智能燃氣表的現狀與發展趨勢探討

傅德基

摘要：隨著科學技術的不斷發展，智能化已經成為社會各行各業發展的主要趨勢，智能設備廣泛應用于人們生活的各個領域。燃氣是人們日常生活的重要組成部分，智能燃氣表在近些年來得到迅猛發展，技術越來越加成熟，給人們生活帶來諸多便利。文章對智能燃氣表現狀以及發展趨勢展開了探討，以期為智能燃氣表的推廣應用與進步提供幫助。

關鍵詞：智能燃氣表；智能設備；燃氣系統；燃氣管理模式；卡式燃氣表；遠傳燃氣表 文獻標識碼：A

中圖分類號：TU996 文章編號：1009-2374（2016）05-0075-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.05.038

燃氣表是燃氣系統的重要組成部分，對燃氣企業的服務質量、經濟效益等都有著較大的影響。由于城市燃氣用戶較多，燃氣費的抄收工作十分繁瑣、困難，提高燃氣費抄錄效率是燃氣企業發展的必然要求。在科學技術日益創新的基礎上，智能燃氣表應運而生，改變了傳統燃氣管理模式，對用戶燃氣使用的管理水平提升發揮著巨大作用。因此，研究智能燃氣表現狀與發展趨勢，有著重要現實意義。

1 智能燃氣表現狀分析

1.1 智能燃氣表類型與應用問題

在當前民用智能燃氣表行業中，按照工作原理的差異，可以將其分為卡式燃氣表和遠傳燃氣表兩種，具體內容如下：

1.1.1 卡式燃氣表。卡式燃氣表的功能主要體現在兩方面：一是預收費；二是用氣控制。其核心在于購氣卡，用戶與燃氣公司之間的交易以及用戶燃氣使用都是通過購氣卡來體現的，通過設置在燃氣表中的讀卡裝置來對購氣卡數據進行讀取，自動調整燃氣的閥門關閉與打開。

在卡式燃氣表中，根據購氣卡類型的差異，可以將其分為IC卡燃氣表、CPU卡燃氣表、射頻卡燃氣表三種，其中IC卡燃氣表的工作原理如圖1所示。在卡式燃氣表中，其功能十分完善，主要包括預付費功能、密鑰功能、提醒功能、欠費閥門關閉控制功能、補氣驗證、非法卡識別功能等。通過卡式燃氣表的利用，不僅可以解決傳統入戶收費的弊端，實現了用戶的自動繳費，有效避免用戶欠費問題，提高燃氣使用的安全性。但是，受制于卡式燃氣硬件設施、工作方式的局限性，在實際應用中，還需要充分考慮以下內容，避免卡式燃氣表的失效，具體包括：

首先，外部環境問題，卡式燃氣表要處于常溫、常壓、常濕、通風的工作環境中，才能有效保持卡式燃氣表的正常工作。如果外部環境中濕度較大、溫度較高或者有蒸汽、油煙等情況，卡式燃氣表都容易受到腐蝕，讀卡區被污染，影響燃氣表的正常讀卡，讀卡失效就會導致燃氣無法正常使用。其次，購氣系統兼容性問題，各供應商的卡式燃氣表有自己的加密方式，多家供應商的技術多有保密，一家燃氣公司采用多家燃氣表時出現難于統一到客戶購氣系統中。最后，管理方面問題，由于卡式燃氣的表具是安裝在用戶家中的，燃氣公司管理的只是購氣卡，表具管理方面存在漏洞，如果表具本身發生故障，也會對燃氣正常使用造成阻礙。因此，燃氣公司要定期對表具進行入戶稽查，及時發現表具發生的故障，通過維修、更換等方式加以解決，避免氣量損失問題的發生。

1.1.2 遠傳燃氣表。遠傳燃氣表是指具有基表數據讀取和遠傳功能的燃氣表，其基表數據讀取采集是由數據傳感器完成的，在利用無線或有線通訊方式，實現基表讀取數據與燃氣公司收費管理系統中心的信息傳輸，從而實現對燃氣表的遠程抄表，在收費管理系統中完成對氣量的計算和費用的結算。

在遠傳燃氣表中，主要有無線遠傳表、有線遠傳表兩種類型，其分類根據主要是數據通訊方式的不同，其中無線遠傳燃氣表的工作原理如圖2所示：

遠傳燃氣表的功能主要包括：一是通訊功能，實現燃氣表與收費管理中心的數據傳遞，通訊方式可以采取無線或者有線的方式，定期完成燃氣表的抄表工作；二是閥門控制功能，通過收費管理中心發出的指令，完成閥門的關閉，實現遠程閥門關控；三是安全保障功能，當燃氣表遇到斷電或者欠費等情況時，閥門自動關閉，確保燃氣表始終處于帶電運行狀態。

在上述功能的基礎上，燃氣公司通過運用遠程燃氣表，可以實現對用戶用氣的集中抄表、自動抄表，更加全面、及時地了解用戶的用電情況和燃氣表表具運行情況，為表具管理、燃氣費收取等工作計劃制定提供準確數據支持，同時還可以有效避免用戶囤積氣量或者欠費問題。在遠傳燃氣表的應用中，同樣存在兼容性問題。各供應商對數據讀取方式、加密等傳送方式不同，且未形成統一的接口協議，造成不同的供應商難于在一個抄表控制管理系統中，影響燃氣企業用一套管理系統管理多家供應商的燃氣表。

