1   概述

國家發展和改革委員會（以下簡稱發改委）于2014年3月21日下發《關于建立健全居民生活用氣階梯氣價制度的指導意見》（簡稱《指導意見》），對于實施居民階梯氣價的基本原則、主要內容等作出了明確的要求。根據發改委的要求，本文提出一種階梯氣價IC卡燃氣表，該燃氣表可以按照設定的計費周期和階梯氣價自動階梯計費，并可以實現預調價功能。

2   結構組成與功能

2.1  結構組成

階梯氣價IC卡燃氣表是以膜式燃氣表為基表，加裝控制器組成的一種具有階梯計費功能的燃氣計量裝置。其控制器一般由微功耗單片機、電源管理模塊、存儲模塊、采樣計數模塊、聲音報警模塊、顯示模塊、IC卡座模塊、閥門控制模塊和時鐘模塊組成，見圖1，圖1中箭頭指示方向是信息傳輸的方向。

圖1   階梯氣價IC卡燃氣表的控制器

2.2   功能

階梯氣價IC卡燃氣表具有精確計數、閥門自動處理、數據可靠存儲、欠壓提示、掉電提示和處理、數據顯示與聲音提示、階梯計費等功能。其中最主要的功能是：按照設定的計費周期和階梯氣價自動階梯計費并支持預調價。各組成部分的功能^［1］如下：

①微功耗單片機：整個控制器的核心，接收采樣、IC卡等信息并發出所有的控制指令。

②電源管理：控制器由電池供電，電池電量不足時由用戶更換。

③存儲：存儲余額、累計用氣量、階梯氣價等數據。

④采樣計數：采集基表發來的計數脈沖并核減余額以及增加累計用氣量。

⑤聲音報警：余額不足或電量不足時發出報警聲音提示用戶。

⑥顯示：顯示余額和各項功能操作過程信息。

⑦IC卡座：燃氣表IC卡插卡接口，用于IC卡數據的讀寫。

⑧閥門：余額不足或電量不足時由單片機控制關閉閥門，用戶充值或更換電池后單片機控制打開閥門。

⑨時鐘：階梯計費的時間基準，燃氣表設置一個外部電池，其時鐘內部設置一個鋰電池。燃氣表正常工作時，時鐘由外部電池供電，當外部電池沒電或用戶更換外部電池時靠時鐘內部的鋰電池維持其繼續工作，內部鋰電池不可更換，可以維持時鐘正常工作10 a以上。

3   工作流程

階梯氣價IC卡燃氣表的工作流程主要有購氣及用氣流程、階梯氣價設置流程和時間設置流程，具體過程如下。

①購氣及用氣流程

用戶交款后，購氣金額和階梯氣價信息被寫入IC卡中。用戶將IC卡插入燃氣表，購氣金額和階梯氣價信息輸入燃氣表控制器內。當用氣時按照階梯氣價信息中設定的計費周期和階梯氣價自動階梯計費，并從余額中扣除。當表內余額小于事先設定的報警余額時，發出聲音報警，提示用戶及時購氣。當余額為零時，自動關閉閥門，用戶重新購氣插卡后閥門自動打開，恢復用氣。

②階梯氣價設置流程

階梯氣價的設置方式有以下兩種。

a.通過用戶卡進行設置：在用戶購氣時，由售氣系統進行價格設置。如果階梯氣價信息中設定的是立即調價，則燃氣表同步變更為新的階梯氣價；如果階梯氣價信息中設定的是預調價，則當時階梯氣價不變，當燃氣表內部時間運行到預調價設定的調價時間時，燃氣表自動變更為新的階梯氣價，實現預調價功能。

b.通過價格設置卡進行設置：若用戶長期不購氣，則工作人員入戶插入價格設置卡，實現價格設置。這種方式也分為立即調價和預調價兩種模式。

③時間設置流程

階梯氣價IC卡燃氣表階梯計費運行的準確性主要取決于燃氣表內部時間的準確程度，燃氣表長時間運行其內部時間會產生偏差，需要定期校準。安檢人員在入戶安檢時需插卡檢驗燃氣表顯示時間是否與當前時間一致，若不一致，則需要安檢人員現場制作時間設置卡，對燃氣表顯示時間進行調整。時間設置卡的制作方法是：安檢人員現場將時間設置卡插入專用手持寫卡器，專用手持寫卡器將時間寫入時間設置卡，安檢人員將時間設置卡插入燃氣表中，對燃氣表時間進行調整。專用手持寫卡器內部時間為標準時間，通過網絡自動校準，可以保證時間的準確性。

4   階梯氣價設計

階梯氣價設計主要包括分檔氣量及分檔氣價、計費周期和預調價設計^［2］。具體設計如下。

①計費周期

依據《指導意見》，階梯氣價可以以月為周期執行，也可以以季度或年為周期，具體由各地結合當地實際情況合理確定。用氣量在周期之間不累計、不結轉。本文計費周期設計為月度、季度、年度和特定計費周期（如冬季供暖期）。

計費周期選擇通過用戶卡或價格設置卡實施。

②分檔氣量及分檔氣價

在《指導意見》中目前分檔氣價暫時分為3檔，本文在設計方案中更加細化，將分檔氣價劃分為8檔（見圖2）。在一個計費周期內，階梯計費按照設定的分檔氣量及分檔氣價執行；燃氣表內部時間超過一個計費周期，階梯計費重新執行。

圖2   分檔氣量及分檔氣價

例如：在一個計費周期內，燃氣表使用氣量在“氣量0”和“分檔氣量1”之間時，氣價按照“分檔價格1”執行，依此類推。當燃氣表使用氣量超過“分檔氣量7”，氣價按照“分檔價格8”執行。當燃氣表使用氣量等于分檔氣量時，按照前一級分檔價格執行，例如處于“分檔氣量1”時，執行“分檔價格1”。燃氣表具體執行幾個分檔氣量和分檔氣價由當地政府政策文件決定。

③預調價格

居民用戶用氣量小，一年可能只購買燃氣1、2次，如果期間遇到燃氣調價，可能會造成燃氣表調價滯后的問題，因此燃氣表采用預調價功能設計。預調價功能通過用戶卡或價格設置卡設定階梯氣價未來的生效時間，當燃氣表內部時間運行到預設的時間時，進行階梯氣價的預調設置。

5   結語

階梯氣價IC卡燃氣表市場上應用不多，并存在一些問題，我們必須揚長避短，不斷開拓進取，加快科技進步和技術革新，對可能出現的各種問題進行分析研究，制定長遠規劃，堅定不移地支持階梯氣價IC卡燃氣表的研發、應用推廣工作。相信在未來的時間里，階梯氣價功能會作為燃氣表的必要功能，進入千家萬戶。

參考文獻：

［1］楊錚. IC 卡燃氣表的現狀和發展趨勢［J］． 煤氣與熱力，2007，27（1） ： 34-36.

［2］劉松濤. 階梯氣價下民用互聯網燃氣表改造方案［J］． 煤氣與熱力，2014，34（8） ： B25-B28.

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