物联网智能燃气解决方案.docx

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物联网智能燃气解决方案

一、 系统方案 4

1. 技术路线 4

2. 系统架构 4

二、 方案特点 5

1. 运营管理 5

2. 实时监控 5

3. 报警功能 5

4. 大数据分析 5

5. 技术优势 6

三、 方案优势 7

1. 信号稳定覆盖范围广 7

2. 大数据分析与预测 7

3. 实时监控 7

4. 阶梯气价 7

5. 报警设置与异常判定 8

实时互动 8

6. 支持机械表的在线抄表 8

7. 数据安全可靠 8

8. 表具特性 9

四、 物联网燃气表技术说明 10

1. 技术标准 10

2. 结构原理 10

3. 技术特点 11

3.1 内外磁钢传动 11

3.2 板载采样 11

3.3 唯一标示 11

3.4 高精度的实时时钟 11

3.5 通讯性能稳定可靠 12

3.6 防潮保护 12

3.7 数据安全可靠 12

3.8 低功耗 12

4. 主要参数 12

5. 主要功能 15

5.1 数据采集 15

5.2 数据上传方式 15

5.3 防反接、防逆流 15

5.4 远程关阀 15

5.5 远程开阀 15

5.6 防死阀 16

5.7 阶梯气价与调价 16

5.1 余量不足报警 16

5.9 液晶显示 16

5.10 双电源供电系统 16

5.11 电池监控 17

5.12 历史数据保存 17

5.13 获取指定月份的数据 17

5.14 在线配置通信参数 17

5.15 在线配置数据上传时间 17

5.16 上电发送数据 18

5.17 几天上传数据不成功关阀 18

5.18 几天不用气关阀 18

5.19 防泄漏 18

5.20 内部时钟网络校时 18

5.21 数据保护 18

5.22 数据安全 18

18/18

一、系统方案

1.技术路线

通过采用稳定可靠的移动（移动、联通、电信）无线网络平台能够实现燃气表端数据直接传送到后台管理服务中心，实现远程阀门控制、用气状态监控、阶梯气价实时调整以及数据分析，异常报警等功能。

