城鎮燃氣管理中物聯網技術的應用

潘云亮(福州市液化石油氣管理處，福建 福州 350000)

0 引言

隨著近些年我國城鎮化建設步伐不斷加快，關于燃氣管道的鋪設和管理工作一直是社會關注的焦點。為了改善傳統燃氣管理模式中的缺陷，也為了保證燃氣供應流量與壓力的穩定，提高城鎮燃氣管理水平，急需對管理技術與機制予以創新。基于此，本文提出將物聯網技術應用其中，探究如何解決當前燃氣管理中的核心問題，并重點針對戶內燃氣安全管理中對物聯網技術的應用進行詳細分析。

1 物聯網技術概述

物聯網技術指的是物物相連于互聯網的技術，重點表現出了兩方面含義：一方面，物聯網技術以互聯網為基礎，構建相應的物聯網，對物聯網功能進行拓展與豐富，并且立足實際情況去制定健全的管理機制；另一方面，在物聯網技術運用中需借助通信技術去構建起物與物之間的聯系，從而實現物物相聯的目的[1]。從現階段實際應用來看，處在不同網絡中的物聯網技術要想實現全方位融合，則要應用通信感知技術，常見的有識別技術、智能技術等。通過構建技術網絡對目標與對象實施動態化跟蹤，從而實現精準化定位和智能化識別。

2 城鎮燃氣管理中物聯網技術的實際應用

為順應城鎮化發展需求，城鎮燃氣管理單位一定要立足本地區的燃氣工程布設實際情況，對內部管控資源予以整合以及重視全過程管理，在軟件系統設計、硬件系統設計、遠程監控設計、遠程無線抄表中合理應用物聯網技術，確保燃氣供應的安全性與高質量。

2.1 軟件系統設計

在當前社會時代快速發展的背景下，城鎮燃氣管理工作要想緊隨時代發展趨勢，在管理中必定要綜合考量燃氣管道工程的特性及優勢，聘用專業人才對內部管理資源進行優化，強化各個環節的管控，保證燃氣供應質量的提升，進而滿足人們的生活生產需求。從這一點來看，則需要城鎮燃氣管理工作重視對軟件系統的設計。在專業人才對燃氣管理軟件系統進行設計時，要認識到人機界面在監測管理中的作用，通過輸入信息且經過處理器傳輸，借助GPRS通信模塊接收，此時界面中便會顯示出相應的開關時間，對閥門開關狀態實時掌握。隨后，經過GPRS通信模塊的傳輸將信息返回至終端系統，便能實現想要效果[2]。

2.2 硬件系統設計

在燃氣管理無線通信系統的運行過程中，管理人員需要對所有傳感器節點進行控制，全方位收集相應數據。而傳感節點的藍牙收發系統主要基于GPRS無線通信對模塊實現雙向通信。在實際的燃氣管理硬件系統設計中，技術人員應當采取星型拓撲系統結構，這一結構即便是發生故障也不會對系統項目本身的運行形成太大影響，而且能夠防范彼此干擾的問題。

2.3 遠程監控系統設計

為全面體現出物聯網技術在城鎮燃氣管理中的關鍵作用，技術人員還要緊扣規劃設計標準，對城鎮燃氣系統節點及其運行狀態下的流量、壓力等進行嚴格控制，通過全方位、實時化地監控，實現對燃氣管道閥門的遠程監控，要實現這一點則需要技術人員在設計時保證燃氣閥門具備遠程控制功能，才能提高燃氣管理效率。此外，設計人員必須到達現場對燃氣輸配系統的節點進行考察，對遠程終端設備進行優化配置，借助溫度表、計量表、壓力表等設備收集系統反饋的數據信息，然后借助終端設備存儲相關數據。在GPRS系統的應用中，能夠向調控中心傳送各個級別的數據，確保監控界面能夠實時呈現各項數據，操作人員能夠對監控數據進行審視與分析，大大提高了燃氣管理的實效性與針對性[3]。

2.4 遠程無線抄表設計

技術人員完全可借助用戶終端展開設計，實現降低運維成本和自動化控制的目標，燃氣用戶完全可自主購買燃氣，全面提高了燃氣管理工作水平。對于燃氣管理單位而言，需重視燃氣表換新工作的推進，將帶有無線遠程傳輸數據功能的燃氣表安裝至用戶端，然后借助無線路由器建立無線抄表網絡，在GPRS集中器的作用下與燃氣管理單位和區域無線抄表網絡進行有效連接，從而為管控中心、營業網點的服務工作帶來更大便利。此外，該系統還能與周邊銀行系統銜接，方便用戶就近繳費。從遠程無線抄表系統的設計與實際應用情況來看，表現出的優勢主要有：第一，燃氣管理單位在對用戶燃氣表的監管工作中，應用物聯網技術能夠對設備有全面掌握，有助于管理水平的提高；第二，相較于傳統的IC表而言，應用物聯網技術能夠確保燃氣的穩定供應，避免發生偷氣的情況，保障燃氣公司與用戶的切身利益；第三，收費遠程化能降低收費工作人員的工作量，也為用戶繳費帶來便利，只需通過互聯網便能實時查看余額和繳費，省去了大量中間環節；第四，用戶能通過智能終端，比如手機，便能對燃氣使用量進行查詢，而燃氣公司也能對用戶大數據實時智能分析，為后續業務營銷工作提供數據支持，大幅提高燃氣管理的信息化、智能化、現代化水平。

