城镇燃气管理中物联网技术的应用

潘云亮(福州市液化石油气管理处，福建 福州 350000)

0 引言

随着近些年我国城镇化建设步伐不断加快，关于燃气管道的铺设和管理工作一直是社会关注的焦点。为了改善传统燃气管理模式中的缺陷，也为了保证燃气供应流量与压力的稳定，提高城镇燃气管理水平，急需对管理技术与机制予以创新。基于此，本文提出将物联网技术应用其中，探究如何解决当前燃气管理中的核心问题，并重点针对户内燃气安全管理中对物联网技术的应用进行详细分析。

1 物联网技术概述

物联网技术指的是物物相连于互联网的技术，重点表现出了两方面含义：一方面，物联网技术以互联网为基础，构建相应的物联网，对物联网功能进行拓展与丰富，并且立足实际情况去制定健全的管理机制；另一方面，在物联网技术运用中需借助通信技术去构建起物与物之间的联系，从而实现物物相联的目的[1]。从现阶段实际应用来看，处在不同网络中的物联网技术要想实现全方位融合，则要应用通信感知技术，常见的有识别技术、智能技术等。通过构建技术网络对目标与对象实施动态化跟踪，从而实现精准化定位和智能化识别。

2 城镇燃气管理中物联网技术的实际应用

为顺应城镇化发展需求，城镇燃气管理单位一定要立足本地区的燃气工程布设实际情况，对内部管控资源予以整合以及重视全过程管理，在软件系统设计、硬件系统设计、远程监控设计、远程无线抄表中合理应用物联网技术，确保燃气供应的安全性与高质量。

2.1 软件系统设计

在当前社会时代快速发展的背景下，城镇燃气管理工作要想紧随时代发展趋势，在管理中必定要综合考量燃气管道工程的特性及优势，聘用专业人才对内部管理资源进行优化，强化各个环节的管控，保证燃气供应质量的提升，进而满足人们的生活生产需求。从这一点来看，则需要城镇燃气管理工作重视对软件系统的设计。在专业人才对燃气管理软件系统进行设计时，要认识到人机界面在监测管理中的作用，通过输入信息且经过处理器传输，借助GPRS通信模块接收，此时界面中便会显示出相应的开关时间，对阀门开关状态实时掌握。随后，经过GPRS通信模块的传输将信息返回至终端系统，便能实现想要效果[2]。

2.2 硬件系统设计

在燃气管理无线通信系统的运行过程中，管理人员需要对所有传感器节点进行控制，全方位收集相应数据。而传感节点的蓝牙收发系统主要基于GPRS无线通信对模块实现双向通信。在实际的燃气管理硬件系统设计中，技术人员应当采取星型拓扑系统结构，这一结构即便是发生故障也不会对系统项目本身的运行形成太大影响，而且能够防范彼此干扰的问题。

2.3 远程监控系统设计

为全面体现出物联网技术在城镇燃气管理中的关键作用，技术人员还要紧扣规划设计标准，对城镇燃气系统节点及其运行状态下的流量、压力等进行严格控制，通过全方位、实时化地监控，实现对燃气管道阀门的远程监控，要实现这一点则需要技术人员在设计时保证燃气阀门具备远程控制功能，才能提高燃气管理效率。此外，设计人员必须到达现场对燃气输配系统的节点进行考察，对远程终端设备进行优化配置，借助温度表、计量表、压力表等设备收集系统反馈的数据信息，然后借助终端设备存储相关数据。在GPRS系统的应用中，能够向调控中心传送各个级别的数据，确保监控界面能够实时呈现各项数据，操作人员能够对监控数据进行审视与分析，大大提高了燃气管理的实效性与针对性[3]。

2.4 远程无线抄表设计

技术人员完全可借助用户终端展开设计，实现降低运维成本和自动化控制的目标，燃气用户完全可自主购买燃气，全面提高了燃气管理工作水平。对于燃气管理单位而言，需重视燃气表换新工作的推进，将带有无线远程传输数据功能的燃气表安装至用户端，然后借助无线路由器建立无线抄表网络，在GPRS集中器的作用下与燃气管理单位和区域无线抄表网络进行有效连接，从而为管控中心、营业网点的服务工作带来更大便利。此外，该系统还能与周边银行系统衔接，方便用户就近缴费。从远程无线抄表系统的设计与实际应用情况来看，表现出的优势主要有：第一，燃气管理单位在对用户燃气表的监管工作中，应用物联网技术能够对设备有全面掌握，有助于管理水平的提高；第二，相较于传统的IC表而言，应用物联网技术能够确保燃气的稳定供应，避免发生偷气的情况，保障燃气公司与用户的切身利益；第三，收费远程化能降低收费工作人员的工作量，也为用户缴费带来便利，只需通过互联网便能实时查看余额和缴费，省去了大量中间环节；第四，用户能通过智能终端，比如手机，便能对燃气使用量进行查询，而燃气公司也能对用户大数据实时智能分析，为后续业务营销工作提供数据支持，大幅提高燃气管理的信息化、智能化、现代化水平。

