中圖分類號： 學(xué)校代碼： 10055 密級： 公開 專 業(yè) 碩 士 學(xué) 位 論 文 智能儀表一卡通信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 文作者 崔喆 指導(dǎo)教師 高鐵杠 申請學(xué)位 軟件工程 培養(yǎng)單位 軟件學(xué)院 答辯委員會主席 程仁洪 評 閱 人 張波，韓智，石紅 南開大學(xué)研究生院 二一三年五月 南開大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)書 根據(jù)南開大學(xué)關(guān)于研究生學(xué)位論文收藏和利用管理辦法，我校的博士、碩士學(xué)位獲得者均須向南開大學(xué)提交本人的學(xué)位論文紙質(zhì)本及相應(yīng)電子版。 本人完全了解南開大學(xué)有關(guān)研究生學(xué)位論文收藏和利用的管理規(guī)定。南開大學(xué)擁有在著作權(quán)法規(guī)定范圍內(nèi)的學(xué)位論文使用權(quán)，即： (1)學(xué)位獲得者必須按規(guī)定提交學(xué)位論文 (包括紙質(zhì)印刷本及電子版 )，學(xué)校可 以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存研究生學(xué)位論文，并編入南開大學(xué)博碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫； (2)為教學(xué)和科研目的，學(xué)?？梢詫⒐_的學(xué)位論文作為資料在圖書館等場所提供校內(nèi)師生閱讀，在校園網(wǎng)上提供論文目錄檢索、文摘以及論文全文瀏覽、下載等免費信息服務(wù)； (3)根據(jù)教育部有關(guān)規(guī)定，南開大學(xué)向教育部指定單位提交公開的學(xué)位論文； (4)學(xué)位論文作者授權(quán)學(xué)校向中國科技信息研究所和 中國學(xué)術(shù)期刊 (光盤 )電子出版社提交規(guī)定范圍的 學(xué)位論文及其電子版并收入相應(yīng)學(xué)位論文數(shù)據(jù)庫，通過其相關(guān)網(wǎng)站對外進行信息服務(wù)。同時本人保留在其他媒體 發(fā)表論文的權(quán)利。 非公開學(xué)位論文，保密期限內(nèi)不向外提交和提供服務(wù)，解密后提交和服務(wù)同公開論文。 論文電子版提交至校圖書館網(wǎng)站： 。 本人承諾：本人的學(xué)位論文是在南開大學(xué)學(xué)習(xí)期間創(chuàng)作完成的作品，并已通過論文答辯；提交的學(xué)位論文電子版與紙質(zhì)本論文的內(nèi)容一致，如因不同造成不良后果由本人自負。 本人同意遵守上述規(guī)定。本授權(quán)書簽署一式兩份，由研究生院和圖書館留存。 作者暨授權(quán)人簽字： 20 年 月 日 南開大學(xué)研究生學(xué)位論文作者信息 論文題目 智能儀表一卡通信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) 姓名 學(xué)號 答辯日期 年 月 日 論文類別 博士 學(xué)歷碩士 碩士專業(yè)學(xué)位 高校教師 同等學(xué)力碩士 院 / 系 / 所 軟件學(xué)院 專業(yè) 軟件工程 聯(lián)系電話 通信地址 (郵編 )： 備注： 是否批準為非公開論文 否 注：本授權(quán)書適用我校授予的所有博士、碩士的學(xué)位論文。由作者填寫 (一式兩份 )簽字后交校圖書館，非公開學(xué)位論文須附南開大學(xué)研究生申請非公開學(xué)位論文審批表。 I 南 開大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進行研究工作所取得的研究成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本學(xué)位論文的研究成果不包含任何他人創(chuàng)作的、已公開發(fā)表或者沒有公開發(fā)表的作品的內(nèi)容。對本論文所涉及的研究工作做出貢獻的其他個人和集體，均已在文中以明確方式標明。本學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明的法律責(zé)任由本人承擔。 學(xué)位論文作者簽名： 年 月 日 非公開學(xué)位論文標注說明 (本頁表中填寫內(nèi)容須打印 ) 根據(jù)南開大學(xué)有 關(guān)規(guī)定，非公開學(xué)位論文須經(jīng)指導(dǎo)教師同意、作者本人申請和相關(guān)部門批準方能標注。未經(jīng)批準的均為公開學(xué)位論文，公開學(xué)位論文本說明為空白。 