合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳應(yīng)用實(shí)踐

姜楠 汪先祥 周斌

摘? 要：工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)抄表結(jié)算、表具狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)控、用氣信息在線分析，能夠節(jié)約勞動(dòng)力成本，提高用氣計(jì)劃的準(zhǔn)確性，是實(shí)現(xiàn)燃?xì)夤ど逃脩艟?xì)化管理和冬供調(diào)峰的基礎(chǔ)。本文分析了工商用戶傳統(tǒng)抄表方式存在的不足，介紹了合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳應(yīng)用的方式及成效。

關(guān)鍵詞：一體化智能流量計(jì);遠(yuǎn)傳改造;RMIS管理平臺(tái)

中圖分類號(hào)：TP393.09;TU996? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）20-0126-03

Abstract：The intelligent remote transmission of industrial and commercial flowmeter can realize automatic meter reading and settlement，real-time monitoring of meter status，online analysis of gas consumption information，save labor cost，improve the accuracy of gas consumption plan，and is the basis for fine management and winter supply peak regulation of gas industrial and commercial users. This paper analyzes the shortcomings of traditional meter reading methods for industrial and commercial users，and introduces the intelligent remote transmission application methods and results of industrial and commercial flowmeter in Hefei gas group.

Keywords：integrated intelligent flowmeter;remote transmission transformation;RMIS management platform

0? 引? 言

2015年10月，自中共中央、國(guó)務(wù)院《關(guān)于推進(jìn)價(jià)格機(jī)制改革的若干意見》發(fā)布以來，天然氣價(jià)格的市場(chǎng)化進(jìn)程加速，國(guó)家對(duì)門站價(jià)格逐步放開。在此格局下，氣源價(jià)格頻繁變動(dòng)，城市燃?xì)馄髽I(yè)的銷氣價(jià)格也隨之調(diào)整。價(jià)格變動(dòng)時(shí)，須對(duì)工商用戶進(jìn)行調(diào)價(jià)抄表，完成氣量結(jié)算。

2017年冬季，在煤改氣需求的推動(dòng)下，“氣荒”席卷全國(guó)。短期內(nèi)天然氣需求仍將保持快速增長(zhǎng)，管道供應(yīng)量難以與之匹配，市場(chǎng)的轉(zhuǎn)入供不應(yīng)求的階段。為應(yīng)對(duì)氣源短缺，落實(shí)冬供調(diào)峰預(yù)案，燃?xì)馄髽I(yè)須每日對(duì)調(diào)峰用戶進(jìn)行抄表巡檢，以及時(shí)掌握用氣情況，核查用氣計(jì)劃，做到“保民生、保公用、保重點(diǎn)”。

燃?xì)夤ど逃脩舻臄?shù)量較少、用氣量大，服務(wù)成本相對(duì)較低，是各燃?xì)馄髽I(yè)重點(diǎn)發(fā)展維護(hù)對(duì)象。進(jìn)一步提高服務(wù)質(zhì)量，實(shí)施差異化的價(jià)格策略，做到精細(xì)化管理，必須全面掌握其用氣信息。

流量計(jì)是燃?xì)馄髽I(yè)與用戶貿(mào)易計(jì)量的核心組件，其智能化水平對(duì)燃?xì)馄髽I(yè)的銷售運(yùn)營(yíng)、服務(wù)質(zhì)量、安全管理等都有著重大影響。隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大，使得工商流量計(jì)智能化成為可能。

1? 原工商流量計(jì)管理存在的問題

截至2018年8月，合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)在用工商流量計(jì)共計(jì)6470臺(tái)，其中普表2854臺(tái)，預(yù)付費(fèi)IC卡表3616臺(tái)。根據(jù)用氣要求不同，IC卡流量計(jì)主要用于商業(yè)用戶，普通流量計(jì)用于工業(yè)、公服用戶。在管理中主要存在以下問題。

1.1? 用戶規(guī)模發(fā)展快，人工成本上升

合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)工商流量計(jì)實(shí)行每周抄表一次，按每人每天抄表50臺(tái)計(jì)算，需要抄表員26名。伴隨合肥城市規(guī)模的快速擴(kuò)大，用戶不斷增多，每年凈增600余臺(tái)表，需不斷增加抄表員和人工成本。

