随着我国综合国力的增强和人民生活水平的不断提高, 以及国家对清洁能源的重视度的不断提高, 天然气利用率在我国逐年不断提高, 天然气的使用越来越被广大用户仍可。现阶段居民用户主要采用的是IC卡皮膜表, 工商业用户采用罗茨表或涡轮流量计配套IC卡预收费计量。因燃气采用的由用户自行购气、自行输入的傻瓜管理模式, 对用户私接、私改、磁攻击等偷盗气现象无法监控, 造成极大的气量损失。就以上问题, 现针对燃气计量方面进行比较, 以及对无线远传技术在计量方面的应用提出了一些见解。
1 燃气计量方式现状
1.1 居民用户
目前国内市场上主流的民用燃气表有两种, 一种为传统式的机械式膜式燃气表, 一种为电子式膜式燃气表。电子式膜式燃气表是由基表加电子部分构成。
现今蚌埠居民用户安装的95%以上均为IC卡膜式燃气表, 由用户购气后自行插卡用气, 特点是用户先付费后消费。
部分小区采用的是普通的机械式膜式燃气表, 由专门的抄表人员上门抄表, 后由用户缴费, 此种模式的特点是用户先消费后付款。
1.2 工商业用户
目前国内市场上主流的工商户燃气表有四种, 第一种为传统式的膜式燃气表, 第二种为涡轮流量计, 第三一种是腰轮流量计, 第四种是超声波流量计。计量表口径由DN25至DN300, 均在计量表的基础上加装IC卡预收费系统, 实现利用IC卡完成燃气表管理系统之间的数据交换, 控制器对收到的数据、信号做出不同的反应或发出指令, 通过显示屏显示或对执行器进行开闭控制, 对数据实现双向反映, 从而达到燃气表自动计量控制。前三种在工商业用户中应用普遍, 超声波流量计应用较少。运营模式也是由用户到营业大厅购气回去后自行插卡用气, 先付费后消费。
1.3 存在问题
问题一:工商业用户计量表检定管控不到位, 存在计量损失和管理风险。按照《检定规程》的规定, 工商业用户的燃气计量表在一定的周期内必须由法定或授权的计量检定机构进行检定, 检定周期属于强制性约束的内容。但现实是部分燃气公司受检定成本、拆表和送检人员不足影响, 也存在不按规定及时首检和周检现象。造成长期运行后负偏差大, 气量损失大。随着仪表检定法律法规的不断完善, 技术质量监督局对仪表检定的查处会越来越严格, 仪表未按期检定存在较大管理风险。
问题二:偷盗气现象较严重。因大部分用户均采用IC卡收费系统, 无需燃气公司人员上门抄表, 部分用户对入户安检模式有抵触心理, 且频率小, 无法做到普遍检查, 偷盗气现象无法及时发现。仅靠随机、偶然的事件发现, 缺乏系统的有效的管理手段。对偷盗气事件处理后, 无深层次的分析和后续系统性的工作方案, 无防范措施, 治标不治本。
问题三:管理问题。普通表需要安排大量的人员上门抄表, 存在入户难, 管理难的问题, 而IC卡表由于掌握用户的实时用气状况困难, 无法实现良好的计量管理。
2 燃气计量无线抄表技术
无线抄表是集计算机技术、通信技术、用电及计量技术于一体, 利用微电子和计算机网络, 采集、传感、传输等技术自动读取和处理表计数据, 将城市居民的用水、电、气信息加以综合处理的系统。
2.1 无线远传技术的方式
最常见的无线自动抄表系统是采用分线制集中抄表方式, 即由数据采集器采集单只或多只计量表计的数据进行处理、存储, 各数据采集器之间采用总线方式连接, 最后连接至集中控制器上, 通过Modem方式远程传输至计算机。有以下几种方式: (1) 红外抄表系统; (2) 近距离无线抄表系统; (3) 低压载波抄表系统; (4) 485总线抄表系统; (5) Modem和GPRS远程自动抄表系统; (6) 光纤传输远程抄表系统。
无线抄表设备可以抄取远传表各种气量信息和各种状态信息 (气量信息、各种错误状态信息如电压低、窃气、关阀、负数等) 并可以无线控制远传燃气表的阀门开关。
2.2 无线抄表技术特点
