管道燃气的使用率是衡量国民生活水平高低的一个指标。管道燃气的发展给燃气收费管理带来了新的要求:管理的人性化、尊重客户的私密性、费用管理的现代化等,为此要求对现行的燃气表进行改造。目前的燃气表主要存在以下问题:入户抄表、先用气后付费。针对这些问题已采取了一些方法。如, (A) :门上贴表解决入户,但存在的问题是非常明显的。不雅观,影响市容,也影响客户的居室外环境;相互信任度差,后果是欠费量愈来愈多,不适用商品房而仅仅可用在企业或单位内部管理; (B) :集中放置表,这样的后果是燃气管网明显加长,高层气压不足。
 
    基于这一问题,燃气表的智能化被提了出来。解决方案之一是远程无线抄表(类似于蓝牙技术) 和远程有线抄表,其二是IC 卡预付费智能表管理系统。前者在目前的情况下实施其成本与费用较高,后者因其技术成熟、成本低,集收费与管理和二为一,是目前条件下从技术角度出发最可行的方案。

1 市场调查与产品定位 

    目前市场上已有相关产品,全国已有近数十家生产、研发企业。就重庆有三家,其中一家为国有大企业,两家为高科技私人或合股企业。产量均较小,在2 万只P年以下。重庆是全国管道燃气化率最高的城市之一,需求量远大于生产量。按国家标准,燃气表的使用寿命是有限的,且应当进行定期校准,这样一来燃气表的初装量加上旧表更换量其总量是很大的。按照行业规定全部安装智能表,那末IC卡预付费智能表的开发是大有前途的。现行产品的问题与不足。可靠性差,产品存在技术缺陷,产品使用时人性化不够,外观设计与原表的协调性不好。所以产品不成熟限制了其使用,而且不被客户认可,配套系统解决不够完善,以至于至今产品没有强制推广使用。
 
    该产品可利用管理部门的管理方式改变顺利进入家家户户,顾客将没有选择余地,以后将不再生产非智能表,燃气公司不再受理非智能表申请入网。所以市场及其发展都是非常好的。关键问题是将现有问题完美无缺的解决,以满足客户要求。

2 对IC卡预付费智能表的要求 

    计量方式与精度符合国家标准,先交费后用气,费完阀关,加费开阀,费将完时报警显示,电源欠压报警显示,偷盗行为发生时自行关阀,外观要求,其他要求。 

3 IC卡预付费智能表的功能转化 

    为满足上述要求,气表必须具有现用表所有功能的同时,增加测试系统。需要将原表的计量数据转化为电磁脉冲,便于记录、处理、显示、判断。必须具有自动控制和自动执行的机械传动系统。必须具有绝对安全的密封装置和防盗用措施。基于使用环 境,还要求具有很好的防潮性能。 

4 IC卡预付费智能表的详细设计 

    检测系统:采用永磁性5 mm * 5 mm 断面的磁钢,在现有表的立方字轮上安装磁体,以记录磁体的脉冲数。气体流量的检测与原表不作变化。用一根数据线将信号传送到控制线路板上,此数据进入寄存器,与通过IC 卡写入的数据进行比较,并判断其值的大小,通过软件编程和微处理器输出下一动作的信号。如果写数> 显数+ N ,则阀保持开起状态, N 为安全使用余量,使用户不会在做饭过程中因气用完而断气,体现人文关怀精神。如果写数- 显数= 0 - N ,则报警显示。报警应采用长时间,长延时声、光同步进行。如果写数< 显数+ M 才输出断气信号,M 再一次体现关怀精神, M 将在下一次数据写入时减去。切断数据线系统将自动关闭阀,取下外供电池将利用内部电池自动关阀。欠电压提示显示。

    执行机构:目前主要有, (A) 电磁驱动,弹簧(或自重) 复位的蝶阀结构。但力太小,有可能产生火花,不安全,可靠性低,故使用较少。(B) 利用6V 微型电机作为动力,自带大传动比集成减速器,输出60RPM,应用较多。由于气阀对密封要求较严格,采用闸板阀结构是合理的。即需要将旋转运动转化为直线运动,常用的有曲柄滑块机构,凸轮机构,螺旋机构。经过比较螺旋机构单周行程小,开关阀时间较长,便于控制。 

    密封:任何动密封在该系统中都是不能采用的。采用硅胶体波纹囊整体封装静密封是非常安全可靠的。 

    售气系统设计: IC 卡写入与读出软硬件选择和编程,售气网点的规划与建设。 

    其他:与原表协调的外观设计,与原表一致的与外管路连接形式,与用户最简单的使用交互方式。最人性化的显示、报警方式。

5 IC卡预付费智能表的成本分析 

    将系统分解到零件,进行详细的成本计算。原表直接从经国家批准的厂家调进。所有零部件均实行外企业供货,自己仅有开发项目组,组装线,检测线,销售服务组织。所有外协件购入价为100 元。人员核定为一班倒15 人(两班倒30 人) ,另加管理、开发、服务、供销人员10 人。工资30 万P年。考虑场地、水电、安全防火、工具、税费、工伤医疗、劳动保护费、设备折旧、维修服务、产品更换等等费用,产品定价350 元P只,年盈亏产量为8000 只左右。
 
6 IC卡预付费智能表的开发组织 

    新生事物的产生与发展都是螺旋形的。开发的任务不仅是产品本身,关键的是引导消费。帮助用户接受产品的设计理念与人文精神。管理组织建设:以销售为龙头,以产品开发及质量为基础,以整体效益为目标建立管理机构。

    销售与服务体系建设:广告宣传、与燃气公司保持最友好的协作关系和利益共享的捆绑式销售,在完善质量的前提下把销售与服务建立在县一级城镇,与地方房地产管理机构与开发方建立密切的信息沟通,协助相关机构进行售气、管理与服务系统建设,让管理机构真正得到方便、实惠。维修服务实行独立代理制,集中培训,保修期内按单结算,随机调查监督,互信互惠原则,严格产品质量维修表格的填写与信息收集、处理机制。以建立良好的客户的关系与保证信息系统的畅通。 

    开发团队:建立机、电、气专业的人员队伍为主,销售与服务参加的并行开发机制。团队人员随时把握自己与对手产品的优势与不足。特别是要解决目前均出现的技术漏洞,结构缺陷,将此项工作作为开发团队的战略目标。同时开发新产品和开发新的服务,确立中长期产品计划和规划。在详细设计过程中,采用新的、施用的技术和方法。严格控制成本,附加功能分期逐渐置入,以提高产品的竞争能力与超前意识。 

    生产线:以效率优先,保证质量、安全为管理目标。 

    质量检验:以质量技术监督局的指标体系建立质量检验和保障体系。同时解决影响质量的各个环节。

7 企业形象、精神与文化 

    在任何环节突现自己的特色与人文关怀精神。在客户中建立良好的企业形象。
 
8 风险评价 

    该产品的开发风险取决于是否把问题都解决了,在能否与燃气各部门建立良好且长久的关系而不完全在市场。加入WTO 以后,在公平竞争的环境下,产品质量与服务在一定时间内是决胜的关键。当大家均把质量解决后,竞争的关键在企业的综合能力。

参考文献 
刘伟著. 产品创新与管理[M] . 重庆: 重庆出版社, 2001.

作者简介:
刘成俊(1965 - ) ,男,四川仁寿人,重庆工业高等专科学校副教授,重庆大学博士研究生。主要从事机械设备状态检测与故障诊断技术、制造业信息化教学与科研工作。
杨泽林:重庆大学

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