结合手机APP软件可以完成远程充值、实时互动等功能，为燃气公司的燃气运营数据预测提供了可靠的数据依据。

2.系统架构

系统由物联网燃气表、燃气运营云平台等组成，在日常使用过程中，物联网智能燃气表每天自动把计量与表的运行状态（电池电量、阀门状态、恶意对表具攻击等）信息，通过自带的

GPRS/CDMA模块利用移动互联网直接发送给云平台，云平台收到数据后将返回一个应答数据，从而能够实现双向通讯。

用户可以通过移动APP、便利店、网上银行进行实时网络充值，同时用户通过移动APP可以与燃气公司做到实时互动。

后台系统通过每天自动的数据收集将为燃气使用的供销差和用气数据预测以及异常情况报警提供准确的数据依据，系统架构如下图所示。

二、方案特点

1.运营管理

u系统自动完成抄表、收费、报表生成等业务，降低燃气公司的运营成本投入，提高智能化管理水平

u可灵活的选择预付费或后付费缴费模式

u采用金额结算，支持阶梯气价（4阶5价），能够方便快捷的实现阶梯气价的调整

u支持多种付费方式：

网上付费，营业厅付费，移动付费（微信、支付宝、银联）

u最终用户通过手机APP能够及时了解家庭的用气信息，同时可与燃气公司实时互动

u具备丰富的报表功能，支持个性化定制需求

2.实时监控

u能够对燃气表进行实时监控，掌控表具的计量信息与运行状态

u可远程阀门控制

3.报警功能

u支持多种报警方式：

系统报警提示，短信报警功能等

u能够与燃气泄漏报警器进行联动，保证燃气用气安全，并将报警信息及时的发送到数据服务中心，数据服务中心通过短信平台及时提醒用户

u表端异常实时报警，如阀门直通、电量不足、燃气泄漏等

4.大数据分析

u能够及时准确的提供燃气表的相关数据，为供销差统计分析提供数据基础

u按照不同的筛选条件（地区、时间段、用气类型等），获取相应的用气数据报表

u支持大数据处理，可轻易实现各种数据的对比，以及数据的深度挖掘

5.技术优势

u专用的传输通道（物联网号），保证了数据安全和通信可靠性

u信号覆盖范围广并非常稳定，抄表不再受距离的限制，一次抄表成功率＞98.8%

u表具具备防逆转、防逆通气功能

u表具符合IP65防护等级，并且具有宽温工作范围（-25℃～+55℃）

u系统采用B/S架构，方便维护与升级

u支持大并发处理，单台数据采集服务器同时并发处理2万台表，可以保证600万台表的通信、结算及日常运营管理

u数据安全保障：

本地独立服务器备份，异地容灾备份；磁阵存储技术，硬盘坏了数据也不会丢失；加密机存储技术，数据加密存储，数据被盗也无法查看明文信息；服务器监控技术，应用和服务器宕机监控，故障报警通知，及时处理

三、方案优势

1.信号稳定覆盖范围广

物联网系统采用的是移动公网（移动、电信、联通），信号非常稳定且覆盖范围广，使得抄表、监控等远程操作非常稳定可靠且不受距离的限制。

随着运营行业的发展，流量资费已经越来越低，已经完全具备应用到公共事业数据传输的可行性。

物联网系统使用公网流量的方式来实现“表端”到“服务器端”的“端到端”的直接通信：

简单、稳定、可靠。

端对端的模式没有第三方环节使得通信更加稳定可靠。

2.大数据分析与预测

物联网系统根据用气属性每天都会统计用气信息，可做到用气数据实时掌握！

按照客户类型、管辖关系的消费量分析；按照价格的能源流向分析；按照时段的能源需求分布统计。

通过按照时间、区域、类型可检索分析客户的数量、比例、增长率、衰退率了解和预测趋势走向、为未来提供决策参考。

通过时间维度查看以客户类型、区域关系查看客户的消费量统计以及同期对比情况。

3.实时监控

表具会主动的把表具的计量信息（每天的用气量）表状态信息（电量状态、阀门状态、信号质量）等上传到后台系统以达到监控的效果

4.阶梯气价

物联网系统采用的是“后台预付”的模式，结算的过程与表具分离（类似于手机的消费模式，话费是后台系统扣除的与手机无关）。

表具主动的把每天的用气量上传到后台系统，后台系统根据现行的阶梯气价的价格体系进行结算。

在此模式下工作人员通过简单的系统设置就可以实现阶梯气价的多种方案，同时调价工作变得异常简单只需要修改系统上的数据就即可与表具无关；系统还支持批量调价与单台设备的调价。

在表具与结算功能的分离得情况下，用户再也不用担心因表具功能考虑不周而造成的不能满足后期复杂多变的阶梯气价的情况，如果价格体系发生了巨变，则只需要升级后台程序即可。

5.报警设置与异常判定

表具上传表具的运行状态后，后台系统就可以通过报警条件的设置自动的产生报警信息，比如余量不足、电量不足、泄露报警（与泄露报警器联动）、用气异常等。

这些报警信息还可以与短信平台、微信平台等移动平台结合及时的推送给用户，图7是后台报警信息参数设置界面。

表具上传的报警信息量是巨大的，人工逐台的查看并判断异常情况已不现实，物联系统的后台系统已经对异常情况进行了统计分类（阀门异常、电量异常、用气异常等），你只需要设置筛选条件如：

