专利名称：限时付费阶梯水价水表和管理系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用水计量和用水管理的限时付费阶梯水价水表和管理系统， 特别是涉及一种由新型水表、用水信息卡、读写卡装置和计算机管理系统四大部分组成的 供水管理系统。
背景技术：
目前，供水收费方法一般都是先供水后收费，水费拖欠现象较为严重，拖欠水费金 额也较大，有时候抄表员为收缴几元钱的水费要上门催缴多次，收费工作量很大。研究和利 用现代化智能技术对自来水实行自动控制，减轻供水管理部门因“先供水后收费”造成的资 金压力，减少每月抄表、收费所带来的麻烦和因收费问题带来的纠纷，用现代化科学技术手 段改变自来水供水管理体制的落后现状，势在必行。后来有些地方的供水部门使用了预付 费水表，这种供水方式是先持接触式IC供水卡或非接触式IC供水卡到供水部门购取水量， 然后把接触式IC供水卡或非接触式IC供水卡的水量储存到预付费水表，预付费水表根据 使用的水量逐步减掉预存的水量，当预存水量减少为零时，停止对用户的供水。这种供水方 式虽然解决了收费难的问题，但也带来了几大突出矛盾。第一，当前大力推广的预付费装 置，确实对水费的回收起到了不小的作用，但事实上仍然只是将装置看成一种手段而已，将 水量预存到预付费水表，一旦水表损坏供水量无法确定，通常在用户和供水部门之间引起 不必要的经济纠纷；第二，一旦停水发生在夜间，会导致用户无法供水，可能为用户带来不 必要的麻烦，缺乏人性化，不利于和谐社会的构建；第三，不方便水价调整和实际售水量统 计，会发生用户囤积水量现象，给供水系统带来经济损失；第四，水表到了老化期以后无法 批量轮换或定期轮换，任何设备都有使用寿命，当预付费卡表到轮换周期时，由于表上剩余 水量不统一，有的今天用完，有的明天用完，有的白天用完，有的晚上用完，导致无法批量轮 换或定期轮换表，给确保水表准确性和精度带来麻烦。另外，早在2002年4月1日，中国国务院国家计委、财政部、建设部、水利部、国家 环保总局就联合发出《关于进一步推进城市供水价格改革工作的通知》，要求进一步推进城 市供水价格改革。《通知》要求全国各省辖市以上城市须在2003年底前实行阶梯水价，其他 城市则在2005年底之前实行阶梯水价。所谓“阶梯水价”是对使用自来水实行分类计量收 费和超定额累进加价制的俗称。“阶梯水价”的基本特点是用水越多，水价越贵。例如有的 城市将居民的生活用水水价设定两个水量的分界点，从而形成三种收费标准用水15吨以 内为人民币0.6元/吨，15-20吨为1.4元/吨，20吨以上为2. 1元/吨。缺水城市可实行 高额累进加价制。“阶梯水价”充分发挥市场、价格因素在水资源配置、水需求调节等方面的 作用，拓展了水价上调的空间，增强了企业和居民的节水意识，避免了水资源的浪费。总之，“阶梯水价”是基于“限时结算”、“限时付费”的基础，这种新的需求为本发明 提出提供了实际的要求。这种限时付费阶梯水价水表和管理系统的使用，将会解决供水管 理存在的弊端，将会产生巨大的经济效益和社会效益，将会是我国的供水管理方式的一次 巨大革命。发明内容在克服目前存在的供水管理方法的缺点，汲取各种收费方式的优点，特别是为配 合实施“阶梯水价”制度，提出了一种全新的供水管理方式和系统。本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是克服先供水后收费方式中存在 的水费收缴困难的矛盾和预付费供水方式中存在的诸多矛盾，采用全新的设计思路、设计 方法、技术路线和技术手段，进而提供一种即能解决收费难，又能为用户提供一种合情、合 理、合法的供水方式和供水管理方法。进一步，本实用新型，发挥计算机软硬件技术、微电子技术和控制技术的优势，制 造先进的计量水表，通过对用户限时用水控制来解决目前存在的供水计量、水表抄收、水费 结算等诸多矛盾，即本实用新型是基于“截止时间授权、供水总量授权和用户自助回抄水 量”三大优点的系统，根据计算机管理系统记录的用户历史供水和交费信息，确定每月的结 算价格。进一步，本实用新型由新型水表、用水信息卡、读写卡装置和计算机管理系统组成 用水管理系统。