論文題目 申請密級 限制 ( 2 年 ) 秘密 ( 10 年 ) 機密 ( 20 年 ) 保密期限 20 年 月 日至 20 年 月 日 審批表編號 批準日期 20 年 月 日 南開大學(xué)學(xué)位評定委員會辦公室蓋章 (有效 ) 注： 限制 2 年 (可少于 2 年 );秘密 10 年 (可少于 10 年 );機密 20 年 (可少于 20 年 ) 要 隨著 智能信息技術(shù)的發(fā)展，收費方式也發(fā)生了歷史性的革命，原來入戶收取水費、電費、煤氣費等由于不能適應(yīng)社會的發(fā)展，已經(jīng)成為過去，各種智能計量儀表已經(jīng)取代了傳統(tǒng)的計量儀表，人們持卡進行公用商品如水、電、氣等的消費已經(jīng)成為非常普遍的方式。 同時 ,隨著時間的推進，用戶家中出現(xiàn)多個智能計量儀表已經(jīng)成為一種常見現(xiàn)象，與此相對應(yīng)的則是用戶家中需要具備多張智能儀表卡， 用戶用它們 分別購買不同的商品，這 不僅造成了卡的浪費 ,也 實際上給用戶帶來了極大的不便， 拿錯卡、丟卡等現(xiàn)象的屢屢發(fā)生，因此開發(fā)一套一卡通能智能 儀表管理系統(tǒng)是非常有必要的，這種系統(tǒng)能夠使用戶在只用一張卡的情形下即可完成各類公用商品的購買，即節(jié)省了用戶費用，也給用戶帶來了很大方便。 本文從目前智能儀表管理系統(tǒng)的發(fā)展分析，實現(xiàn)了一套智能儀表一卡通管理信息系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以將一個廠家的多種智能儀表通過一張卡進行售賣管理，能夠?qū)崿F(xiàn)多種商品的售賣、查詢與分別打印，同時系統(tǒng)具備良好的界面和易操作性。對于不同廠家的產(chǎn)品，只要是用一種卡進行讀寫并提供接口協(xié)議，都能并入該系統(tǒng)，系統(tǒng)提供了良好的可擴展性。 論文從軟件工程的基本原理出發(fā)，對智能儀表一卡通管理信息系統(tǒng)進行了 業(yè)務(wù)流程、功能與性能等的需求分析，給出了系統(tǒng)的分層數(shù)據(jù)流圖、數(shù)據(jù)字典 ；在系統(tǒng)設(shè)計部分，將需求分析階段提出的功能性能給出了相應(yīng)的系統(tǒng)設(shè)計，包括 用戶檔案管理的模塊設(shè)計、繳費管理模塊設(shè)計以及費用管理的模塊設(shè)計等，同時給出了系統(tǒng)的安全以及相關(guān)算法設(shè)計；在實現(xiàn)階段，論文論述了系統(tǒng)的實現(xiàn)過程，給出了系統(tǒng)的實現(xiàn)界面和部分關(guān)鍵代碼，最后論文給出了一些關(guān)鍵測試用例的測試結(jié)果，并對測試結(jié)果進行了分析。 總結(jié)與展望給出了系統(tǒng)應(yīng)用中存在的問題分析和建議，并對系統(tǒng)的前景進行了論述。論文完成的系統(tǒng)已在多個物業(yè)小區(qū)使用，基本滿足了用戶需 求。 關(guān)鍵詞： 智能儀表；一卡通管理；有限時間版權(quán)保護； 數(shù)據(jù)庫加密 of of it t to of by it is to C In it is a so a C in So it is to a of he it of of to of it of be of if of of be in of of it of in is on it of so In in In of of In of of on of is V in it of a 錄 V 目 錄 第 1 章 緒論 . 1 第一節(jié) 課題 背景及意義 . 1 第 二 節(jié) 現(xiàn)狀與問題 . 2 第 三 節(jié) 本文工作 . 3 第 四 節(jié) 論文的組織結(jié)構(gòu) . 4 第 2 章 系統(tǒng) 需求分析 . 6 第一節(jié) 系統(tǒng) 目標 . 6 第 二 節(jié) 系統(tǒng) 設(shè)備需求 . 6 第 三 節(jié) 系統(tǒng) 性能需求 . 7 第 四 節(jié) 系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程分析 . 8 第 五 節(jié) 系統(tǒng)功能需求分析 . 11 第六 節(jié) 數(shù)據(jù)字典 . 13 第七 節(jié) 系統(tǒng)實體關(guān)系分析 . 16 第八 節(jié) 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流圖 . 16 第九 節(jié) 本章小結(jié) . 20 第 3 章 系統(tǒng)設(shè)計 . 21 第一節(jié) 系統(tǒng) 約定 . 21 第二 節(jié) 系統(tǒng) 功能 設(shè)計 . 21 戶檔案管理設(shè)計 . 22 費管理設(shè)計 . 