专利名称：智能卡预收费煤气电脑管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种煤气管理系统，特别是管道煤气的电脑管理系统。
现有煤气管理系统，特别是管道煤气的管理，基本上都是在每个用户内安装有煤气计量表，煤气管理部门每隔一段时间派人到用户家抄表收费，工作量大，手续繁琐，用户和煤气公司之间的矛盾多，费用难以收齐，工作效率低，而且安装在用户家的这种机械式煤气计量表一旦失效，则煤气照常供给，不能准确反映用户的用气量，给管理上造成漏洞，同时这种先用气后收费的原始管理办法造成了各煤气公司的资金占用，周转困难，这无疑是经济上的一大损失。
本发明之目的旨在提供一种先收费后供气、供气管理电脑化、智能化、方便、快速、准确、加速公司资金周转、提高煤气公司效益的智能卡预收费煤气电脑管理系统。
本发明的技术解决方案是这种智能卡预收费煤气电脑管理系统由中心管理机、智能卡、煤气控制器三部分组成，中心管理机包括有计算机、打印机、智能卡读写头、智能卡为具有保密逻辑的存储型IC卡，煤气控制器安装于用户煤气供气装置上，中心管理机对用户进行登记管理和使智能卡初始化，即计算机输入用户姓名、住址等参数后自动生成一用户编号、连同公司代号、密码通过智能卡读写头写入智能卡中，并进行熔断熔丝的保密处理；用户交费购气时，持已初始化的智能卡插入中心管理机的智能卡读写头中，输入购气金额，计算机计算出购气量写入智能卡中和存入硬盘文件，用户持智能卡插入煤气控制器中，煤气控制器判断其合法性后，读入购气量，存入煤气控制器的单片机内，并将智能卡清零，控制电动阀开启，给用户供气，单片机自动计数，减除购气量，购气量减至零，控制电动阀关闭，待用户交费购气重新将智能卡插入，才自动恢复供气。
本发明和现有技术相比，彻底改变了现有煤气管理中靠煤气计量表指示、手工抄表上门收费的原始落后状态，使煤气管理走上了现代化、正规化的电脑管理，方便、快速、准确，避免了管理上的漏洞以及公司和用户之间的矛盾，加速资金的周转，提高了煤气公司的效益。
图1为本发明组成框图。
图2为中心管理机软件流程图。
图3为煤气控制器软件流程图。
图4为用气计数服务子程序流程图。
下面结合附图对本发明的技术方案实施作详细说明参见图1，本发明由中心管理机、智能卡、煤气控制器三部分组成，中心管理机又包括计算机、打印机、智能卡读写头，计算机包括80×86主机、SVAG彩显、键盘、串行通讯接口，智能卡读写头为单片机智能卡读写头，中心管理机负责智能卡的登记发行与管理，一般安装在煤气公司及其代办机构，中心管理机之管理程序用C++语言编写，由USDOS汉字系统支持，具有立体感美观的汉字菜单和操作汉字提示，并且由用户登记、用气管理、写卡发行、卡片转户、打印报表、系统设置等功能模块组成，通汛程序分计算机主机通汛程序和读写头通汛程序两部分，两者由通讯接口RS-232连接，主机通讯程序用80×86汇编语言编写，作为C++语言外部函数供C++调用，主要负责将读写智能卡命令和写卡信息传送到单片机读写头或接收读写头的读卡信息，智能卡单片机读写头的通汛程序和读写卡程序均用NCS-51汇编语言编写，主要接收主机命令，并根据命令代号执行相应的写卡或读卡操作或进行信息交换。单片机读写头也可脱离主机单独工作，不过此时只能发行某一固定购气量的卡，无法进行电脑管理，但成本低。单片机读写头程序烧入AT89C2051中，加密后，芯片内容不能读出。煤气控制器的读写卡及识别程序和定量供气控制程序均用NCS-51汇编语言编写，主要完成卡的合法性识别、购气量读取、用气量计数。
