GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?/span>
一、系統(tǒng)組成
本系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)、中心服務(wù)器、GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗淼冉M成。數(shù)據(jù)服務(wù)器是一個(gè)包含用戶信息數(shù)據(jù)、氣價(jià)組成數(shù)據(jù)、用戶繳費(fèi)交易數(shù)據(jù)以及根據(jù)燃?xì)夤芾聿块T的需要所設(shè)計(jì)的各種查詢統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)在內(nèi)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。它除了與WEB服務(wù)器、GPRS無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗磉M(jìn)行數(shù)據(jù)交換外，還具有數(shù)據(jù)完整性檢查、數(shù)據(jù)的備份與恢復(fù)、數(shù)據(jù)庫(kù)用戶權(quán)限及安全性的管理。
WEB服務(wù)器是一臺(tái)在Internet上具有獨(dú)立IP地址的計(jì)算機(jī)，可以向Internet上的客戶機(jī)提供各種Internet服務(wù)。在本系統(tǒng)中，WEB服務(wù)器給客戶端提供用戶管理、抄表計(jì)劃管理、抄表記錄查詢、收費(fèi)管理、報(bào)表管理等界面功能。
手持機(jī)作為補(bǔ)充，可直接與GPRS無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗硗ㄓ?，通過(guò)GPRS無(wú)線方式完成對(duì)燃?xì)獗淼挠?jì)量數(shù)據(jù)抄讀、狀態(tài)檢測(cè)、閥門控制等功能。
GPRS無(wú)線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗硎窍到y(tǒng)的計(jì)量和控制部分，它完成對(duì)用戶所用氣量的計(jì)量工作。同時(shí)，接收主站（后臺(tái)服務(wù)器和客戶端系統(tǒng)）的指令，響應(yīng)或返回?cái)?shù)據(jù)、執(zhí)行特定動(dòng)作（如關(guān)閥或開(kāi)閥）。
GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砉δ?/span>
一、 基本原理
GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砣細(xì)獗恚阂阅な饺細(xì)獗頌橛?jì)量基表，加裝流量信號(hào)采集模塊、GPRS模塊、閥門控制模塊及電源管理模塊等所組成的新型智能燃?xì)獗?。該表除具有煤氣、天然氣、液化石油氣等燃?xì)獾捏w積計(jì)量功能外，還具有計(jì)量數(shù)據(jù)機(jī)電轉(zhuǎn)換、GPRS無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸、閥門遙控等功能。
(一) 、基本技術(shù)指標(biāo)
1. 精確度等級(jí)：B級(jí)
2. 基本誤差限：
Qmin≤Q＜0.1Qmax ±3%
0.1Qmax≤Q＜Qmax ±1.5%
3. 流量范圍：
公稱流量 1.6 m3/h、2.5 m3/h、4 m3/h
流量 2.5 m3/h、4 m3/h、6 m3/h
最小流量 0.016 m3/h、0.025 m3/h、0.04 m3/h
4. 工作壓力：10.0 kPa。
5. 密封性能：1.5倍工作壓力，燃?xì)獗頍o(wú)泄漏。
6. 總壓力損失：小于250Pa。
(二)
雙通道脈沖采樣技術(shù)
1) 機(jī)電信號(hào)轉(zhuǎn)換