小区、时间段、表具类型、用气类型、异常分类等条件后，系统会自动生成报表以供查看，报表都可以以EXCEL的方式导出方便后续处理。

实时互动

基于云客服平台帮助燃气企业低成本、快捷地建立多渠道全业务客户服务中心。

支持电话、微信、支付宝服务窗、掌厅、网厅、微博等主流渠道。

用户可经由上述渠道，便捷的实现与燃气公司的业务互动。

用户通过移动APP或微信平台可以远程缴费、用气信息查询、阶梯气价执行情况查询、故障报修等功能。

燃气公司通过移动APP或微信公众号实现基于知识库的自动服务应答，减少人工客服量，节省成本，提高效率。

同时，云客服平台针对燃气公司，可以解决欠费查询、费用缴纳、预存、代扣、自报表读数等客户服务，以及欠费催缴等各类信息推送，节省客服总体成本，有效引流聚集客户量。

6.支持机械表的在线抄表

云客服系统支持普通机械表的用户在线拍照抄表，缴费，节省了燃气公司的抄表投入、方便用户缴费、免打扰！

7.数据安全可靠

采用了64位的动态加密算法（DES），数据在传输过程中，传输数据包完整可靠保密性强，

保证了数据的安全可靠。

8.表具特性

防护等级：

采用迷宫式设计满足IP65等级；

供电方式：

采用内部1节锂电、外部4节碱性电池的双电源供电方式，碱性电池使用寿命>12个月（每天上传一次数据）、锂电池使用寿命>10年，用户可自行更换碱性电池；

防泄漏：

可以与燃气泄漏报警器联动，当接受到报警器泄漏信号时会立即关闭阀门，并执行联网操作把报警信息直接上传到后台系统；

防反接、防逆流：

采用专利技术，当表计反接或出现逆流的情况下，气源会自动切断而与阀门是否开启无关从而实现防反接、防逆流的功能；

通信号段：

采用移动的专用物联网号段（M2M），13位号码与手机使用的号段分离，保证通信的安全与带宽。

阀门控制模块

实时时钟

电源管理

报警器接口

数据存储

功能按钮

四、物联网燃气表技术说明

1.技术标准

※膜式燃气表国家标准 GB/T6968-2011《膜式燃气表》

※中华人民共和国国家计量检定规程JJG577-2012《膜式煤气表检定规程》

※中华人民共和国国家计量技术规范JJF1354-2012《膜式燃气表型式评价大纲》

※JG/T162-2009《住宅远传抄表系统》

※CJ/T188-2004《户用计量仪表数据传输技术条件》

※Q/JK008-2014《无线远传膜式燃气表》

2.结构原理

中央控制器

液晶显示

计量采样模块

移动通讯模块

物联网燃气表的控制器主要由数据采集、液晶显示、阀门控制、移动通讯模块（GPRS）、实时时钟、电源管理模块、报警器接口、功能按钮等模块组成，如下图所示。

3.技术特点

3.1内外磁钢传动

采用永久性磁性材料，永不退磁并保证足够的传递扭矩，确保磁性传动的长久性和可靠性。

3.2板载采样

在行业第一个采用板载取样技术，完全脱离数码轮加工与防护工艺，将取样取件放置在线路板上，提高了产品质量和生产自动水平，并且由于板载取样结构更加精密，区域缩小，对于外部磁干扰检测能力有明显的增强。

3.3唯一标示

根据既定的条码规则，每个燃气表出厂后都会有唯一ID的编号，确保了燃气表的抄表正常，方便用户建立管理档案。

3.4高精度的实时时钟

控制器的内部配备了高精度的实时时钟，能够准确的实现万年历计算，为历史数据和准确的控制数据传输提供了基础。

3.5通讯性能稳定可靠

采用高品质的移动通讯模块，通过中国移动、中国联通、中国电信等公共通信网络，利用数据方式（GPRS/CDMA2000/WCDMA）确保了数据的可靠稳定的传输。

3.6防潮保护

基表与塑料壳底座和塑料壳底座与塑料上壳体之间均采用了迷宫式的设计，大大提高了防水/防尘的等级，可达到IP65。

3.7数据安全可靠

采用了64位的动态加密算法（DES），数据在传输过程中，数据包完整可靠保密性强，保证了数据的安全可靠。

3.8低功耗

各元器件均采用了超低功耗的产品，保证电池的使用寿命。

4.主要参数

公称流量

m³/h

1.6

2.5

4

最大流量

m³/h

2.5

4

6

最小流量

m³/h

0.016

0.