IC卡水控系统系统构成

智能卡节水控制系统主要组成:

(1)机房标准设备:主控制计算机、UPS电源、打印机

(2)专业产品:智能卡节水控制器、系统软件、智能卡、管理器、发卡机

(3)设备:计时型或计量型节水阀、交流电源箱

硬件连接方式:

A、 全脱机型:

应用范围:公寓型浴室和集中型浴室;

联合国水资源大会指出:"我们正进入一个新的水资源紧缺时代"

水是人类赖以生存和发展的重要资源之一。我国的水资源短缺由来以久，素有"十年九旱"之说，特别是许多省市都遭遇了特大旱灾，导致城乡供水出现危机，同时，由于过度开采地下水，造成我国3/4地区出现下沉。因此节约用水已成为全民关注的一个重要话题。

天津，大连，哈尔滨等城市都先后出台了节约用水管理办法，严格执行计划用水，实行超计划用水加价制度。北京市也在部分区域开始试点，北京市高校节水办还专门出台了高校学生用水定额标准，针对各类学生的宿舍用水，饮食用水，洗浴用水等都规定了限额。

作为用水大户的各级院校和大型企业，在单位里普遍存在着浪费水的现象，在公共浴室，在公用洗手间，在食堂的洗碗间经常可见"水长流"的现象，许多人节水意识淡漠，用完水后不习惯随手关水，因此，在单位里加强用水管理尤为重要，而改进用水设备，以硬件手段来强化节水意识是最行之有效的办法之一。

郑州兴邦科技公司为响应国家节约用水的号召，针对学校机关，企事业单位等公共场所的用水特点，研制开发出智能节水控制器以及分段计费智能卡水表。

1、水控器上靠卡即预扣设定水费，电磁阀打开出水;中途如需停用按水控机上的暂停健即可。

2、每台水控机将累计消费金额，消费金额由采集卡来收集;统一在计算机中生成财务报表。

B:RS485方式联机型;

应用范围:公寓型浴室和集中型浴室;

节水控制器可实现连网和脱机两种使用方法。

脱机操作:控制器可以实现真正的脱机操作，其汇总、挂失均可脱网进行，通过系统参数中进行;由于节水控制器存储量很大，可存储几千条交易信息。且智能卡上可存储信息，所以消费过程可以在节水控制器和智能卡之间完成，从而使设备不依赖于网络。

联网操作:系统也可以通过485通讯的方式将所有的节水控制器和计算机软件连成一个网络。通过软件下载参数、挂失卡片、上载数据等功能，网络即使有故障，系统脱机仍能正常运行，网络正常运行时，可对各节水控制器实时监控并采集数据，提高设备使用效率及管理效率，例如挂失功能，只需在微机上发出一条指令即可完成。

采用并联方式布线，单台节水控制器发生故障，对其他节水控制器不产生影响。在控制器出来的线是六芯线，一对电源线、一对通讯线，一对电磁阀线。利用屏蔽线可以防止外界信号对系统的干扰。其中一对控制线和电磁阀相连，电源线和控制线一起布到总控制处，通讯线布到操作机房，统一管理。

系统配备大型UPS延时电源，将控制器出来的线接到变压器上，变压器和UPS电源连接，UPS在直接接到220V电源上，水控制器内有可充电式后备电源，当停电时可作直接转换供电。

即使节水控制器电路损坏或机器损毁，存储芯片亦能保存数据达10年以上。

为确保系统数据安全，产品在系统结构设计上严格遵循金融系统安全规范，并在国内首创了节水控制器终端机、管理器、管理计算机"三位一体"数据保护技术，从三个层面采取了数据保护措施对系统重要数据进行严密防护。

计算机数据按日自动备份，重要数据库永久保存。计算机、终端的操作流程和每笔交易均作详尽记载，为数字化管理提供最直接的数据支持。客户可以在计算机上完成系统的管理，为客观评价资源节约提供完整的数据。给决策者提供决策的信息，也可以和其他一卡通系统兼容，达到资源共享的效果。每日备份的数据库在系统出现故障时可以完全恢复到以前的状态。

◆底层数据的安全性(存储芯片的选型):一般智能卡系统都采用有源器件(如3.6V锂电池等)维持底层数据存放。而本系统数据控制器采取无源器件的保护方式，可永久保存数据，避免电源器件故危及数据安全。存储数据芯片采用串行芯片抗干扰性高、无需内置锂电数据可靠性高。