23 用管理模塊 設(shè)計 . 24 統(tǒng)管理模塊 設(shè)計 . 25 能卡制作模塊 設(shè)計 . 27 修管理模塊 設(shè)計 . 27 第三 節(jié) 數(shù)據(jù)庫 設(shè)計 . 21 第四 節(jié) 系統(tǒng) 安全 設(shè)計 . 30 據(jù)庫安全 . 30 目 錄 有限 時間的版權(quán)保護 . 32 C 卡信息安全設(shè)計 . 32 關(guān)算法設(shè)計 . 34 第五 節(jié) 關(guān)鍵測試用例設(shè)計 . 34 統(tǒng)管理模塊測試用例設(shè)計 . 34 費管理模塊測試用例設(shè)計 . 35 用管理模塊測試用例設(shè)計 . 36 合測試用例設(shè)計 . 36 第六 節(jié) 本章小結(jié) . 37 第 4 章 系統(tǒng)編碼與實現(xiàn) . 38 第一節(jié) 系統(tǒng)配置 . 38 第二 節(jié) 有限時間軟件版權(quán)保護的實現(xiàn) . 39 第三 節(jié) 系統(tǒng)登陸實現(xiàn) . 40 第四 節(jié) 用戶信息管理功能實現(xiàn) . 41 第五 節(jié) 繳費管理功能實現(xiàn) . 44 能實現(xiàn) . 44 鍵代碼 . 45 第六 節(jié) 費用管理功能實現(xiàn) . 46 能實現(xiàn) . 46 鍵代碼 . 47 第七 節(jié) 系統(tǒng)管理功能實現(xiàn) . 48 第八 節(jié) 本章小結(jié) . 48 第 5 章 系統(tǒng) 測試 . 50 第一節(jié) 系統(tǒng) 管理模塊測試 . 50 第二 節(jié) 繳費管理模塊測試 . 50 第三 節(jié) 費用管理模塊測試 . 51 第四 節(jié) 綜合測試 . 52 第五 節(jié) 本章小結(jié) . 52 第 6 章 總結(jié) 與展望 . 53 第一節(jié) 主要工作 . 53 目 錄 二 節(jié) 展望 . 53 參考文獻 . 55 致 謝 . 57 個人簡歷 . 章 緒論 1 第 1 章 緒 論 所謂智能計量儀表 目前廣泛意義上是指智能化計量水表、熱量表、煤氣表和電表。之所以稱為智能儀表，是因為這種儀表和普通意義上的儀表有本質(zhì)不同，傳統(tǒng)上，普通水表只有流量可以查看，走多少字，等待收費員來收費，如果家中沒有人，可能使用 水 一年半載也沒有人能夠 收走你使用水而產(chǎn)生的費用。這種 傳統(tǒng)意義上的 “ 先用后付 ” 式交易模式 無疑會給供水企業(yè)帶來沉重的經(jīng)濟負擔。為此而產(chǎn)生的糾紛和官司每年報道屢見不鮮 1 而智能儀表則首先要求用戶 先付費，后使用商品，這給商品供應(yīng)企業(yè)減輕了很大壓力，同時由于是預(yù)先需要用戶繳費，因此商品提供企業(yè)也可以給予用戶一定的折扣，這種方法目前在很多小區(qū)物業(yè)得到廣泛應(yīng)用 6同時也避免了商品提供者和用戶之間數(shù)不清的官司糾紛。 第一節(jié) 課題背景及意義 現(xiàn)代 智能 收費 儀表， 是 利用電子信息技術(shù)、智能傳感器技術(shù)以及 技術(shù)實現(xiàn)的智能控制儀表，以智能水表為例，智能水表可以分為兩種，第一種簡稱為智能預(yù)付費水表，這種水表與傳統(tǒng)意義上的水表的最大區(qū)別是需要先交費后用水，從根本上解決了收繳水費難的問題，如果用戶不預(yù)先交納一定 的水費，智能儀表控制閥門自動關(guān)閉，用戶無法用水，除此之外，這種水表還基本具備如下的一些功能： (1) 體現(xiàn)人文特征的用水提醒功能。用戶表中的水低于一定量時進行購水提示，這種提示并不完全切斷用戶用水，可以允許用戶在一定時間內(nèi)去購買水，從而保證用水的持續(xù)性。 (2) 完整的用戶用水記錄。用戶所有的購水情況將在智能 及其配套的管理管理系統(tǒng)中，這樣即使用戶的水表突然出現(xiàn)故障，通過購水記錄等信息，用戶水表中的水量依然能夠保存并得到繼續(xù)使用。 (3) 閥門自動關(guān)閉功能。一些職能儀表當檢測到用戶一段較長時間不用水后， 具有自動閥門關(guān)閉功能，這樣也保證了用戶的家庭安全，不會因為長期不在家出現(xiàn)跑水現(xiàn)象，從而造成家庭損失。 (4) 防盜防破壞功能。電子技術(shù)總是存在其中的不足，但是由于涉及到收費問題，而且產(chǎn)品涉及到千家萬戶，因此，智能 水表一般都進行了安全設(shè)計，第 1 章 緒論 2 對于試圖用強磁干擾、強行拆卸等破壞手段對儀表進行破壞進行了有效的防御設(shè)計 11 第二種智能水表也稱為遠程抄表，這種儀表并不配備閥門控制手段，而只是從外面采集用戶的用水信息 ，而后定期進行繳費信息告知，從而實現(xiàn)催繳水費實現(xiàn)收費目的。這種智能水表相比第一種儀表可能 顯得人性化，但是有時無法實現(xiàn)水費及時收繳的目的。 