1.2? 調(diào)價(jià)抄表及時(shí)性不夠

氣源價(jià)格的市場(chǎng)化直接影響銷氣價(jià)格，每次變動(dòng)時(shí)須將每臺(tái)表的表底數(shù)抄回，以不同價(jià)格進(jìn)行結(jié)算。在實(shí)際工作中，調(diào)價(jià)文件出臺(tái)后，全員加班2、3天左右方能完成抄表，影響公司的經(jīng)濟(jì)效益。

1.3? 冬供調(diào)峰抄表難度大

2017年冬供“氣荒”，合肥燃?xì)鉃楸Ｃ裼谩⒈０踩瑓f(xié)調(diào)用量較大的工商用戶采取錯(cuò)峰、避峰措施。為核實(shí)用氣計(jì)劃落實(shí)情況，對(duì)140家相關(guān)工商業(yè)用戶，500余臺(tái)表人工進(jìn)行一日一抄。耗費(fèi)大量人力，同時(shí)也無法保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確及時(shí)，調(diào)峰工作效率較低。

1.4? 無法及時(shí)掌握用氣變化情況，用氣分析粗略

人工抄表，只能了解到用戶一周、一月的用氣量，然后進(jìn)行粗略的分析，無法準(zhǔn)確掌握用戶的用氣規(guī)律和流量計(jì)的運(yùn)行負(fù)荷是否合理，不能進(jìn)行針對(duì)性的改進(jìn)。

1.5? 不利于有效調(diào)度氣源

今年5月份以來，上游企業(yè)因冬供準(zhǔn)備等因素壓減供應(yīng)量，為保證管網(wǎng)安全運(yùn)行，滿足用氣需求，合肥燃?xì)馔ㄟ^平臺(tái)競(jìng)價(jià)和LNG氣化進(jìn)行補(bǔ)充。安排生產(chǎn)計(jì)劃，降低相應(yīng)成本，需第一時(shí)間掌握用戶生產(chǎn)情況和停產(chǎn)檢修等信息。原人工抄表方式，數(shù)據(jù)反饋較慢，不利于企業(yè)決策，影響氣源調(diào)度準(zhǔn)確性。

2? 工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳實(shí)現(xiàn)方案

為解決人工抄表存在的問題，提升工商用戶管理水平，為生產(chǎn)調(diào)度、冬供調(diào)峰提供準(zhǔn)確信息，合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)在對(duì)工商流量計(jì)智能化可行性分析的基礎(chǔ)上，認(rèn)為智能遠(yuǎn)傳在抄表結(jié)算、數(shù)據(jù)采集、用氣分析、故障處理等方面有著人工抄表無可比擬的優(yōu)勢(shì)。因此決定對(duì)工商流量計(jì)（不帶IC卡裝置）使用智能遠(yuǎn)傳技術(shù)。考慮IC卡流量計(jì)主要在商業(yè)用戶使用，用量較小，對(duì)用氣計(jì)劃和抄收影響較小，暫時(shí)不使用智能遠(yuǎn)傳。

根據(jù)工商流量計(jì)分布位置分散、距離遠(yuǎn)的特點(diǎn)，采用信號(hào)穩(wěn)定的運(yùn)營(yíng)商GPRS網(wǎng)絡(luò)，通過付費(fèi)服務(wù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流量傳輸。在推進(jìn)工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳建設(shè)中，合肥燃?xì)庵饕獜囊韵聨讉€(gè)方面進(jìn)行。

2.1? 新裝一體化智能流量計(jì)

2018年4月開始在新裝工商用戶中使用一體化智能流量計(jì)，在用氣前即實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳。此類表具內(nèi)置GPRS模塊，可由內(nèi)置電池或外接電源實(shí)現(xiàn)無線通訊功能，集成化程度高、穩(wěn)定性好，無需加裝遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)采集器;表具積算儀與遠(yuǎn)傳模塊等均為統(tǒng)一廠家提供;設(shè)備整體經(jīng)過防爆認(rèn)證;安裝簡(jiǎn)單、售后問題處理較方便。但同時(shí)表具成本相對(duì)較高。

