合肥燃气集团工商流量计智能远传应用实践
发布时间：2023-06-11 01:06:02来源：hseauto.cn来源：..
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2015年10月，自中共中央、国务院《关于推进价格机制改革的若干意见》发布以来，天然气价格的市场化进程加速，国家对门站价格逐步放开。在此格局下，气源价格频繁变动，城市燃气企业的销气价格也随之调整。价格变动时，须对工商用户进行调价抄表，完成气量结算。
2017年冬季，在煤改气需求的推动下，“气荒”席卷全国。短期内天然气需求仍将保持快速增长，管道供应量难以与之匹配，市场的转入供不应求的阶段。为应对气源短缺，落实冬供调峰预案，燃气企业须每日对调峰用户进行抄表巡检，以及时掌握用气情况，核查用气计划，做到“保民生、保公用、保重点”。
燃气工商用户的数量较少、用气量大，服务成本相对较低，是各燃气企业重点发展维护对象。进一步提高服务质量，实施差异化的价格策略，做到精细化管理，必须全面掌握其用气信息。
流量计是燃气企业与用户贸易计量的核心组件，其智能化水平对燃气企业的销售运营、服务质量、安全管理等都有着重大影响。随着“互联网+”技术发展，物联网应用范围扩大，使得工商流量计智能化成为可能。
1 原工商流量计管理存在的问题
截至2018年8月，合肥燃气集团在用工商流量计共计6470台，其中普表2854台，预付费IC卡表3616台。根据用气要求不同，IC卡流量计主要用于商业用户，普通流量计用于工业、公服用戶。在管理中主要存在以下问题。
1.1 用户规模发展快，人工成本上升
合肥燃气集团工商流量计实行每周抄表一次，按每人每天抄表50台计算，需要抄表员26名。伴随合肥城市规模的快速扩大，用户不断增多，每年净增600余台表，需不断增加抄表员和人工成本。
1.2 调价抄表及时性不够
气源价格的市场化直接影响销气价格，每次变动时须将每台表的表底数抄回，以不同价格进行结算。在实际工作中，调价文件出台后，全员加班2、3天左右方能完成抄表，影响公司的经济效益。
1.3 冬供调峰抄表难度大
2017年冬供“气荒”，合肥燃气为保民用、保安全，协调用量较大的工商用户采取错峰、避峰措施。为核实用气计划落实情况，对140家相关工商业用户，500余台表人工进行一日一抄。耗费大量人力，同时也无法保证数据的准确及时，调峰工作效率较低。
1.4 无法及时掌握用气变化情况，用气分析粗略
人工抄表，只能了解到用户一周、一月的用气量，然后进行粗略的分析，无法准确掌握用户的用气规律和流量计的运行负荷是否合理，不能进行针对性的改进。
1.5 不利于有效调度气源
今年5月份以来，上游企业因冬供准备等因素压减供应量，为保证管网安全运行，满足用气需求，合肥燃气通过平台竞价和LNG气化进行补充。安排生产计划，降低相应成本，需第一时间掌握用户生产情况和停产检修等信息。原人工抄表方式，数据反馈较慢，不利于企业决策，影响气源调度准确性。
2 工商流量计智能远传实现方案
为解决人工抄表存在的问题，提升工商用户管理水平，为生产调度、冬供调峰提供准确信息，合肥燃气集团在对工商流量计智能化可行性分析的基础上，认为智能远传在抄表结算、数据采集、用气分析、故障处理等方面有着人工抄表无可比拟的优势。因此决定对工商流量计（不带IC卡装置）使用智能远传技术。考虑IC卡流量计主要在商业用户使用，用量较小，对用气计划和抄收影响较小，暂时不使用智能远传。
根据工商流量计分布位置分散、距离远的特点，采用信号稳定的运营商GPRS网络，通过付费服务实现数据流量传输。在推进工商流量计智能远传建设中，合肥燃气主要从以下几个方面进行。
2.1 新装一体化智能流量计
2018年4月开始在新装工商用户中使用一体化智能流量计，在用气前即实现数据远传。此类表具内置GPRS模块，可由内置电池或外接电源实现无线通讯功能，集成化程度高、稳定性好，无需加装远传数据采集器;表具积算仪与远传模块等均为统一厂家提供;设备整体经过防爆认证;安装简单、售后问题处理较方便。但同时表具成本相对较高。
2.2 在用流量计远传改造
工商流量计属与精密仪表，造价高，使用周期长。若将在用表具全部更换为一体化智能流量计，投资额巨大，用户亦不可能承担相关费用，不符合经济效用的原则。因此，合肥燃气采取加装远传数据采集器的方式进行改造，将流量计数据采集上传至管理系统（RMS）。
该方法成本低、效率高，改造过程不影响正常用气;兼容性强，可以采集不同流量计厂家的燃气表数据;1个采集器最多可同时连接2台流量计。缺点是部分老旧表具未预留脉冲输出接口，无法进行改造;当表具与采集器厂家不同时，出现问题责任不清，处理进度较慢;抄表成功率较一体化智能流量计低。
2.3 RMIS管理平台建设
使用和改造流量计智能远传后，各厂家需提供配套的RMS系统，以发挥远传效用，如图2所示。但不同厂家的管理系统相互独立，无法直接与客户服务系统（CIS）进行数据交换。为适应信息化管理需求，合肥燃气开发建设智能远传表统一業务管理平台（RMIS），以实现一体化智能流量计、数据无线采集器与CIS系统的数据互通，应用CIS系统基础数据到RMS进行远传管理，然后将抄表数据自动录入系统，进行气费结算。
