合肥燃氣集團工商流量計智能遠傳應(yīng)用實踐

姜楠 汪先祥 周斌

摘? 要：工商流量計智能遠傳可實現(xiàn)自動抄表結(jié)算、表具狀態(tài)實時監(jiān)控、用氣信息在線分析，能夠節(jié)約勞動力成本，提高用氣計劃的準確性，是實現(xiàn)燃氣工商用戶精細化管理和冬供調(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，介紹了合肥燃氣集團工商流量計智能遠傳應(yīng)用的方式及成效。

關(guān)鍵詞：一體化智能流量計;遠傳改造;RMIS管理平臺

中圖分類號：TP393.09;TU996? ? ? ?文獻標識碼：A 文章編號：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、國務(wù)院《關(guān)于推進價格機制改革的若干意見》發(fā)布以來，天然氣價格的市場化進程加速，國家對門站價格逐步放開。在此格局下，氣源價格頻繁變動，城市燃氣企業(yè)的銷氣價格也隨之調(diào)整。價格變動時，須對工商用戶進行調(diào)價抄表，完成氣量結(jié)算。

2017年冬季，在煤改氣需求的推動下，“氣荒”席卷全國。短期內(nèi)天然氣需求仍將保持快速增長，管道供應(yīng)量難以與之匹配，市場的轉(zhuǎn)入供不應(yīng)求的階段。為應(yīng)對氣源短缺，落實冬供調(diào)峰預(yù)案，燃氣企業(yè)須每日對調(diào)峰用戶進行抄表巡檢，以及時掌握用氣情況，核查用氣計劃，做到“保民生、保公用、保重點”。

燃氣工商用戶的數(shù)量較少、用氣量大，服務(wù)成本相對較低，是各燃氣企業(yè)重點發(fā)展維護對象。進一步提高服務(wù)質(zhì)量，實施差異化的價格策略，做到精細化管理，必須全面掌握其用氣信息。

流量計是燃氣企業(yè)與用戶貿(mào)易計量的核心組件，其智能化水平對燃氣企業(yè)的銷售運營、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)用范圍擴大，使得工商流量計智能化成為可能。

1? 原工商流量計管理存在的問題

截至2018年8月，合肥燃氣集團在用工商流量計共計6470臺，其中普表2854臺，預(yù)付費IC卡表3616臺。根據(jù)用氣要求不同，IC卡流量計主要用于商業(yè)用戶，普通流量計用于工業(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

合肥燃氣集團工商流量計實行每周抄表一次，按每人每天抄表50臺計算，需要抄表員26名。伴隨合肥城市規(guī)模的快速擴大，用戶不斷增多，每年凈增600余臺表，需不斷增加抄表員和人工成本。

1.2? 調(diào)價抄表及時性不夠

氣源價格的市場化直接影響銷氣價格，每次變動時須將每臺表的表底數(shù)抄回，以不同價格進行結(jié)算。在實際工作中，調(diào)價文件出臺后，全員加班2、3天左右方能完成抄表，影響公司的經(jīng)濟效益。

1.3? 冬供調(diào)峰抄表難度大

2017年冬供“氣荒”，合肥燃氣為保民用、保安全，協(xié)調(diào)用量較大的工商用戶采取錯峰、避峰措施。為核實用氣計劃落實情況，對140家相關(guān)工商業(yè)用戶，500余臺表人工進行一日一抄。耗費大量人力，同時也無法保證數(shù)據(jù)的準確及時，調(diào)峰工作效率較低。

1.4? 無法及時掌握用氣變化情況，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，然后進行粗略的分析，無法準確掌握用戶的用氣規(guī)律和流量計的運行負荷是否合理，不能進行針對性的改進。

1.5? 不利于有效調(diào)度氣源

今年5月份以來，上游企業(yè)因冬供準備等因素壓減供應(yīng)量，為保證管網(wǎng)安全運行，滿足用氣需求，合肥燃氣通過平臺競價和LNG氣化進行補充。安排生產(chǎn)計劃，降低相應(yīng)成本，需第一時間掌握用戶生產(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)度準確性。