2.2? 在用流量計(jì)遠(yuǎn)傳改造

工商流量計(jì)屬與精密儀表，造價(jià)高，使用周期長(zhǎng)。若將在用表具全部更換為一體化智能流量計(jì)，投資額巨大，用戶亦不可能承擔(dān)相關(guān)費(fèi)用，不符合經(jīng)濟(jì)效用的原則。因此，合肥燃?xì)獠扇〖友b遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)采集器的方式進(jìn)行改造，將流量計(jì)數(shù)據(jù)采集上傳至管理系統(tǒng)（RMS），如圖1所示。

該方法成本低、效率高，改造過程不影響正常用氣;兼容性強(qiáng)，可以采集不同流量計(jì)廠家的燃?xì)獗頂?shù)據(jù);1個(gè)采集器最多可同時(shí)連接2臺(tái)流量計(jì)。缺點(diǎn)是部分老舊表具未預(yù)留脈沖輸出接口，無法進(jìn)行改造;當(dāng)表具與采集器廠家不同時(shí)，出現(xiàn)問題責(zé)任不清，處理進(jìn)度較慢;抄表成功率較一體化智能流量計(jì)低。

2.3? RMIS管理平臺(tái)建設(shè)

使用和改造流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳后，各廠家需提供配套的RMS系統(tǒng)，以發(fā)揮遠(yuǎn)傳效用，如圖2所示。但不同廠家的管理系統(tǒng)相互獨(dú)立，無法直接與客戶服務(wù)系統(tǒng)（CIS）進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。為適應(yīng)信息化管理需求，合肥燃?xì)忾_發(fā)建設(shè)智能遠(yuǎn)傳表統(tǒng)一業(yè)務(wù)管理平臺(tái)（RMIS），以實(shí)現(xiàn)一體化智能流量計(jì)、數(shù)據(jù)無線采集器與CIS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)互通，應(yīng)用CIS系統(tǒng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)到RMS進(jìn)行遠(yuǎn)傳管理，然后將抄表數(shù)據(jù)自動(dòng)錄入系統(tǒng)，進(jìn)行氣費(fèi)結(jié)算。

RMIS平臺(tái)制訂統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)則，廠商提供的遠(yuǎn)傳RMS滿足其技術(shù)要求，即可實(shí)現(xiàn)與不同廠家的RMS對(duì)接，對(duì)遠(yuǎn)傳流量計(jì)進(jìn)行統(tǒng)一管理，也搭建了與CIS系統(tǒng)溝通的通道。

此外，還可以通過RMIS平臺(tái)，將流量計(jì)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)信息接入數(shù)據(jù)采集與監(jiān)視控制系統(tǒng)（SCADA），在生產(chǎn)調(diào)度中發(fā)揮作用。

2.4? 采集數(shù)據(jù)及存儲(chǔ)要求

要求采集流量計(jì)瞬時(shí)流量、累計(jì)流量、介質(zhì)壓力、溫度、負(fù)荷比、電量等所具有的各種運(yùn)行參數(shù)，供系統(tǒng)端進(jìn)行分析使用。同時(shí)，智能流量計(jì)或采集器需具備較大容量的存儲(chǔ)功能，即使設(shè)備掉電，數(shù)據(jù)仍可長(zhǎng)期保存;管理系統(tǒng)端具有云存儲(chǔ)功能，可長(zhǎng)期保存各類上傳數(shù)據(jù)。

2.5? 其他配套要點(diǎn)

2.5.1? 供電方式及傳輸頻率

合肥燃?xì)飧鶕?jù)表具和采集器的供電方式，將工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳模式分為兩類：

（1）流量大于100m3/h，且性質(zhì)重要的流量計(jì)，使用市電供電。需用戶提供外接電源至表房外，安裝防爆電源箱為采集器或一體化流量計(jì)供電。該方式可自定義周期上報(bào)模式，一般設(shè)定為5min/次。斷電后自動(dòng)切換至后備電池供電，并發(fā)出警報(bào)，恢復(fù)供電后自動(dòng)切換回正常模式，后備電池保證不少于48小時(shí)供電。

（2）其他流量計(jì)采用鋰電池供電。采用定期上報(bào)數(shù)據(jù)工作模式（按1小時(shí)1次采樣、1天上傳1次數(shù)據(jù)、負(fù)載1路流量計(jì)的工作模式），由流量計(jì)或采集器內(nèi)置鋰電池為遠(yuǎn)傳模塊供電，電池可拆卸更換，在1天上傳1次數(shù)據(jù)負(fù)荷下，電池續(xù)航時(shí)間不少于3年。

