无线远程燃气表在居民用户上的应用和探讨

无线远程燃气表在居民用户上的应用和探讨
发布时间：2021-12-29T07:34:47.095Z 来源：《防护工程》2021年23期作者：黄智勇
[导读] 一直以来，入户抄表难、抄表门锁率高、供销差统计不准确等问题困扰着燃气公司，随着城镇居民燃气用量需求的上升，进一步加大了燃气抄表与费用结算的工作量，传统抄表模式已经无法满足现代化、便捷化、智能化的生活需求。

为此，燃气公司不断加大研发力度，实现从有限远传到无限远传至物联表的应用，极大地促进了远传表技术的发展，抄表质量和服务功效显著提升，居民用户管理和安全使用特性得到有效保障。

基于此，文章深入探讨无线远程燃气表在居民用户上的应用，以使燃气表管理更好的服务于居民用户。

黄智勇
平昌县产品质量检定检验中心四川巴中636400
摘要：一直以来，入户抄表难、抄表门锁率高、供销差统计不准确等问题困扰着燃气公司，随着城镇居民燃气用量需求的上升，进一步加大了燃气抄表与费用结算的工作量，传统抄表模式已经无法满足现代化、便捷化、智能化的生活需求。

为此，燃气公司不断加大研发力度，实现从有限远传到无限远传至物联表的应用，极大地促进了远传表技术的发展，抄表质量和服务功效显著提升，居民用户管理和安全使用特性得到有效保障。

基于此，文章深入探讨无线远程燃气表在居民用户上的应用，以使燃气表管理更好的服务于居民用户。

关键词：无线远程燃气表；居民用户；实际应用
无线远程信息技术是燃气表智能化发展的关键技术，在发达国家有着十分普遍的应用，我国智能燃气表起步较晚，且疆域广阔、用户数量庞大，发展难度较大，但随着无线通信技术的不断进步，通信传输距离、传输实时性和传输速率快速提升，智能燃气表已经进入远程服务之中，燃气表管理与终端服务更加便捷。

1 应用无线远程燃气表的意义
在居民用户上应用无线远程燃气表能够实现计量、收费、购气、查询、监测、报警等功能，能够实现远距离稳定传输，功耗低且使用安全性高，能够显著提升抄表数据准确率、基本实现工效全覆盖、基本实现工效全覆盖、降低人工成本、提高燃气公司经济效益，数据显示，使用无线远程燃气表后，表具抄见率和准确率均为 99%以上，是人工抄表结算无法比拟的，对无线远程燃气表管理意义重大[1]。

2 无线远程燃气表的应用优势
无线远程燃气表主要包含有线远程智能燃气表和无线远程智能燃气表两个大类。

是在普通燃气表上加装了无线远程功能的智能燃气表。

其应用优势在于：一是监管方便。

无线远程燃气表工作时实时处于监测状态，可通过网络有效监控表的运行情况，及时主动发现和排除故障。

二是付费灵活。

用户可通过银行、充值卡、网络等多种方式进行缴费。

三是实时调价。

无线远程燃气表可根据燃气公司的需求，对燃气表进行实时调价。

四是阶梯收费。

支持用户在特定时期根据累计用气量的不同，有不同的收费标准。

五是阀门控制。

真正实现远程发送指令控制阀门的开启与关闭功能，切实解决面对面操作的麻烦。

3 无线远程燃气表在居民用户上的应用
无线远程燃气表是将燃气表计量数据利用短距离无线网络传输至电子数据采集器或者集中器的一种技术，一般使用调制解调通信技术，如斯频移键控（GFSK）技术、LoRa 扩频技术及 NB-LoT 通信技术，主要硬件设备有普通皮膜燃气表、光电直读计数器、中央处理器、无线通信模块、中继器、集中器等，尤其中继器的安装，极大地提高了抄表成功率和质量，确保高效高质地完成数据采集任务[2]。

3.1无线手持机抄表
在居民用户无线远程燃气表实际安装地点所处网络中，燃气表可通过自身安装的通信模块与采集器进行无线通信，无数手持机可与各个采集器相互通信，将采集器中收集存储的数据下载至手持机中，这种技术仅仅是将有限抄表技术转换为无线通信技术，依然以人工作业为主，完成数据下载、上传、对接等工作。