膜式燃?xì)獗淼闹甘狙b置輸出信號(hào)為機(jī)械信號(hào)，要實(shí)現(xiàn)無(wú)線抄表需首先應(yīng)將機(jī)械信號(hào)轉(zhuǎn)換為電子信號(hào)。遠(yuǎn)傳表采用的是磁敏組件組成的脈沖發(fā)生器，在機(jī)械指示器0.01m3字輪上安裝一永磁鐵，兩只干簧繼電器呈180°夾角安裝其附近，字輪每旋狀一周，每只干簧管被吸合至少一次，由此產(chǎn)生一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖，表示一個(gè)脈沖體積當(dāng)量0.1m3。在電源不間斷的情況下，機(jī)械、電子記錄的累積流量是一致的。1) 雙干簧管采樣技術(shù)
傳統(tǒng)的“單干簧管計(jì)數(shù)”方式存在一些計(jì)數(shù)不準(zhǔn)、抗力差的弊端，常導(dǎo)致電子計(jì)量與計(jì)數(shù)器計(jì)量不同步。
本產(chǎn)品采用“雙干簧管計(jì)數(shù)”的方式，改進(jìn)了干簧繼電器安裝結(jié)構(gòu)并結(jié)合軟件濾波的技術(shù)，克服了這個(gè)問(wèn)題，能夠保證機(jī)械計(jì)數(shù)器與電子計(jì)數(shù)的同步。是目前眾多的機(jī)－電信號(hào)轉(zhuǎn)換方式中可靠、實(shí)用、價(jià)廉的方式。
二、電器特性
支持雙電源供電模式，外置采用四節(jié)1.5V堿性電池供電。
外置電池截止電壓：4.2V±0.2V
靜態(tài)電流：＜30 µA
外置電池典型壽命：>10個(gè)月
三、 GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砣細(xì)獗砉δ?/span>
1、提示功能
1） 工作電源欠壓
當(dāng)外置電池的電壓低于欠壓設(shè)計(jì)值（4.2V±0.2V），應(yīng)關(guān)閉控制閥。按“查詢”按鈕，液晶顯示屏上有“換電池”字符提示。
2） 剩余氣量不足
當(dāng)燃?xì)獗硎Ｓ鄽饬繙p少到 “蜂鳴提示限”（可設(shè)置）時(shí)，每一個(gè)計(jì)數(shù)脈沖時(shí)，蜂鳴三聲提示。
當(dāng)燃?xì)獗硎Ｓ鄽饬繙p少到“關(guān)閥提示限” （可設(shè)置）時(shí)， 可通過(guò)關(guān)閉控制閥提示。當(dāng)表內(nèi)仍存有剩余氣量則應(yīng)可通過(guò)按“查詢”按鈕打開(kāi)控制閥。
3） 用氣情況及氣表狀態(tài)提示
A. 用中文信息提示氣表狀態(tài)，包括：閥門狀態(tài)（“閥開(kāi)”或“閥關(guān)”）、電池欠壓（“換電池”）、繳費(fèi)提示（“請(qǐng)繳費(fèi)”）
B. 以氣量結(jié)算類型，按“查詢”按鈕，可顯示：當(dāng)前剩余氣量、總購(gòu)氣量、總用氣量。
C. 以金額結(jié)算類型，按“查詢”按鈕，可顯示：當(dāng)前剩余金額、用氣價(jià)格、總購(gòu)金額、總用金額。
4） 故障及異常提示
檢測(cè)到違規(guī)操作或燃?xì)獗砉收蠒r(shí)，按查詢顯示“異?！?，且根據(jù)不同情況，顯示相應(yīng)代碼：
l 顯示“異常”+“E-5”表示：氣表收到了強(qiáng)制關(guān)閥指令；
l 顯示“異?！?“E-6”表示：有強(qiáng)磁干擾或干簧管出現(xiàn)故障；
l 顯示“異?！?“E-7”表示：GPRS模塊故障；
l 顯示“異?！?“E-8”表示：控制閥故障；
2、GPRS遠(yuǎn)程抄控功能
1） 自動(dòng)抄表功能
GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砜梢园丛O(shè)定的周期（如每小時(shí)一次或每天一次），定時(shí)向服務(wù)器返回表的狀態(tài)、用氣情況等信息：
2 控制閥狀態(tài)（開(kāi)、關(guān)或異常）；
2 外置電池電壓狀態(tài)（正?；蚯穳海?/span>
2 外磁場(chǎng)攻擊狀態(tài)（有或無(wú)）；
總用氣量；
2） 遠(yuǎn)程控制功能
燃?xì)獗砜梢越邮詹㈨憫?yīng)服務(wù)器發(fā)出的閥門控制指令，完成對(duì)用戶用氣的控制。
3） 遠(yuǎn)程充值功能（預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗恚?/span>
