大大小小的小区、社区是城市组成的重要结构，随着城市化的发展，越来越多的人们生活在社区，在小区大门进出、自己居住的单元门进出、乘坐电梯；驾车外出，生活中需要用水、用电、用燃气、暖气，居民大部分的时间都在社区的范围内活动。为了给小区的居民住户提供更好的物业管理服务，通过信息化手段建设智能社区一卡通信息管理系统，包含了各类物业管理费、杂费收费、车辆进出管理、单元门门禁、可视对讲管理服务及梯控、安装预付费水、电、燃气、暖气的设备，使得每家每户的各项设备、缴费信息可以联动管理，形成高效的物业管理体系，打造亲近民生，造福社会的智慧社区体系。

项目背景及需求简述：本项目是针对新农村社区进行物业服务信息化建设，需要建设一卡通物业收费管理系统；社区居住的主要人员原来居住在城乡结合部的农村居民，在政府扶持建设的城市化新农村小区。由于这些居民对小区物业管理的意识淡薄，经常欠缴物业费、卫生费、电梯费等各项费用，对于城市提供的自来水、电、燃气的费用缴纳也存在抵触和习惯上的拖欠，使得物业管理缴费成为一大难题。

本项目建设的重点在于以户为单位，建设一体化的物业缴费和预付费管理体系，尽可能地将各项缴费形成智能化联动管理，从而大大减轻各项费用收缴的难度和工作量，逐步培养起社区居民自觉缴费的好习惯，将新农村社区建设成为高效智能信息化管理的智慧城市的一部分。

1.2 系统组成

由于系统选择CPU卡作为电子钱包的信息识别的介质，用于完成各项缴费的管理，而各个住户的水、电、燃气采用可以远传控制的预付费智能表管理，小区单元门、梯控使用CPU卡和IC卡识别，可视对讲主机采用可以下发黑名单的智能管理机型，车辆出入采用车牌识别方式进行管理；整个系统的核心是建立在B/S架构之上的管理平台软件。软件系统采用B/S架构的体系，大部分设备均采用广域网TCP/IP和485总线相结合的通讯模式，所有的管理子系统均在平台管控之中；

系统构成如下：a.社区智能卡发行管理子系统（小区物业管理处）

b.物业费、杂费收缴管理模块（小区物业管理处）

c.智能表预付费管理

d.车辆出入管理

e.小区单元门门禁

f.梯控管理

g．黑名单联动管理

第二章智慧社区信息管理系统设计原则及技术选型

2.1 社区物业一卡通系统总体设计原则

根据社区物业管理系统当前的应用需求和今后的发展方向，系统的设计应遵照以下原则：

l 易用性原则

社区物业一卡通系统是一个集成了多种高新技术的复杂系统，技术的选择既要考虑先进性，又要考虑实用、可靠和成熟，在系统所有功能的设计中，都必须考虑用户使用的方便性，提供友好的用户界面，操作简单，直观灵活，易于为用户所接受。

l 标准化和规范化

社区卡的金融功能和社区物业管理功能应参照相应的国家标准和行业标准；具体而言，社区卡的金融功能应重点参考金融行业的PBOC规范进行设计，社区卡的管理功能应按国家所属标准化研究所制定并颁布的《中国金融集成电路（IC）卡规范》设计。

l 开放性和可扩充性

系统应该具备良好的开放性，能够将业界最好的产品整合进来，在向用户提供性价比最好的一卡通系统的同时，也可按用户要求定制多种个性化解决方案；随着业务功能的不断拓展，应用规模的不断扩大，要求系统在功能上是可扩充的，以及相应的服务器系统、网络系统、应用软件都能平滑升级和扩展，以最大限度地保护用户的投资。

l 高可靠性和安全性

安全性和可靠性体现在服务器系统、网络通信设备、IC卡用户终端设备、IC卡卡片数据、数据库系统等各个方面，关键部分应能进行集中的控制和管理，整个系统必须有完整的安全策略，以保证服务器系统、网络系统的工作的连续性，保障数据的一致性和完整性。

2.2 社区一卡通系统支持的识别介质类型

2.2.1 FM1208 CPU 卡204/1208CPU卡

FFM1208 CPU 卡208是复旦微电子股份有限公司设计的单界面非接触CPU卡芯片，产品支持ISO14443-A协议，CPU指令兼容通用8051指令，内置硬件DES协处理器，数据存储器为8Kbyte的EEPROM。

