合肥燃氣集團工商流量計智能遠傳應用實踐
發布時間：2023-06-11 01:06:02來源：hseauto.cn來源：..
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2015年10月，自中共中央、國務院《關于推進價格機制改革的若干意見》發布以來，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，城市燃氣企業的銷氣價格也隨之調整。價格變動時，須對工商用戶進行調價抄表，完成氣量結算。
2017年冬季，在煤改氣需求的推動下，“氣荒”席卷全國。短期內天然氣需求仍將保持快速增長，管道供應量難以與之匹配，市場的轉入供不應求的階段。為應對氣源短缺，落實冬供調峰預案，燃氣企業須每日對調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”。
燃氣工商用戶的數量較少、用氣量大，服務成本相對較低，是各燃氣企業重點發展維護對象。進一步提高服務質量，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。
流量計是燃氣企業與用戶貿易計量的核心組件，其智能化水平對燃氣企業的銷售運營、服務質量、安全管理等都有著重大影響。隨著“互聯網+”技術發展，物聯網應用范圍擴大，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，預付費IC卡表3616臺。根據用氣要求不同，IC卡流量計主要用于商業用戶，普通流量計用于工業、公服用戶。在管理中主要存在以下問題。
1.1 用戶規模發展快，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抄回，以不同價格進行結算。在實際工作中，調價文件出臺后，全員加班2、3天左右方能完成抄表，影響公司的經濟效益。
1.3 冬供調峰抄表難度大
2017年冬供“氣荒”，合肥燃氣為保民用、保安全，協調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家相關工商業用戶，500余臺表人工進行一日一抄。耗費大量人力，同時也無法保證數據的準確及時，調峰工作效率較低。
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 不利于有效調度氣源
今年5月份以來，上游企業因冬供準備等因素壓減供應量，為保證管網安全運行，滿足用氣需求，合肥燃氣通過平臺競價和LNG氣化進行補充。安排生產計劃，降低相應成本，需第一時間掌握用戶生產情況和停產檢修等信息。原人工抄表方式，數據反饋較慢，不利于企業決策，影響氣源調度準確性。
2 工商流量計智能遠傳實現方案
為解決人工抄表存在的問題，提升工商用戶管理水平，為生產調度、冬供調峰提供準確信息，合肥燃氣集團在對工商流量計智能化可行性分析的基礎上，認為智能遠傳在抄表結算、數據采集、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。考慮IC卡流量計主要在商業用戶使用，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。
根據工商流量計分布位置分散、距離遠的特點，采用信號穩定的運營商GPRS網絡，通過付費服務實現數據流量傳輸。在推進工商流量計智能遠傳建設中，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，在用氣前即實現數據遠傳。此類表具內置GPRS模塊，可由內置電池或外接電源實現無線通訊功能，集成化程度高、穩定性好，無需加裝遠傳數據采集器;表具積算儀與遠傳模塊等均為統一廠家提供;設備整體經過防爆認證;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，用戶亦不可能承擔相關費用，不符合經濟效用的原則。因此，合肥燃氣采取加裝遠傳數據采集器的方式進行改造，將流量計數據采集上傳至管理系統（RMS）。
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據;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留脈沖輸出接口，無法進行改造;當表具與采集器廠家不同時，出現問題責任不清，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
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，以發揮遠傳效用，如圖2所示。但不同廠家的管理系統相互獨立，無法直接與客戶服務系統（CIS）進行數據交換。為適應信息化管理需求，合肥燃氣開發建設智能遠傳表統一業務管理平臺（RMIS），以實現一體化智能流量計、數據無線采集器與CIS系統的數據互通，應用CIS系統基礎數據到RMS進行遠傳管理，然后將抄表數據自動錄入系統，進行氣費結算。
