新型煤气表及其电子控制系统设计

郑家敏

摘要：介绍了一种新型煤气表的基本原理和网络构成；使用这种煤气表可以安全用气，有效防止国家财产的流失，保证人民生命财产的安全。

关键词：新型煤气表 安全用气 电动阀 密钥

1 概述

以前日常生活中比较常用的煤气表，都是使用前先让经营部门充气，然后用户使用后，工人再抄表，对用户进行收费。这种煤气表随着时代的发展，已经在一定程度上得到了改善，能够用来测量水、电、气、热等。现在国内流行的煤气表，一般是磁卡煤气表、投币式煤气表、磁码式煤气表，但比较常用的还是膜式煤气表。无论哪种煤气表都容易出现漏气、盗气现象，还存在一些安全问题。这些问题如果不认真解决的话，就会严重威胁人民群众的生命财产安全，还会严重损失国家的资源。为此，新型煤气表应运而生，在一定程度上解决了这些难题。

2 家庭煤气表的基本原理

家庭煤气表一般是采用容积方式计量，由这种定量方式设计的容积式流量计，又叫作定排量流量计，缩称PD流量计。这种流量计的测量精度一般比较高。这种测量方式，是充分依据煤气表的结构，即煤气流入机械测量元件时，被连续不断地分割成一些单独的体积，而充满和排放该体积部分流体的次数，就可以用来被记录，从而计算流体体积总量。被称作干式仪表的膜式仪表是容积式流量计的一种，被广泛应用于家庭煤气计量，所以一般被称作家用煤气表。

膜式煤气表，计量煤气的工作原理，笔者具体的描述如下。当煤气或者其它燃气流经煤气表时，受到机械构件的阻挡和管道的摩擦，使进入内部的煤气在煤气表进出口的两端由压力不均产生压力差，这个压力推动着膜片在计量室无能运动。从而有效地带动配气构件进行调节配气，进而实现了膜片的往复运动。膜式煤气表，通过内部的机械构件，使得直线往复运动变成了圆周运动，再带动机械滚轮计数器。膜片的每次往复，能够排出一些气体，从而实现滚轮旋转计数。由于家用煤气表特定的工作方式使得其必须在水平垂直的状态下才能够正常工作，表体一旦倾斜将出现表数据明显走慢，计量精度大幅下降的情况。

3 新型煤气表的构成

新型煤气表是在家用煤气表的基础上，增置了高效的电动阀，由高度集成的微处理器、监测电路、控制电路组成。它有以下主要功能：数据远距离传送，倾斜报警、开防护盖报警、外接煤气泄漏报警等等。

数据远距离传送是指，煤气管理人员或者物业相关人员，不再像以前一样，进入每家每户抄表，在办公室就能查到各家各户的煤气使用量。它是由煤气表把用户煤气使用量上传到集中控制器，再由控制器传到物业的计算机管理中心。这样，管理人员就轻松地获取了用户使用煤气量，大大提高了工作人员的工作效率。倾斜报警功能，是在原有的家用煤气表中添加了一种特殊装置而实现的，使得当煤气表刚一倾斜，报警器就发出警告，有效地避免了有人故意将煤气表倾斜而盗气。开防护盖报警功能，是当有人强力打开煤气表的上盖，或者破坏计数盒盖的时候，就会触动了防拆检测电路，并发出了报警声，有效地防止了人们蓄意破坏煤气表及附属设备。为了克服家用煤气表容易泄漏煤气的情况，可以通过外接煤气泄漏报警器，对煤气泄漏进行警告。家用煤气表的流量有一个上限和一个下限，一般情况下，流量在这之间，不会出现流量误差。如果发生少量的煤气泄漏，往往会造成不可挽回的损失；如果煤气流量过大，导致了流量的误差过大。一般引起煤气泄漏的原因是，煤气管路有胶管老化、甚至破裂。然而，通过给家用煤气表外接煤气泄漏报警器，从而有效地对煤气泄漏情况做到了实时监控，当发生煤气泄漏情况时，可以通过注意报警器的声、光报警，来及时了解煤气泄漏情况；报警器还能够向新型煤气表发送一个信号，进而触发新型煤气表的报警电路。通过以上两种手段，能够做到“防患于未然”，有效地避免危害的发生。

一旦有上述情况之一，微处理器会主动关闭煤气表内的电动阀，并向居民发出声、光报警，在一定程度上解决了漏气、盗气的问题。此报警系统还配备了开阀专有的密码钥匙。一旦报警发生，新型煤气表自动切断煤气流，报警灯就自动闪烁，并发出了报警声。这时，用户先解除报警，再通知煤气表修理人员。当修理人员确定报警原因，并修理好出错部位，能够确保安全使用时，再用密码钥匙开阀。新型煤气表，不仅让管理人员时刻掌控各家各户煤气表使用情况，还能消除安全隐患，确保了居民生活的安全。

4 系统组网

新型煤气表配以网络型抄表管理系统可以组成小区远程抄表管理系统，管理水、电、气、热等各种户用计量表。物业管理中心使用1台计算机来管理小区内所有接入网络的新型煤气表，可以在最短的时间内完成整个小区的煤气表数据采集、计费和集中查询工作，并对煤气表的运行状况进行实时监视、控制和管理。

5 结束语

新型煤气表可以实现集中抄表，大大提高了工作人员的工作效率，还可以把对煤气流量的监管纳入煤气管理系统。这种煤气管理系统，能够对社区的每一块新型煤气表进行有效监控和管理。如果发生了意外，新型煤气表还能触动报警系统，从而自动关闭煤气，有效地防止了危险的发生。这样，不仅保护了人民群众的生命财产安全，还避免了国家资源的大量浪费。这种新型煤气表已经获得国家专利，市场潜力巨大。

参考文献：

[1]张福学.实用传感器手册[M].北京：电子工业出版社，1988.212/

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[2]《膜式煤气表》国家技术监督局1997年.

[3]《ZQ-1型煤气表新型控制器》天津市中环系统工程有限责任公司2002年.