Ic卡燃?xì)獗硎窃趥鹘y(tǒng)膜式燃?xì)獗淼幕A(chǔ)上，增加了電子控制器、閥門及脈沖計(jì)數(shù)采樣裝置這3部分，具有預(yù)付費(fèi)功能的燃?xì)庥?jì)量裝置。隨著金卡工程的全面推廣，全國(guó)涌現(xiàn)出很多IC卡燃?xì)獗砩a(chǎn)廠家。經(jīng)過(guò)逾10年的發(fā)展，目前Ic卡燃?xì)獗碓诠δ芎涂煽啃陨隙加辛撕艽筇岣�，主要在關(guān)閥的可靠性、卡數(shù)據(jù)的完整性以及脈沖計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性等方面采用了新的技術(shù)和方法。筆者多年從事Ic卡燃?xì)獗淼难邪l(fā)和生產(chǎn)工作，本文針對(duì)IC卡燃?xì)獗淼倪@些技術(shù)細(xì)節(jié)進(jìn)行探討。
1  閥門的可靠性
    ①閥門安裝方式的可靠性
    IC卡燃?xì)獗碇械拈y門按安裝方式分，有外置閥和內(nèi)置閥兩種。外置閥沒(méi)有安裝空間的限制，因而閥的設(shè)計(jì)可以只考慮其電器性能****。其缺點(diǎn)是表面有一條不好隱蔽的引線，這個(gè)引線常常成為惡意攻擊的目標(biāo)。內(nèi)置閥比較隱蔽，基本不存在引線被故意剪斷的可能性。但安裝內(nèi)置閥需要在基表上鉆孔以便安裝電動(dòng)機(jī)引線過(guò)渡接頭，存在破壞表的密封性的隱患。無(wú)論外置閥還是內(nèi)置閥都必須保證電線、電動(dòng)機(jī)或閥線圈不與人工煤氣接觸，否則兩年之內(nèi)，煤氣中的硫化物等腐蝕性氣體就會(huì)把它們腐蝕得完全不能工作。這一點(diǎn)對(duì)閥的長(zhǎng)期可靠性至關(guān)重要。
    ②閥門電器性能的可靠性
    按電器特性區(qū)分，閥門又可分為雙穩(wěn)態(tài)電磁閥和電機(jī)閥兩種。這兩種閥的特性有很大不同，雙穩(wěn)態(tài)電磁閥的開(kāi)啟狀態(tài)和關(guān)閉狀態(tài)都不需要供電，只在從一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)需短時(shí)間供電。電機(jī)閥是靠電動(dòng)機(jī)的正反轉(zhuǎn)來(lái)開(kāi)啟或關(guān)閉的閥門。
    對(duì)于普通5號(hào)堿性電池供電的Ic卡燃?xì)獗�，閥門的可靠性關(guān)鍵是要保證電子控制器檢測(cè)到電池電壓低于欠壓保護(hù)值時(shí)，閥門仍能可靠關(guān)閉。l 000心左右的電解電容已能讓目前微功耗電路工作很長(zhǎng)時(shí)間。電池電壓低于欠壓保護(hù)值時(shí)，閥門怎么關(guān)閉呢?電磁閥和電機(jī)閥略有不同。對(duì)于電機(jī)閥一般采用一個(gè)超大容量的電容給關(guān)閥電路供電，閥門關(guān)閉后能可靠密封，外部氣流或外機(jī)械力不能沖開(kāi)閥門。電磁閥開(kāi)關(guān)所需能量少，電池取下后，3 000心電解電容里的儲(chǔ)能即可關(guān)閥。但電磁閥也有弊端，閥門在關(guān)閉狀態(tài)下，反向氣流能把閥門吹回到開(kāi)啟狀態(tài)。
    使用鋰電池可以解決電磁閥受攻擊的難題，只要電路上做好閥門實(shí)際狀態(tài)檢查和反復(fù)再次關(guān)閥功能，保證閥門多次受攻擊后，可以可靠地多次再關(guān)閥，電磁閥的可靠性就能得到一定保證。鋰電池必須加鉛封，用戶不能隨意取下。
    讓閥門隔一段時(shí)間就開(kāi)啟、關(guān)閉，活動(dòng)一下，是閥門長(zhǎng)期可靠工作的另一個(gè)重要保證。若長(zhǎng)時(shí)間在一個(gè)位置，絲毫不活動(dòng)，閥門可能會(huì)被燃?xì)庵械碾s質(zhì)牢牢粘住而無(wú)法開(kāi)關(guān)。畢竟是由電池供電，驅(qū)動(dòng)閥門的力量有限。
