熟情況，決定試點推廣工作安排。在項目選型時應注意：

選擇符合多項國內外技術標準和應用規(guī)范，特別是國際通用標準IS07816、歐洲EMV標準、中國人民銀行金融卡標準、中國建設部IC卡應用技術規(guī)范，并符合統(tǒng)一規(guī)劃要求，支持統(tǒng)一技術平臺，從而保證系統(tǒng)安全可靠、通用性和兼容性強，易于推廣、擴展和升級（應特別注意物業(yè)小區(qū)系統(tǒng)向城市系統(tǒng)的升級）；

整個系統(tǒng)應始終只受控于給水企業(yè)，具有極高的安全性，從而保證給水企業(yè)和用戶的利益不受損害；

采用銀行交易標準技術，保證購水數(shù)據(jù)安全可靠，支持多種售水模式和一卡多表、一卡多用，方便用戶，提高服務水平；

便于給水企業(yè)加強運營管理，提高管理水平，并為科學決策提供依據(jù)；

系統(tǒng)維護方便，以及后期應用維護費用低。2）IC卡式水表的選型主要應從以下幾方面考慮：機具所采用的卡型是否符合系統(tǒng)要求和相關技術標準和應用規(guī)范；基表是否計量準確、可靠；數(shù)據(jù)傳感器的數(shù)據(jù)傳輸是否可靠，基表和控制器之間數(shù)據(jù)是否準確無誤；閥門和基表造成的水頭損失不應過大，要符合相關標準和技術規(guī)范；

閥門開合是否可靠；控制電路和機具整體的抗干擾性、抗攻擊性和抗入侵性是否良好；發(fā)生不規(guī)范插拔卡時是否會發(fā)生數(shù)據(jù)丟失，或造成數(shù)據(jù)混亂；能否配合系統(tǒng)的升級和擴展；機具的整體功耗是否小；機具的可維護性是否良好。3）參考價格（1）企業(yè)自建預售水系統(tǒng)由企業(yè)自行建立IC卡式水表預售水系統(tǒng)時，系統(tǒng)的基本構成至少應包括三部分：IC卡式水表、IC卡片和由計算機、售水交易軟件（含密鑰系統(tǒng)）、IC卡充值設備等組成的售水系統(tǒng)。單臺IC卡水表（參考價）：420元/臺。由于采用不同IC卡片，價格會有所浮動。（不含售水系統(tǒng)計算機設備）（2）銀行代理建立預售水系統(tǒng)委托銀行建立IC卡式水表預售水系統(tǒng)時，需與當?shù)劂y行協(xié)商，包括由銀行發(fā)放IC卡片和借用銀行的密鑰系統(tǒng)。詳細內容請參建設部IC卡推廣應用中心相關規(guī)范。五、自來水營銷繳費賬務處理系統(tǒng)5.1網絡化自來水營銷繳費系統(tǒng)

5.1.1網絡結構5.1.2網絡化自來水營業(yè)售水繳費流程1）銀行繳費

2）自來水各區(qū)域營業(yè)服務處（所）繳費

3）POS、信息亭等自助式繳納水費

4）銀行劃撥扣繳水費

5）其它交費方式5.2IC卡式水表售水系統(tǒng)當采用IC卡式水表預售水系統(tǒng)時，無論是自來水自己管理IC卡售水，還是居民小區(qū)物業(yè)管理IC卡售水或委托銀行代理IC卡售水，都需要建立一套IC卡售水系統(tǒng)。5.2.1系統(tǒng)構成

1）銀行代理IC卡售水

在較大城市大規(guī)模使用IC卡水表售水系統(tǒng)時，應委托銀行代理IC卡售水。自來水IC卡系統(tǒng)以銀行IC卡系統(tǒng)為依托，以自來水營業(yè)收費系統(tǒng)為根據(jù)，以IC卡和IC卡水表為基礎，結合銀行金融服務應用、銀行IC卡密鑰系統(tǒng)和自來水繳費管理應用于一體的綜合業(yè)務管理系統(tǒng)。2）自來水自行IC卡售水管理或小區(qū)物業(yè)管理

對于中小型城市，如果自來水繳費服務點分布足夠的話，或者定期派出流動車IC卡售水，可以自行建立IC卡式水表預售水系統(tǒng)。但需要自己建立密鑰管理系統(tǒng)。同理，居民小區(qū)物業(yè)管理采用IC卡式水表售水系統(tǒng)亦需如此辦理。建立自行管理的IC卡售水系統(tǒng)，通常由卡表制造廠或系統(tǒng)集成商協(xié)助完成。系統(tǒng)建成后，將密鑰管理系統(tǒng)移交售水管理部門。IC卡售水管理部門是密鑰系統(tǒng)的唯一知情者。否則，自來水會有嚴重經濟損失的可能。

5.3

繳費方式的選擇

建議優(yōu)先選擇銀行劃撥扣繳方式。

無論是人工入戶抄表、遠傳水表出戶集中抄表，還是實現(xiàn)了遠傳自動抄表，都可以與銀