目前，國內(nèi)智能水（熱）表生產(chǎn)廠家很多，智能控制技術(shù)也日趨成熟，由于這種儀表能夠解決收費不進門的問題，同時可以有效緩解公用事業(yè)部門的收費壓力，已經(jīng)成為收費儀表的發(fā)展方向。 智能計量表的出現(xiàn)從根本上改變了公用事業(yè)單位收費的方式，從以前的主動去收費到現(xiàn)在的用戶主動來交費，大大提高了事業(yè)單位工作效率，同時使得水、電、氣這些本來具有商品性質(zhì)的居民公用消費品變成了真正意義上的商品，所以智能收費計量儀表的使用不僅方便了用戶，也給相關(guān)單位帶來了良好的經(jīng)濟效益和社會效益。 針對特定的智能計量儀表，必須有與之配套的管理信息系統(tǒng)，這樣才能形成真正意義上的智能化管理。目前在智能化儀表方面有智能水表、智能熱量表、智能煤氣表、智能電表等多種智能儀表，而且有的居民用戶家中可能具有不止一塊智能儀表，因此，如何對這些儀表進行統(tǒng)一的管理則是產(chǎn)品開發(fā)者必須要考慮的問題。在國內(nèi)眾多的儀器儀表生產(chǎn)企業(yè)中，部分企業(yè)能夠生產(chǎn)兩種以上的儀表，而也有部分企業(yè)只能生產(chǎn)一種儀表，因此，在一個小區(qū)配套的儀表選購中，如果選購一個廠家的產(chǎn)品，則給物業(yè)管理帶來極大的方便，因為可以用一套管理系統(tǒng)進行多個智能儀表的收費管理 。 目前，由于智能儀表沒有一種統(tǒng)一的設(shè)計標準，因此，各個廠家在研制硬件產(chǎn)品的同時也都在開發(fā)與此配套的信息管理系統(tǒng)。雖然智能儀表的收費方式和傳統(tǒng)意義上的收費方式相比產(chǎn)生了革命性的變革，但是，只靠儀表本身依然無法解決所有問題，一些因此而產(chǎn)生的問題依然屢見不鮮，因此設(shè)計一個性能和功能完備的信息管理系統(tǒng)，同時彌補智能儀表設(shè)計中存在的不足是管理信息系統(tǒng)開發(fā)人員必須要考慮的問題。 第二節(jié) 現(xiàn)狀與問題 前已述及，目前國內(nèi)存在眾多的智能儀表生產(chǎn)廠商，但是儀表功能和性能卻千差萬別，不僅如此，與之相應(yīng)的管理信息系統(tǒng)從使用方便 程度、功能完備性以及和智能儀表的互補性方面 也不近相同，這一方面也智能儀表本身的功能有關(guān)，第 1 章 緒論 3 另一方面，與軟件本身的功能有關(guān)，目前，一般的智能儀表管理系統(tǒng)都具有如下功能 15 (1). 用戶信息管理 用來對使用儀表的用戶進行信息管理，包括住戶地址、電話等信息 ，同時對用戶信息能夠?qū)崿F(xiàn)綜合查詢與打印 。 (2) 購買管理 不論是購買水、電、氣等都需要通過特定的設(shè)備進行購買，一般用戶具有一張購水 (其他同 )卡，該功能可以完成用戶的購買功能。 (3) 統(tǒng)計功能 該功能可以完成管理部分需要的各種類型的數(shù)據(jù)統(tǒng)計，以便決 策者根據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)進行決策。 (4) 報表打印 該功能可以完成各種各樣的報表打印，這些報表可能格式不同，但是都是與用戶和購買息息相關(guān)的數(shù)據(jù)信息 (5) 權(quán)限管理 對于軟件來說，凡是 涉及到資金的問題，一定要保證嚴格的數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，否則，數(shù)據(jù)一旦丟失，后果不堪設(shè)想，因此，這部分盡管簡單，但是依然非常重要，不僅要對不同的操作員賦予不同的訪問權(quán)限，更要對數(shù)據(jù)進行安全的處理，保證數(shù)據(jù)的真實可靠。 應(yīng)該說，具備上述功能的智能儀表管理信息系統(tǒng)基本上可以滿足使用需求，但是，由于用戶使用過程中出現(xiàn)的問題難以料想，因此，必須對用 戶使用儀表過程中可能出現(xiàn)的情況進行詳細的分析，設(shè)計出較為完備的軟件，這樣才能實現(xiàn)真正意義上的智能管理。 同時，隨著家庭智能儀表數(shù)量的增多，卡的管理也是一個非常棘手的問題，部分用戶經(jīng)常出現(xiàn)卡的丟失與卡的使用混亂問題，因此，項目也致力于開發(fā)一個實用的多表一卡應(yīng)用系統(tǒng)，使家中所有的智能儀表都能夠用一張卡即能夠?qū)崿F(xiàn)購買操作，如此，既可以省去用戶持有多個卡的煩惱，節(jié)約成本，同時也給系統(tǒng)的操作員帶來方便。 第三節(jié) 本 文 工作 本文 在綜合分析目前使用的智能儀表信息管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，根據(jù)和大量客戶的交流以及了解用戶的實際 管理 現(xiàn)狀后， 提出 了智能儀表管理信息系統(tǒng)設(shè)計 方案 ，并將方案轉(zhuǎn)化為實際的軟件產(chǎn)品，應(yīng)用到多個小區(qū)的物業(yè)化管理中，取得了第 1 章 緒論 4 良好的效果 本文 工作如下 ： （ 1） 通過和專業(yè)用戶以及大量專家進行探討，并在實踐中進行摸索，給出了用戶 的 需求 分析 ， 對功能需求、業(yè)務(wù)需求等進行了綜合論述，并給出了需求分析的具體實現(xiàn) 。 （ 2） 對需求分析中的內(nèi)容進行的具體而詳細的設(shè)計，包括具體的模塊設(shè)計、數(shù)據(jù)庫設(shè)計以及特色功能設(shè)計并對數(shù)據(jù)庫安全從使用方便角度進行了方案設(shè)計和論證。 （ 3） 實現(xiàn)了一個完整的智能儀表管理信息系統(tǒng) ， 并進行了具體而詳盡的測試，對發(fā) 現(xiàn)不足的地方進行了維護和改進，論文最后進行了系統(tǒng)研制 總結(jié)并給出了后期的發(fā)展方向。 第四節(jié) 論文的組織結(jié)構(gòu) 本論文的組織結(jié)構(gòu)劃分如下： 第一章 ， 緒論 對論文的選題背景、意義、 目前國內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及現(xiàn)有系統(tǒng)中 存在 和需要改進的 的問題進行 了 敘述 ，提出了系統(tǒng)研制的必要性 。 第二章， 系統(tǒng)需求分析 對系統(tǒng)進行了實際的業(yè)務(wù)需求和功能需求，特別是對智能儀表使用過程中可能出現(xiàn)的問題而儀表不具備這項 能力的情形下，如何從系統(tǒng)本身進行修正和彌補給出了具體的分析方案，對多表一卡的思想給出了闡述， 同時，對角色和數(shù)據(jù)庫等給出了分析 。 第三 章 ， 系統(tǒng)設(shè)計。 本章 重點給出 了 售水（熱）模塊的 詳細設(shè)計與實現(xiàn)方案 ，同時，對統(tǒng)計模塊和系統(tǒng)功能管理給出了設(shè)計方案，設(shè)計 方案 充分考慮了智能儀表本身的功能，部分設(shè)計方案可以作為智能儀表本身功能的一個補充 ，對系統(tǒng)中存在的一些安全問題給出了合理的安全設(shè)計，對于系統(tǒng)中所涉及到的數(shù)據(jù)以及一些數(shù)據(jù)的應(yīng)用從簡單方便的原則給出了設(shè)計說明 。 第五章， 系統(tǒng)實現(xiàn) 本章介紹 了 系統(tǒng)的實現(xiàn)方法，系統(tǒng)實施策略分析和實現(xiàn)結(jié)果， 對一些關(guān)鍵技術(shù)給出了實現(xiàn)代碼與使用說明，同時，該部分還給出了實現(xiàn)階段應(yīng)該注意的問題以及問題的解決方案。 第 六 章 系統(tǒng)測 試 第 1 章 緒論 5 對系統(tǒng)設(shè)計階段給出的測試案例和實現(xiàn)階段增補的測試案例進行的測試結(jié)果的闡述，給出了根據(jù)測試結(jié)果的一些改進意見。 第七章 系統(tǒng)總結(jié) 總結(jié)本文的工作，提出后期改進和 擴展的意見。 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 6 第 2 章 系統(tǒng) 需求分析 系統(tǒng)需求分析中，結(jié)構(gòu)化分析方作為一種傳統(tǒng)的需求分析方法，得到了許多軟件開發(fā)者的喜愛，這種方法采用自頂向下逐層分解的方法，描述形式采用圖形化表示，簡單易懂，層次分明，適合于本系統(tǒng)的需求分析。 需求分析作為軟件過程的一個重要階段，將非常明確地闡述系統(tǒng)的目標和主要功能，并對系統(tǒng)的設(shè)備、接口、性能、環(huán)境、錯誤處理等 提出具體的需求，即要明確系統(tǒng)“做什么”，為下一個階段的系統(tǒng)設(shè)計打下基礎(chǔ)。 第 一 節(jié) 系統(tǒng)目標 本系統(tǒng)面向自來水公司、小區(qū)物業(yè)、集中供水場所等地的管理人員，鑒于這些人員的計算機技術(shù)水平參差不齊，因此，軟件將盡力實現(xiàn)“讓操作人員輸入最少，完成的夠多”的目標， 通過該軟件，能夠完成這些場所的智能儀表的收費管理、收費信息的統(tǒng)計和 查詢、進行各種各樣的報表打印、收據(jù)打印等；同時，借助該系統(tǒng)，物業(yè)和自來水公司也 可以進行用水稽查，用水預(yù)測，推測可能有盜竊用水 的用戶；系統(tǒng)將實現(xiàn)較高的信息安全，對可能出現(xiàn)的數(shù)據(jù)造假能夠及時發(fā)現(xiàn)，系 統(tǒng)反應(yīng)時間最遲一天將會自動發(fā)現(xiàn)，真正實現(xiàn)智能儀表購水管理的便捷和安全。 同時，系統(tǒng)應(yīng)該具有較高的安全設(shè)計，采用較高的數(shù)據(jù)加密手段，不僅要能夠所有數(shù)據(jù)的安全，同時對操作人員的操作詳細情況能夠進行跟蹤記錄，以便能夠追蹤系統(tǒng)數(shù)據(jù)可能出現(xiàn)的問題，對于軟件提供商，也要求能夠在一定時期內(nèi)保護自己的權(quán)益。 