大口径IC卡远传水表

一.大口径 IC卡远传水表结构描述

大口径 IC卡远传水表采用双CPU的模式，将电子模块分为表头和控制器两个部分，表头部分安装在井下，完成水表的计量，数据存储和阀门控制，控制器部分完成卡片的读写操作、显示以及逻辑判断功能。两个部分采用RS-485来进行数据交换和连接。

控制器部分 IC卡选用CPU智能卡，卡片协议按照通州水表CPU卡数据协议进行设计，在控制器中安装ESAM安全模块完成CPU卡和水表控制器的密钥安全认证，以确保数据的安全性。数据处理完毕后，在显示模块上显示相应的数据，显示内容要求同前。

表头部分的 CPU要完成计量数据的采集和存储工作，并根据逻辑计算结果决定阀门的打开和闭合。

当用户将购水卡插入控制后，控制器首先进行密钥安全认证，认证结束后，将购水量数据读入 ESAM模块进行存储，并同时启动RS-485接口将购水量数据传递到表头，表头在接收到购水量数据后，将其追加到剩余水量中，并将新的剩余水量和累计用水量数据返回到控制器。控制器接收到返回数据后，再将相关的数据返写到购水卡中，并循环显示相关数据，显示完毕后延时熄灭。

表头在正常情况下，每正确计量一个有效脉冲，剩余水量减 1，当剩余水量为0时，自动关闭阀门切断用户用水。这时用户可以通过插卡启动控制器与表头进行数据交换，将表头的数据读出到控制器中轮显或通过卡片、读写设备读出。

在表头和控制器部分分别装有 3.6V锂氩电池，分别给各自部分的电子模块供电，同样分别设置电池检测电路检测电池容量，当表头部分电池容量不足时，会自动关闭阀门。当控制器部分电池容量不足时，也会由控制器下发阀门关闭指令关闭阀门。这时用户可以插卡进行检查，插卡后，控制器首先下发抄表指令，将表头的数据和工作状态抄回到控制器，然后结合控制器的数据和状态显示出来。

表头和控制器的连接完全依赖 RS-485进行传递，采用4线制，两根电源线，两根数据线。485通信的电源由控制器提供，不使用表头的电源。

为了最大限度地降低功耗，控制器和表头平时不进行数据通信，由控制器控制在每月月末和表头进行一次数据通信，将表头数据和状态传递到控制器。其它时候的通信都在插入 IC卡后发起，当用户没有插卡时，不进行任何通信连接。

如果表头部分没有电池电压不足了，我应向控制器发送数据（在关阀之后）

当水表内的剩余水量超过限购量后，水表控制器禁止将购水卡中的购水量追加到水表中去，这时显示提示代码“ E — 17”。

“ E — 01”表示阀门故障

“ E — 02”表示存储数据故障

“ E — 03”表示通信故障

“ E — 12”表示卡片密码校验错

“ E — 15”表示卡片类型错

“ E — 16”表示数据回写错

“ E — 19”表示卡片流程错。

二.大口径 IC卡远传水表的优势

1 双 CPU工作模式，表头与控制器可相距100米；

大口径 IC卡远传水表采用双CPU的模式，水表分为表头和控制器两个部分，表头部分安装在井下，完成水表的计量，数据存储和阀门控制，控制器安装在井上，完成卡片的读写操作、显示以及逻辑判断功能。两个部分采用RS-485来进行数据交换和连接，工作距离可达100米。

2 模块化设计，维修服务更方便

该产品最大的特点是模块化设计，即主控器、阀门控制器、阀门是完全独立的模块，甚至在主控器内部，我们也进行了模块化设计。模块化设计的最大好处是维修服务极其方便，这对大口径 IC卡水表至关重要－－－因为大口径IC卡水表是不允许轻易拆表的！

从实际情况看，我们的大口径 IC卡水表的基表、阀门是完全可靠的，出问题的概率极低。故障经常由电池、主控器引起，现在的这种设计就保证了任何一名水暖工都可以更换主控器或者电池，大大简化了大口径IC卡水表的维修服务量！

3 增强了密封性能，可长时间在水下运行

主控器的电池、线路板以及信号与线路板的接口部分均采取了特殊的密封工艺，保证在水下长时间工作稳定可靠。

4 开关阀时间短，且不会产生水锤

由于阀门采用先导原理设计并针对中国水质进行了改进，因此与球阀、闸阀、碟阀等相比，开关时间更短且不会产生水锤。

5 功耗低且不受水垢影响，一节电池即可驱动

由于阀门的开关利用管道里水的压力，且阀门的开关没有摩擦力，因而不会因使用时间长阀门产生水垢而导致开关阀阻力增大。一节锂电池即可使用三年以上。

6 增加了退水功能

用专门的退水卡插入要退水的表内，控制器便将表中剩余水量返写到退水卡中，并将该表剩余水量清零，关闭阀门停止用户用水。

所设计的大口径水表采用 IC卡作为数据传输介质，应具备如下功能：

1、自动采样计量功能

水表控制器采用大尺寸 LCD液晶显示，可自动采集机械水表的计量信息，可以设置每吨或每10吨计量一次。

2、购水功能

将已购水的购水卡插入控制器，控制器首先显示本次购水量，然后控制器和表头进行数据通信，将本次购水量数据写入到表头，表头将购水量和内部的剩余水量进行累加，并将新的剩余水量和累计用水量传回到控制器，在 LCD上显示控制器当前可以继续使用的剩余水量，接着显示控制器的累计使用水量。

