摘要:分析無線遠傳燃氣表的三個發展階段及主要技術方案,探討其應用優勢,并且明確應用過程中存在的技術問題。無線通信技術在燃氣表上的應用,實現了抄表、收費、統計、監控等功能的智能化管理,且容易對火災、地震、燃氣泄漏、煙霧等災害的報警功能進行擴展,隨著電子技術的不斷發展,應用中出現的技術問題會得到完善的解決。
關鍵詞:無線遠傳燃氣表 技術方案 應用優勢 技術問題
1 燃氣表發展歷程
1.1 燃氣基表 最早的燃氣表和以前的電表類似,都有一個顯示總用量的計數字輪,由表內的機械結構帶動字輪的轉動,從而計量用氣的使用量。但這種燃氣表,給各燃氣公司對燃氣表的管理及收費帶來了很多的不便。也在很大程度上增大了燃氣公司的勞動量,增加了運行成本。這也使得靠這種單純的計費方式的燃氣基表逐漸退出了市場。
1.2 IC卡燃氣表 智能IC卡燃氣表實現了抄表、收費、管理三位一體,杜絕了欠費現象的發生。但IC卡表無法對表進行有效監控,作弊、偷氣等情況時有發生。
1.3 無線遠傳燃氣表 隨著數字化電子技術和信息技術及物聯網技術和概念的發展,業界基于最新的微電子技術研發了無線遠傳燃氣表,克服了有線遠傳燃氣表的諸多缺點,必將會是燃氣表未來發展的明確方向。
2 無線遠傳燃氣表主要技術方案
現今在無線遠傳燃氣表技術領域比較成熟的方案主要為四層結構。①無線遠傳燃氣表終端。即用戶家中的計量計費儀表,除了計量燃氣使用量、使用費用及對燃氣使用的控制外,還負責把燃氣使用情況的一些重要數據上傳給數據采集器,并接收下載數據采集器傳輸來的數據。②數據采集器(協調器)。負責一定范圍內無線遠傳燃氣表終端的數據下載及上傳,并將各終端分別上傳的數據集中上傳到其上層(數據集中器)。③數據集中器(路由器)。負責一定范圍內數據采集器的數據下載及上傳,并將各采集器分別上傳的數據集中上傳到其上層(服務器)。④數據服務器。數據服務器也是整套系統的最上層建筑,負責所有上傳及下載數據的維護、管理。
以上為無線遠傳燃氣表系統的主要組成部分。
其中無線遠傳燃氣表終端、數據采集器及數據集中器之間的通信采用免費的無線電超標頻段,這樣就降低了整套系統的運營成本。而集中器與服務器之間的數據傳輸屬于遠距離傳輸,對數據傳輸的可靠性提出了更高的要求。從而傳輸方式選擇了GPRS,雖然運營的過程中會產生一些費用,但也減少了設備維護的費用,并且提高了數據傳輸的可靠性。
3 無線遠傳燃氣表的應用優勢
3.1 監管優勢。無線遠傳燃氣表工作時實時處于檢測狀態,可通過網絡有效監控表的運行情況,及時主動發現和排除故障表,從而避免造成的損失。
3.2 付費優勢。用戶可通過多種方式(自助、銀行、充值卡等)進行繳費,當系統確認繳費完成,且用戶表信息正確后,管理系統自動將用戶購買的氣量通過網絡發送到用戶指定的無線遠傳燃氣表終端上。用戶可通過查詢鍵查詢表內的剩余氣量及金額。
3.3 實時調價優勢。如今在國內越來越多的能源產品實施了價格浮動機制(如石油、天然氣等),無線遠傳燃氣表可以根據燃氣公司的需求對燃氣表進行實時調價。
3.4 階梯收費優勢。支持用戶在特定時間段根據累計用氣量的不同有不同的收費標準。
3.5 閥門控制優勢。系統可以遠程發送指令,控制閥門的開啟與關閉。從而避免了燃氣公司需要到用戶家中才能對閥門進行操作的弊端。
4 無線遠傳燃氣表存在的一些技術問題
4.1 電磁干擾。無線抄表頻段為470~510MHz,是國家無線電委員會規定的民用無線電計量儀表使用頻段。由于該頻段為免費頻段無需再向無線電委員會申請,從而不僅使得無線電計量儀表不同廠家之間的頻率干擾,也增加了其它領域的民用無線電產品在該頻段帶來的無線電干擾。因此,如何克服數據無線傳輸當中的電磁干擾,使得數據能夠穩定的傳輸成為了,最主要也是最緊迫的問題。
4.2 傳輸距離。申請的通信頻段受通信距離限制,只能無障礙通信在500米以內,且無線表安裝在室內的話,信號要穿透墻壁,通信距離將大大減小。
4.3 電源能耗。由于燃氣表的特殊性,使得絕大多數燃氣表采用干電池或鋰電池或兩者兼備的供電方式,這就必須在電子部分的功耗和節電上做出一個平衡,既要滿足正常表具的用氣計量計費,又要達到節約用電的問題。而隨著無線傳輸模塊的引入,使得能耗進一步的增大,也使得這個問題變得更加尖銳。
4.4 通訊協議。而現在大多數無線燃氣表與上一層所采用的通訊方式皆為主站輪詢方式,這也使得燃氣表終端不能主動發送數據,在一些數據的通訊上造成傳輸延時。并且對于大面積的抄表,也必將耗費相對較長的時間。不僅如此,以上出現幾點問題,也需要一種優秀的通訊協議予以解決。
5 結束語
雖然,無線遠傳燃氣表在實際應用過程中尚有諸多問題亟待解決。但無線通信技術在燃氣表上的應用,使得抄表、收費、統計、監控等功能智能化,并且進一步擴展了火災、地震、燃氣泄漏、煙霧等災害的預警功能,解決了燃氣管理部門所迫切關心的問題,推動了燃氣表行業的發展,符合國家的產業政策。而隨著電子技術的不斷發展,相信以上問題也一定會得到完善的解決。
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