3 燃氣安全管理中的物聯網技術應用

3.1 室內燃氣報警器模塊

該模塊的主要功能在于可對室內發生泄漏的燃氣實時檢測，主要對燃氣濃度進行檢測，當燃氣濃度不斷上升而達到爆炸界限值前，向用戶發出警報且主動切斷氣源。室內燃氣報警器模塊工作原理為：通電情況下燃氣報警器內部結構中的空氣傳感器會不斷采集空氣信息，這些信息會實時轉化為電信號傳送到控制系統做檢測。如果室內出現燃氣泄漏，那么空氣傳感器便會收集到異常空氣信息，那么異常信息轉化的電信號同樣出現異常，主控系統在接收到異常信號后便會向電磁切斷閥發出切斷指令，進而實施切斷操作。室內燃氣報警器模塊的優點非常明顯，在燃氣泄漏事故發生后能夠及時發現、快速報警且主動執行切斷操作，防止了在夜晚、睡眠以及室內無人等情況下無法手動切斷燃氣閥門的情況出現，保證了燃氣供應管理的安全性。

3.2 流量檢測控制系統

該系統能夠對燃氣管道流量進行動態化檢測，如果流量表現異常，設備將主動對氣源做出切斷操作。從結構來看，該系統主要由流量檢測儀、數據采集模塊、數據分析模塊以及控制模塊構成[4]。

該系統所檢測到的異常情況一般可分為：(1)燃氣流量異常。首先要結合用戶所用的燃氣灶具去確定異常流量范圍，核算出最小流量與最大流量，如果用戶燃氣流量的實時表現要超過最大流量或者小于最小流量，那么數據分析模塊會將這一異常信息所轉化的電信號傳送到控制系統中，做出切斷氣源的操作。(2)用氣時間異常。借助數據采集和分析模塊對用戶日常用氣規律進行分析，計算出正常用氣時間。如果用氣時間超過正常時間的0.5倍，控制模塊則自動發出警報，此時客戶如果是正常用氣可自動復位，如果未能及時復位，控制模塊將自動切斷氣源。(3)日用氣量異常。借助數據采集與分析模塊對用戶的正常用氣量進行計算：如果實際用氣量超過正常用氣量的0.5倍，控制模塊會立即發出報警；如果用戶此時為正常用氣狀態，可立即進行復位，但如果未能及時復位，控制模塊將自動切斷氣源。相較于燃氣泄漏報警器模塊而言，該系統的靈敏度、可靠性會更高，能對極為細微的燃氣泄漏情況良好檢測，且及時切斷氣源。

3.3 物聯網燃氣安全系統

該系統的主要由燃氣泄漏報警器、流量檢測儀表、數據收集模塊、無線通信模塊、數據分析模塊、中心處理器控制模塊以及電磁切斷閥等構成。工作原理可總結為：當流量Qmin＜Q＜Qmax時，流量檢測系統將無法實現對泄漏的精準檢測和自動切斷，則需要借助燃氣泄漏報警器對泄漏信號進行檢測，同時傳送出異常信號控制電磁切斷閥對氣源進行自動切斷；當Q＜Qmin或者Q＞Qmax時，此時流量檢測系統可以實時且精準地對異常信號進行檢測，同時傳送出異常信號控制電磁切斷閥對氣源進行自動切斷[5]。在氣源切斷之后，系統會第一時間對用戶和燃氣管理人員發出通知，方便燃氣管理單位技術人員對異常情況進行及時處理。由此可見，應用物聯網技術的燃氣安全管理系統集成了燃氣泄漏報警器和流量檢測控制系統的主要優勢，能實現對燃氣泄漏情況的全面監控與對異常情況的及時處理，大大提高用戶燃氣使用的安全性。

4 結語

綜上所述，隨著社會時代的快速發展，城鎮燃氣管道工程不斷擴建，管道長度與用戶數量日漸激增，傳統的燃氣管理方式早已無法適應新時代的發展需求。所以，通過應用物聯網技術做好城鎮燃氣管理工作，實現對燃氣終端用戶用氣狀況的實時感知，提高燃氣供應的專業性與安全性，大大提高燃氣管理工作質量與效率，為城鎮民眾提供優質燃氣服務。由此可見，物聯網技術作為先進的信息技術，基于互聯網實現高效應用，唯有在燃氣管理工作中不斷探索與物聯網技術的融合策略，才能全方位提高燃氣管理工作水平，為推動城鎮現代化發展打好基礎。