FFM1208 CPU 卡208是符合银行标准的接触式CPU卡，COS同时支持PBOC2.0标准（电子钱包）及建设部IC卡应用规范，具有较好的安全性。目前CPU卡民用应用系统中FFM1208 CPU 卡208是使用率最高的CPU卡芯片型号。

² 主要特点

² 通信协议：ISO14443-A；

² MCU指令兼容8051；

² 支持106Kbps数据传输速率；

² Triple –DES协处理器；

² 程序存储器32K*8bitROM；

² 数据存储器8K*8bitEEPROM；

² 256*8bit iRAM；

² 384*8bit*RAM；

² 低压检测复位；

² 高低频检测复位；

² EEPROM满足10万次擦写指标；

² EEPROM满足10年数据保存指标；

² 典型处理时间

² 识别一张卡：3ms(包括复位应答和防冲突)；

² EEPROM擦写时间：2.4ms；

² 典型交易过程：<350ms；

² FFM1208 CPU 卡208安全机制

² a.有反电源分析模块；

² b.有高低频检测复位模块，芯片工作频率超出检测范围自动复位；

² c.ROM反逆向提取，存储器数据加密；

本系统采用CPU卡 FM1208 作为各户的主卡使用，以保证电子钱包的安全性；

2.2.2Mifare One S50/S70

非接触IC卡，又名感应卡，由IC芯片、感应天线组成，并完全密封在一个标准PVC卡片中，无外露部分。

非接触式IC卡的读写过程，通常由非接触型IC卡与读写器之间通过无线电波来完成读写操作。

非接触型IC卡本身是无源体，当读写器对卡进行读写操作时，读写器发出的信号由两部分叠加组成：一部分是电源信号，该信号由卡接收后，与其本身的L/C产生谐振，产生一个瞬间能量来供给芯片工作；另一部分则是结合数据信号，指挥芯片完成数据、修改、存储等，并返回给读写器。由非接触式IC卡所形成的读写系统，无论是硬件结构，还是操作过程都得到了很大的简化，同时借助于先进的管理软件，可脱机的操作方式，都使数据读写过程更为简单。

本系统采用较为便宜的IC卡作为各住户的附卡使用。

2.3 系统通讯组网方式

本系统需要对体系内的所有设备进行联网在线管理以达到一项欠费，联动出发黑名单的管理效果，所以需要根据各个设备安装位置、布线条件、数量来考虑；

对于车辆进出采用光纤直接布线，车牌识别一体机采用TCP/IP通讯方式工作；而社区每一栋楼每一个单元都铺设了光纤，在这个基础上可以对单元门门禁采取TCP/IP工作方式，而对数量众多的预付费智能表采用TCP/IP转485总线方式工作，而可视对讲主机可以与预付费表共用总线同时获得黑名单下发的信息。

第三章社区一卡通系统软件组成及功能描述

3.1 社区一卡通系统软件体系架构

采用国际先进的多层体系架构，中间件技术开发数据交换中心，真正实现了卡通、库通、网通。一卡通系统的1＋N+1模式，即“1个平台＋N个子系统应用+1个统一门户”。搭建好数字化社区的平台后，在平台上可以根据需要增加用户应用子系统扩展而不需要改变平台，充分体现了系统良好的可扩展性和系统容量。新构建的一卡通软件系统不仅满足当前用户一卡通应用的要求，还满足将来客户数字化建设的技术要求，具有一定前瞻性。

一卡通系统涉及社区管理、生活的方方面面，由于企业性质、方向、管理制度和信息化发展的不同，各个单位实际情况差异较大，一卡通系统必须与企业的实际环境紧密结合，才能顺利的推广应用，才能达到良好的效果；而随着改革的深入，企业和学校的规模、结构和管理制度均在不停的发展变化，这对一卡通系统的建设提出了更高的要求，一卡通系统既要便于随着企业实际环境的变化而调整及扩充，又要能够与企业的现有和将来的其它系统相互连接，有机地组成信息化管理环境；因此系统的软件功能结构设计非常重要，必须在保证系统核心结构相对稳定的前提下，提高系统应用、扩展的灵活性。