RMIS平臺制訂統一的數據接口規則，廠商提供的遠傳RMS滿足其技術要求，即可實現與不同廠家的RMS對接，對遠傳流量計進行統一管理，也搭建了與CIS系統溝通的通道。
此外，還可以通過RMIS平臺，將流量計遠傳數據信息接入數據采集與監視控制系統（SCADA），在生產調度中發揮作用。
2.4 采集數據及存儲要求
要求采集流量計瞬時流量、累計流量、介質壓力、溫度、負荷比、電量等所具有的各種運行參數，供系統端進行分析使用。同時，智能流量計或采集器需具備較大容量的存儲功能，即使設備掉電，數據仍可長期保存;管理系統端具有云存儲功能，可長期保存各類上傳數據。
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，一般設定為5min/次。斷電后自動切換至后備電池供電，并發出警報，恢復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。采用定期上報數據工作模式（按1小時1次采樣、1天上傳1次數據、負載1路流量計的工作模式），由流量計或采集器內置鋰電池為遠傳模塊供電，電池可拆卸更換，在1天上傳1次數據負荷下，電池續航時間不少于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要求。現場安裝的設備整體應為本安設計，保證整個系統的安全可靠。操作中，要求一體化智能流量計和無線數據采集器須獲得國家防爆電氣產品質量監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%。信號穩定，數據準確，已基本滿足工商用戶日常抄收和管理需求，實現的基本功能有以下幾點。
3.1 自動抄表結算
根據工作需要設定結算日期，通過RMIS中間平臺將抄取表讀數傳輸至燃氣CIS系統，每月自動生成結算數據，核對完成后產生氣費，無需人工上門抄表。遇到價格調整時在CIS系統中生成新的抄表任務，即可完成抄收工作;冬供調峰中可以直接利用系統對比用氣量偏差，查看計劃落實情況，無需人員上門核對。
3.2 用氣數據實時監控
通過廠商配套系統，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反饋至燃氣公司。利用系統比對及時發現用戶端壓力、溫度變化，能直觀得到流量計運行負荷情況，優化表具與用量的匹配程度，實現精準計量。
3.3 用氣分析準確
管理系統根據用戶名稱、區域、時段等查詢條件對流量計數據分類統計，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律。通過對遠傳數據的整理挖掘，科學預測需求量，實現氣源科學調度，為冬季調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施，掌握用戶生產信息，方便發現漏氣、表具卡死、遠傳設備故障等問題，保證安全穩定供氣。
3.4 故障處理及時高效
智能遠傳管理系統依靠對流量計的監控，對讀數變小、未上傳數據、電壓不足、信號弱等異常狀況設置15種報警參數。當達到報警條件時，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，輸出統計報表，方便共性問題的改進。系統后期可進行二次開發，通過APP將流量計運行參數在手機端顯示，并將故障信息以工單形式發至責任人，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、維護任務按照500臺流量計/月設置，較原人工抄表減少人工40%左右，節約了該部分勞動力成本。而且將人員從簡單重復的抄表工作中解放出來，轉向客戶關系維護、市場調查、數據分析、故障處理等，提高了工商用戶的服務質量，為公司發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）流量計積算儀數據輸出模塊故障21臺，占41.18%。
（2）采集器問題，無法上傳信息18臺，占35.29%。
（3）RMS系統解析錯誤，數據與現場表數不符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試，完善RMS系統，數據采集上傳穩定后方予以驗收。
4 結 論
要充分發揮智能遠傳的作用，燃氣企業還需加強員工培訓，提高技能素養，掌握遠傳設備原理和故障處理方法。各遠傳設備及流量計廠家要從產品供應商向計量服務提供商轉變，在準確計量的基礎上，提高產品智能化水平，不斷優化系統功能，提供更及時的售后服務。
依靠科技進步，推進精細化管理是企業發展的必經之路，合肥燃氣集團以積極探索的態度，推進工商流量計智能遠傳應用，建立RMIS管理平臺實現各廠家遠傳數據的統一管理，提高了抄表的自動化程度，節約了勞動力投入，實現了準確及時結算，細化生產調度信息收集，開展用氣大數據分析，探索出一條適合工商流量計的智能遠傳模式。
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