2? 工商流量計智能遠傳實現(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)峰提供準確信息，合肥燃氣集團在對工商流量計智能化可行性分析的基礎(chǔ)上，認為智能遠傳在抄表結(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。因此決定對工商流量計（不帶IC卡裝置）使用智能遠傳技術(shù)。考慮IC卡流量計主要在商業(yè)用戶使用，用量較小，對用氣計劃和抄收影響較小，暫時不使用智能遠傳。

根據(jù)工商流量計分布位置分散、距離遠的特點，采用信號穩(wěn)定的運營商GPRS網(wǎng)絡(luò)，通過付費服務(wù)實現(xiàn)數(shù)據(jù)流量傳輸。在推進工商流量計智能遠傳建設(shè)中，合肥燃氣主要從以下幾個方面進行。

2.1? 新裝一體化智能流量計

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

2.2? 在用流量計遠傳改造

工商流量計屬與精密儀表，造價高，使用周期長。若將在用表具全部更換為一體化智能流量計，投資額巨大，用戶亦不可能承擔(dān)相關(guān)費用，不符合經(jīng)濟效用的原則。因此，合肥燃氣采取加裝遠傳數(shù)據(jù)采集器的方式進行改造，將流量計數(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，可以采集不同流量計廠家的燃氣表數(shù)據(jù);1個采集器最多可同時連接2臺流量計。缺點是部分老舊表具未預(yù)留脈沖輸出接口，無法進行改造;當(dāng)表具與采集器廠家不同時，出現(xiàn)問題責(zé)任不清，處理進度較慢;抄表成功率較一體化智能流量計低。

2.3? RMIS管理平臺建設(shè)

使用和改造流量計智能遠傳后，各廠家需提供配套的RMS系統(tǒng)，以發(fā)揮遠傳效用，如圖2所示。但不同廠家的管理系統(tǒng)相互獨立，無法直接與客戶服務(wù)系統(tǒng)（CIS）進行數(shù)據(jù)交換。為適應(yīng)信息化管理需求，合肥燃氣開發(fā)建設(shè)智能遠傳表統(tǒng)一業(yè)務(wù)管理平臺（RMIS），以實現(xiàn)一體化智能流量計、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進行遠傳管理，然后將抄表數(shù)據(jù)自動錄入系統(tǒng)，進行氣費結(jié)算。

RMIS平臺制訂統(tǒng)一的數(shù)據(jù)接口規(guī)則，廠商提供的遠傳RMS滿足其技術(shù)要求，即可實現(xiàn)與不同廠家的RMS對接，對遠傳流量計進行統(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，將流量計遠傳數(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)及存儲要求

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

2.5? 其他配套要點

2.5.1? 供電方式及傳輸頻率

合肥燃氣根據(jù)表具和采集器的供電方式，將工商流量計智能遠傳模式分為兩類：

（1）流量大于100m3/h，且性質(zhì)重要的流量計，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供電。該方式可自定義周期上報模式，一般設(shè)定為5min/次。斷電后自動切換至后備電池供電，并發(fā)出警報，恢復(fù)供電后自動切換回正常模式，后備電池保證不少于48小時供電。

（2）其他流量計采用鋰電池供電。采用定期上報數(shù)據(jù)工作模式（按1小時1次采樣、1天上傳1次數(shù)據(jù)、負載1路流量計的工作模式），由流量計或采集器內(nèi)置鋰電池為遠傳模塊供電，電池可拆卸更換，在1天上傳1次數(shù)據(jù)負荷下，電池續(xù)航時間不少于3年。

2.5.2? 防爆要求

燃氣表房屬于易燃易爆場所，采集器或一體化智能流量計本體防爆必須符合相關(guān)要求?，F(xiàn)場安裝的設(shè)備整體應(yīng)為本安設(shè)計，保證整個系統(tǒng)的安全可靠。操作中，要求一體化智能流量計和無線數(shù)據(jù)采集器須獲得國家防爆電氣產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心等出具的防護等級不低于IP65防爆合格證。

3? 工商流量計智能遠傳使用成效

截至2018年8月，合肥燃氣集團已安裝使用一體化智能流量計20臺，抄表成功率100%;在用工商流量計遠傳改造1027臺，其中故障51臺，抄表成功95.03%。信號穩(wěn)定，數(shù)據(jù)準確，已基本滿足工商用戶日常抄收和管理需求，實現(xiàn)的基本功能有以下幾點。