为此，从软件系统总体上，我们将一卡通系统的功能进行仔细划分，根据与企业实际环境和应用的关联程度，将公用模块和基础模块抽取出来组成稳定的核心平台，结合“数据集中，统一交换”的思想，将系统分为平台、数据层等几部分，如下图：

u 数据层：承担整个系统的数据存取，可以保证数据的安全和处理的效率；

u 平台模块：作为系统基础或通用的处理功能，与企业的实际应用环境关联较少，相对稳定；

u 业务处理系统：处理一卡通系统中各个不同应用子系统的业务逻辑处理，随着企业环境和需求的变化发展，通过改变或增加业务处理系统能很快适应应用需要，而不影响整个系统的稳定；

u 客户服务：由服务传送总线和终端处理组成，向社区一卡通用户及外围系统提供及时、统一、多方式、全面的数据交换和应用手段，保证数据发生变化能实时反映到整个系统。

系统配合使用Struts、Spring、Hibernate技术的功能及优势，提出基于MVC模式将3大框架结合的架构作为大型J2EE应用程序的解决方案，用Struts构建整体框架，Hibernate技术实现持久层，Spring实现整合和管理。完成业务层和数据库层之间的交互，给出了具体设计过程和实现细节。这两种架构相结合很好地解决了系统的实际开发过程中效率低、不易于维护、低耦合及可移植性差等问题，使得系统扩展更容易，兼容性更强，应用更广泛，使用更方便。

一卡通支撑平台：提供整个一卡通系统的软、硬件支撑，包括数据库服务器、应用服务器、查询统计服务器。

卡务中心管理子系统：卡务中心管理子系统作为一卡通系统的核心业务子系统，包含卡注册、卡片发行、卡片注销、卡片挂失、卡片拾遗、卡片挂失解挂、卡片维护等多项功能。

一卡通信息管理平台由中心主体及各个子系统模块构成，中心主体包含以下内容：

u 一卡通系统基础平台（四个）：卡户管理业务平台、电子钱包结算平台、设备监控管理平台、自助查询服务平台；

u 一卡通管理中心：设备监管中心、卡务中心、缴费结算中心、分析中心。

一卡通系统是有着完整的自主研发、拥有知识产权的产品体系，各个预付费机具可以不依赖网络根据本机存储记录的余量判断工作，设备特殊的抗干扰设计保证系统符合电磁兼容性标准；部分机具达到IP65防护等级。根据社区物业一卡通系统的安全、稳定、先进的整体需求，使用基于TCP/IP 协议和485的硬件设备和软件系统，实施具有针对性的个性化系统整体解决方案。

3.2 社区物业一卡通子系统功能介绍

3.2.1 社区智能卡卡户管理子系统

针对本项目小区的特殊性，在物业管理处设立智能卡发放的窗口，系统根据小区物业的户型信息记录，给每一户发行主卡、副卡给居民使用，同时提供充值服务；当发生卡片丢失的情况，该窗口还可以办理卡片挂失、换卡等服务，保障电子钱包的安全使用；根据本项目的需求，发行时还需要把不同类别的人员卡片发行为不同卡类，以便进行其他管理功能的扩展应用；

当智能卡发行成功时，系统根据该住户的相关信息，在该住户所居住的单元楼、梯控、社区大门、停车场出入口等门禁点开放权限，同时可使用主卡到管理处完成对本户的预付费水、电、燃气进行预付购买用量。

3.2.2小区住户缴费管理子系统

功能概述

一卡通消费子系统服务对象为社区一卡通所有居民住户，小区物业管理需要收缴的各项费用只要包括物业管理费（根据各户面积乘以单价得出）、垃圾费、电梯使用费等。这些费用都关联到每户名下。

物业公司根据物价在系统中设置好各项费用标准，居民缴费时只需要使用本户的主卡到管理处，在缴费窗口一刷卡即可显示出本户的信息，选择缴纳费用的时间段，系统计算出应缴总数，收取现金或者使用银联卡刷卡支付即可；