首先具有高可靠性, 即组网技术在相距较远的电子单元间通信时, 数据包将通过多个节点的转发, 逐步传递到采集终端, 无线链路长度将被缩短, 对天线的传输距离和性能要求以及所需发射功率也将降低, 从而大大减少了信号间干扰。此外还具有中继功能、长传输距离、低功耗等特点。
其次是每月抄表集中, 抄收速度快、计算精度高、抄表同时性好、可直接与营业计算机联网等突出的优点。抄表员持无线抄表终端 (无线平板电脑) 可同时对一栋楼甚至一个小区进行集中抄表, 方便快捷。数据回传公司终端处理系统后, 可做到及时对用户用气情况进行汇总、分析, 并生成用户需缴费明细后, 用户进行缴费。从根本上解决了入户抄表收费给用户和抄表人员带来的麻烦, 避免了许多不必要的纠纷。
因抄表设备对计量表的各种状态参数也相应的进行了记录, 终端系统在进行分析统计时对用户的用气参数自动进行比对分析, 对用气异常用户及时进行通报。
2.3 无线抄表技术存在的问题
无线抄表技术应用虽解决了较大部分的问题, 目前民用表各项设备 (基表与采集器) 之间主要以脉冲信号传输为主, 受技术所限也出现的很多的问题。
2.3.1 民用方面前端表具先天不足。在机械表加装无线传输电子元件实现采集、传输功能, 采集设备通过累计脉冲表发出的脉冲信号进行累计和换算。可靠性取决于脉冲发信表的发信、脉冲信号传输以及系统计量的可靠性。由于表盘的抖动和传输过程的电磁干扰等因素, 易引起脉冲丢失或多计脉冲, 易造成抄表数据与表具现场读数值不一致, 系统需要不断的修正, 易引起管理部门与用户的纠纷。
2.3.2 脉冲表发出的脉冲信号, 需通过信号线传输至采集器, 如果传输距离过长, 或者因连线质量不好、屏蔽作用不强而使信号失真, 则不可避免造成系统计数错误。由于脉冲计数的累加性特点, 系统采集器上的记忆脉冲的电子存储元件数据易受干扰, 影响数据精确。
2.3.3 在实际使用过程中还必须要求电源及线路状态始终完好, 不允许停电。如果采集器断电或出现其他严重故障则会使该采集器上的所有数据丢失, 致使集中抄表的风险无法有效分散。因此对设备上蓄电池的要求较高。
2.4 无线传输技术的应用
2013年以来蚌埠地区已安装无线远传民用表超过1000块, 工商业方面也对SCADA系统进行扩容改造, 监控终端采用金卡与杰赛生产端站, 现场端站利用压力变送器与流量计连接, 实现了计量数据远传功能。
3 燃气计量无线远传技术的发展方向的思考
燃气计量无线远传技术发展的总体方向是为我们通过手机、电脑等通讯平台对燃气表各类数据读取和管理提供便利, 这种便利将不断深化、完善。比如增加蓝牙通讯功能;将目前的IC卡预收费系统与无线远程抄表系统相结合, 有预收费系统控制用户的消费模式, 解决用户恶意欠费问题, 由无线远传抄表监控用户用气情况, 预防用气异常等情况方式;燃气表故障时, 具备关阀门并发送故障信号功能;当发生偷盗气行为时, 会向燃气公司发出信号并关闭燃气表阀门;根据用户的剩余气量优化工作方式达到低功耗的目的等等。
4 综述
综上所述, 计量无线远传技术在气量核算、计量管理、安全防盗等方面给我们带来了便利, 但就目前的技术现状而言, 仍有不少技术瓶颈难以逾越。随着互联网时代的不断发展, 随着直读远传表技术的成熟, 无线远传技术将更加稳定有效, 有效的缓解燃气公司目前在计量方面存在的各项问题以及人民生活水平带来翻天覆地的变化, 应用前景十分广阔。
摘要：通过对现有的计量方式以及存在问题的分析比较, 对无线远传技术在燃气计量方面的应用以及问题分析, 提出无线传输的技术提高改进方式, 对无线远传技术在燃气计量上应用作出全面思考。
关键词：燃气,计量,应用与问题,无线远传技术, 研究与应用
参考文献
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