浅谈智能空调扣费系统的思路

浅谈智能空调扣费系统的思路

邓世康

江门市新会高级技师学院 广东 江门 529100

摘 要:由于单位宿舍旧有的换风系统已经不能适用，为了提高住宿环境，计划全部宿舍都安装分体式空调机。由于场室差异，需要安装不同功率的空调进宿舍。按照只需要安装一个计量电度表就可以解决使用问题。但是，根据各宿舍的人员实际需要，经常会出现人员流动或更换宿舍的情况，这样对管理造成一定的压力。于此本人希望能设计一套使用方便，灵活，方便管理的用电计费系统，目的是能方便用户简单使用，资金安全，保密性强和单位可以简易管理的特点。为了上述的设想，本人查阅了大量相关可行的方案，并且查阅相关厂家对应的产品，都没有找到满意的成品提供方。并且还要考虑到单位对计费系统成本问题，否则还会增加管理的投入。本文基于上述工程管理设想的内容，并对具体实施过程当中存在的问题进行分析，阐述解决期间出现的许多问题作出了相应修改。

关键词：扣费系统 ；充值系统 ；IC卡 ；ID卡

论文主体：一套简单易用的扣费系统对一个平台的稳定和投入至关重要。

1. 具体构思

为了更好地服务使用者，方便单位的管理，减少人员的劳动强度，根据实际使用的特点，制定了相应的思路。比如使用的人员流动问题，使用者的充值方便灵活，又例如安装成本的合理使用及维护成本价格问题都要考虑进来。还有就是使用的安全耐用，

2. 适合试行扣费的方式

在公共宿舍的用电管理中，一直都以电度计量表作为唯一的计费方式，市场上基本有两种计量表，一种是机械式计量表，一种是电子计量表。由于计量表自身都有功耗，在一定数量的安装后，对自损耗造成一定的浪费！另外还需要定期或不定期的人工抄表作业，人力的计算也对管理造成一定的负担。在多年前，管理单位内的用力时，有用过EXCL制作表格，在对应的表格中运用函数自动计算用电费用，虽然相对方便快捷，但在管理强度上也不理想，所以没有将上述两种计量器具作为首选。

由于现在技术的改良，出现了一种插卡式的电度表，其原理是在电度表中加入了充值功能，用一张充有一定数值的充值卡插入到读卡槽，电度表将卡内的电度值转移到表内的存储设备上，充值卡将被清零，电度表就显现出充值卡内的可使用电量。当使用完表内充入的数值，电表断电。这种方式基本能满足本次设计的要求。

在一次使用门禁时出现一个设想，假如将门禁卡改为充值卡，当使用者持有的充值卡放到空调上就能使用，而且空调能读到卡内可使用的电量，就可以实现电量跟着人走的目的，当充值卡离开空调后就可以实现自由的扣费过程。这种构想在实体店一直没能找到，只能使用拼接的办法去实现这个构想

3. 设计思路的优点与缺点

在这次新的计费系统思路上，以方便使用，管理难度不大，成本合理为中心。在传统的模式是安装电度计量表，缺点是需要定期对使用电量进行抄验和核算，现在当然有各种软件进行辅助计算，但相对会造成一定的人力浪费。如果使用自动无线传送系统，对安装成本和系统管理、维护将加大了投入。

根据上述的描述，第三种设计比较适合在这次的安装工程上。具体有以下几种优点：1、消费清晰，可以在充值卡上方安装余额显示屏，能够清楚地显示止中的扣费情况。2、充值随意，灵活方便，当卡里的余额用完，又或者觉得卡中的余额不多的情况下，可以到指定的充值点充值。大大地方便了持卡人的自由和灵活。3、卡随人流动，由于使用场所的人员流动原因，当由A场所搬到B场所时，只要将充值卡带上，去到下一个宿舍又可以继续使用，方便了使用者，也方便的管理者的灵活度。又或者持卡人一段时间要离开某宿舍，只要带走充值卡，下次回来可以继续使用。4、自由退费，当持卡人不再住宿单位宿舍，退卡即退费。