◆底层数据的存储:节水控制器对原始数据的存储确保数据的安全性，芯片可保存数据10年以上。

◆光电隔离保护:系统中安装了光电隔离保护装置，确保在高压、雷击、短路等不可避免事件发生时节水控制器的数据安全，即使以上事件发生时仅损坏系统的光电隔离装置而不损坏节水控制器的数据。

◆底层数据的采集:针对数据通讯过程中可能受外界环境干扰，产生数据丢失和数据出错等情况，特设了底层数据不限次数重复收集的黑匣子对数据进行保护，确保计算机数据在意外丢失或出错的情况下能修复还原。

◆数据库的数据进行加密:不同权限的操作员可操作不同安全等级的数据库，并且采用高安全性的加密算法对重要数据进行加密，使得作弊者无法对数据进行纂改。

◆实时挂失、即时生效:对于连网的系统，在卡片挂失采用实时挂失，挂失信息在确认后1秒内下传给所有终端机。挂失卡数量可达六万条以上，挂失可以采用独有的广播下载功能，大大缩短了时间，以最短时间、最大限度地避免了被窃用，保护了持卡人的利益。如果系统采用完全的电子钱包的形式，可以用系统卡完成挂失信息的传递。

◆严密的防水性能:节水控制器在设计是就考虑到使用的环境，所以防水实验将是非常重要，在设备成型时缝隙之间有防水胶垫，同时利用胶水将缝隙密封，防止蒸气和水进入控制器内损坏设备。

IC卡接口电路对IC卡插入与退出的识别，即卡的激活和释放，有很严格的时序要求。如果不能满足相应的要求，IC卡就不能正常进行操作；严重时将损坏IC卡或IC卡读写器。

(1)激活过程

为启动对卡的操作，接口电路应按图1所示顺序激活电路：

◇RST处于L状态；

◇根据所选择卡的类型，对VCC加电A类或B类，

◇VPP上升为空闲状态；

◇接口电路的I/O应置于接收状态；

◇向IC卡的CLK提供时钟信号(A类卡1~5MHz，B类卡1~4MHz)。

在t'a时间对IC卡的CLK加时钟信号。I/O线路应在时钟信号加于CLK的200个时钟周期(ta)内被置于高阻状态Z(ta 时间在t'a之后)。时钟加于CLK后，保持RST为状态L至少400周期(tb)使卡复位(tb在t'a之后)。在时间t'b，RST被置于状态H。I/O上的应答应在RST上信号上升沿之后的400~40 000个时钟周期(tc)内开始(tc在t'b之后)。

在RST处于状态H的情况下，如果应答信号在40 000个时钟周期内仍未开始，RST上的信号将返回到状态L，且IC卡接口电路按照图2所示对IC卡产生释放。

(2)释放过程

当信息交换结束或失败时(例如，无卡响应或卡被移出)，接口电路应按图2所示时序释

IC卡

放电路：

◇RST应置为状态L；

◇CLK应置为状态L(除非时钟已在状态L上停止)；

◇VPP应释放(如果它已被激活)；

◇I/O应置为状态A(在td时间内没有具体定义)；

◇VCC应释放。

IC卡接口电路应能在表1规定的电压范围内，向IC卡提供相应稳定的电流。

IC卡接口电路向卡提供时钟信号。时钟信号的实际频率范围在复位应答期间，应在以下范围内：A类卡，时钟应在1~5MHz；B类卡，时钟应在1~4MHz。

复位后，由收到的ATR(复位应答)信号中的F(时钟频率变换因子)和D(比特率调整因子)来确定。

时钟信号的工作周期应为稳定操作期间周期的40%~60%。当频率从一个值转换到另一个值时，应注意保证没有比短周期的40%更短的脉冲。

IC卡的缺点是制造成本高。

​IC卡是继磁卡之后出现的又一种新型信息工具。IC卡是指集成电路卡，一般用的公交车卡就是IC卡的一种，一般常见的IC卡采用射频技术与IC卡的读卡器进行通讯。IC卡与磁卡是有区别的，IC卡是通过卡里的集成电路存储信息，而磁卡是通过卡内的磁力记录信息。IC卡的成本一般比磁卡高，但保密性更好。

非接触式IC卡又称射频卡，成功地解决了无源(卡中无电源)和免接触这一难题，是电子器件领域的一大突破。主要用于公交、轮渡、地铁的自动收费系统，也应用在门禁管理、身份证和电子钱包。