物联网燃气表系统在城市燃气中的应用

李小磊 张静

摘要：目前，各城市居民最常用的物联网燃气表当属IC卡智能燃气表，这种燃气表兼具成本低廉、付费方式便利和技术成熟等优势，然而也存在能耗较高、机表报警器过于灵敏，核算工作复杂等问题。本文将简单概括物联网燃气系统组合结构，系统论述燃气表的安全管理功能，浅析物联网燃气系统现存问题，并综合探讨如何优化物联网燃气表系统在城市燃气中的应用方案。

关键词：物联网信息技术;城市燃气管网;技术应用

1物联网技术概念

作为创新优化过后的互联网技术，物聯网技术是信息时代的标志性产物，核心主要是以互联网技术为准，在进行现实发展过程中可以让各项技术实现有效的延伸和扩展，而且目标客户在使用的过程中可以高效实现物品之间的信息交换[1]。物联网对物质判断的角度比较新奇，通过智能感知形式以及识别功能等各种现代化科技帮助相关企业实现监督管理。具体的智能化系统还能在具体的指令下实现追踪，主要借助的工具包括红外感应器、激光扫描以及全球定位等。

2城市燃气系统对物联网技术的应用需求

用户安装燃气表的初衷是对用户用气量进行计量和收费。前期使用的是曲折轮煤气表，工作人员定期入户抄表、收费;再之后通过对居民燃气表编码的方式，由工作人员使用手持抄表器读取条形码自动读取用户每期用气量，居民可通过网上银行等方式进行缴费。但是由于用气居民数量越来越大，抄表收费的工作量也急剧增加，所以以预付费的智能燃气表迅速取代了抄表的形式。居民自行预付燃气费用之后，将燃气卡插回燃气表即自动显示剩余用气量[2]。此种形势虽然极大地节省了抄表的工作量，但是不能使燃气公司及时收到居民燃气信息，不能及时进行天然气调价和进行差价计算。尤其是当前气体能源较为紧缺的情况下，合理分布能源结构显得尤为重要。在用户需求侧管理中，如何收集用户端的具体情况就成为亟待解决的问题。随着远程自动抄表在电力系统中广泛应用，燃气系统也开始效仿电力行业远程抄表系统。根据我国相关规定，在对水、电、燃气等方面使用远程抄表时，对于在水、电、燃气和热量计量方面使用的远传表和集中器等进行了规定。在规模大的企业中由于企业数量少而用气量相对较大，燃气流量远程计费方式获得了更好的应用。但是由于居民用户群体庞大，对于远程流量传输表的安装等方面存在着更多的问题[2]。与电力表不同的是，燃气表需要在用户家中安装并对表供电。因为近场通信技术的限制，一些距离较远的表超出了信息接收范围。但是使用物联网技术就可以以其大量采点的优势来解决管道燃气终端用户的用气状态感知和数据传输问题。

3燃气表的安全管理功能

近年来，我国的城市燃气管道规模得到了进一步的扩大，但在具体使用过程中，各类事故的发生概率依然相对较高。城市燃气管道多位于密度大、工商业住宅比较集中的区域，一旦出现事故，必然会导致非常严重的经济损失和社会损失。针对这一问题，各燃气公司赋予了燃气表系统较为全面的安全管理功能。从基础视角来看，执行燃气表安全管理工作的系统平台是应急管理系统，该系统主要是由地理信息系统、三维建模工具和数据库系统组合而成。其中，地理信息系统（GeographicInformationSystem，GIS）是一种存储、分析、显示和管理地理空间数据信息的软件，该系统主要功能包括实现空间数据的可视化、存储数据信息、做好空间分析等，将该系统应用于燃气应急系统中能够对燃气管道的运行进行全方位监测与分析，及时发现潜在的风险因素。三维建模工具sketchUp是一套3D绘图软件，能够驱动燃气应急系统构建完善的三维模型，并通过模型分析了解燃气管道运行状况。而且，sketchUp具备丰富的网络模型资源，工作人员可以根据实际需求选择直接调用、插入和修改三维模型。目前，燃气管网应急系统主要包括三种数据库：空间数据库，模型数据库和基础数据库，这三种数据库功能各异，互相作用，从而能全面监测燃气管网的运行状况。

4物联网信息技术和燃气管网结合的应用

4.1做好燃气费用核算管理工作

全面提高燃气企业计费核算管理工作质量，必须正视集中式核算和分散型核算的不足，采取针对性优化措施，同时，燃气企业应注重健全物联网燃气表管理系统，将系统运行监督工作、燃气资源传输工作、用气方案制定工作、装表工作和用户档案质量管理工作统一归入燃气费用核算管理系统之中。燃气企业核算工作人员在费用核算过程中，应注意全面审核燃气表运转流程。另外，企业核算班应建立重要业务指标监控看板，全面跟踪每月的账单差错率，统计燃气费发行率，做好自动抄表工作与信息化结算工作[3]。

4.2各项系统设计

物联网技术影响下的城镇燃气系统管理策略结构设计界面主要采用的是人机形式，管理人员输入相关的信息就可以经过处理器进行传输，利用通信模块实现接受就可以了解阀门开关状态。具体的燃气项目管理过程中传感器可以感应到报警信号，第一时间发出预警信号。处理器传输信息到手机终端可以实现远程控制，各种抢修以及预防措施都会在此基础上进行。传输器以及处理器的相互配合可以实现燃气管网的严格管控，管理人员的工作压力也会减轻很多[3]。

4.3城市物联网燃气系统的硬件

此系统通过特定传感器进行关键节点的信息采集。当采集到的数据超过预订的数值时自动发出信号，控制开关接收到信号后，根据信号的不同调节相应的阀门开关程度，并使用互联网技术实现传感器和终端之间的数据传输。同时阀门的开关程度通过特殊模块进行数值模拟之后，将数值传输到处理器中，由处理器根据预先的设定进行判断并作出相应的反应。其次，通过互联网技术将控制结果实时发送至管理终端，终端自动或者由工作人员进行相应的信息反馈或发出指令。城市物联网燃气系统的监控部分主要包括电源、处理器、无线信息传讯、人机交互系统等[3]。燃气系统监测的数据采集主要包括气体进出口压力、气体流量计算、气体浓度、温度等。其中无线信息传讯可对采集到的信息进行实时传输，电源主要负责为系统供电，人机交互系统可实现人对系统的监控和控制。使用物联网技术可有效提高城市燃气系统的自动化程度，合理分配燃气资源城市燃气系统主要是由城市中的调度中心进行统一调度，保证城市燃气使用做到统一管理，提高城市燃气供用的可靠性[4]。

4.4优化燃气用户端管理功能

避免因报警器过于灵敏带来的问题，则需要借助物联网技术全面优化燃气用户端管理功能，使工作人员能通过运行后台安全监督管理系统来实现远程用户燃气表的安全打开与关闭。经过改善后的报警器在发现异常状况后会立刻将信息传递给燃气公司与用户，以此降低燃气事故的损失。

5结束语

综上所述，物联网信息技术的应用可以让管理方法避免盲目性，加强现场施工管理效果，全方位解决燃气管网的运维问题和技术应用问题。全面优化物联网燃气表系统在城市燃气中的应用方案，必须正视当前燃气表系统的不足的支出，并予以针对性改良。

参考文献：

[1]韩业飞，侯伟，南颖.物联网技术在输变电设备管理中的应用[J].电子元器件与信息技术，2019（6）：16-19.

[2]朱海春，余池明，马春莉，等.智慧城管助力精细化执法新模式——以上海市虹口区为例[J].上海城市管理，2019（6）：67-70.