3.1? 自動抄表結(jié)算

根據(jù)工作需要設(shè)定結(jié)算日期，通過RMIS中間平臺將抄取表讀數(shù)傳輸至燃氣CIS系統(tǒng)，每月自動生成結(jié)算數(shù)據(jù)，核對完成后產(chǎn)生氣費，無需人工上門抄表。遇到價格調(diào)整時在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)對比用氣量偏差，查看計劃落實情況，無需人員上門核對。

3.2? 用氣數(shù)據(jù)實時監(jiān)控

通過廠商配套系統(tǒng)，將智能遠傳流量計的流量、壓力、負荷比、電量等流量計所具有的各種運行參數(shù)反饋至燃氣公司。利用系統(tǒng)比對及時發(fā)現(xiàn)用戶端壓力、溫度變化，能直觀得到流量計運行負荷情況，優(yōu)化表具與用量的匹配程度，實現(xiàn)精準計量。

3.3? 用氣分析準確

管理系統(tǒng)根據(jù)用戶名稱、區(qū)域、時段等查詢條件對流量計數(shù)據(jù)分類統(tǒng)計，輸出用氣量的日報表、月報表、年報表。使用曲線圖、柱狀圖、餅狀圖等工具開展多維度的對比分析，掌握重點用戶的用氣規(guī)律。通過對遠傳數(shù)據(jù)的整理挖掘，科學(xué)預(yù)測需求量，實現(xiàn)氣源科學(xué)調(diào)度，為冬季調(diào)峰和差異化營銷策略提供支持。此外，在用氣量變化較大的情況下，安排人員查看流量計和遠傳設(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? 故障處理及時高效

智能遠傳管理系統(tǒng)依靠對流量計的監(jiān)控，對讀數(shù)變小、未上傳數(shù)據(jù)、電壓不足、信號弱等異常狀況設(shè)置15種報警參數(shù)。當(dāng)達到報警條件時，將故障信息反饋至管理平臺，在窗口端顯示待解決故障，提醒人員進行處理。每月將故障報警進行分類，輸出統(tǒng)計報表，方便共性問題的改進。系統(tǒng)后期可進行二次開發(fā)，通過APP將流量計運行參數(shù)在手機端顯示，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? 降低勞動力成本

改造完成后，每名抄表員巡檢、維護任務(wù)按照500臺流量計/月設(shè)置，較原人工抄表減少人工40%左右，節(jié)約了該部分勞動力成本。而且將人員從簡單重復(fù)的抄表工作中解放出來，轉(zhuǎn)向客戶關(guān)系維護、市場調(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? 故障分析和改進措施

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

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

（2）采集器問題，無法上傳信息18臺，占35.29%。

（3）RMS系統(tǒng)解析錯誤，數(shù)據(jù)與現(xiàn)場表數(shù)不符12臺，占23.53%。

針對故障，合肥燃氣集團主要從兩方面改進：一是要求流量計廠家配合改造，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)定后方予以驗收。

4? 結(jié)? 論

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

依靠科技進步，推進精細化管理是企業(yè)發(fā)展的必經(jīng)之路，合肥燃氣集團以積極探索的態(tài)度，推進工商流量計智能遠傳應(yīng)用，建立RMIS管理平臺實現(xiàn)各廠家遠傳數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，提高了抄表的自動化程度，節(jié)約了勞動力投入，實現(xiàn)了準確及時結(jié)算，細化生產(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的智能遠傳模式。

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作者簡介：姜楠（1995.12-），男，漢族，安徽來安人，營銷公司綜合分析員，電氣助理工程師，工學(xué)學(xué)士，研究方向：燃氣計量;汪先祥（1984.10-），男，漢族，安徽金寨人，營銷公司副經(jīng)理，經(jīng)濟師，管理學(xué)學(xué)士，研究方向：燃氣計量;周斌（1971. 02-），男，漢族，江蘇洪澤人，營銷公司科長，中級工程師，研究方向：燃氣計量。