部分管理界面如下图：

物业费缴纳及三表预付界面；

费用标准的设置界面；

在本物业缴费管理子系统中，平台根据每户的缴费情况，每天刷新判断费用缴纳时限，例如某户缴纳的物业管理费是交齐至2017年5月31日，该户应该在5月31日之前继续缴纳6月份的物业费，否则到5月31日24点系统时间进入2017年6月1日，则该户会被系统列入欠费黑名单，会引发一系列的自动生效的联动控制，该户的主卡、副卡在门禁、梯控上失效，可视对讲室内机开门失效，同时预付费表跳闸、关阀；该户居民到物业管理处续交费用之后，这些联动控制动作自动取消，恢复到正常工作状态；

3.2.3 单元门门禁管理子系统

系统功能概述

本系统可实现社区每栋楼的单元门所需安全防范、出入控制，防止无卡人员和非法持卡人员的进出，通过刷卡控制持卡人出入，并进行人数统计，只让合法或经受权人员通过，关键门禁处，采刷卡密钥认证。系统按照建筑电气国家标准与安防、消防系统集成，一旦发生火警等紧急情况，门禁系统功能失效，便于人群的疏散。管理部门可通过本系统，实现智能化管理。严格控制人员进入，规范管理制度，提高管理水平。

持卡人开门时将授权的CPU卡（主卡）或IC卡（副卡）在一体门禁锁上的有效感应区内轻轻一晃，门禁机自动识别卡并根据控制器的权限控制门锁开启，同时记录下开门时间、授权卡号及管理程序的其他指令；使用非授权卡，系统拒绝开启门锁，并通过预定程序和装置自动报警。

采用的门禁控制器使用TCP/IP 通讯，可以实现在线监控并与网络摄像头进行二次开发，可以实现刷卡出发自动抓拍；

u 一体锁（包含读卡器和电控锁）：通过射频感应原理，判断加密认证后输出物理卡号到控制器；根据控制器返回的控制信号完成开锁动作。

u 门禁控制器：存储感应卡权限和刷卡记录，并中央处理所有读卡器上传信号，负责和计算机通讯和其他数据存储器协调，配合管理软件的智能处理中心。

u 开门按钮：出门可以设置为按按钮出门。

u 电源：提供系统运作电源和电锁的执行结构的电源供应。

特殊功能点：

u 按人查询功能：可查到任何人在任何时间进出过那些门的记录。

u 按门查询功能：可查到任何门任何时间任何人的出入记录。

u 能自动验证人员的进出权限，记录出入人员的基本信息和时间信息，包括开门的日期、时间、卡号、姓名等持卡人出入信息。

u 门禁子系统按照建筑电气国家标准与安防、消防系统集成，每个门禁设备均具有消防联动接入信息点，以便在消防事故时，可以通过消防联动信号来将所有的通道门禁自动打开，方便人员的疏散；门禁系统的所有报警信息与出入状态信息均可以方便地共享给其它联动系统。

u 对非法使用卡或强行打开门锁等非正常情况，系统能自动发出报警信号，并自动记录非常状况的时间、门号、状态等详细信息，确保门锁安全和事后查证。

u 可通过管理软件设置、修改持卡人的出入权限。

3.2.4 车辆出入管理子系统

功能概述

在小区大门的车辆出入口处，需要在短时间内识别并放行通过车辆，本系统设计的管理识别方式为车牌识别方式；车辆登记在某户下某位居民的名下，根据小区的停车管理规定按月缴纳停车费。车辆出入的白名单、黑名单，除了其停车费缴纳状态之外，还关联着该户的物业各项缴费以及预付费智能表的余量状态，当触发黑名单联动机制，欠缴费用的居民车辆在进出大门时被系统识别后不能自动放行，只能由管理人员手动放行；

适应车	0-150公里/小时		号牌识别率	白天≥99%;夜间≥98%
有效像素	200W		号牌检出率	白天≥99.5%；夜间≥99%
信噪比	>50db		最佳牌照尺寸	100-160水平像素点
防护等级	IP66		图像传感器	1/3” CMOS
工作温度	-25℃～70℃;		最低照度：	0.1 Lux（标准）
重量	2KG		电子快门	1/1至1/10000秒，22档
外形尺寸	452×145×133mm		光源发光频率	50Hz
工作湿度	≤ 90%		电源电压	直流7-24V，纹波<200mV
数据接口方式		10/100M 以太网TCP\IP		最佳拍摄范围	3-10米
输出信息：车辆特征图像、车牌图像，牌照号码、颜色、类型、通过时间