所述读写卡装置和计算机管理系统的通讯接口连接，构成后台用水管理系 统。进一步，所述读写卡装置和计算机管理系统的通讯接口连接，用来读取用水信息 卡的用水信息，并向卡中写入用水授权时间，当用户将用水信息卡交给系统管理人员，管理 人员将用水信息卡插入读写卡装置的槽口，计算机管理系统调出该用户的供水档案，并从 用水信息卡上将用户的当前的底度数读入到管理系统数据库，并计算出水量，然后根据设 定的用水“阶梯价格”，让用户缴纳上阶段费用后，管理人员选择新的供水截止时间信息， 然后将新的信息写入用水信息卡，最后用户将用水信息卡带回，自行插入新型水表的读写 卡装置，将现有供水截止时间存储到水表，达到继续供水的目的。进一步，所述用水信息卡由用户管理，可在新型水表和计算机管理系统之间传递 用水信息。此卡是独立的可以传递数据信息的装置。用水信息卡可以根据需要选用接触式 或非接触式的，由于水用信息卡存储的数据是使用截止日期和从现场带回的用户用水量信 息，因此最好与水表一一对应配套使用。另外，所述用水信息卡的存储区分为四个区块，第 一个区块用来记录户号、表号、安装日期等基本信息，第二个区块用来记录供水管理部门写 入限制使用的截止日期，第三个区块用来存储延时天数，这个天数的意义在于，当水表读取 的第二个区块的数据，即限制的截止日期到后，水表发出停水报警指示并停止为用户供水， 这时用户可以再次将用水信息卡插入，水表读取第三个区块的数据，第三个区块的数据就 是用户可以继续使用的天数，在这期间，用户持用水信息卡到供水管理部门，将用水信息卡 插入读写卡装置，由计算机管理系统将上阶段的供水底数读入计算机管理系统的数据库， 扣缴上阶段费用后，由计算机管理系统通过读写卡装置根据规定将生成的下一阶段使用截 止日期写入用水信息卡。这样，克服了预付费方式的诸多缺陷，供水方式更为人性化；另 外在用水信息卡每次插入的时候，新型水表将当前的使用量写入用水信息卡的第四块数据 区。进一步，所述新型水表的主要部件有单片机、RF模块、实时时钟、LCD显示器、存储 器、出水口、蜂鸣器、进水口、微功耗电磁阀、流量传感器和电源模块。所述单片机是整个水表的核心，它和实时时钟连接；所述单片机和LCD显示器连接；所述单片机和RF模块连接 读写用水信息卡上的数据；所述单片机和蜂鸣器连接；所述单片机和流量传感器连接，可 以将供水流量读入到单片机的内存(RAM)；所述单片机和存储器连接，存储器中存储当前 使用的水量和下一个截止日期；所述单片机和微功耗电磁阀连接可以实现对用户的供水和 停水操作；所述电源模块分别和单片机、RF模块、实时时钟、LCD显示器、存储器、出水口、蜂 鸣器、进水口、微功耗电磁阀、流量传感器连接，为各功能模块提供工作电源。进一步，所述新型水表的进水口、微功耗电磁阀、流量传感器和出水口连接，构成 水路控制和流量检测。本实用新型的有益效果是，设计新颖，配置灵活，为“阶梯水价”策略实施提供了完 善的系统解决方案，同时提供了一种计量设施制造实例。如果缺乏计量设施，无法准确地 计量用户的用水量，就无法确定其利用的水量是多少，无法划分基本水量和超定额水量。因 此，完善的计量设施是阶梯式水价实施的关键。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是限时付费阶梯水价水表和管理系统构成方框图。图2是本发明的新型水表电路原理示意图。参照图1，1.新型水表，2.用水信息卡，3.读写卡装置，4.计算机管理系统；参照图2，5.单片机，6. RF模块，7.实时时钟，8. IXD显示器，9.存储器，10.出水 口，11.蜂鸣器，12.进水口，13.微功耗电磁阀，14.流量传感器，15.电源模块。
具体实施方式