RMIS平台制订统一的数据接口规则，厂商提供的远传RMS满足其技术要求，即可实现与不同厂家的RMS对接，对远传流量计进行统一管理，也搭建了与CIS系统沟通的通道。
此外，还可以通过RMIS平台，将流量计远传数据信息接入数据采集与监视控制系统（SCADA），在生产调度中发挥作用。
2.4 采集数据及存储要求
要求采集流量计瞬时流量、累计流量、介质压力、温度、负荷比、电量等所具有的各种运行参数，供系统端进行分析使用。同时，智能流量计或采集器需具备较大容量的存储功能，即使设备掉电，数据仍可长期保存;管理系统端具有云存储功能，可长期保存各类上传数据。
2.5 其他配套要点
2.5.1 供电方式及传输频率
合肥燃气根据表具和采集器的供电方式，将工商流量计智能远传模式分为两类：
（1）流量大于100m3/h，且性质重要的流量计，使用市电供电。需用户提供外接电源至表房外，安装防爆电源箱为采集器或一体化流量计供电。该方式可自定义周期上报模式，一般设定为5min/次。断电后自动切换至后备电池供电，并发出警报，恢复供电后自动切换回正常模式，后备电池保证不少于48小时供电。
（2）其他流量计采用锂电池供电。采用定期上报数据工作模式（按1小时1次采样、1天上传1次数据、负载1路流量计的工作模式），由流量计或采集器内置锂电池为远传模块供电，电池可拆卸更换，在1天上传1次数据负荷下，电池续航时间不少于3年。
2.5.2 防爆要求
燃气表房属于易燃易爆场所，采集器或一体化智能流量计本体防爆必须符合相关要求。现场安装的设备整体应为本安设计，保证整个系统的安全可靠。操作中，要求一体化智能流量计和无线数据采集器须获得国家防爆电气产品质量监督检验中心等出具的防护等级不低于IP65防爆合格证。
3 工商流量计智能远传使用成效
截至2018年8月，合肥燃气集团已安装使用一体化智能流量计20台，抄表成功率100%;在用工商流量计远传改造1027台，其中故障51台，抄表成功95.03%。信号稳定，数据准确，已基本满足工商用户日常抄收和管理需求，实现的基本功能有以下几点。
3.1 自动抄表结算
根据工作需要设定结算日期，通过RMIS中间平台将抄取表读数传输至燃气CIS系统，每月自动生成结算数据，核对完成后产生气费，无需人工上门抄表。遇到价格调整时在CIS系统中生成新的抄表任务，即可完成抄收工作;冬供调峰中可以直接利用系统对比用气量偏差，查看计划落实情况，无需人员上门核对。
3.2 用气数据实时监控
通过厂商配套系统，将智能远传流量计的流量、压力、负荷比、电量等流量计所具有的各种运行参数反馈至燃气公司。利用系统比对及时发现用户端压力、温度变化，能直观得到流量计运行负荷情况，优化表具与用量的匹配程度，实现精准计量。
3.3 用气分析准确
管理系统根据用户名称、区域、时段等查询条件对流量计数据分类统计，输出用气量的日报表、月报表、年报表。使用曲线图、柱状图、饼状图等工具开展多维度的对比分析，掌握重点用户的用气规律。通过对远传数据的整理挖掘，科学预测需求量，实现气源科学调度，为冬季调峰和差异化营销策略提供支持。此外，在用气量变化较大的情况下，安排人员查看流量计和远传设施，掌握用户生产信息，方便发现漏气、表具卡死、远传设备故障等问题，保证安全稳定供气。
3.4 故障处理及时高效
智能远传管理系统依靠对流量计的监控，对读数变小、未上传数据、电压不足、信号弱等异常状况设置15种报警参数。当达到报警条件时，将故障信息反馈至管理平台，在窗口端显示待解决故障，提醒人员进行处理。每月将故障报警进行分类，输出统计报表，方便共性问题的改进。系统后期可进行二次开发，通过APP将流量计运行参数在手机端显示，并将故障信息以工单形式发至责任人，确保问题立即得以解决。
3.5 降低劳动力成本
改造完成后，每名抄表员巡检、维护任务按照500台流量计/月设置，较原人工抄表减少人工40%左右，节约了该部分劳动力成本。而且将人员从简单重复的抄表工作中解放出来，转向客户关系维护、市场调查、数据分析、故障处理等，提高了工商用户的服务质量，为公司发展提供更多有利信息。
3.6 故障分析和改进措施
因故障无法远传的流量计51台，全部出现在外加采集器改造项目中。原因主要有以下三种：
（1）流量计积算仪数据输出模块故障21台，占41.18%。
（2）采集器问题，无法上传信息18台，占35.29%。
（3）RMS系统解析错误，数据与现场表数不符12台，占23.53%。
针对故障，合肥燃气集团主要从两方面改进：一是要求流量计厂家配合改造，排除表具问题;二是要求采集器厂家做好安装调试，完善RMS系统，数据采集上传稳定后方予以验收。
4 结 论
要充分发挥智能远传的作用，燃气企业还需加强员工培训，提高技能素养，掌握远传设备原理和故障处理方法。各远传设备及流量计厂家要从产品供应商向计量服务提供商转变，在准确计量的基础上，提高产品智能化水平，不断优化系统功能，提供更及时的售后服务。
依靠科技进步，推进精细化管理是企业发展的必经之路，合肥燃气集团以积极探索的态度，推进工商流量计智能远传应用，建立RMIS管理平台实现各厂家远传数据的统一管理，提高了抄表的自动化程度，节约了劳动力投入，实现了准确及时结算，细化生产调度信息收集，开展用气大数据分析，探索出一条适合工商流量计的智能远传模式。
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