燃气自动化检测管理系统初探

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摘要：本文从目前我国燃气管理现状出发，指出存在的问题于不足，针对这些问题，对燃气自动化检测管理系统的三个模块即现场监测子系统、数据抄收子系统、数据服务子系统子系统进行分析，推动燃气自动化检测管理系统进一步完善。

关键词：燃气；自动化；检测管理系统

作为燃气企业对管网运行实现自动化调度，对现场采集的各种数据进行在线分析，对管网现行运行状况给予准确评价，实时给出优化调度方案，及时地对管网各相关设备、设施进行调整，使管网运行随时处于最佳运行状态，达到安全平稳供气目的。要完成上述任务，就必须有一套完整的数据采集、传输和实时控制系统，必须有一个基于计算机网络环境的“遥测、遥控、遥调、遥信”系统，即燃气自动化监测管理系统。

1.目前我国燃气管理现状及存在的问题

近几年我国部分城市实施的城网改造使管网结构得到了较大改善，提高了供气的可靠性，取得了很好的社会及经济效益。管网的安全情况、营销输差在管网改造后也有所好转，但是随着城市燃气用户的不断增加，管网的设施不断增多，以下矛盾日益突出：

1.1存在的问题

（1）管网管理的无序。城市管网结构复杂，然而很多公司仍然采用传统人工记录方法采集数据，无实时性，取样周期长、数据误差大，不能准确体现管网运行状况。不能实时对现场发生的异常状况及时

调度指挥，同时管网的安全，关系到老百姓的生命安全，由于城市改造不断扩大，对燃气管网的损坏越来越多，如何实时准确发现事故点？如何实时掌握燃气管网动态运行情况？变事故处理以预防为主，成了燃气行业必须解决的难题。

（2）不能实时掌握用户的用气情况和自身经营情况，即不知已更不知彼。由于终端用户的众多，传统管理方式下，企业只有在月末才能通过抄表得到用户的静态数据，无法实时掌握用户的用气和自身的经营情况，对于用户的供气量差错只能采取事后处理方式，过程中的损失即使发现，追补也很困难。

（3）整体输配调度困难。由于公司大多数配气站是由气矿管理因此整体调配难度较大。不能将这些相关设备数据及时纳入公司统一的数据库管理体系。

（4）输差管理的无奈。由于燃气用户按表收费，中间线路的气损由燃气公司承担，但是由于终端用户管线复杂，因此，产生了大量不明气损，漏洞出在哪里？气量在哪些线路上丢失？说不清道不明。特别是设备的配置是否合理，抄表数据是否真实可靠，是否有人为都成为了无法掌握的软肋。

（5）考核指标不能细化。现在的领导管理都是通过报表了解公司的生产经营情况，但报表数据缺乏实时可考核性，一旦出现差错也难以找到相关责任者，因此，必须在管理上下功夫，通用现代科技手段，对计量设备的实际用气状况进行监测、统计、计算与分析，从而管理，严格考核，堵塞漏洞，最终达到降损增效目的。

1.2理想的解决办法

第一个问题解决方案：可以通过在现场加装数据采集终端，实时的把现场运行异常状况和当前异常数据及时传送到公司调度中心和相关责任者手机上，进行及时的提示和报警。

第二个问题解决方案：(可以设置处理周期)对数据进行分析处理，得到用户负计量设备的工作状况，对带病工作计量设备和超负荷用户进行及时、有效的报警管避免造成经济损失。

第三个问题解决方案：通过将与我公司相关的结算表进行实时监测，统一将由重庆气矿代现场数据纳入到公司数据库，进行统一管理，以便进行实时数据分析管理和营销并且不影响气矿的正常管理。

第四个问题解决方案：由于系统所有节点的数据都实时上报到数据中心，并且数据具有同因而输差结果分析真实有效。

第五个问题解决方案：由于系统所有节点的数据都实时上报到数据中心，这些数据安全不可更改并可以进行同步分析，从而及时发现用气异常和营销报表的错误。

2.燃气自动化检测管理系统介绍

燃气自动化监测管理系统分为分现场监测子系统、数据抄收子系统、数据服务子系统三个模块。现场监测子系统和数据抄收子系统、数据抄收子系统和数据服务子系统之间均采用成熟的C/S结构。

2.1现场监测子系统

采用嵌入式系统技术，支持各种复杂的数据处理以及海量数据存储。嵌入式系统采用32位ARM7TDMI处理器，外扩NORFLASH，NANDFLASH，SDRAM等等外设，系统资源非常丰富，足以完成各种复杂的数据处理算法，系统采用专门针对FLASH芯片存储介质