2.5.2? 防爆要求

燃?xì)獗矸繉儆谝兹家妆瑘?chǎng)所，采集器或一體化智能流量計(jì)本體防爆必須符合相關(guān)要求。現(xiàn)場(chǎng)安裝的設(shè)備整體應(yīng)為本安設(shè)計(jì)，保證整個(gè)系統(tǒng)的安全可靠。操作中，要求一體化智能流量計(jì)和無線數(shù)據(jù)采集器須獲得國(guó)家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心等出具的防護(hù)等級(jí)不低于IP65防爆合格證。

3? 工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳使用成效

截至2018年8月，合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)已安裝使用一體化智能流量計(jì)20臺(tái)，抄表成功率100%;在用工商流量計(jì)遠(yuǎn)傳改造1027臺(tái)，其中故障51臺(tái)，抄表成功95.03%。信號(hào)穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，已基本滿足工商用戶日常抄收和管理需求，實(shí)現(xiàn)的基本功能有以下幾點(diǎn)。

3.1? 自動(dòng)抄表結(jié)算

根據(jù)工作需要設(shè)定結(jié)算日期，通過RMIS中間平臺(tái)將抄取表讀數(shù)傳輸至燃?xì)釩IS系統(tǒng)，每月自動(dòng)生成結(jié)算數(shù)據(jù)，核對(duì)完成后產(chǎn)生氣費(fèi)，無需人工上門抄表。遇到價(jià)格調(diào)整時(shí)在CIS系統(tǒng)中生成新的抄表任務(wù)，即可完成抄收工作;冬供調(diào)峰中可以直接利用系統(tǒng)對(duì)比用氣量偏差，查看計(jì)劃落實(shí)情況，無需人員上門核對(duì)。

3.2? 用氣數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)監(jiān)控

通過廠商配套系統(tǒng)，將智能遠(yuǎn)傳流量計(jì)的流量、壓力、負(fù)荷比、電量等流量計(jì)所具有的各種運(yùn)行參數(shù)反饋至燃?xì)夤尽＠孟到y(tǒng)比對(duì)及時(shí)發(fā)現(xiàn)用戶端壓力、溫度變化，能直觀得到流量計(jì)運(yùn)行負(fù)荷情況，優(yōu)化表具與用量的匹配程度，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)計(jì)量。

3.3? 用氣分析準(zhǔn)確

管理系統(tǒng)根據(jù)用戶名稱、區(qū)域、時(shí)段等查詢條件對(duì)流量計(jì)數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計(jì)，輸出用氣量的日?qǐng)?bào)表、月報(bào)表、年報(bào)表。使用曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等工具開展多維度的對(duì)比分析，掌握重點(diǎn)用戶的用氣規(guī)律。通過對(duì)遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)的整理挖掘，科學(xué)預(yù)測(cè)需求量，實(shí)現(xiàn)氣源科學(xué)調(diào)度，為冬季調(diào)峰和差異化營(yíng)銷策略提供支持。此外，在用氣量變化較大的情況下，安排人員查看流量計(jì)和遠(yuǎn)傳設(shè)施，掌握用戶生產(chǎn)信息，方便發(fā)現(xiàn)漏氣、表具卡死、遠(yuǎn)傳設(shè)備故障等問題，保證安全穩(wěn)定供氣。

3.4? 故障處理及時(shí)高效

智能遠(yuǎn)傳管理系統(tǒng)依靠對(duì)流量計(jì)的監(jiān)控，對(duì)讀數(shù)變小、未上傳數(shù)據(jù)、電壓不足、信號(hào)弱等異常狀況設(shè)置15種報(bào)警參數(shù)。當(dāng)達(dá)到報(bào)警條件時(shí)，將故障信息反饋至管理平臺(tái)，在窗口端顯示待解決故障，提醒人員進(jìn)行處理。每月將故障報(bào)警進(jìn)行分類，輸出統(tǒng)計(jì)報(bào)表，方便共性問題的改進(jìn)。系統(tǒng)后期可進(jìn)行二次開發(fā)，通過APP將流量計(jì)運(yùn)行參數(shù)在手機(jī)端顯示，并將故障信息以工單形式發(fā)至責(zé)任人，確保問題立即得以解決。

