物聯網燃氣表系統在城市燃氣中的應用

李小磊 張靜

摘要：目前，各城市居民最常用的物聯網燃氣表當屬IC卡智能燃氣表，這種燃氣表兼具成本低廉、付費方式便利和技術成熟等優勢，然而也存在能耗較高、機表報警器過于靈敏，核算工作復雜等問題。本文將簡單概括物聯網燃氣系統組合結構，系統論述燃氣表的安全管理功能，淺析物聯網燃氣系統現存問題，并綜合探討如何優化物聯網燃氣表系統在城市燃氣中的應用方案。

關鍵詞：物聯網信息技術;城市燃氣管網;技術應用

1物聯網技術概念

作為創新優化過后的互聯網技術，物聯網技術是信息時代的標志性產物，核心主要是以互聯網技術為準，在進行現實發展過程中可以讓各項技術實現有效的延伸和擴展，而且目標客戶在使用的過程中可以高效實現物品之間的信息交換[1]。物聯網對物質判斷的角度比較新奇，通過智能感知形式以及識別功能等各種現代化科技幫助相關企業實現監督管理。具體的智能化系統還能在具體的指令下實現追蹤，主要借助的工具包括紅外感應器、激光掃描以及全球定位等。

2城市燃氣系統對物聯網技術的應用需求

用戶安裝燃氣表的初衷是對用戶用氣量進行計量和收費。前期使用的是曲折輪煤氣表，工作人員定期入戶抄表、收費;再之后通過對居民燃氣表編碼的方式，由工作人員使用手持抄表器讀取條形碼自動讀取用戶每期用氣量，居民可通過網上銀行等方式進行繳費。但是由于用氣居民數量越來越大，抄表收費的工作量也急劇增加，所以以預付費的智能燃氣表迅速取代了抄表的形式。居民自行預付燃氣費用之后，將燃氣卡插回燃氣表即自動顯示剩余用氣量[2]。此種形勢雖然極大地節省了抄表的工作量，但是不能使燃氣公司及時收到居民燃氣信息，不能及時進行天然氣調價和進行差價計算。尤其是當前氣體能源較為緊缺的情況下，合理分布能源結構顯得尤為重要。在用戶需求側管理中，如何收集用戶端的具體情況就成為亟待解決的問題。隨著遠程自動抄表在電力系統中廣泛應用，燃氣系統也開始效仿電力行業遠程抄表系統。根據我國相關規定，在對水、電、燃氣等方面使用遠程抄表時，對于在水、電、燃氣和熱量計量方面使用的遠傳表和集中器等進行了規定。在規模大的企業中由于企業數量少而用氣量相對較大，燃氣流量遠程計費方式獲得了更好的應用。但是由于居民用戶群體龐大，對于遠程流量傳輸表的安裝等方面存在著更多的問題[2]。與電力表不同的是，燃氣表需要在用戶家中安裝并對表供電。因為近場通信技術的限制，一些距離較遠的表超出了信息接收范圍。但是使用物聯網技術就可以以其大量采點的優勢來解決管道燃氣終端用戶的用氣狀態感知和數據傳輸問題。

3燃氣表的安全管理功能

近年來，我國的城市燃氣管道規模得到了進一步的擴大，但在具體使用過程中，各類事故的發生概率依然相對較高。城市燃氣管道多位于密度大、工商業住宅比較集中的區域，一旦出現事故，必然會導致非常嚴重的經濟損失和社會損失。針對這一問題，各燃氣公司賦予了燃氣表系統較為全面的安全管理功能。從基礎視角來看，執行燃氣表安全管理工作的系統平臺是應急管理系統，該系統主要是由地理信息系統、三維建模工具和數據庫系統組合而成。其中，地理信息系統（GeographicInformationSystem，GIS）是一種存儲、分析、顯示和管理地理空間數據信息的軟件，該系統主要功能包括實現空間數據的可視化、存儲數據信息、做好空間分析等，將該系統應用于燃氣應急系統中能夠對燃氣管道的運行進行全方位監測與分析，及時發現潛在的風險因素。三維建模工具sketchUp是一套3D繪圖軟件，能夠驅動燃氣應急系統構建完善的三維模型，并通過模型分析了解燃氣管道運行狀況。而且，sketchUp具備豐富的網絡模型資源，工作人員可以根據實際需求選擇直接調用、插入和修改三維模型。目前，燃氣管網應急系統主要包括三種數據庫：空間數據庫，模型數據庫和基礎數據庫，這三種數據庫功能各異，互相作用，從而能全面監測燃氣管網的運行狀況。

