天津滨燃管网建设有限公司 天津 300451
摘要：本文首先介绍了抄表系统现状，然后介绍了自动抄表系统的构成，最后介绍了各类用户自动抄表模式。
关键词：自动抄表；燃气收费系统；应用
一、前言
燃气的管理、收费一直是燃气公司关注的焦点问题，各式各样的收费产品层出不穷。由于受到包括建筑、环境等多方面的条件限制，燃气挂表的户外还不是太普及，带来了诸多的不便，自动抄表在收费系统中就能够解决这些问题。
二、抄表系统现状
1、机械表手工抄表
燃气表采用机械式燃气表，机械式燃气表安装在户外和户内情况都有，抄表人员采取上门抄表记录的方式，然后回到燃气集团将记录的数据汇总在一起，计算燃气费用。这期间的所有操作都由人工介入，很容易出现数据不准情况，工作量大。如果燃气用户数超过五千户，采用手工准确及时处理每个月燃气数据成了一项艰巨的任务，而且人工成本随户数的增加而加大。但是机械表可靠性高，投资少，继续使用机械表无需改装管道和表具，能为企业节约大量费用。
2、IC卡自动售气
IC卡燃气表即IC卡膜式智能型燃气表的简称。它是以膜式燃气表为基表，加装电子控制器所组成的一种具有预付费功能的燃气计量装置。其控制器由传感器、执行机构、IC卡燃气表座、存储器、提示装置组成。
用户交款后，所购气量数据被写入卡中。用户再将IC卡插入燃气表上的控制器内，卡上气量数据自动清除，卡即可取出。燃气表内存的气量，用气时自动扣减。
IC卡燃气表最大问题是燃气表电池耗尽后对燃气失去控制问题，虽然可以采用稽查办法对可疑用户进行排查，但是这个只能作为辅助手段。此外，IC预付费燃气表预存的是气量，用户实际使用了多少，燃气公司无法获知，因此，就会在公司账面上存有巨大的沉淀资金，而账务处理上，这笔沉淀资金里有多少是利润、多少是应付账款，从理论上永远无法清晰地计算。IC卡预付费燃气表是以气量为单位的，如果燃气价格调整，用户预存的气量对燃气公司来说就是价差损失，用户也会有意“囤积”燃气。
3、小区远程自动集中抄表
这个阶段，要求每户都安装直读表计（包括采集终端），然后通过某种方式连接到小区的集中器上，最后由集中器将数据上传到燃气公司服务器，达到实时监控和数据采集的要求。
三、自动抄表系统的构成
1、自动抄表系统的组成
燃气收费系统中，自动抄表系统将会得到广泛使用，数据信息在以下几个部门和设备之间传递：燃气表、集中器（或手持抄表器）、燃气公司的数据管理中心、燃气公司的数据服务器、燃气公司的操作终端和银行。
2、适于自动抄表的燃气表
①按输出信号方式分类
a.输出脉冲式
将代表燃气流量的机械字轮转动转换为脉冲信号，供数字电路采集。特点：燃气表向外部采集器输出脉冲时，匹配不当或遇到干扰均会多计或少计，且误差一直累计，不会修正；燃气表向内部采集电路输出脉冲，可靠性就会大大加强。
b.字轮编码式
字轮编码式燃气表是在燃气表的机械计数器上，即字轮0～9每一位数字轮上都安装多只光电传感器，这些传感器通过组合编码将相应的10个数字（0～9）对应传出，以数字信号形式通过有线或无线的方式传递给集中器或手持抄表器。
特点：能直接读出用气量数据，读出的数据与数码轮上表示的数据完全一致；不受外界干扰，价格相对便宜。但是它存在临界问题：因数码轮之间存在进位间隙，当数码轮发生进位时，特别是发生多位同时进位时，会产生数码轮数字排列不在一条水平直线上的现象，必须通过程序判断数值的真实性，但是随着字轮的继续运转，数码轮的位置会自动校正，即使先前出现偏差，之后也会纠正。
②按接口种类分类
a.脉冲传输接口
发送和接收方波脉冲信号。特点：电平、脉冲宽度以及占空比都需匹配好，否则将会出现严重的传递误差，抗干扰和功耗也是要考虑的重要因素。
b.红外通信接口
在燃气表上安装红外通信接口，红外通信的实质是对二进制数字信号进行调制与解调，利用红外信道进行传输，红外通信接口就是针对红外信道的调制解调器。红外线信号最大传输距离可达八米。特点：传输距离短，抗污能力差。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆
c.无线短波数字接口