第 二 節(jié) 系統(tǒng)設(shè)備需求 智能儀表收費管理信息系統(tǒng) 應(yīng)該 既可以單機運行，也可以組網(wǎng)實現(xiàn)，不管采用哪種方式，都必須具備 基本 如下設(shè)備： (1) 帶有相應(yīng)支持系統(tǒng)的計算機和打印設(shè)備 普通計算機，帶有 P 以上的操作系統(tǒng)，具有 +上的軟件開發(fā)系統(tǒng)， 003 以上的辦公系統(tǒng)，這些都為軟件開發(fā)必備工具，同時也必須具備可以進行打印測試的打印設(shè)備。 (2) 支持對相應(yīng)卡片進行讀寫功能的讀寫器 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 7 讀寫器是進行售水的核心設(shè)備，目前國內(nèi)讀寫器種類很多，為了便于升級和應(yīng)用，讀寫器選擇應(yīng)該符合以下需求： 1）讀寫器應(yīng)該能夠同時支持接觸式 和非接觸式 的讀寫； 2）讀寫器軟件支持工具應(yīng)該包括 +、 主流編程語言。 3）讀寫器工具包應(yīng)該提供簡單的 及測試工具， 細解釋。 4）讀寫 器應(yīng)該能夠支持多種 芯片，特別是 要支持 主流芯片公司的 包括 司 和西門子 公司 的芯片。 (3) 和智能儀表配套的 及其測試軟件 對于不同的智能儀表生產(chǎn)廠商，選用的 芯片可能不盡相同， 本軟件對應(yīng)的 為西門子公司生產(chǎn)的 ，該卡特點如下 19 1) 數(shù)據(jù)容量為 255 字節(jié) . 2) 靜態(tài)耗電：小于 10 微安 3) 動態(tài)耗電：小于 200 毫安（馬達電流） 4) 密碼長度為 6 個字節(jié)，如果三次效驗密碼失敗，卡片將死鎖，將再也無法使用。 5) 具有嚴格的 讀寫程序，即上電，密碼 效驗，讀寫、下電，此時卡處于安全狀態(tài)。 第 三 節(jié) 性能需求 由于系統(tǒng)是一個 基于多個設(shè)備互聯(lián)的 管理 信息 系統(tǒng) ，因此，系統(tǒng)性能方面考慮如下方面： (1) 讀寫時間。售水需要對 進行讀寫，同時需要關(guān)聯(lián)到相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫，因此， 讀寫時間應(yīng)該不超過 3 秒； (2) 精度要求。 系統(tǒng)支持小數(shù)點后面一位的卡信息讀寫，例如系統(tǒng)可以賣 (3) 安全性能。由于涉及到金錢的交易，因此，系統(tǒng)的每一次交易（賣水），相應(yīng)的操作人員必須明晰；同時為了保證數(shù)據(jù)和登陸的安全，系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫外加密的方式，即只有操作員登陸后 ，才解密整個售水信息數(shù)據(jù)庫和用戶檔案數(shù)據(jù)庫；用戶必須正常退出系統(tǒng)，退出系統(tǒng)后，數(shù)據(jù)庫即可被加密并進行校驗信息的保存。 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 8 第四節(jié) 業(yè)務(wù)流程分析 智能儀表售水 (熱 )系統(tǒng) 的業(yè)務(wù)流程不涉及到水表的安裝流程，其假定條件是用戶居民中已經(jīng)安裝了智能儀表，不論水表是通過小區(qū)開發(fā)商安裝的，還是通過自來水公司安裝的，因此， 該系統(tǒng)的 業(yè)務(wù) 主要可以分為售水、用戶變更、統(tǒng)計查詢以及水表維修等幾部分。 1. 操作員操作流程分析 系統(tǒng)操作人員 必須遵循一定的系統(tǒng)操作流程，由于系統(tǒng)涉及到資金問題、人員素質(zhì)問題等關(guān)鍵因素，因此，系統(tǒng)操作員必須遵 守一定的操作流程，否則容易造成不必要的麻煩，具體操作流程： 圖 作員操作業(yè)務(wù)流程圖 2. 商品售賣 流程分析 售水是該智能儀表管理信息系統(tǒng)的核心業(yè)務(wù) ， 它關(guān)系到千家萬戶的日常生活，因此，售水過程必須嚴格按照業(yè)務(wù)流程進行，即：用戶持卡到售水處，售水進行卡數(shù)據(jù)讀取，進而讀取用戶信息，選擇購水種類，購水后打印收據(jù)，將卡和收據(jù)返回用戶。具體流程如下： 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 9 圖 品售賣業(yè)務(wù)流程圖 3. 用戶變更 流程分析 用戶變更是現(xiàn) 實生活中經(jīng)常發(fā)生的事情，當出現(xiàn)房屋的買賣，用戶的信息自然就發(fā)生改變。