IC卡预付费热量表不仅可以解决供暖系统中耗热的计量问题，还可以有效的解决取暖费的收取问题，是适应供暖改革的最佳计量器具。引 言在相当长的一段时间内，我国的集中供热一直遵循着计划经济的理念，为企事业单位和居民提供着福利式的服务，福利式供热制度成了福利制的最后一个堡垒，供热行业成了计划经济的最后一块阵地。目前的供热收费制度弊端日益突出，一方面，交费的用户不一定能享受到高质量的供热服务，不缴费的用户也多少能得到供热。另一方面，供热部门收不上取暖费，不能保证正常运营，导致供热陷入恶性循环，尤其是三北地区，冬季供暖收费形式更为严峻。建设部《建筑节能“九五”规划和2010年规划》的发展目标中明确指出：“对集中供暖的民用建筑在今后十年内应逐步安装热量表及调节设备，并实施按表计量收费工作”。2000年建设部76号令《民用建筑节能管理规定》又强调自2000年10月1日起，新建住宅的集中采暖系统应当使用分户控制和热量计量装置。供暖改革及分户计量势在必行。而且据国外资料报道，推行计量收费，可节约能源20～30%。热量表是实行热量计量的关键设备。但普通热量表只能解决计量问题，不能从根本上解决收费问题。IC卡预付费热量表应用系统能从根本上解决查表收费问题，而且有利于供热部门实现办公自动化。IC卡预付费热量表应用系统概述1.1 IC卡预付费热量表应用系统构成 IC卡预付费热量表应用系统由IC卡预付费热量表、传输媒体IC卡、计算机销售管理系统构成统构成。 <WP=57>1.2 IC卡预付费热量表应用系统工作过程使用时，首先在管理系统中建立用户档案，对用户进行开户、预付费处理，通过计算机销售管理系统将预付费的热量写入IC卡，用户将写有预购热量的IC卡插入IC卡预付费热量表，IC卡预付费热量表识别卡的合法性后，将卡内数据读入表内，打开阀门供热。当预购热量不足时，有声响提示，提醒用户余量不足，尽快交费；当剩余热量小到一定程度时，IC卡预付费热量表自动切断阀门，停止供热。此时，用户只有重新持卡交费，才能恢复正常供热。IC卡预付费热量表2.1 IC卡预付费热量表构成IC卡预付费热量表主要由流量传感器、配对温度传感器、IC卡预付费计算器、预付费控制阀门构成。2.2 IC卡预付费热量表工作原理热量是质量流量、焓差对时间的积分。要计算热量，首先要取得质量流量，因此需要流量传感器。但目前经济适用的流量传感器均为体积流量传感器，计算器在计算过程中要将体积流量转换成质量流量。配对温度传感器分别安装在管路系统的进出口，计算器通过A/D转换测得进出口水的温度，进而取得水的进出口焓差，按热量计算公式计算出热量，并进行热量累计、预购量扣减、判断表内余量是否够用等操作，若表内预量不足，则发出声响提示，提醒用户余量不足，及时交费，当表内余量小到一定程度时，将关断阀门，停止供热。2.3 流量传感器在对传统水表作了大量的准确度测试及重复性试验的基础上，本文提出：热量表的流量传感器不能用热水表[15]代替或用冷水水表[16]改造，需要重新设计热量表的流量传感器。本文结合TI公司的流量接口芯片TMS3723B，把微电子技<WP=58>术应用于传统水表的结构改造上，运用机电结合的原理，采用非磁性材料作为传感器，重新设计了热量表的流量传感器：无磁流量传感器。本文的无磁流量传感器的机械转动部件只有一个叶轮，省略了传统水表减速齿传动等复杂的机械结构，减少了力矩损失。经实际测量，本文设计的无磁流量传感器在准确度、灵敏度方面的指标明显优于普通水表。本文设计的无磁流量传感器不仅仅应用在热量表上，还可以作为电子水表单独使用，也可以应用在IC卡水表及远传水表方面，具有较宽的应用范围。本文设计的IC卡预付费热量表已进行了100台小批量生产。2.4 配对温度传感器温度传感器有多种形式，本文设计中配对温度传感器为符合IEC-751规定的铂电阻温度传感器Pt1000。其原理是计算器通过A/D转换取得铂电阻阻值，根据IEC751中温度与阻值的对应关系，取得温度，进而取得焓值。热量表的温度传感器不仅要符合IEC751的规定，更要进行严格配对。从降低成本角度考虑，在大量实验的基础上，本文热量表温度传感器的信号采集用记录电容充放电时间的方式实现。大量的实验数据表明，此方法可行。2.5 IC卡预付费热量表的计算器IC卡预付费热量表的计算器主要由微处理器、电源监测电路、通讯接口、IC卡读写单元、液晶显示器、报警单元 、阀门驱动电路、 数据保存单元构成。3、传输媒体IC卡IC卡是IC预付费热量表与计算机销售管理系统间的传输媒体。IC卡芯片具有写改数据和存储数据的能力，IC卡存储器中的内容可以根据需要有条件地供外部读取，或供内部信息处理和判断之用。根据卡内所镶嵌的集成电路的不同，可以将卡分成存储卡、逻辑加密卡、CPU卡。从安全性方面考虑，IC卡预付费热量表选用金融CPU卡。 <WP=59>4、计算机销售管理系统销售管理系统用于日常管理与维护，操作简单，易于维护，并易于进行二次开发。管理系统基本业务包括开户、销售、查询、统计、维护等。