摘　要：本文首先提出了近年來城市燃氣企業(yè)所面臨的入戶抄表、安檢、監(jiān)管、調(diào)價、結(jié)算、事故等問題，從燃氣表發(fā)展歷程出發(fā)，詳細介紹了IC卡燃氣表、無線集抄燃氣表和物聯(lián)網(wǎng)表各自的優(yōu)缺點，對幾種常用的家用燃氣表和工商業(yè)用戶的IC卡控制器進行經(jīng)濟成本分析對比，同時結(jié)合國家對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用政策扶持和天然氣價改政策，論述物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市燃氣行業(yè)計量抄收、監(jiān)控及安全管理應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)　IC卡　無線遠傳　計量儀表　燃氣抄收

目前，城市燃氣行業(yè)居民用戶基本都采用了IC卡燃氣表，而工商業(yè)用戶普遍采用了通過在計量儀表上加裝IC卡控制器，居民及工商業(yè)用戶基本實現(xiàn)了預(yù)付費管理，解決了“氣費收繳難”的問題。

作為城市燃氣的運營服務(wù)企業(yè)，不但要實現(xiàn)企業(yè)發(fā)展盈利的目標，同時還應(yīng)及時、準確地將分散在用戶端計量儀表的數(shù)據(jù)采集回企業(yè)，為后續(xù)的經(jīng)營活動做決策。隨著經(jīng)濟社會的發(fā)展以及天然氣價改政策的實施，新時期燃氣企業(yè)所面臨的入戶抄表、安檢、監(jiān)管、調(diào)價、結(jié)算、事故等問題日益突顯。同時，客戶對企業(yè)的服務(wù)質(zhì)量也有了更高的要求，燃氣企業(yè)如何不斷提升服務(wù)質(zhì)量，降低人工成本，變被動為主動，實時掌握分布在城市各處的用戶用氣情況，高效、全面、安全的提供燃氣服務(wù)擺在了每個城市燃氣企業(yè)的面前。

為解決上述問題，近年來各地燃氣企業(yè)不斷開拓創(chuàng)新，將眼下新技術(shù)運用至城市燃氣行業(yè)，推動新技術(shù)在燃氣抄收、監(jiān)控及安全管理領(lǐng)域的發(fā)展。本文結(jié)合企業(yè)應(yīng)用實際，從物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)原理及物聯(lián)網(wǎng)燃氣表的實踐應(yīng)用出發(fā)，闡述了采用信息化的手段改變傳統(tǒng)的抄收方式，采用最新的微電子及信：息化技術(shù)，將無線物聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)應(yīng)用于燃氣計量及嗡管，分析應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在城市燃氣抄收、監(jiān)控及安全管理等方面的深遠影響。

1833年英國的詹姆斯·博格達斯(1imas Poeadas)發(fā)明了膜式結(jié)構(gòu)的家用燃氣表，經(jīng)過對其不斷改進，發(fā)展為現(xiàn)在普遍使用的家用膜式燃氣表。自從有了燃氣表以來，國內(nèi)外一百多年來一直是采取查表收費的模式。上世紀70年代有了微型計算機以后，出現(xiàn)了磁卡燃氣表，但由于磁卡信息量小、容易偽造等原因，難以推廣應(yīng)用；直到80年代出現(xiàn)了真正實用的電子裝置，才改變了查表收費的模式。

隨著燃氣應(yīng)用的推廣，以及西氣東輸?shù)葒掖笮吞烊粴廨斔晚椖康慕ㄔO(shè)，天然氣逐步進入了普通百姓家庭，使用管道燃氣的家庭都安裝有家用燃氣表，燃氣已成為人們生活中所必需的燃氣用具，上世紀90年代中期，IC卡燃氣表開始出現(xiàn)，目前全國近60％的地級城市已應(yīng)用了IC預(yù)付費燃氣表，全國有100多家企業(yè)取得計量器具制造許可證。

我國燃氣表也逐步從人工抄表的機械式燃氣表過渡到IC卡預(yù)付費燃氣表，通過采用IC卡燃氣表，燃氣企業(yè)在一定程度上解決了抄表難和收費難的問題。但由于新時期燃氣企業(yè)管理水平的提升，更為嚴格的安全管理要求，以及客戶生活品質(zhì)提高和互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展，傳統(tǒng)的IC卡燃氣表在入戶抄表、監(jiān)控、調(diào)價、階梯氣價、安全管理、結(jié)算等方面逐漸暴露出諸多問題。

為解決上述各類問題，鑒于當時的社會環(huán)境，逐步有廠家開始嘗試推廣使用無線遠傳集抄解決方案，該方案又具體分為兩種：一種是采用手持移動抄表方案，主要是由數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、抄表管理系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)、手持抄表器、無線遠傳燃氣表等組成(系統(tǒng)示意圖見圖1)。集抄遠傳燃氣表曾一度興起，試圖彌補IC卡表的不足，但由于其可靠性不高，加上復(fù)雜的安裝施工和維護要求，以及成本過高等因素限制了集抄遠傳系統(tǒng)的發(fā)展。

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手持移動抄表方案采用手持抄表器(也稱PDA)通過無線通訊方式喚醒表具，與表具進行數(shù)據(jù)傳輸，可進行單戶點抄和多戶群抄，然后通過USB接口或網(wǎng)絡(luò)與燃氣企業(yè)的數(shù)據(jù)庫服務(wù)器連接，上傳數(shù)據(jù)。