3、关阀报警功能

当表头剩余水量用至预设关阀报警水量时，表头自动关阀断水，将购水卡插入控制器后，控制器可以下发开阀指令，表头可以打开阀门自动恢复用水。

4、关阀断水功能

当剩余水量用完时，表头会自动关阀断水，用户只有再次缴费购水并将购水卡插入控制器，由控制器将本次购水量写入到表头方可打开阀门。如果水表控制器具有透支功能，在剩余水量为零关阀后，可以使用购水卡由控制器下发开阀指令打开阀门进入透支状态。当剩余水量记录到等于透支限额后，表头将再次关闭阀门，这时用户只有再次缴费购水才能打开阀门。

5、查询功能

（ 1）查询余量

将购水卡插入控制器中， LCD显示窗上显示出该用户当前的剩余水量和累计用水量。

（ 2）查询水表信息

用查询卡插入控制器，可查询控制器的现行使用状态，并使控制器的阀门完成一次反方向的执行动作动作， LCD显示窗依次显示用户当前的剩余水量、累计使用水量、本月用水量、上月用水量、当前日历、当前时钟。

6、退水功能

用专门的退水卡插入要退水的表内，控制器向表头下发退水指令，将表头中的剩余水量返回到控制器并写入到退水卡中，同时表头将剩余水量清零，关闭阀门停止用户用水。

7、故障表更换功能

当水表出现故障时，可以使用转移卡将故障表中的数据转移到新的水表中去，转移完毕后的故障表中的剩余水量清零，并关闭阀门。

8、阀门异常计量功能

阀门发生故障而不能关断，表头将会累积透支水量，再次购水插卡时，表头能自动扣减透支的过零水量。

9、一卡一表功能

开户卡插入水表控制器之后，该控制器就与该购水卡形成一一对应关系，该控制器不会再认其它购水卡，只认各种管理功能卡（查询卡、退水卡、清零卡、转移卡等）。

10、定时通信功能

控制器中具有实时时钟，在每个自然月末 24点会自动和表头进行一次数据通信，将表头中的数据传递到控制器，并进行月用水量的冻结。

11、防磁干扰功能

用强磁扰乱水表正常采样时，控制器能自动关阀断水，插购水卡可以将阀门打开，如果当月发生用购水卡打开由于磁干扰关闭的阀门三次后，将不能再用购水卡打开阀门；插查询卡后，阀门打开，恢复供水，并将磁干扰记录清除。

12、电池欠压提示、关阀功能

当表头和控制器中的电池电压低于 3.0V时，控制器LCD可以分别显示“欠电压”提示信息，并自动关阀。

1双干簧管采样 1m3(或其十倍、百倍)发一个脉冲。

2最大允许误差：从包括最小流量至不包括分界流量的低区 ≤± 5%

3从包括最小流量至包括分界流量的低区≤± 2%

4从包括分界流量至包括最大流量的高区≤± 2%

5工作压力： ≤ 1.0Mpa

6水温： 0 ℃ ～ 40 ℃

五.阀门主要参数

1公称压力 1.0MPA

2耐压强度 2.0MPA（1min）

3最小压差 0.05MPA

4寿命 DN40-DN100 ≥ 30000次,DN150-DN300 ≥ 10000次

5响应时间 (开阀或关阀时间)<10S,电机动作<5S

6绝缘电阻 ≥ 20M Ω (15 ℃ -35 ℃ ,湿度<85%)

7密封性 无渗漏

8工作电压 3V ± 0.5V

9工作电流 ≤50mA

IC卡远传水表采用双CPU的模式，将电子模块分为表头和控制器两个部分，表头部分安装在井下，完成水表的计量，数据存储和阀门控制，控制器部分完成卡片的读写操作、显示以及逻辑判断功能。两个部分采用RS-485来进行数据交换和连接。

当水表内的剩余水量超过限购量后，水表控制器禁止将购水卡中的购水量追加到水表中去，这时显示提示代码" E - 17"。

常用错误代码为:

" E - 01"表示阀门故障

" E - 02"表示存储数据故障

" E - 03"表示通信故障

" E - 12"表示卡片密码校验错

" E - 15"表示卡片类型错

" E - 16"表示数据回写错

" E - 19"表示卡片流程错。

I C卡远传水表的优势

1 双 CPU工作模式，表头与控制器可相距100米;

IC卡远传水表采用双CPU的模式，水表分为表头和控制器两个部分，表头部分安装在井下，完成水表的计量，数据存储和阀门控制，控制器安装在井上，完成卡片的读写操作、显示以及逻辑判断功能。两个部分采用RS-485来进行数据交换和连接，工作距离可达100米。