燃?xì)獗砜梢越邮詹㈨憫?yīng)服務(wù)器發(fā)出的充值控制指令，完成對(duì)用戶用氣的控制。每只表具均能穩(wěn)定與燃?xì)夤竞笈_(tái)系統(tǒng)保持聯(lián)系，使得無(wú)卡變得可能。
4） 氣價(jià)調(diào)整功能（預(yù)付費(fèi)燃?xì)獗恚?/span>
燃?xì)獗砜梢越邮詹㈨憫?yīng)手持抄表器發(fā)出“氣價(jià)調(diào)整”指令，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況，可分為“即時(shí)調(diào)整”和“定時(shí)調(diào)整”兩種。
即時(shí)調(diào)整：指燃?xì)獗硎盏健皻鈨r(jià)調(diào)整”指令后，立即修正表中用氣價(jià)格，即刻起，以新的用氣價(jià)格與用戶結(jié)算。
定時(shí)調(diào)整：指燃?xì)獗硎盏健皻鈨r(jià)調(diào)整”指令后，在指令所規(guī)定的統(tǒng)一氣價(jià)生效時(shí)間到達(dá)時(shí)，才生效新的氣價(jià)。
5） 階梯氣價(jià)功能
階梯氣價(jià)是指居民每年或每月超過(guò)天然氣基本消費(fèi)量后，執(zhí)行高氣價(jià)。
2014年2月14日，經(jīng)過(guò)數(shù)次討論修改， 《關(guān)于實(shí)施居民生活用氣階梯氣價(jià)的指導(dǎo)意見(jiàn)》已完成并上報(bào)至。
2014年3月21日，國(guó)家公布意見(jiàn)，要求2015年底前所有已通氣城市建立起居民生活用氣階梯價(jià)格制度。階梯氣價(jià)分為三檔，各檔氣價(jià)實(shí)行超額累進(jìn)加價(jià)，檔氣量應(yīng)覆蓋80%的家庭。無(wú)論是后付費(fèi)模式還是預(yù)付費(fèi)模式，階梯氣價(jià)的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)都是一定周期內(nèi)用戶的累計(jì)使用量。階梯氣價(jià)對(duì)燃?xì)庥脩粲脷庑畔⒌募皶r(shí)、準(zhǔn)確獲取，提出了更高要求，可以預(yù)測(cè)，具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)抄讀功能的燃?xì)獗韺?huì)占有越來(lái)越重要的位置。
2 可設(shè)置 4 階階梯氣價(jià)；
2 可實(shí)時(shí)調(diào)價(jià)，也可定時(shí)調(diào)整階梯價(jià)格；
2 階梯氣價(jià)周期靈活可設(shè)置。（按每月、雙月、每季、每半年、每年等）
2 可設(shè)置任一月中的任一天為結(jié)算日。
1） 歷史數(shù)據(jù)保存功能
GPRS物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗砭哂袝r(shí)鐘功能，且誤差不大于5分鐘/年，可有效保存以下數(shù)據(jù)：
1) 使用壽命內(nèi)（不低于10年）每月的用氣量；
2) 最近60天的每天用氣量。
四、遠(yuǎn)程燃?xì)獗O(jiān)控系統(tǒng)
1、 系統(tǒng)功能：
1) 定時(shí)上報(bào)功能：用戶端的每一塊表可以根據(jù)設(shè)定在某時(shí)間將表的數(shù)值上傳到數(shù)據(jù)中心。
2) 查詢功能：數(shù)據(jù)中心可以查詢用戶端任何一塊表的任何數(shù)據(jù)。
1) 異常報(bào)警功能：現(xiàn)場(chǎng)氣表出現(xiàn)故障時(shí)，故障信息可以傳遞到數(shù)據(jù)中心，用氣量異常，數(shù)據(jù)中心顯示器屏幕上出現(xiàn)報(bào)警信息。
2) 遙控功能：當(dāng)氣表有控制功能時(shí)，數(shù)據(jù)中心可以遠(yuǎn)程對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行控制。
當(dāng)下列條件滿足時(shí)，應(yīng)能向從站發(fā)出開(kāi)、關(guān)閥命令，并同時(shí)發(fā)出更改抄表周期的命令。（在發(fā)出關(guān)閥命令時(shí)，將抄表周期由一天一次變更為一小時(shí)一次。在不進(jìn)行發(fā)出開(kāi)閥命令時(shí)，將抄表周期變更回一天一次。）