3.2GFSK 远程集中抄表
GFSK 技术，也称高斯频移键控技术，能够在确保恒定幅频的原则下，改变滤波器的信号频率，将燃气表终端信号调制为数字信号，用集中器替代手持机，有效改善了无线手持机抄表，降低了人工成本。

该系统主要由数据采集器、数据集中器、无线远程燃气表组成，具体操作原理如下：集中器的通信模块中安装有 GFSK 调制调解器，能够接 GFSK 技术信号并将其转换为 GPRS 信号；采用 GFSK 技术的燃气表安装有相应控制模块和通信模块，其中通信模块中包含 GFSK 调制调解器，通过调制器可以将仪表端的数字信号调制为模拟信号发送
至中继器，中继器将信号采集放大后发送至集中器，集中器将接收到的模拟信号调制为 GPRS 信号传输至基站，最终传输至网络中（见图1）。

图 1 GFSK 远程集中抄表原理图
在这其中，无线远程燃气表和数据采集器之间采用短距离通信网络，数据采集器之间采用电力载波通信或无线网络通信，集中器与后台系统管理采用 GPRS 通信。

对这一技术优缺点分析可知，该技术传输距离较近，穿墙能力较弱，在障碍物较多或者建筑密集区域，需要适当设置中继器，以扩大信号，提高信号传输质量。

3.3LoRa 远程集中抄表
LoRa 技术是一种专用于无线电调制解调的技术，涉及数字处理技术、数字扩频技术、前向纠错编码技术等多种先进技术优势，在同等功耗下，相较于 GFSK 技术无需中继器就能获得更远通信距离，安全性和抗干扰性也更强。

LoRa 远程集中抄表系统具有计量、收费、购气、查询、监测和报警等功能，通常由无线智能燃气表和数据集中器构成，主要在无线智能燃气表上安装控制模块、响应模块与流量信息通信模块，可以直接将模块中的数据信息传输中集中器中，再传输至基站和 internet 网络中，具有十分明显的优势[3]。

但是，LoRa 射频芯片成本较高，特别是短信表，在一定程度上制约了该无线远程燃气表的推广与应用。

3.4NB-LoT 物联表系统抄表
NB-LoT（Narrow Band Internet of Things）技术，是基于蜂窝的窄带物联网技术，是在传统无线通信技术的发展与升级，具有广覆盖、强连接力、低功耗、低模块成本和电池使用寿命长的特点，在城市燃气领域发挥着重要作用，有效解决了以往无线远程燃气表的难题，具有双向实时通讯、实时监测、实时调价、实现阶梯气价、网上购气与远程监测报警的功能。

该技术中，无线远程燃气表需要安装终端控制模块和网关，利用外接天线将燃气流量、燃气温度、压力信息等集中收集，利用电信运营商传感网络通信平台将燃气表收集到的数据信息上传，并接收燃气公司后台系统下发的控制信息，包括安全阀门、充值信息和锁定信息等。

在这其中，NB-LoT 基站能够对这些无线资源进行有效管理，包括防止非法设备接入、验证设备是否具有访问权限、加密并上传数据等，实现与服务器的信息交互，为无线远程燃气表居民用户管理提供便利。

4 结束语
综上所述，随着我国电子信息网络与网络技术的发展，我国燃气表无线远程服务与智能化管理将成为主要发展趋势，这离不开相关通信技术的支持，还需要有更加成熟的数据安全与网络功能，能够与无线远程燃气表无缝衔接，提高抄表效率和质量，降低企业人工成本和服务管理成本，提供企业经济效益，提高居民用户生活质量。

参考文献
[1]李光昊. 燃气表远程无线抄表和控制系统的应用研究[J]. 数字化用户, 2018, 024(018):29,155.
[2]胡莽. NB-IoT 无线远传智能燃气表的设计与研究[C]// 中国燃气运营与安全研讨会(第十届)暨中国土木工程学会燃气分会 2019 年学术年会论文集(中册). 中国土木工程学会; 《煤气与热力》杂志社有限公司, 2019.
[3]张军 , 潘晓阳 , 卫静美, 等 . 一种无线远传模式燃气表 :, CN210833717U[P]. 2020.。