社区大门车辆出入

3.2.5 梯控管理子系统

梯控控制板：TK-616

电源电压： DC12V±10% ；

输出接口：继电器开关信号或12V电平信号或脉宽＞100ms的12V脉冲信号，驱动电流＞10mA；

正常使用寿命：300万次

控制按钮时间：可以设置10~60秒；

上电后进入通行状态所需时间： 3秒；

出现故障后的自动复位时间：10秒；

可控楼层数：基本16层，可以增加扩展板控制32层；

温度：-10℃—— 50℃；

相对湿度：≤90%，不凝露;

通讯方式：有线485；

黑名单功能：可以网络下传黑名单

3.2.6预付费管理子系统

各户的预付费智能表在物业管理平台的监控下具备联动控制功能，，管理平台自动抄表识别，发现其中一个表的余量为0时，该户被列入欠费名单状态，触发联动机制下发到本户名下其余的各个表做出关闭动作，同时该户名下的主卡、副卡在单元门门禁、可视对讲、梯控下均列入黑名单；该户关联的各个人名下的车牌也在车辆管理识别控制器上被列入黑名单，只有当该户居民到管理处缴纳预存使得该表剩余用量大于0，方可将以上一系列的黑名单状态清除；

1）预付费水表 DH-C169

• 额定工作电压：DC9V；额定频率：3W；

• 准确度等级：1.0 级，基本误差、起动、潜动符合国标要求

• 功耗低：高可靠性，低功耗，高精度，宽负载能力；

• 预付费功能：预收水费，剩余水量为零时自动关闭供水阀门

• 显示功能： LED屏显示表内剩余水量及其它数据信息；

• 通讯功能：可以通过RS485 网络远程抄表及开、关阀;

2.）预付费电表 DN466

• 额定电压：AC 220V；额定频率：50HZ；

• 准确度等级：1.0 级，基本误差、起动、潜动符合国标要求

• 功耗低：高可靠性，低功耗，高精度，宽负载能力；

• 预付费功能：预收电费，剩余电量为零时自动拉闸断电；

• 合闸拉闸方式：内附磁保持继电器，降低电表功耗；

• 显示功能：段码LCD液晶屏显示表内剩余电量及其它数据信息；

• 通讯功能：可以通过RS485 网络远程抄表及跳闸;

3）预付费燃气表 DG 2.5

• 预付费功能：预收燃气费，剩余用气量为零时自动关阀停止供气；

• 显示功能：LED数码管显示表内剩余用气量及其它数据信息；

• 通讯功能：可以通过RS485 网络远程抄表及开关阀门;

规格型号	公称流量 (m³/h)	最大流量 (m³/h)	最小流量 (m³/h)	外型尺寸（mm）				连接螺纹	重量(kg)	最大指示量(m³)
				长	宽	高	进出管中心距
DG2.5	1.6	2.5	0.016	170	135	220	130	M30×2	2.1	9999.9
使用环境温度			-20℃—40℃
外接电源电压			DC9V
静态工作电流			＜50mA
通讯方式			有线485 ，通讯波特率:9600bps

3.2.7可视对讲黑名单联动管理

本系统采用定制的智能可视对讲主机，具备黑名单功能，当某户出现欠缴物业费等情况时，可以在物业管理平台上下发黑名单到可视对讲单元门主机上；黑名单生效后当有人在单元门按铃呼叫该户，室内机会有响铃，但是无法按键开门；系统还可拓展开发在室内机上显示欠费提醒以便住户及时到管理出缴清费用；

可视对讲室内机
产品尺寸	*20513222mm*	传输布线	RJ45 双绞线
安装方式	壁挂式	通话方式	免提双线双工
显示屏	4.3”	环境温度	-15℃~55℃
特制功能	自解码	外壳材质	ABS
电源供应	DC18V;	基本功能	对讲、监视、开锁

3.2.8 运维管理子系统

（一）系统概述

图形界面展示社区内各个设备的运行情况，是否正常在线、存储数据条数、是否损坏、是否保修、是否已维修等等信息，使得系统能够良好正常的运行。

（二）主要功能

功能	功能说明
运维设备设置	配置需要进行运维管理的
运维管理	图形界面显示网络各个设备的运行状况

（三）系统优势

u 图形界面展示，直观准确。

u 准确了解平台硬件的运行情况。

u 长时间不在线提醒、报修提醒、修复提醒。

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