在遠程燃氣表的安裝時，對于無線遠傳表要選擇合適的安裝位置，其周邊信號傳遞要盡量少地穿過樓板或者墻壁，避免無線信號在傳輸過程中的衰弱，提高數據傳輸的效率與完成性；對于有線遠傳表，要盡量采取暗敷的方式完成有線通信線路的敷設，避免發生線路損壞或者用戶私自改線問題。

1.2 新一代智能燃氣表

在近些年來，隨著科學技術的進步，開發出了新一代智能燃氣表，即網絡型紅外傳燃氣表，相較于上述兩種燃氣表，網絡型紅外燃氣表具有更突出的優勢。

1.2.1 與卡式燃氣表相比，紅外傳燃氣表的電路采用的是固體模塊結構，電路與氣路是分隔開來的，且與環境之間隔離；數據采用動態紅外光加密、分段加密、分層加密，并設有動態密碼，有效克服了卡式燃氣表可能爆炸以及數據易受干擾、易解密的弊端，安全性得到極大保證。同時，紅外傳燃氣表的可靠性也遠遠高于卡式燃氣表，具體體現在：（1）在數據接口方面：紅外傳燃氣表采用紅外光通訊接口，電路完全密封在內部，對酸堿鹽的腐蝕具有較強抵抗能力，數據的傳遞介質沒有使用壽命限制，在潮濕環境下依然可以使用；（2）在器件壽命方面，紅外傳燃氣表器件對環境的要求都不高，其使用壽命在10年以上，而IC卡的觸電易氧化、接口彈簧片易腐蝕，對環境要求相對較高，壽命較短。

1.2.2 與遠傳燃氣表相比，紅外傳燃氣表采用了紅外接口、非接觸式磁電傳感器，測控器模塊是完全密封的，其電路也是低壓超微功耗的；而遠傳燃氣表的通訊存在點燃燃氣的隱患，紅外傳燃氣表的安全性高于遠傳燃氣表。同時，在可靠性方面，紅外傳燃氣表也是優于卡式燃氣表的，具體體現在：（1）在電源方面，紅外傳燃氣表使用的是普通干電池，同時設有內部電源備份，用戶可以自行更換，而遠傳燃氣表使用內置鋰電池，需要由專人進行更換，當鋰電池電量用完之后，如果不能不及時更換，就會降低抄表可靠性；（2）在數據方面：紅外傳燃氣表采用了關鍵元件備份機制，只要有一個元件是正常工作的，就可以確保機電間的精確轉換；在遠傳燃氣表中，采用的多是雙桿簧管累計計數的方法，容易受到電場、磁場的干擾，引起數據與字輪之間的誤差，導致結算糾紛；（3）在數據傳遞方面，紅外傳燃氣表預付費的數據是由內部產生的，傳遞方式為單向傳遞，其環節相對較少，不易受人為破壞；遠傳燃氣表數據是由遠端傳送來的，在數據傳輸過程中，受磁場干擾、用戶惡意屏蔽等方式，數據可能無法及時傳遞到收費管理中心，影響數據的可靠性。

2 智能燃氣表的發展趨勢

隨著我國城市化進程不斷加快，在現代社會發展中，燃氣抄表到戶是符合社會發展潮流的，智能燃氣表的應用必然會越來越普及。

在智能燃氣表未來的發展趨勢中，會朝著功能更加完善、服務更加全面的方向發展，能夠滿足實時監測、數據自動傳輸、數據網上訪問與獲取以及高分辨率的測量時間間隔等要求。

為滿足上述要求，智能燃氣表必須在以下功能方面實現突破：（1）在數據傳輸與安全方面，數據傳輸能力需要進一步強化，建立良好的安全保護機制，實現數據高效、實時、準確的雙向傳遞，且可以在線實現數據的自我校準；（2）在兼容性方面，智能燃氣電表中需要加入相應的入網協議，便于燃氣企業用一套控制管理系統可靈活使用各供應商供應的燃氣表，提高燃氣選擇的靈活性及入網運行可靠性；（3）在燃氣表電路方面，智能燃氣表將不會再依賴電池，而是與智能電網直接實現無縫連接，保證燃氣表使用的長久性，克服頻繁更換電池帶來的不便或者數據丟失等問題，電池的功能改為輔助和備用。

此外，在智能燃氣表應用過程中，其技術標準必然會越來越成熟與規范，在管理方面，也會改變傳統管理制度，形成科學、合理的管理體制，符合智能燃氣表管理的需求，提高智能燃氣表管理水平。

3 結語

綜上所述，智能燃氣表是當前燃氣系統中的重要裝置，應用越來越廣泛，能夠有效降低燃氣抄表收費的成本、規范用戶用氣行為、減少燃氣公司經營風險，有著十分突出的優勢。因此，對智能燃氣表展開研究，了解其現狀和發展趨勢，加強智能燃氣表的技術創新，普及智能燃氣表的應用，對我國燃氣行業發展和安全起著重要作用。

參考文獻

[1] 趙振中，廖紅春.智能燃氣表現狀及發展方向[J].煤氣與熱力，2014，（7）.

[2] 智能卡燃氣表的現狀和發展趨勢[J].中國防偽報道，2009，（1）.

（責任編輯：黃銀芳）