在市场上有一种同类的电度表，同样是使用充值卡进行充值，其操作方法是将IC卡在管理部门充值后，IC卡再插入电子电度表的插卡槽内，系统会自动将卡中的数值充入电度表，然后 拔出IC卡，电度表开始计量扣费。由于每次充值都需要管理人员亲自走到相应的电度表进行处理，大大降低灵活性，增加了管理的强度。最大的缺点是在半夜出现数值已经使用归零，更造成不必要的使用困难。

4. 电路结构的要点

电路的结构以简洁，成本合理，维护容易的为基础，电路控制器的设计需要安装合理清晰，容易采购为主。采购后拼装后，先空载和低负载试运行，测试成功后再带负载试运行，在测试途中要注意感应电路，扣费电路、供电电路、继电器的负载电流和运行电流的变化。

由于是取用DC5.2V，低压作为司控电路供电，调试基本顺利，继电器经过频繁的系统性吸合，低压继电器都能满足要求。

五、计费器低输出解决方案

空调安装分为三种功率的空调器，对于一匹空调使用功率相对降低，可以设计扣费器直接控制一个LY2NJ10A型中间继电器就能匹配使用。而二匹和三匹制冷最大功率在3100W，最大电流在14.1A，使用CJX2-004四常开接触器吸合电流较为稳定，IC感应控制器的输出电流，同时输出不能正常继吸合接触器。取用小马带大车的办法，IC感应控制器带动中间继电器，再用中间继电器控制接触器的方法轻松解决触发电流输出小难以带动大功率设备的难题。

六、充值芯片卡的配套

挑选合适的刷卡设备，现在市场流行的大部分是IC卡和ID卡，IC卡是一种集成卡，一般分接触式IC卡、非接触式IC卡和复合两用的IC卡。数据可以重复刷和写，并且可以加密存储功能。而ID卡是一种自身独有的身份字符串，需要稳定的网络来保证系统动作。也就是需要额外配备多一套网络系统来支持电费的计量动作。其使用的信息存储到系统终端，每一张ID卡就是一个身份，卡片放到感觉区后，感应端与系统相联，确认身份通过后开始扣费。当卡片离开感应区域，感应端与服务器关联停止扣费。使用方便，卡片不容易受到外界强磁的干扰造成数据丢失。

七、扣费系统试行感悟

根据构思将四个分立单元拼接一体化，适配外壳，而且能方便维护服务。另外空调机的功率不一，在调试中出现不同功率的设备扣费相同，总结在IC感应器上应该设置费率分开的，对每一台感觉器都需要设定固定扣费率，当不同的IC卡放到感应区，都能准确扣费。

在安装空调扣费器箱需要离傢私50CM，周围不应该有高温高湿的干扰源，由于空调扣费电路在高温高湿高磁场的环境会造成计量和数据丢失的故障。

8. 系统结论及建议；

空调扣费器是由IC卡感应处理器、12VDC电源、中间继电器、交流接触器、外箱体和IC卡组成。期具体使用方法是先对IC卡进行充值，IC卡的充值范围0～9999，当IC卡放到感应卡槽后，IC感觉器对卡片进行检索，当有余额容量数据时，输出12VDC控制电压，中间继电器得电吸合，然后220AC由中间继电器输出到交流接触器，交流接触器得电吸合后空调得电，开始使用。

当IC卡内余额为0时，IC感应器停止输出12VDC，中间继电器和交流接触器失电分离，空调进入断电状态。

在使用一年多，总结到IC卡的有效保护是必要的，特别在强磁场环境中读卡器会出现失读的情况，这是在以后的管理上加强的项目投入。

参考文献

［1］《建设事业IC卡应用技术与发展》 《建设事业IC卡应用技术与发展》编委会 编

［2］《非接触IC卡原理与应用》 陆永宁 著

［3］《非接触式IC卡》

https://baike.baidu.com/item/%E9%9D%9E%E6%8E%A5%E8%A7%A6%E5%BC%8FIC%E5%8D%A1/2417459?fr=aladdin

［4］《非接触式IC卡原理》

https://wenku.baidu.com/view/86e8870df424ccbff121dd36a32d7375a517c6cd.html