合肥燃氣集團工商流量計智能遠傳應用實踐
發(fā)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(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，管道供應量難以與之匹配，市場的轉(zhuǎn)入供不應求的階段。為應對氣源短缺，落實冬供調(diào)峰預案，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(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)?？紤]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，通過付費服務實現(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）。
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(xiàn)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(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系統(tǒng)（CIS）進行數(shù)據(jù)交換。為適應信息化管理需求，合肥燃氣開發(fā)建設智能遠傳表統(tǒng)一業(yè)務管理平臺（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。
?。?）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。現(xiàn)場安裝的設備整體應為本安設計，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，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，科學預測需求量，實現(xiàn)氣源科學調(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置15種報警參數(shù)。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(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(jié)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(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：
?。?）流量計積算儀數(shù)據(jù)輸出模塊故障21臺，占41.18%。
?。?）采集器問題，無法上傳信息18臺，占35.29%。
?。?）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，提高技能素養(yǎng)，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(chǎn)品供應商向計量服務提供商轉(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。
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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