的TFFS文件系统实现高可靠地数据存储。铁电存储器不需要定时更新，掉电后数据能够继续保存，速度快而且不容易写坏。

采用动态代码技术及动态扩展模块技术，支持所有的现场仪器仪表为了适应现场流量计及各种检测仪表设备的厂家型号各种各样的通讯以及数据采集接口，本终端采用了动态扩展模块技术来适应各种的物理接口，采用了动态代码技术来适应各种的通讯规约或转换算法，能够支持所有的仪器仪表的数据采集和现场仪器仪表设备的自动化管理。采用动态脚本技术支持远程维护及远程升级，为了支持未来的新型号的仪器仪表的数据采集，本终端实现了远程调试及远程升级功能。远程调试功能可以使得技术人员不需要在现场进行新仪器仪表的调试，只需坐在办公室即可完成远程调试工作。同时也可以使得技术人员不需要到终端现场就可以远程地升级终端的代码，使终端可以方便地适应各种新的功能需求。

具备完善可靠的故障自动诊断及自恢复能力。本终端具备自检能力，当发现现场测量单元以及设备自身异常时，系统可以实时地向监控中心报警，以通知相关负责人员尽快赶往现场处理。完全支持远程校时功能，可采集瞬时值，可统计总累积流量、日累积量、月累积量、最大值、最小值、平均值等各种数据。可存储12个月的历史月数据、90天的历史日数据。

支持随机抄收当前数据、抄收分钟数据、抄收冻结数据：支持多种多样的报警功能，包括:越上下界报警、停来电报警；支持各种远程通讯方式，支持GPRS、等无线通讯方式，ADSL、MODEM等有线通讯方式。

2.2数据抄收子系统

数据抄收子系统负责数据中心与终端系统的数据通讯，是整个数据中心的核心子系统，运行于系统后台，是其他子系统与终端进行远程实时通讯的桥梁。

现场终端设备首先向监控中心发送注册请求，数据抄收子系统从现场监测子系统中获取终端身份信息并进行判断，如果是合法的现场终端设备连接，则开辟一个数据通道用于后续数据通讯，否则便断开该连接。

当终端正常连接以后，现场终端便定时向监控中心上报实时数据(上报实时采集数据的时间间隔软件可以设置)，当数据抄收子系统收到数据包后首先对数据包进行完整性和正确性进行校验，如果完整且正确，便向终端回复确认数据包，然后把数据包提交给数据服务子系统。如果收到的数据包不完整或错误，便丢弃该包，现场终端设备在超时时间范围内(通常为5秒)，便会重新发送实时数据，再设定的重试次数仍然收不到确认数据，便断开当前连接，然后不断尝试重新连接。数据抄收子系统所采集的基本数据为：压力、温度、工况流量、标况流量、标况累积量。

此外，数据抄收子系统还承担用户对现场设备参数设置、远程控制以及终端设备向

监控中心上报异常报警等任务的上传下达功能。系统的稳定性最主要取决于通讯系统的

可靠性和健壮性。

2.3数据服务子系统

数据服务子系统提供对数据库中的数据记录的基本服务，运行于系统前台，工作人

员可以通过系统的软件界面可以观察到由数据抄收子系统传来的实时数据，显示方式为

表格和数据标签方式。工作人员可以方便地通过点击标签来实现相关参数的设置和历史

曲线的浏览。此外工作人员可以通过本子系统方便地查询历史数据，并进行打印。

3.建设的燃气自动化监测管理系统优势

（1）实时性强。

由于GPRS具有实时在线特性，系统无时延，无需轮询就可以同步接收、处理多所有数据采集点的数据。可很好的满足系统对数据采集和传输实时性的要求。克服了号连接的轮循方式，能够随时随地监控被控对象的运行状况。

（2）建设成本少低。

由于采用中国移动GPRS的无线公网平台，只需安装好设备就可以，不需要为远抄表进行专门布线，前期投资少、见效快，后期升级、维护成本低。

（3）抄控范围广。

GPRS覆盖范围广，在无线GSM/GPRS网络的覆盖范围之内，都可以完成对集制和管理。而且，扩容无限制，接入地点无限制，能满足山区、乡镇和跨地区的求。

（4）系统的传输容量大。

数据中心要和每一个气表数据采集点保持实时连接。由于气表数据采集点数多，系统要求能满足突发性数据传输的需要，而GPRS技术能很好地满足传输突据的需要。

（5）通信费用低。

采用包月或按流量计费方式，运营成本低。(每月通信费13一30元/月)

综上分析，燃气自动化监测管理系统采用技术手段实现信息管理自动化既可以降损增效，又能有效解决煤气公司管理水平与城市建设发展的难题，值得进一步深入研究。

参考文献：

[1]刘道标.基于WEB的CAD / CAM技术课程在线学习系统开发，科技信息，2007. 05.

[2]丁志华.智能化小区电网远程自动抄表系统设计[J].江苏大学学报(自然科学版)，2003，(02).