1) 用氣情況通知功能
向用戶設(shè)定的號(hào)碼發(fā)送警示信息。當(dāng)滿足下列條件時(shí)，向用戶發(fā)送相應(yīng)警示信息。
表A.2 主站提示用戶信息
| 條 件 | 提示內(nèi)容 | 備注 |
| 剩余氣量低至設(shè)定值 | 編號(hào)：XXXXXXXXXXXXXX剩余氣量不足，請(qǐng)盡快購(gòu)氣?。傎?gòu)氣量：XXXXX,總用氣量：XXXXX） | 預(yù)付費(fèi)模式 |
| 剩余氣量為零 | 編號(hào)：XXXXXXXXXXXXXX剩余氣量為零，明日將停氣?。傎?gòu)氣量：XXXXX,總用氣量：XXXXX） | |
| 用戶向主站查詢時(shí) | 編號(hào)：XXXXXXXXXXXXXX截止XX月XX日用氣情況（總購(gòu)氣量：XXXXX,總用氣量：XXXXX） | |
| 當(dāng)月抄表成功 | 編號(hào)：XXXXXXXXXXXXXX請(qǐng)于XX月XX日前繳納本月氣費(fèi)XXX.XX元。（起數(shù)：XXXXX，止數(shù)：XXXXX） | 后付費(fèi)模式 |
| 用戶未按期繳費(fèi) | 編號(hào)：XXXXXXXXXXXXXX，因久費(fèi)，明日將停氣！ |
1) 維護(hù)通知功能
向設(shè)定的維護(hù)人員號(hào)碼發(fā)出提示信息。當(dāng)下列條件滿足時(shí)，向維護(hù)人員發(fā)出信息。
表A.3 主站提示維護(hù)人員信息
| 條 件 | 提示內(nèi)容 | 備注 |
| 設(shè)定時(shí)間內(nèi)未收到從站信息 | 地址：XXXXXXXXXXXXXXXX，X天未收到信息，請(qǐng)檢查。 |
|
| 收到從站故障報(bào)告 | 地址：XXXXXXXXXXXXXXXX，報(bào)告故障：XXXX，請(qǐng)檢查。 |
|
| 設(shè)定時(shí)段內(nèi)未用氣 | 地址：XXXXXXXXXXXXXXXX，X天未用氣，請(qǐng)檢查。 |
|
2) 數(shù)據(jù)儲(chǔ)存功能：上報(bào)數(shù)據(jù)進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)保存。
3) 分析打印功能：上報(bào)數(shù)據(jù)自動(dòng)生成報(bào)表、曲線、可以打印。
4) 歷史查詢功能：用戶很方便查詢到歷史數(shù)據(jù)。
5) 各種遠(yuǎn)程抄表方案的優(yōu)劣對(duì)比
6)
| 項(xiàng) 目 | 有線遠(yuǎn)傳燃?xì)獗?/span> | GPRS/物聯(lián)網(wǎng)燃?xì)獗?/span> | 無(wú)線路由表 |
| 安裝難易程度 | 需布專用的通訊網(wǎng)絡(luò)，安裝難度大，一旦破壞很難恢復(fù)。 | 安裝簡(jiǎn)單，與普通表基本相同 | 安裝簡(jiǎn)單，與普通表基本相同 |
| 調(diào)試難易程度 | 很難，需專門技術(shù)人員進(jìn)行調(diào)試 | 較難，需專人進(jìn)行系統(tǒng)調(diào)試 | 簡(jiǎn)單，經(jīng)稍加培訓(xùn)即可操作 |
| 直接成本 | 高 | 中 | 低 |
| 運(yùn)行成本 | 高 | 中 | 低 |
| 耗電情況 | 可使用市電 | 高 | 低 |
| 數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)性 | 可隨時(shí)查看數(shù)據(jù) | 一周或一天上報(bào)一次數(shù)據(jù) | 可隨時(shí)查看數(shù)據(jù) |
| 網(wǎng)絡(luò)遷移風(fēng)險(xiǎn) | 低 （更換集中器模塊） | 風(fēng)險(xiǎn)很大 | 低 （更換集中器模塊） |
| 受外部干擾 | 低 | 高 | 低 |
| 維護(hù)難易程度 | 難，需專門的技術(shù)人員 | 較難 | 易 |
| 維護(hù)成本 | 非常高 | 高 | 低 |