2脈沖計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性
    目前我國(guó)的Ic卡燃?xì)獗砭捎妹}沖計(jì)數(shù)方式，即在原基表機(jī)械計(jì)數(shù)器上加裝脈沖傳感裝置如干簧管、霍爾元件等，產(chǎn)生脈沖輸出，電子控制器對(duì)采集到的脈沖進(jìn)行累計(jì)和換算，獲得數(shù)據(jù)。目前廣泛使用干簧管計(jì)數(shù)，脈沖計(jì)數(shù)原理見(jiàn)圖1。
由燃?xì)獗眚?qū)動(dòng)的轉(zhuǎn)輪
    這種方式無(wú)論成本還是功耗都很低。但干簧管的機(jī)械觸點(diǎn)存在抖動(dòng)現(xiàn)象，影響了計(jì)數(shù)的準(zhǔn)確性，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)輪上的磁鋼剛好停在干簧管的臨界點(diǎn)時(shí)，干簧管會(huì)不定時(shí)地傳一個(gè)信號(hào)出去，延時(shí)檢測(cè)法無(wú)法完全消除這種不可靠信號(hào)。采用雙干簧管可以很好地消除這種不準(zhǔn)確性。
    在轉(zhuǎn)輪的周圍，一般是在一條直徑的對(duì)應(yīng)位置，裝兩個(gè)干簧管，轉(zhuǎn)輪轉(zhuǎn)一圈，兩個(gè)干簧管各吸合一次。只一個(gè)干簧管多次給出信號(hào)，可認(rèn)為是干簧管的機(jī)械抖動(dòng)。兩個(gè)干簧管交替吸合，轉(zhuǎn)輪才是真正的轉(zhuǎn)了一圈，以此狀態(tài)的信號(hào)作為計(jì)數(shù)信號(hào)，計(jì)量就是完全準(zhǔn)確的。
   這種計(jì)數(shù)方式在軟件上還可以增加更多功能，如兩個(gè)干簧管同時(shí)吸合，可認(rèn)為是外磁干擾。若只有一個(gè)干簧管長(zhǎng)時(shí)間等間隔地給出信號(hào)，可認(rèn)為是另一個(gè)干簧管損壞了。這是因?yàn)槎秳?dòng)信號(hào)是隨機(jī)的，不可能等時(shí)間間隔給出信號(hào)。
3卡數(shù)據(jù)的完整性
    目前Ic卡燃?xì)獗碇惺褂玫目ㄓ羞壿嫾用芸�、智能�?CPU卡)等，但用得最多的依然是邏輯加密卡，如西門子的SLE4442卡、愛(ài)特梅爾的AT88SCl02卡與AT88SCl604卡等。無(wú)論使用什么卡都必須考慮到，用戶插拔卡是隨意的，有可能在數(shù)據(jù)還沒(méi)有讀完、或回寫數(shù)據(jù)還沒(méi)有寫完時(shí)，卡就已被拔出，可能根本沒(méi)有校驗(yàn)卡數(shù)據(jù)的時(shí)間，因此卡數(shù)據(jù)的完整性必須要精心考慮。
    Ic卡燃?xì)獗碇械碾娮涌刂破髯xIc卡中的工參數(shù)時(shí)，不必回寫，對(duì)于這種只讀不改寫的數(shù)據(jù)可在數(shù)據(jù)鏈的最后加上CRC校驗(yàn)。需要更改工作參數(shù)時(shí)，如果電子控制器對(duì)讀出的Ic卡中數(shù)據(jù)校驗(yàn)不正確，就不會(huì)更改IC卡表的工作參數(shù)，Ic卡表依然按原參數(shù)工作，下次插卡重讀新數(shù)據(jù)就可以了。這種方法可以推廣到Ic卡中的其他數(shù)據(jù)操作。