另一種是遠程集中抄表方案，主要由數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)、抄表管理系統(tǒng)、收費管理系統(tǒng)、手持抄表器、GPRS MOUDLE、集中器、采集器、無線遠傳燃氣表等組成(系統(tǒng)示意圖見圖2)。

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遠程集中抄表方案通過無線采集器將無線遠傳燃氣表數(shù)據(jù)進行搜集，并通過在集中器中安裝SIM卡，通過GPRS／GSM模塊進行數(shù)據(jù)交換及傳輸，同時支持手持抄表器(也稱PDA)抄表應(yīng)用。

以上兩種無線遠傳集抄方案均可以在一定程度上解決入戶抄表、監(jiān)控、調(diào)價、階梯氣價、安全管理及結(jié)算部分問題，但第一種手持移動抄表方案仍需要人工在各小區(qū)進行，且故障率較高，無法滿足燃氣企業(yè)在某一特定時間點完成抄表、調(diào)價等業(yè)務(wù)需求。而第二種遠程集中抄表方案雖然較第一種在故障率上有了較大改觀，并在抄表范圍上取得了更大的進步，但該種方式需要燃氣企業(yè)投入大量資金來建立無線通信網(wǎng)絡(luò)，并投入相當專業(yè)技術(shù)人員維護上述系統(tǒng)的正常運行，同時由于采集器和集中器需要通過市電(220V)供電以及人為SIM數(shù)據(jù)流量管理，燃氣企業(yè)負擔及風險性也較大，不利于燃氣企業(yè)專注于燃氣供應(yīng)和服務(wù)，故以上兩種解決方案在經(jīng)過市場的檢驗后，并未大面積推廣應(yīng)用。

物聯(lián)網(wǎng)(Internet of Things，縮寫IOT)的定義是一個基于互聯(lián)網(wǎng)、傳統(tǒng)電信網(wǎng)等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現(xiàn)互聯(lián)互通的網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)燃氣表系統(tǒng)是通過移動通信運營商的GSM／GPRS無線公網(wǎng)，以膜式燃氣表為基礎(chǔ)加裝電子控制器，實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳及控制的燃氣計量器具?？梢詾槿細膺\營商提供計量儀表抄收、管控的系統(tǒng)解決方案，實現(xiàn)在線監(jiān)測、遠程控制、安全防范、統(tǒng)計報表、收費、網(wǎng)上充值、實時調(diào)價、階梯氣價、用期預(yù)測、大數(shù)據(jù)分析等管理等功能。

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通訊服務(wù)模塊：主要負責與遠程網(wǎng)關(guān)進行短信通訊，此系統(tǒng)是整個系統(tǒng)實現(xiàn)遠程控制的關(guān)鍵程序，也是整個系統(tǒng)得以實現(xiàn)遠程控制的重要程序。

業(yè)務(wù)處理模塊：主要負責進行日常業(yè)務(wù)處理，比如：自動關(guān)閥、自動開閥、自動報警、調(diào)價等。

數(shù)據(jù)服務(wù)模塊：此模塊主要負責與客戶端應(yīng)用程序之間的數(shù)據(jù)交互，通過此程序，客戶端應(yīng)用系統(tǒng)可以安裝在互聯(lián)網(wǎng)或者局域網(wǎng)的任何位置，不再受地域限制，方便了燃氣公司工作人員的收費系統(tǒng)的布署。

客戶端應(yīng)用模塊：儀表端有語音播報器給用戶進行語音播報提醒，以及通過互聯(lián)網(wǎng)實現(xiàn)遠程語音報警和開關(guān)閥技術(shù)，同時可以進行網(wǎng)上充值和查詢。

物聯(lián)網(wǎng)在城市燃氣行業(yè)主要應(yīng)用在燃氣設(shè)施監(jiān)測和燃氣計量儀表方面，物聯(lián)網(wǎng)主要是基于移動通信網(wǎng)絡(luò)，在傳統(tǒng)的燃氣表、IC卡控制器、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控系統(tǒng)上加裝CPRS／3G信息傳輸裝置，以此實現(xiàn)數(shù)據(jù)遠傳及控制。

物聯(lián)網(wǎng)在近年來逐步應(yīng)用到燃氣計量儀表方面，通過無線公網(wǎng)，為燃氣運營商提供公用資源智能管控的系統(tǒng)解決方案，能夠?qū)崿F(xiàn)在線監(jiān)測、遠程控制、安全防范、統(tǒng)計報表、智能收費五大管理和服務(wù)功能。

3．3．1物聯(lián)網(wǎng)計量儀表區(qū)別于傳統(tǒng)計量儀表的特點

(1)物聯(lián)網(wǎng)燃氣儀表或物聯(lián)網(wǎng)IC卡控制器以單價進行計量，防止氣量囤積：

(2)支持階梯計價，可按階梯價格(年階梯價格或月階梯價格)進行計量結(jié)算，也可按單一價格執(zhí)行；

(3)支持遠程無線調(diào)價，調(diào)價時可同時設(shè)定表內(nèi)新的價格及新價格的啟動時間，徹底解決淵價問題：

(4)通過網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)遠程抄表、遠程控制；