4物聯網信息技術和燃氣管網結合的應用

4.1做好燃氣費用核算管理工作

全面提高燃氣企業計費核算管理工作質量，必須正視集中式核算和分散型核算的不足，采取針對性優化措施，同時，燃氣企業應注重健全物聯網燃氣表管理系統，將系統運行監督工作、燃氣資源傳輸工作、用氣方案制定工作、裝表工作和用戶檔案質量管理工作統一歸入燃氣費用核算管理系統之中。燃氣企業核算工作人員在費用核算過程中，應注意全面審核燃氣表運轉流程。另外，企業核算班應建立重要業務指標監控看板，全面跟蹤每月的賬單差錯率，統計燃氣費發行率，做好自動抄表工作與信息化結算工作[3]。

4.2各項系統設計

物聯網技術影響下的城鎮燃氣系統管理策略結構設計界面主要采用的是人機形式，管理人員輸入相關的信息就可以經過處理器進行傳輸，利用通信模塊實現接受就可以了解閥門開關狀態。具體的燃氣項目管理過程中傳感器可以感應到報警信號，第一時間發出預警信號。處理器傳輸信息到手機終端可以實現遠程控制，各種搶修以及預防措施都會在此基礎上進行。傳輸器以及處理器的相互配合可以實現燃氣管網的嚴格管控，管理人員的工作壓力也會減輕很多[3]。

4.3城市物聯網燃氣系統的硬件

此系統通過特定傳感器進行關鍵節點的信息采集。當采集到的數據超過預訂的數值時自動發出信號，控制開關接收到信號后，根據信號的不同調節相應的閥門開關程度，并使用互聯網技術實現傳感器和終端之間的數據傳輸。同時閥門的開關程度通過特殊模塊進行數值模擬之后，將數值傳輸到處理器中，由處理器根據預先的設定進行判斷并作出相應的反應。其次，通過互聯網技術將控制結果實時發送至管理終端，終端自動或者由工作人員進行相應的信息反饋或發出指令。城市物聯網燃氣系統的監控部分主要包括電源、處理器、無線信息傳訊、人機交互系統等[3]。燃氣系統監測的數據采集主要包括氣體進出口壓力、氣體流量計算、氣體濃度、溫度等。其中無線信息傳訊可對采集到的信息進行實時傳輸，電源主要負責為系統供電，人機交互系統可實現人對系統的監控和控制。使用物聯網技術可有效提高城市燃氣系統的自動化程度，合理分配燃氣資源城市燃氣系統主要是由城市中的調度中心進行統一調度，保證城市燃氣使用做到統一管理，提高城市燃氣供用的可靠性[4]。

4.4優化燃氣用戶端管理功能

避免因報警器過于靈敏帶來的問題，則需要借助物聯網技術全面優化燃氣用戶端管理功能，使工作人員能通過運行后臺安全監督管理系統來實現遠程用戶燃氣表的安全打開與關閉。經過改善后的報警器在發現異常狀況后會立刻將信息傳遞給燃氣公司與用戶，以此降低燃氣事故的損失。

5結束語

綜上所述，物聯網信息技術的應用可以讓管理方法避免盲目性，加強現場施工管理效果，全方位解決燃氣管網的運維問題和技術應用問題。全面優化物聯網燃氣表系統在城市燃氣中的應用方案，必須正視當前燃氣表系統的不足的支出，并予以針對性改良。

參考文獻：

[1]韓業飛，侯偉，南穎.物聯網技術在輸變電設備管理中的應用[J].電子元器件與信息技術，2019（6）：16-19.

[2]朱海春，余池明，馬春莉，等.智慧城管助力精細化執法新模式——以上海市虹口區為例[J].上海城市管理，2019（6）：67-70.