    Ic卡燃?xì)獗碇械碾娮涌刂破髯xIc卡中的資金余額或氣量余額時(shí)，常常要改寫卡中的余額數(shù)據(jù)。對(duì)于卡數(shù)據(jù)沒(méi)寫完而卡就被拔出的情況，一個(gè)有效的措施是，把閥門關(guān)閉，提醒用戶再次插卡，以完成剩余數(shù)據(jù)的讀寫。更好的方法是，精心規(guī)劃系統(tǒng)數(shù)據(jù)，盡量少往卡中回寫數(shù)據(jù)，或不回寫數(shù)據(jù)。我們采用的方法是燃?xì)夤緦懙娇ㄖ械馁?gòu)氣額是每次售氣都累加的總購(gòu)氣額，電子控制器對(duì)這個(gè)數(shù)據(jù)只讀不改寫，用總購(gòu)氣額減去表內(nèi)總的已用氣量，就得到了
用戶的購(gòu)氣余額。
    電子控制器往卡中寫總用氣量或表工作狀態(tài)等反饋數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)最后是帶CRC校驗(yàn)碼的，這樣防止了反饋數(shù)據(jù)的不完整。其他數(shù)據(jù)的完整性也采用類似只讀不寫的方法。
4掉電處理的可靠性
    電子控制器掉電是指控制器中的電源檢測(cè)芯片檢測(cè)到電池電壓低于其正常工作電壓值。掉電處理是Ic卡燃?xì)獗碜钜壮鰡?wèn)題的地方。控制軟件設(shè)計(jì)者必須清楚兩件事：①意外掉電(比如在插Ic卡的瞬間，由于外界震動(dòng)導(dǎo)致電池松動(dòng))后，電子控制器保證正確保存工作數(shù)據(jù)所需的最長(zhǎng)工作時(shí)間。這個(gè)時(shí)間決定了要多大的電容才是可靠的。②哪些數(shù)據(jù)是共享數(shù)據(jù)資源，決不能讓共享數(shù)據(jù)在處理意外事件時(shí)發(fā)生沖突。意外掉電后的最長(zhǎng)工作時(shí)間很難測(cè)出來(lái)，這需要軟件工作者按程序的流程來(lái)計(jì)算。例如在閥門開(kāi)啟過(guò)程中插了卡，往卡中寫了一半數(shù)據(jù)
時(shí)又來(lái)了一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)量數(shù)據(jù)正等待重新計(jì)算，這時(shí)又掉電了。
    電子控制器掉電后要立即關(guān)閉所有可能耗電較多的單片機(jī)外設(shè)或沒(méi)必要工作的外設(shè)，以節(jié)約電能然后再把用氣信息等緊急數(shù)據(jù)保存到非易失內(nèi)存中。同時(shí)要在處理緊急數(shù)據(jù)時(shí)關(guān)掉單片機(jī)中斷，否則就可能把中間計(jì)算結(jié)果給保存了。關(guān)中斷又增加了掉電后的工作時(shí)間。很多Ic卡表就是因?yàn)椴荒芡耆_地處理意外掉電過(guò)程，所以才會(huì)偶爾出現(xiàn)掉電后再恢復(fù)供電時(shí)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的現(xiàn)象。處理好掉電流程，是目前大多數(shù)Ic卡燃?xì)獗硖岣咂淇煽啃缘淖铌P(guān)鍵的環(huán)節(jié)。   
 5   結(jié)語(yǔ)
    Ic卡燃?xì)獗硎且粋�(gè)機(jī)械和電子緊密結(jié)合、協(xié)調(diào)工作的設(shè)備，除以上提到的可靠性問(wèn)題外，還應(yīng)考慮到燃?xì)獗淼耐獠抗ぷ鳝h(huán)境，要注意電路部分的防潮、防腐蝕處理。
    Ic卡燃?xì)獗砜梢宰屓細(xì)夤緦?shí)現(xiàn)預(yù)收費(fèi)，并且由用戶自己交費(fèi)，減少了專門收費(fèi)人員，因此Ic卡燃?xì)獗砗苁苋細(xì)夤镜臍g迎。閥門的可靠性、計(jì)量的準(zhǔn)確性、卡數(shù)據(jù)的完整性以及掉電處理的可靠性是實(shí)現(xiàn)這些功能的重要保證。在保證基本功能可靠工作的基礎(chǔ)上，再增加方便燃?xì)饨y(tǒng)計(jì)管理的功能，才是燃?xì)夤咀钕Ｍ腎c卡燃?xì)獗怼?BR>