3.5? 降低勞動(dòng)力成本

改造完成后，每名抄表員巡檢、維護(hù)任務(wù)按照500臺(tái)流量計(jì)/月設(shè)置，較原人工抄表減少人工40%左右，節(jié)約了該部分勞動(dòng)力成本。而且將人員從簡(jiǎn)單重復(fù)的抄表工作中解放出來，轉(zhuǎn)向客戶關(guān)系維護(hù)、市場(chǎng)調(diào)查、數(shù)據(jù)分析、故障處理等，提高了工商用戶的服務(wù)質(zhì)量，為公司發(fā)展提供更多有利信息。

3.6? 故障分析和改進(jìn)措施

因故障無法遠(yuǎn)傳的流量計(jì)51臺(tái)，全部出現(xiàn)在外加采集器改造項(xiàng)目中。原因主要有以下三種：

（1）流量計(jì)積算儀數(shù)據(jù)輸出模塊故障21臺(tái)，占41.18%。

（2）采集器問題，無法上傳信息18臺(tái)，占35.29%。

（3）RMS系統(tǒng)解析錯(cuò)誤，數(shù)據(jù)與現(xiàn)場(chǎng)表數(shù)不符12臺(tái)，占23.53%。

針對(duì)故障，合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)主要從兩方面改進(jìn)：一是要求流量計(jì)廠家配合改造，排除表具問題;二是要求采集器廠家做好安裝調(diào)試，完善RMS系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集上傳穩(wěn)定后方予以驗(yàn)收。

4? 結(jié)? 論

要充分發(fā)揮智能遠(yuǎn)傳的作用，燃?xì)馄髽I(yè)還需加強(qiáng)員工培訓(xùn)，提高技能素養(yǎng)，掌握遠(yuǎn)傳設(shè)備原理和故障處理方法。各遠(yuǎn)傳設(shè)備及流量計(jì)廠家要從產(chǎn)品供應(yīng)商向計(jì)量服務(wù)提供商轉(zhuǎn)變，在準(zhǔn)確計(jì)量的基礎(chǔ)上，提高產(chǎn)品智能化水平，不斷優(yōu)化系統(tǒng)功能，提供更及時(shí)的售后服務(wù)。

依靠科技進(jìn)步，推進(jìn)精細(xì)化管理是企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，合肥燃?xì)饧瘓F(tuán)以積極探索的態(tài)度，推進(jìn)工商流量計(jì)智能遠(yuǎn)傳應(yīng)用，建立RMIS管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)各廠家遠(yuǎn)傳數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，提高了抄表的自動(dòng)化程度，節(jié)約了勞動(dòng)力投入，實(shí)現(xiàn)了準(zhǔn)確及時(shí)結(jié)算，細(xì)化生產(chǎn)調(diào)度信息收集，開展用氣大數(shù)據(jù)分析，探索出一條適合工商流量計(jì)的智能遠(yuǎn)傳模式。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王愛玲，金強(qiáng).城市燃?xì)庵悄苋細(xì)膺h(yuǎn)傳表發(fā)展應(yīng)用研究分析 [J].石油規(guī)劃設(shè)計(jì)，2014，25（1）：4-6+49.

[2] 張世寶，夏新宇.關(guān)于遠(yuǎn)傳燃?xì)獗斫y(tǒng)一管理平臺(tái)建設(shè)方案的探討 [J].城市燃?xì)猓?017（10）：7-9.

[3] 高峰，張?chǎng)?互聯(lián)網(wǎng)+智慧燃?xì)庹w解決方案系統(tǒng) [J].煤氣與熱力，2016，36（8）：25-27.

作者簡(jiǎn)介：姜楠（1995.12-），男，漢族，安徽來安人，營(yíng)銷公司綜合分析員，電氣助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：燃?xì)庥?jì)量;汪先祥（1984.10-），男，漢族，安徽金寨人，營(yíng)銷公司副經(jīng)理，經(jīng)濟(jì)師，管理學(xué)學(xué)士，研究方向：燃?xì)庥?jì)量;周斌（1971. 02-），男，漢族，江蘇洪澤人，營(yíng)銷公司科長(zhǎng)，中級(jí)工程師，研究方向：燃?xì)庥?jì)量。