图1中，新型水表(1)、用水信息卡(2)、读写卡装置(3)和计算机管理系统(4)组 成的用水管理系统，所述读写卡装置C3)和计算机管理系统(4)的通讯接口连接，和计算机 后台应用软件一起工作，构成后台用水管理系统。所述用水信息卡(2)是一个独立的部件， 一般根据新型水表(1)和读写卡装置(3)内部使用的读卡头的不同选用，常用的选用RF射 频卡，所述用水信息卡(2)主要用来读些新型水表(1)内部存储的数据信息，并通过读写卡 装置(3)和计算机管理系统(4)交换信息。在图2所示实施例中，新型水表(1)的主要部件有单片机(5)、RF模块(6)、实时时 钟(7)、LCD显示器(8)、存储器(9)、出水口(10)、蜂鸣器(11)、进水口(12)、微功耗电磁阀 (13)、流量传感器(14)和电源模块(15)。所述单片机(5)是整个水表的核心，它和实时时 钟(7)连接实现新型水表(1)内部时钟的设置和读取；所述单片机( 和LCD显示器(8) 连接可以将需要显示的时间信息、水量信息以及其它信息显示出来；所述单片机(5)和RF 模块(6)连接可以读写图1中的用水信息卡( 上的数据，完成供水截止时间信息和用水 底度数等数据信息的更新；所述单片机(5)和蜂鸣器(11)连接实现比如故障报警、用水信 息提示、电池欠压报警等功能；所述单片机( 和流量传感器(14)连接，可以将供水流量读 入到单片机(5)的内存(RAM)，并通过和存储器(9)连接将当前使用的水量、下一个截止日 期信息等写入存储器(9)中；所述单片机(5)和微功耗电磁阀(13)连接可以实现对用户的 供水和停水操作；所述电源模块(15)分别和单片机(5)、RF模块(6)、实时时钟(7)、LCD显示器(8)、存储器(9)、出水口(10)、蜂鸣器(11)、进水口(12)、微功耗电磁阀(13)、流量传 感器(14)连接，为各功能模块提供工作电源。在图2中，新型水表(1)的进水口(12)、微功耗电磁阀(13)流量传感器(14)和出 水口(10)连接，构成水路控制和流量检测。值得提出的是，本实用新型的保护范围并不局限于上述具体实施方式
，根据本实 用新型的基本技术构思，特别是新型水表(1)这种限时付费阶梯水价水表，本领域普通技 术人员无需经过创造性的劳动，即可联想到的实施方式，均属于本实用新型的保护范围。
权利要求1.限时付费阶梯水价水表和管理系统，其特征在于，包括新型水表(1)、用水信息卡 (2)、读写卡装置(3)和计算机管理系统(4)组成的用水管理系统，所述读写卡装置(3)和 计算机管理系统(4)的通讯接口连接，构成后台用水管理系统。
2.根据权利要求1所述的限时付费阶梯水价水表和管理系统，其特征在于，新型水表 (1)的主要部件有单片机(5)、RF模块(6)、实时时钟(7)、LCD显示器(8)、存储器(9)、出水 口(10)、蜂鸣器(11)、进水口(12)、微功耗电磁阀(13)、流量传感器(14)和电源模块(15)， 所述单片机(5)是整个水表的核心，它和实时时钟(7)连接；所述单片机(5)和LCD显示 器⑶连接；所述单片机(5)和RF模块(6)连接读写用水信息卡(2)上的数据；所述单片 机(5)和蜂鸣器(11)连接；所述单片机(5)和流量传感器(14)连接，可以将供水流量读 入到单片机(5)的内存(RAM)；所述电源模块(15)分别和单片机(5)、RF模块(6)、实时时 钟(7)、LCD显示器(8)、存储器(9)、出水口(10)、蜂鸣器(11)、进水口(12)、微功耗电磁阀 (13)、流量传感器(14)连接，为各功能模块提供工作电源。
3.根据权利要求2所述的限时付费阶梯水价水表和管理系统，其特征在于，所述新型 水表(1)的进水口(12)、微功耗电磁阀(13)、流量传感器(14)和出水口(10)连接。
专利摘要本实用新型公开了一种限时付费阶梯水价水表和管理系统，包括新型水表、用水信息卡、读写卡装置和计算机管理系统四大部分。所述型新型水表主要部件由单片机、RF模块、实时时钟、LCD显示器、存储器、出水口、蜂鸣器、进水口、微功耗电磁阀、流量传感器、电源模块等构成。本实用新型设计新颖，配置灵活，为“阶梯水价”策略实施提供了完善的系统解决方案，同时提供了是计量设施制造实例。总之，“阶梯水价”是基于“限时结算”、“限时付费”的基础，本实用新型将会解决供水管理存在的弊端，将会产生巨大的经济效益和社会效益，将会是我国的供水管理方式的一次巨大革命。
文档编号G07F15/06GK201892985SQ20102028659
公开日2011年7月6日 申请日期2010年8月10日 优先权日2010年8月10日
发明者于泰, 于荣波, 刘畅, 吴忠强, 周艺, 王兴昆, 郝兆喜 申请人:于荣波, 王兴昆