物联网技术的燃气计量及安全监管系统研究

张颛

摘 要 最近几年，随着我国城市化建设不断发展，城市燃气企业在管理经营中逐渐显露出一些问题，入户抄表、安检、调价、监管、结算、事故等等。在这样的时代背景下，城市燃气企业应结合实际情况，基于物联网技术，开发燃气计量及安全监管系统。下文针对物联网技术的燃气计量及安全监管系统进行深入分析，希望可以实时监测城市燃气监控现场数据，促进城市燃气企业长期稳定发展。

关键词 物联网技术;燃气计量;安全监管系统

引言

随着我国社会经济不断发展，以物联网技术为基础，构建智慧城市的需求变得越来越紧迫，智能电器、智能家居等应用方案和产品应运而生。在居民燃气表的使用上，居民对于私密性、舒适性、安全性的生活空间要求也在不断提升。以物联网技术为基础的燃气计量及安全监管系统，在计量数据远传、收费管理、远程控制等多个方面均具有突出的优势，可以有效解决居民对于生活私密空间需求，还可以顺应智能化发展需求。因此，在实际工作中，城市燃气企业应结合实际情况，科学合理地利用物联网技术为基础的燃气计量及安全监管系统，进而有效提升监管质量和经营水平。

1物联网技术的燃气计量及安全监管系统工作原理

物理网，其是以互联网作为载体，利用约定的协议，通过网络终端，把物和物进行连接。在网联网核心技术中，涉及信息服务系统、RFID、激光扫描技术、GPRS、ZigBee技术、GPS等，利用这些技术可以智能识别、监控、定位、管理各种终端设备[1]。在城市燃气监控系统中，GPRS、ZigBee技术、GPS等物理网技术，可以实时监测、监控、跟踪城市燃气管网，如果发生异常情况，可以寄回对泄漏点附近的燃气阀门进行关闭，对燃气泄漏点进行切断，避免发生燃爆事故。与此同时，还会把燃气泄漏的情况，及时反馈到控制中心报警系统中，通知抢险人员及时抢修泄漏点，避免扩大事故。

2物联网技术在燃气计量及安全监管系统中的具体应用

物联网一共分为数据感知层、网络通信层、调度应用层这几个层面。

2.1 数据感知层

在数据感知层中，主要涉及燃气智能仪表、变送器、传感器、执行机构等，可以监控当地城市燃气表，采集和闭环相关数据。现场可以对实时有效的数据进行采集，利用移动通信网络与互联网，把数据上传到燃气企业监控中心，还可以结合调度中心，对相关指令进行发出，控制相关设备。

2.2 网络通信层

因为是由两个部分构成，分别为移动通信网络与互联网。互联网应用在调度中心各系统中，利用协议通过TCP/IP协议;移动通信网络是针对系统的广域网通信，连接调度中心和传感器以及终端设备，民用用户对无线远传功能燃气表进行安装，利用ZigBee网络技术，连接网络终端节点燃气表采集的数据和燃气企业数据，抄读数据存在燃气企业无线监控管理信息平台中，可以对抄表人员工作量进行减少，有效提升其工作效率。

2.3 调度应用层

其中包括场站控制系统、调度中心、各种传感器、终端设备、数据传输网络，可以对燃气管网采集的数据进行实时有效的获取，进而有效监控城市燃气管网。通过调度应用层，把城市燃气管网需求和物联网技术进行结合，确保了无缝链接与交换数据和信息，实现了在城市燃气管理中应用物联网技术。

3物联网技术的燃气计量及安全监管系统硬件和软件设计

3.1 主机设计方案

系统主机，主要是通过传感器来采集无线传感器网络普通节点的信息，在采集数据超出设定的阀值时，会输出控制信号，对调压站和门站阀门开关进行控制，利用移动通信网络、互联网，完成传输和接受感知终端、传感器之间的数据。阀门所有状态都是经过模数转化以后传递到STM32微处理器，然后处理器结合设定的阀值，处理判断获取的数据，并对控制信号进行发出[2]。并且，移动通信网络会把控制结果，反馈到终端管理，终端管理根据无线网，对STM32微处理器进行发出指令。在该监控系统中，主机部分主要有电源模块、STM32处理器、传感器节点、EEPROM模块、GPRS无线通信模块、人机显示界面。

3.2 软件设计

燃气企业后台主站管理系统软件，主要包括Web服务器、数据通信服务器、数据库服务器、前台页面、结算服务器。系统中涉及的服务期间内部通信，利用的是具有较快通信速度和较为安全的通信方式。Web服务器为整个管理系统软件系统的核心内容，其他服务器需要通过和Web服务器进行交互，来对各自的功能进行实现。数据通信服务器，是抄表管理系統的纽带与桥梁，利用数据通信服务器和燃气表内的GPRS通讯模块通信，可以实时通过后台主站监控和控制燃气表。系统中的数据库服务器，利用SQL Server数据库软件;前台页面，利用jQuery和HTML脚本语言一起搭建组成。

4结束语

总而言之，在新时代背景下，注重研究以物联网技术为基础的燃气计量及安全监管系统是非常重要的，在家用、工商业用户的燃气抄收、监控领域表面上利用物联网技术，可以有效解决上门抄收和监控等问题，并且还可以有效促进城市燃气企业信息化发展，更快的实现智慧城市建设。因此，在实际工作中，城市燃气企业应结合实际情况，以物联网技术为基础，在用户端安装燃气计量仪表、IC卡控制期等终端设施，进而促使燃气企业和用户之间的交互，带给燃气企业和用户便利，有效降低燃气企业和用户的安全风险。

参考文献

[1] 康文龙，计东.基于物联网技术的燃气表智能抄表系统设计[J].传感器与微系统，2018，37（12）：108-110，118.

[2] 刘勋.基于RFID和物联网技术的燃气安全管理系统[J].建设科技，2017（16）：17-18.