参见图2中心管理机软件流程图，分述如下用户登记，首次去购气的用户，其IC卡来被初始化，硬盘文件中也没有用户的任何记录，当中心管理机操作人员输入用户姓名、住址后，计算机会自动生成一用户编号，该编号由5位字符组成，第1位为分组号，由字母A～2之一组成，第2至5位为顺序号由0～5000之一组成，即每5000户为一组，由分组号决定打开相应的硬盘文件，如分组号即第1位为“A”，则打开“NOGLA.DAT”。由第2至5位顺序号决定移动文件指针的偏移量，如顺序号为“1000”，则偏移量＝1000×150，150为每个用户的存储区长度，存储用户的编号、姓名、住址、购气次数、购气量及购气时间。同时将公司代号、用户编号、密码通过通讯程序传递到智能卡读写头中，并分别写入智能卡的发行标志区、用户标志区和密码区，并将智能卡的熔丝2(熔丝1为IC卡生产厂家出厂时已烧断)烧断，此后，智能卡密码无法读出，有利于上述防止伪造。
密码产生2字节密码由煤气公司设置的8字节口令及8字节代号，经过程序规定的算法，即各取一字节接位异或，然后求和，而得到。这样，密码对公司和生产厂家任何一方都是不可见的。实现方法是煤气公司在安装煤气控制器前将写的口令的卡(公司保存)插入煤气控制器中，煤气控制器读入口令后，存入其内部E2PROM中。在智能卡首次发行时，将公司代号写入智能卡中的发行标志区；经过生产厂家程序规定的算法求得的密码写入智能卡中的密码区。将智能卡插入煤气控制器中，读出卡中的公司代号，读出E2PROM中存储的口令，按规定算法求得密码，与智能卡已有的密码比较，两者相符，则卡中数据可以读出，判断该卡是否有效。
写卡发行将智能卡插入中心管理机的读写头后，程序首先读取用户编号，由编号中的分组号决定打开相应的文件，再由编号中的顺序号决定移动文件指针，读文件便可得知用户姓名，当操作人员在计算机输入购买金额后，计算出购气量，将购气量、购气时间存于硬盘文件的相应位置并进行统计，形成报表文件，(存入硬盘供需要时打印)。然后打印收据，并将购气量通过通讯程序传送到智能卡读写头中，进行写卡。
校卡对用户智能卡写卡完成后，还需要进行校验，校卡时首先读取卡中的购气量、识别码等内容，通过通讯程序传送到计算机，与写卡内容进行比较，如两者相符，则证明写卡正确，程序提醒操作人员取卡交给用户，用户持此卡插入家中的煤气控制器中，就可用气了，否则应重新写卡，直至写卡正确为止。
用气管理；需要查询某用户一年内的购气情况时，选择“用户查询”一栏，输入该用户编号，程序便能将用户姓名、住址及一年内每次购气量、购气时间显示在屏幕上。欲查询本公司今年内每月的收入情况，选择“公司查询”一栏，程序便可将本公司每月的收入金额和购出气量显示在屏幕上。该文件经过一定处理，可防止操作人员修改数据、出现贪污现象。
通讯程序计算机与智能卡读写头之间，通过通讯接口RS-232相连，以速度为9600波特工作于双向收发工作方式，完成计算机与读写头之间的信息交换。比如写卡时，计算机先发一命令码，读写头收到该命令码后，得知需要准备接收写卡信息，接收完后，自动将接收的信息写入卡中。
参见图3煤气控制器软件流程图和图4用气计数服务子程序流程图，分别详述如下用气量计数煤气控制器的单片机AT89C2051其计数器工作于自动装载8位时常数的计数方式，允许溢出中断，设置为高优先级，高8位时常数、低8位时常数均设初值为156，即来100个计数脉冲后，产生溢出中断，并自动装载，用气计数服务子程序完成购气量减1，并判断出购气量＜5m3时，点亮相应的指示灯，提醒用户准备购气。当原购气量＝0时，关闭阀体，并中断返回，否则，减1后直接中断返回。
读卡识别用户将智能卡插入煤气控制器中，立即产生一信号，程序转入读卡识别子程序，进行读卡与识别，首先读出卡中公司代号，接着读出控制单片机中存储的口令，并按规定的算法求得密码，与卡中预留密码比较，两者相符时，则卡中数据可以读出，即可判断该智能卡有效，对于有效卡，则读取存储于卡中相应单元的购气量，存入煤气控制器的单片机中，并将智能卡清零。对于无效卡，煤气控制器提醒用户此卡无效，并不作任何处理。
权利要求
1.一种智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于由中心管理机、智能卡、煤气控制器三部分组成，中心管理机包括有计算机、打印机、智能卡读写头，智能卡为具有保密逻辑的存储型IC卡，煤气控制器安装于用户煤气供气装置上，中心管理机对用户进行用户登记、产生密码、通讯、写卡、写卡发行、校卡、用气管理，煤气控制器对智能卡进行读卡识别，并进行用气计数、自动关阀、开阀、定量供气。