3 燃气安全管理中的物联网技术应用

3.1 室内燃气报警器模块

该模块的主要功能在于可对室内发生泄漏的燃气实时检测，主要对燃气浓度进行检测，当燃气浓度不断上升而达到爆炸界限值前，向用户发出警报且主动切断气源。室内燃气报警器模块工作原理为：通电情况下燃气报警器内部结构中的空气传感器会不断采集空气信息，这些信息会实时转化为电信号传送到控制系统做检测。如果室内出现燃气泄漏，那么空气传感器便会收集到异常空气信息，那么异常信息转化的电信号同样出现异常，主控系统在接收到异常信号后便会向电磁切断阀发出切断指令，进而实施切断操作。室内燃气报警器模块的优点非常明显，在燃气泄漏事故发生后能够及时发现、快速报警且主动执行切断操作，防止了在夜晚、睡眠以及室内无人等情况下无法手动切断燃气阀门的情况出现，保证了燃气供应管理的安全性。

3.2 流量检测控制系统

该系统能够对燃气管道流量进行动态化检测，如果流量表现异常，设备将主动对气源做出切断操作。从结构来看，该系统主要由流量检测仪、数据采集模块、数据分析模块以及控制模块构成[4]。

该系统所检测到的异常情况一般可分为：(1)燃气流量异常。首先要结合用户所用的燃气灶具去确定异常流量范围，核算出最小流量与最大流量，如果用户燃气流量的实时表现要超过最大流量或者小于最小流量，那么数据分析模块会将这一异常信息所转化的电信号传送到控制系统中，做出切断气源的操作。(2)用气时间异常。借助数据采集和分析模块对用户日常用气规律进行分析，计算出正常用气时间。如果用气时间超过正常时间的0.5倍，控制模块则自动发出警报，此时客户如果是正常用气可自动复位，如果未能及时复位，控制模块将自动切断气源。(3)日用气量异常。借助数据采集与分析模块对用户的正常用气量进行计算：如果实际用气量超过正常用气量的0.5倍，控制模块会立即发出报警；如果用户此时为正常用气状态，可立即进行复位，但如果未能及时复位，控制模块将自动切断气源。相较于燃气泄漏报警器模块而言，该系统的灵敏度、可靠性会更高，能对极为细微的燃气泄漏情况良好检测，且及时切断气源。

3.3 物联网燃气安全系统

该系统的主要由燃气泄漏报警器、流量检测仪表、数据收集模块、无线通信模块、数据分析模块、中心处理器控制模块以及电磁切断阀等构成。工作原理可总结为：当流量Qmin＜Q＜Qmax时，流量检测系统将无法实现对泄漏的精准检测和自动切断，则需要借助燃气泄漏报警器对泄漏信号进行检测，同时传送出异常信号控制电磁切断阀对气源进行自动切断；当Q＜Qmin或者Q＞Qmax时，此时流量检测系统可以实时且精准地对异常信号进行检测，同时传送出异常信号控制电磁切断阀对气源进行自动切断[5]。在气源切断之后，系统会第一时间对用户和燃气管理人员发出通知，方便燃气管理单位技术人员对异常情况进行及时处理。由此可见，应用物联网技术的燃气安全管理系统集成了燃气泄漏报警器和流量检测控制系统的主要优势，能实现对燃气泄漏情况的全面监控与对异常情况的及时处理，大大提高用户燃气使用的安全性。

4 结语

综上所述，随着社会时代的快速发展，城镇燃气管道工程不断扩建，管道长度与用户数量日渐激增，传统的燃气管理方式早已无法适应新时代的发展需求。所以，通过应用物联网技术做好城镇燃气管理工作，实现对燃气终端用户用气状况的实时感知，提高燃气供应的专业性与安全性，大大提高燃气管理工作质量与效率，为城镇民众提供优质燃气服务。由此可见，物联网技术作为先进的信息技术，基于互联网实现高效应用，唯有在燃气管理工作中不断探索与物联网技术的融合策略，才能全方位提高燃气管理工作水平，为推动城镇现代化发展打好基础。