但是，管理系統(tǒng)中的用戶變更并不需要對用戶的身份進行核查，只需要對用戶的卡號進行核查。其業(yè)務(wù)流程一般如下： 用戶進行房屋過戶與系統(tǒng)使用無關(guān)，當變更后的用戶持卡購水時，在用戶信第 2 章 系統(tǒng)需求分析 10 息核對時，如果出現(xiàn)用戶名稱和卡表信息不相符時，此時要求用戶提供用戶信息，并到檔案維護中調(diào)取原來該卡用戶的信息，進行修改即可。 4. 統(tǒng)計查詢業(yè)務(wù)分析 統(tǒng)計查詢是該系統(tǒng)的重要功能，利用這些功能可以有效地提高工作效率，同時根據(jù)提供的統(tǒng)計信息可以有效監(jiān)督員工工作量、用水情況、 收費情況等，其業(yè)務(wù)流程為： (用戶 )查詢申請、查詢內(nèi)容、查詢結(jié)果、打印或者顯示告知、查詢結(jié)束等。 圖 詢統(tǒng)計分析業(yè)務(wù) 流程圖 5. 水表維修管理業(yè)務(wù)流程分析 表類維修登記主要完成對水表維修的登記、維修查詢，包括對給類維修情況的分析，以便對產(chǎn)品質(zhì)量進行預(yù)測等 。表類維修的基本業(yè)務(wù)流程為：用戶報修、原因分析、維修結(jié)果登記等。由于用戶表類維修的原因可能多種多樣，因此，軟件需要提供相應(yīng)的功能支持，包括將用戶表中已有數(shù)據(jù)進行讀取和重新寫入等，系統(tǒng)對于如何維修系統(tǒng)不做監(jiān)控。維修業(yè) 務(wù)管理的流程圖如下： 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 11 圖 能儀表維修業(yè)務(wù) 流程圖 第 五 節(jié) 功能需求 分析 智能儀表管理信息系統(tǒng) 是對智能儀表用戶進行繳費執(zhí)行、繳費統(tǒng)計、繳費查詢以及繳費稽查的管理系統(tǒng)，應(yīng)該遵循如下方針： 嚴密安全的系統(tǒng)管理：只有授權(quán)的操作 人 員才能登陸該系統(tǒng)，而且操作員只能售熱、水等，并可進行簡單的瀏覽， 并保持操作人員的唯一性，否則可能導(dǎo)致混亂和無序；而 管理級的人員 則 能夠進行系統(tǒng)的改動，如各類能量價格的修改和信息的查詢 ；同時 。 詳細周到的信息記錄：該軟件從操作人員的登陸到系統(tǒng)的修改，從售 能量人員的操作時間和每一筆單據(jù)均有詳細的記錄可供查詢，可以說，上至系統(tǒng)管理人員，下到操作員工，其操作的記錄應(yīng)有盡有。 方便全面的分類查詢：可以對收費信息進行各類查詢，也可以進行各種分類查詢，打印各種統(tǒng)計報表，輕點鼠標，信息盡收眼底。 簡便實用的操作界面： 不論操作員的水平如何，軟件以充分完善的功能設(shè)計和 人性化 的界面 設(shè)計 保證軟件的 操作便捷，各類信息一目了然，操作員爽心悅目，可謂幸事。 具體的功能如下： 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 12 （ 1）用戶檔案管理 ： 完成用戶基本信息的登記，建立最基本的信息庫，是該系統(tǒng)最基本的原始可靠信息庫，在交費、查詢 等功能中都要使用。 具體應(yīng)該有： 1） 檔案信息增加：完成用戶信息的登記，簡單瀏覽。 2） 表類增加：在一卡多表的情形下，為用戶增加自己的表登記 3） 檔案維護：完成用戶檔案的修改、刪除等 4） 檔案瀏覽：整體瀏覽和單用戶瀏覽相結(jié)合 5） 檔案報表打?。捍蛴∮脩羧繖n案 （ 2） 繳 費管理： 完成用戶的付費功能，可以同時售所有登記的表類的卡，完成售后的打印、查詢和顯示等功能。 （ 3）費用管理： 對用戶繳費的記錄進行各種信息采集，可以從中發(fā)現(xiàn)一些有用的信息，一般地，對繳費信息的基本處理有： 1） 單戶購買信息瀏覽：可以根據(jù)用 戶的姓名和卡號進行歷次購買信息的查詢和打印。 2） 年月日分類統(tǒng)計表：可以進行年、月、日、間隔等時期的任何表類的購買信息查詢和打印 3） 操作員工作查詢表：可以查詢操作員的工作業(yè)績和任何一筆業(yè)務(wù)的詳細信息。 4） 分類信息報表打印：可以進行任何表類的能量銷售信息的打印，可以支持各類表格。 特別地，通過和管理者以及自來水公司的交流，本系統(tǒng)希望能夠完成如下特定功能： 5） 用戶黑名單稽查：對有偷盜行為的用戶進行篩選和識別，以便進行用戶的區(qū)分。 6） 用戶購買預(yù)測分析：對用戶的總能量進行購買預(yù)測，以便及時做出相應(yīng)的對策， 該性能特為自來水公司所做。 （ 4） 系統(tǒng)管理 該信息管理系統(tǒng) 的超級用戶可以對系統(tǒng)的特定參數(shù)進行設(shè)定，像水費標準等，同時系統(tǒng)的其他一些功能也在系統(tǒng)管理功能里得到體現(xiàn)。 1） 操作員注冊：對可能進行系統(tǒng)的操作的人員進行系統(tǒng)注冊，以便可以允許更多的人員進行系統(tǒng)的使用，但是同時也將操作人員的代號和密碼進行了登記與識別，對系統(tǒng)進行了黑匣子似的保護。 