預付費天然氣流量計（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收費功能的燃氣計量儀表。根據基表的不同可分為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卡燃氣表應用趨勢比較

由以上分析可看出，非接觸式IC卡的技術特點決定了其在市場上的巨大發展潛力，但其安全性是其在燃氣預收費領域大面積推行的障礙。2009年，工信部發布了《關于做好應對部分IC卡出現嚴重安全漏洞工作的通知》，要求各地相關部門開展對IC卡使用情況的調查及應對工作。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*應用zui廣泛的非接觸邏輯加密卡的安全算法。由于此項技術的不完善將會形成巨大的隱患，一旦技術被更多不法分子掌握，將會給社會經濟帶來巨大損失。

由于燃氣預付費操作過程中，需要傳輸的信息較多，對安全性的要求也更高，而目前非接觸式IC卡技術還不夠成熟，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:IC卡依據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。只要實現電氣接觸就可以對其內部數據進行無條件訪問。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的數據對外部開放，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)、用戶數據存儲器EEPROM)以及芯片操作系統COS。裝有COS的CPU卡相當于一臺微型計算機，不僅具有數據存儲功能，還具有命令處理和數據安全保護等功能。
由于存儲卡安全性差，因此在燃氣計量上沒有應用。目前廣泛應用的是CPU卡和邏輯加密卡，對應的流量計為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據安全性更高、功能更強大等優勢，它將成為未來IC卡行業的發展趨勢。

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

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)，以及管道內氣體擾動等因素對燃氣計量的影響，應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指標，因此，應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

根據不同用戶的現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卡預收費方式的優勢

(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，對節能降耗起到促進作用。

(3)安裝簡單方便，不需要對現有的安裝現場進行改造，不需要現場調試。

(4)維護成本低。

(5)居民用戶將來可實現與公交、、自來水、電和熱能等系統一卡通用。

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，當出現燃氣表內沒有余氣而閥門不關閉的故障時，燃氣營銷單位不能及時發現，只能在后來查詢歷史記錄時發現。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濟利益。

羅茨流量計應用領域：

餐飲、賓館等行業的燃氣商業核算，輸配管網燃氣計量，燃氣調壓站計量，工業和民用鍋爐等燃氣計量，也可用作丙烷、氮氣、工業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，內外電源自動切換工作，鋰電池供電可使用5年以上。廣泛應用在石油、化工、電力、冶金、工業與民用鍋爐等燃氣計量和城市天然氣、燃氣調壓站計量及燃氣貿易計量等行業。

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

當被測流體流經流量計時，流體的動壓力使進出口間形成一個差壓而推動腰輪旋轉

當流體推動D2軸上腰輪反時針方向轉動時，圖1A,與之相連的驅動齒輪帶動D1鈾上的腰輪順時針轉動，轉動90o后成為圖1C狀態，上邊的腰輪受流體推動顧時針轉動，驅動齒輪帶動下邊腰輪反時針旋轉，腰輪旋轉360o時，有四倍于計量室有效容積的流體排出流量計。這樣，兩個腰輪交換驅動旋轉，隨著腰輪的轉動，流體經由計量室不斷排出流量計。腰輪每轉一圈排出的流體體積是一個固定值，即排出量與腰輪軸轉數成正比，通過腰輪軸及其它傳動機構，將旋轉的次數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部配合間隙設計、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：

羅茨流量計產品特點：

精確度高，重復性好。內部轉子經精密加工和平衡測試，無接觸旋轉，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，性能穩定，壽命長。

  轉子*性、對稱性好，保證了良好的重復性

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更可靠、使用壽命更長

  鋁合金材質，體積小、重量輕，安裝維護更為方便

先進的微機技術與高性能的單片機，使整機功能更強大、性能更*

脈沖發訊器直接安裝在計數器上，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（工業計量儀表）應同軸安裝，流體流動方向應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