2.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于所述的中心管理机安装在煤气公司及其代办机构，中心管理机之管理程序用C++语言编写，由USDOS汉字系统支持，汉字菜单和操作汉字提示，并由用户登记、用气管理、写卡发行、卡片转户、打印报表、系统设置功能模块组成。
3.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于所述的用户登记为中心管理机输入用户姓名、住址后，计算机自动生成一用户编号，并将公司代号、用户编号、密码通过通讯程序传送到智能卡读写头中，并分别写入智能卡的发行标志区、用户标志区和密码区，并将智能卡的熔丝2烧断。
4.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于所述的密码产生为2字节密码由煤气公司设置的8字节口令及8字节代号，经程序规定的各取一字节接位异或然后求和而得到。
5.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于所述的写卡发行为将智能卡插入中心管理机的读写头后，程序首先读取用户编号，编号中的分组号决定打开相应的文件，再由编号中的顺序号决定移动文件的指针，计算机输入购买金额后计算出购气量，并将购气量、购气时间存于硬盘文件的相应位置，形成报表文件，存于硬盘需要时打印，打印收据，并将购气量通过通讯程序传送到智能卡读写头中，进行写卡。
6.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于所述的通讯分计算机主机通讯程序和读写头通讯程序两部分，两者由通讯接口RS-232连接，主机通讯程序用80×86汇编语言编写，作为C++语言外部函数供C++调用，将读写智能卡命令和写卡信息传送到读写头或接收读写头的读卡信息，智能卡读写头的通讯程序和读写卡程序均用NCS-51汇编语言编写，接收主机命令并根据命令代号执行相应的写卡或读卡操作或进行信息交换。
7.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于煤气控制器对智能卡进行读卡识别为将智能卡插入煤气控制器中，立即产生一信号，程序转入读卡识别子程序，进行读卡与识别，首先读出卡中公司代号，接着读出控制单片机中存储的口令，并按规定算法求得密码，与卡中预留密码比较，两者相符，则卡中数据可以读出，判断智能卡有效，读取存储于卡中相应单元的购气量，存入煤气控制器的单片机中，并将智能卡清零，对于无效卡，煤气控制器提醒用户但不作处理。
8.根据权利要求1所述的智能卡预收费煤气电脑管理系统，其特征在于煤气控制器的用气计数子程序为煤气控制器的单片机AJ89C2051其计数器工作于自动装载8位时常数的计数方式，允许溢出中断，设置为高优先级，高8位时常数、低8位时常数均设初值为156，即来100个计数脉冲后，产生溢出中断，并自动装载，用气计数子程序完成购气量减1，并判断出购气量＜5m3时，点亮相应的指示灯，提醒用户准备购气，当原购气量＝0时，关闭阀体，并中断返回，否则减1后直接中断返回。
全文摘要
一种智能卡预收煤气电脑管理系统，由中心管理机、智能卡、煤气控制器三部分组成，中心管理机进行用户登记、产生密码、通讯、写卡、写卡发行、校卡、用气管理，煤气控制器对智能卡进行读卡识别、用气计数，定量供气，智能卡为具有保密逻辑的存储型IC卡。本发明管理先进、方便、快速、准确，方便了用户，提高了煤气公司的效益。
文档编号G05B15/02GK1147643SQ9511247
公开日1997年4月16日 申请日期1995年10月11日 优先权日1995年10月11日
发明者袁学文, 何志士, 郭平, 杨超, 王赐璋 申请人:湖南冠亚自控设备有限公司