家用智能燃气表的应用及其探讨

黄晓明 王民越

摘要：随着人们生活水平和生活质量的提高，现代家庭对智能产品的需求将推动智能燃气表向安全、可靠性和智能便利。

关键词：智能化;燃气表;安全;可靠

燃气表是燃气系统的重要组成部分，对燃气企业的安全运行、服务质量和经济效益有很大的影响。随着经济社会的发展和天然气阶梯价格政策的实施，新时期燃气企业面临的问题，如分户抄表、安检、监管、价格调整、结算和事故，日益突出。燃气计量仪表作为采集燃气数据的终端设备，是燃气企业实现智能化管理的前提，也是进一步实现大数据服务的关键。传统的燃气表显然不能满足这样的要求。跨界合作应运而生，借助通信技术和物联网技术，燃气表在智能化的道路上走得越来越远。

1、智能燃气表概述

目前国内的智能燃气表主要有卡式智能燃气表和远传燃气表。通常智能燃气表由膜式基表、控制阀组成、智能控制模块构成，膜式基表负责耗气量的测量，智能控制模块负责完成充气、抄表、开关阀控制等相关功能。

2、卡式燃气表

根据购气卡的类型不同，卡式燃气表可分为IC卡表、CPU卡表和射频卡表。各种卡式燃气表经过不断地实践和改进，具备的功能也越来越完善：（1）密钥验证功能;（2）“先购后用”的预付费功能;（3）报警气量提醒功能;（4）欠费关阀控制功能;（5）补气验证功能;（6）非法卡识别功能。这些功能不但使卡式燃气表实现了不用入户而用户自动缴费，而且使表具本身具有较高的使用安全性，同时可有效避免用户欠费。

2.1 IC卡燃气表特点：

剩余气量不足、电池欠压等信息以中文提示，界面直观;具有多功能按钮，可实现按钮查询、故障开阀、透支和充值功能;该表传感器计量计数较为准确，避免燃气计量损失;传感器故障检查，异常信息记录及反馈;可选的月累计用气量统计功能;数据存取经过多重认证，具有防高压静电设计，安全可靠;静态功耗低，电池使用寿命长，可达一年半以上;控制模块密封性能好，可避免厨房水气，油烟的影响;上下外壳之间涂胶后用一条完整的不锈钢封圈铆压连接，燃气表能承受75kgPa的高压密封性检测。

2.2 CPU卡智能燃气表特点：

G1.6、G2.5、G4.0型智能（CPU卡）燃气表由微处理器控制电路、阀门、传感装置、燃气表、CPU卡等组成;产品设计工艺结构合理，性能安全可靠，是一种数据传输和安全性极高的智能卡燃气表，CPU卡具有金融卡的功能;智能燃气表除了具备计量计费功能外，它还具有存储备用气量、记录用气情况、各种功能状态显示和声音提示、限制燃气超流量、燃气泄漏报警（选配件）等智能管理和安全防范功能;用户首次使用ICRB型智能（CPU卡）燃气表，须由燃气公司办理相关用气手续，在指定银行办理银行金融卡（CPU卡）手续后，在指定银行预购燃气，随购随用。

2.3射频卡智能燃气表特点：

射频卡智能燃气表是在膜式燃气表基表的基础上，加装新型电控阀门、微计算机控制部分以及射频卡操作系统，采用射频卡做媒介，在售气管理系统与预付费燃气表之间传递数据，从而实现预付费功能和对使用气量的计量功能，界面直观显示剩余气量等信息，并具有多功能按钮，可实现按钮查询、故障开阀、透支和充值功能;该表在运行过程中对可能发生的各种故障进行报警、记录、故障信息显示并进行相应处理。而且封性能好，可避免厨房水气，油烟的影响;所以较为安全可靠。

3、远传燃气表

当前在远传燃气表技术领域比较成熟的方案主要为四层结构。①无线远传燃气表终端。即用户家中的计量计费仪表，除了計量燃气使用量、使用费用及对燃气使用的控制外，还负责把燃气使用情况的一些重要数据上传给数据采集器，并接收下载数据采集器传输来的数据。②数据采集器（协调器）。负责一定范围内无线远传燃气表终端的数据下载及上传，并将各终端分别上传的数据集中上传到其上层（数据集中器）。③数据集中器（路由器）。负责一定范围内数据采集器的数据下载及上传，并将各采集器分别上传的数据集中上传到其上层（服务器）。④数据服务器。数据服务器也是整套系统的最上层建筑，负责所有上传及下载数据的维护、管理。其中无线远传燃气表终端、数据采集器及数据集中器之间的通信采用免费的无线电超标频段，这样就降低了整套系统的运营成本。而集中器与服务器之间的数据传输属于远距离传输，对数据传输的可靠性提出了更高的要求。从而传输方式选择了GPRS，虽然运营的过程中会产生一些费用，但也减少了设备维护的费用，并且提高了数据传输的可靠性。

无线通信技术在燃气表上的应用，使得抄表、收费、统计、监控等功能智能化，并且进一步扩展了火灾、地震、燃气泄漏、烟雾等灾害的预警功能，解决了燃气管理部门所迫切关心的问题，推动了燃气表行业的发展。

4、总结与展望

尽管在技术上，智能燃气仪表已经实现了越来越多的功能，但目前我国燃气仪表的市场依然被大多数中低端的普通膜式表和IC卡表占据。虽然旧燃气表更换成智能表的需求潜力巨大，但对燃气公司而言，大范围更换燃气表需要大量资金投入，燃气表全面升级尚需时日。在现阶段，我国多种燃气表并存的现状依然要延续下去。

随着电子信息技术及网络技术的发展，燃气表的智能化和远程管理及服务成为燃气表发展的主要方向，这离不开远程通信技术的支撑，远程通信技术的发展水平直接决定燃气表的智能化和远程管理及服务的实现效果。

可以预见，未来智能燃气表将在数据高效、实时、准确传输，信息安全，能量供给，技术标准等方面持续发力。未来的智能燃气仪表将具有以下特征：（1）有更加成熟的数据安全和网络功能，可实现实时、双向传输，具有在线自校准的能力。（2）和国际接轨，不但有阶梯计价功能，还具有热值计量功能，为消费者和燃气公司提供一个公平的交易平台。3）能与智能（电）网无缝连接，电池只是起到辅助、备用的作用。（4）在兼容性方面，加入相应的入网协议，使燃气企业用一套控制管理系统可灵活使用各供应商供应的燃气表，提高燃气表选择灵活性及入网运行可靠性。

技术上的投入需要市场不断产出，为此，一方面，我们要紧紧抓住技术前沿，实现燃气仪表进一步智能化;另一方面，我们要不断的培育、开拓市场，争取从政策上、市场上推进智能燃气仪表的快速应用。

参考文献

[1]《民用智能燃气表通用技术要求》T/CGAS003-2017;

[2]《膜式燃气表》（GB/T6968-2011）;

[3]《无线远传膜式燃气表》（CJT503-2016）;

[4]《住宅远传抄表系统》（JG/T162-2009）。