在燃气表上安装无线短波数字接口，实现短距离微功率无线通信技术。
d.RS485/232通信接口
智能燃气表通常具备RS485或RS232接口，通过敷设专线实现数字信号传递。特点：传递安全可靠；必须敷设专线，不适合老用户的改造。
e.图像传输接口
图像传输接口是在燃气表机械字轮显示窗外面加上一个小型摄像头，将字轮显示数值拍摄成图像，将图像信号传给微机，再经过图像转化，转化为数字信号。优点：图像扫描式远传表读取数据直观、可靠，完全与数码轮数字一致，避免发生纠纷。缺点：由于传递的是图像，其传送的数据量大，传输时间长，价廉物美的16位单片机不能胜任此项工作，必须使用价格较高的微型计算机，成本高。
3、集中器
集中器是一个以单片机为中心的小型处理系统，采用微处理设计，内置通信模块。负责接受从管理中心发来的各种指令，经判断后发送至对应的采集器中；收集采集器上传的数据并发送至管理中心；具有协议检查功能，用来判断集中器和上位机之间通信所采用的协议是否相同；校时功能，管理中心可定时对集中器自动校时，以保证集中器时间准确，同时集中器可对所管理的燃气表统一校时，以确保时间一致。
①固定的集中器
从采集器到集中器通过有线方式，如有线宽带方式、电力载波方式和RS485总线方式、RS232总线方式。
②移动的集中器（手持抄表器）
从采集器到集中器通过无线方式，如无线短波方式和红外方式（也称光电方式）。
③具备路由器功能的集中器
在高层居民用户中，各层间通过接力式的路由方式将数据集中至集中器或采集器。一般通过GPRS传送数据时，该装置安装于楼房的顶层；通过手持抄表器采集数据时，该装置安装于楼房的一层。此种方式克服了点对点采集方式受传输距离的影响。
4、燃气公司数据管理中心
燃气公司数据管理中心是远程智能抄表和安全监控系统的中心，承担整个系统的管理，包括燃气表数据抄录、燃气表通断电控制等，具体包括档案管理、集中器管理、上传数据的管理和控制数据抄录、阀门开关等管理功能。
5、数据服务器
将所有燃气表的信息，包括燃气表所属单位名称或户主姓名、地址、燃气表种类、燃气表型号、费率、序列号、安装时间等档案数据输入至数据服务器。由数据管理中心采集上来的大量实时记录数据也源源不断地输入到数据服务器。
6、操作终端
通过专线实现与数据服务器、数据管理中心连接，完成自动抄表中的各项操作（如数据传递、查询、控制、报表绘制等），分为数据库操作管理和控制管理。数据库操作管理主要包括数据查询、数据维护、表具故障白检。控制管理主要包括管理中心执行数据抄录和通断气操作控制，对集中器下的所有燃气表进行抄录，抄录燃气表表底、时间及状态，也可实时抄录单表数据，并可通过控制燃气表阀门控制燃气供应。
四、各类用户自动抄表模式
1、居民用户
特点：用户数量大，单个用户的用气量少。普通居民用户数量十分庞大，集中分布，其耗气量不超过4m3/h。
2、商业、采暖用户
特点：商业用户主要包括酒店、餐厅等，常年用气，用户分散，流量通常在500m3/h以下。采暖、制冷用户主要是季节性用气大户，而且在采暖、制冷期实行不同的燃气价格机制，流量通常为500～5000m3/h。此类用户的数量比居民用户少得多，但用气量却远大于居民用户。
3、集中供热、发电、工业等大用户
特点：集中供热、发电、工业用户一般用气量很大，用户数量少，其设备是否能安全可靠运行关系重大，流量通常在5000m3/h以上，而且用气有一定的规律，资金充足。
五、结束语
自动抄表技术在燃气收费系统的应用能够很好的解决燃气抄表的难题，而且可以控制用户交费，如果出现用户恶意欠费，可以通过手持抄表器关闭用户阀门，这样也解决了收费难问题。其技术在今后的发展能够更加广泛的应用。
参考文献：
[1]姜开山，胡波，马立元，等.GPRS远程抄表系统应用实践[M].北京：中国电力出版社，2010.
论文作者:刘已霄
论文发表刊物:《基层建设》2015年12期
论文发表时间:2016/11/17
标签：集中器论文; 数据论文; 燃气论文; 燃气表论文; 用户论文; 抄表论文; 方式论文; 《基层建设》2015年12期论文;