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 13 2） 操作員密碼修改：如果操作人員發(fā)現(xiàn)自己的密碼已經(jīng)被人破解，可重新修改密碼。 3） 水、熱價格修改：可以進行各種能量的單價修改，但是系統(tǒng)能夠識別修改人員和修改時間。 4） 操作 員信息瀏覽：對有此權(quán)限的人員進行公布操作人員的信息。 5） 聯(lián)機通信測試： 對系統(tǒng)、讀寫器等性能進行通信測試，以確定系統(tǒng) 的讀寫功能是否正常 . （ 5） 功能卡制作： 智能儀表作為電子產(chǎn)品，不可能沒有故障，如何修復(fù)故障，使得供應(yīng)能量的部門和用戶都不受到損害，這些功能也必須在智能儀表和管理信息系統(tǒng)里得到體現(xiàn)。該功能主要制作 與 智能儀表 相關(guān)的管理卡，根據(jù)各類表的特點可以擴充相應(yīng)的功能 1） 清零卡制作：系統(tǒng)功能卡類的服務(wù)。 2） 檢修卡制作：系統(tǒng)維修卡類的服務(wù)。 3） 打壓卡制作：系統(tǒng)測試卡類的服務(wù)。 4） 卡信息與密碼操 作 （ 6） 表類維修管理： 智能儀表維修后的登記處理，包括用戶丟卡需要的補卡功能，該功能主要是進行維修 的 登記和管理 統(tǒng)計等。 1） 維修登記維護：對維修進行登記，以便在面對糾紛的情況下有據(jù)可查。 2） 維修統(tǒng)計查詢：對出現(xiàn)的各類維修情形進行統(tǒng)計分析，以便更好地排查問題。 3） 用戶補卡維護：對丟失卡的用戶進行補卡等操作。 4） 質(zhì)量分析預(yù)測：對使用的水表進行質(zhì)量分析和預(yù)測，以便對選用的產(chǎn)品進行最基本的性能鑒定。 第 六 節(jié) 數(shù)據(jù)字典 結(jié)構(gòu)化系統(tǒng)分析中，數(shù)據(jù)字典的使用可以避免未來軟件設(shè)計和編碼過程中的混亂和無序，對軟件設(shè)計與 維護具有很大的幫助作用。 數(shù)據(jù)字典既可以是數(shù)據(jù)流、數(shù)據(jù)項，也可以是數(shù)據(jù)文件或者是加工 ，這些數(shù)據(jù)字典在下一步的軟件設(shè)計中必須充分遵守相關(guān)規(guī)定。 本系統(tǒng)給出了系統(tǒng)的幾個關(guān)鍵數(shù)據(jù)流和數(shù)據(jù)文件，這些將用于軟件設(shè)計過程的數(shù)據(jù)庫設(shè)計。 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 14 1. 數(shù)據(jù)文件 為了使得系統(tǒng)完備、性能可靠，設(shè)計簡單，系統(tǒng)包含的數(shù)據(jù)文件有操作員庫、用戶庫、售水信息庫、用于查詢打印的臨時庫、 能量價格庫。 系統(tǒng)將以最小的數(shù)據(jù)文件代價滿足系統(tǒng)最大功能需求，盡量精簡數(shù)據(jù)文件的數(shù)量和內(nèi)容， 這些庫的字典條目如下： 表 據(jù)文件“操作員庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文 件名 操作員庫 別名 無 組成 操作員 鑰 備注 用于操作登陸，系統(tǒng)管理員可以對其進行各種管理操作，包括刪除 表 據(jù)文件“ 用戶信息 庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文件名 用戶信息庫 別名 無 組成 姓名 +地址 +電話 +表數(shù)量 +表號 +安裝日期 +表類型 +安裝日期 備注 用于對用戶進行管理和查詢 表 據(jù)文件“ 用戶 詳細 信息 庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文件名 用戶 詳細 信息庫 別名 無 組成 姓名 +地址 +電話 +表數(shù)量 +表號 +安裝日期 +表類型 +安裝日期 備注 用于對用戶進行管理和查詢 表 據(jù)文件“ 費用信息 庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文件名 費用信息庫 別名 無 組成 用戶信息 +購買量 +購買日期 +費用 +操作員注 該庫保存了商品售賣的詳細信息，可以 用于對用戶 購買的信息 進行管理和查詢 。 第 2 章 系統(tǒng)需求分析 15 表 據(jù)文件“ 能量單價信息 庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文件名 能量單價信息庫 別名 無 組成 表型 +單價 +設(shè)定日期 備注 用于對購買水 (熱 )等進行計費計算 表 據(jù)文件“ 費用臨時信息 庫”的字典條目 數(shù)據(jù)文