家用智能燃氣表的應用及其探討

黃曉明 王民越

摘要：隨著人們生活水平和生活質量的提高，現代家庭對智能產品的需求將推動智能燃氣表向安全、可靠性和智能便利。

關鍵詞：智能化;燃氣表;安全;可靠

燃氣表是燃氣系統的重要組成部分，對燃氣企業的安全運行、服務質量和經濟效益有很大的影響。隨著經濟社會的發展和天然氣階梯價格政策的實施，新時期燃氣企業面臨的問題，如分戶抄表、安檢、監管、價格調整、結算和事故，日益突出。燃氣計量儀表作為采集燃氣數據的終端設備，是燃氣企業實現智能化管理的前提，也是進一步實現大數據服務的關鍵。傳統的燃氣表顯然不能滿足這樣的要求。跨界合作應運而生，借助通信技術和物聯網技術，燃氣表在智能化的道路上走得越來越遠。

1、智能燃氣表概述

目前國內的智能燃氣表主要有卡式智能燃氣表和遠傳燃氣表。通常智能燃氣表由膜式基表、控制閥組成、智能控制模塊構成，膜式基表負責耗氣量的測量，智能控制模塊負責完成充氣、抄表、開關閥控制等相關功能。

2、卡式燃氣表

根據購氣卡的類型不同，卡式燃氣表可分為IC卡表、CPU卡表和射頻卡表。各種卡式燃氣表經過不斷地實踐和改進，具備的功能也越來越完善：（1）密鑰驗證功能;（2）“先購后用”的預付費功能;（3）報警氣量提醒功能;（4）欠費關閥控制功能;（5）補氣驗證功能;（6）非法卡識別功能。這些功能不但使卡式燃氣表實現了不用入戶而用戶自動繳費，而且使表具本身具有較高的使用安全性，同時可有效避免用戶欠費。

2.1 IC卡燃氣表特點：

剩余氣量不足、電池欠壓等信息以中文提示，界面直觀;具有多功能按鈕，可實現按鈕查詢、故障開閥、透支和充值功能;該表傳感器計量計數較為準確，避免燃氣計量損失;傳感器故障檢查，異常信息記錄及反饋;可選的月累計用氣量統計功能;數據存取經過多重認證，具有防高壓靜電設計，安全可靠;靜態功耗低，電池使用壽命長，可達一年半以上;控制模塊密封性能好，可避免廚房水氣，油煙的影響;上下外殼之間涂膠后用一條完整的不銹鋼封圈鉚壓連接，燃氣表能承受75kgPa的高壓密封性檢測。

2.2 CPU卡智能燃氣表特點：

G1.6、G2.5、G4.0型智能（CPU卡）燃氣表由微處理器控制電路、閥門、傳感裝置、燃氣表、CPU卡等組成;產品設計工藝結構合理，性能安全可靠，是一種數據傳輸和安全性極高的智能卡燃氣表，CPU卡具有金融卡的功能;智能燃氣表除了具備計量計費功能外，它還具有存儲備用氣量、記錄用氣情況、各種功能狀態顯示和聲音提示、限制燃氣超流量、燃氣泄漏報警（選配件）等智能管理和安全防范功能;用戶首次使用ICRB型智能（CPU卡）燃氣表，須由燃氣公司辦理相關用氣手續，在指定銀行辦理銀行金融卡（CPU卡）手續后，在指定銀行預購燃氣，隨購隨用。

2.3射頻卡智能燃氣表特點：

射頻卡智能燃氣表是在膜式燃氣表基表的基礎上，加裝新型電控閥門、微計算機控制部分以及射頻卡操作系統，采用射頻卡做媒介，在售氣管理系統與預付費燃氣表之間傳遞數據，從而實現預付費功能和對使用氣量的計量功能，界面直觀顯示剩余氣量等信息，并具有多功能按鈕，可實現按鈕查詢、故障開閥、透支和充值功能;該表在運行過程中對可能發生的各種故障進行報警、記錄、故障信息顯示并進行相應處理。而且封性能好，可避免廚房水氣，油煙的影響;所以較為安全可靠。

3、遠傳燃氣表

當前在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。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。

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。

4、總結與展望

盡管在技術上，智能燃氣儀表已經實現了越來越多的功能，但目前我國燃氣儀表的市場依然被大多數中低端的普通膜式表和IC卡表占據。雖然舊燃氣表更換成智能表的需求潛力巨大，但對燃氣公司而言，大范圍更換燃氣表需要大量資金投入，燃氣表全面升級尚需時日。在現階段，我國多種燃氣表并存的現狀依然要延續下去。

隨著電子信息技術及網絡技術的發展，燃氣表的智能化和遠程管理及服務成為燃氣表發展的主要方向，這離不開遠程通信技術的支撐，遠程通信技術的發展水平直接決定燃氣表的智能化和遠程管理及服務的實現效果。

可以預見，未來智能燃氣表將在數據高效、實時、準確傳輸，信息安全，能量供給，技術標準等方面持續發力。未來的智能燃氣儀表將具有以下特征：（1）有更加成熟的數據安全和網絡功能，可實現實時、雙向傳輸，具有在線自校準的能力。（2）和國際接軌，不但有階梯計價功能，還具有熱值計量功能，為消費者和燃氣公司提供一個公平的交易平臺。3）能與智能（電）網無縫連接，電池只是起到輔助、備用的作用。（4）在兼容性方面，加入相應的入網協議，使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，提高燃氣表選擇靈活性及入網運行可靠性。

技術上的投入需要市場不斷產出，為此，一方面，我們要緊緊抓住技術前沿，實現燃氣儀表進一步智能化;另一方面，我們要不斷的培育、開拓市場，爭取從政策上、市場上推進智能燃氣儀表的快速應用。

參考文獻

[1]《民用智能燃氣表通用技術要求》T/CGAS003-2017;

[2]《膜式燃氣表》（GB/T6968-2011）;

[3]《無線遠傳膜式燃氣表》（CJT503-2016）;

[4]《住宅遠傳抄表系統》（JG/T162-2009）。