摘　要：本文首先提出了近年來城市燃氣企業所面臨的入戶抄表、安檢、監管、調價、結算、事故等問題，從燃氣表發展歷程出發，詳細介紹了IC卡燃氣表、無線集抄燃氣表和物聯網表各自的優缺點，對幾種常用的家用燃氣表和工商業用戶的IC卡控制器進行經濟成本分析對比，同時結合國家對物聯網技術應用政策扶持和天然氣價改政策，論述物聯網技術在城市燃氣行業計量抄收、監控及安全管理應用前景。

關鍵詞：物聯網　IC卡　無線遠傳　計量儀表　燃氣抄收

目前，城市燃氣行業居民用戶基本都采用了IC卡燃氣表，而工商業用戶普遍采用了通過在計量儀表上加裝IC卡控制器，居民及工商業用戶基本實現了預付費管理，解決了“氣費收繳難”的問題。

作為城市燃氣的運營服務企業，不但要實現企業發展盈利的目標，同時還應及時、準確地將分散在用戶端計量儀表的數據采集回企業，為后續的經營活動做決策。隨著經濟社會的發展以及天然氣價改政策的實施，新時期燃氣企業所面臨的入戶抄表、安檢、監管、調價、結算、事故等問題日益突顯。同時，客戶對企業的服務質量也有了更高的要求，燃氣企業如何不斷提升服務質量，降低人工成本，變被動為主動，實時掌握分布在城市各處的用戶用氣情況，高效、全面、安全的提供燃氣服務擺在了每個城市燃氣企業的面前。

為解決上述問題，近年來各地燃氣企業不斷開拓創新，將眼下新技術運用至城市燃氣行業，推動新技術在燃氣抄收、監控及安全管理領域的發展。本文結合企業應用實際，從物聯網技術原理及物聯網燃氣表的實踐應用出發，闡述了采用信息化的手段改變傳統的抄收方式，采用最新的微電子及信：息化技術，將無線物聯網通信技術應用于燃氣計量及嗡管，分析應用物聯網技術在城市燃氣抄收、監控及安全管理等方面的深遠影響。

1833年英國的詹姆斯·博格達斯(1imas Poeadas)發明了膜式結構的家用燃氣表，經過對其不斷改進，發展為現在普遍使用的家用膜式燃氣表。自從有了燃氣表以來，國內外一百多年來一直是采取查表收費的模式。上世紀70年代有了微型計算機以后，出現了磁卡燃氣表，但由于磁卡信息量小、容易偽造等原因，難以推廣應用；直到80年代出現了真正實用的電子裝置，才改變了查表收費的模式。

隨著燃氣應用的推廣，以及西氣東輸等國家大型天然氣輸送項目的建設，天然氣逐步進入了普通百姓家庭，使用管道燃氣的家庭都安裝有家用燃氣表，燃氣已成為人們生活中所必需的燃氣用具，上世紀90年代中期，IC卡燃氣表開始出現，目前全國近60％的地級城市已應用了IC預付費燃氣表，全國有100多家企業取得計量器具制造許可證。

我國燃氣表也逐步從人工抄表的機械式燃氣表過渡到IC卡預付費燃氣表，通過采用IC卡燃氣表，燃氣企業在一定程度上解決了抄表難和收費難的問題。但由于新時期燃氣企業管理水平的提升，更為嚴格的安全管理要求，以及客戶生活品質提高和互聯網應用的發展，傳統的IC卡燃氣表在入戶抄表、監控、調價、階梯氣價、安全管理、結算等方面逐漸暴露出諸多問題。

為解決上述各類問題，鑒于當時的社會環境，逐步有廠家開始嘗試推廣使用無線遠傳集抄解決方案，該方案又具體分為兩種：一種是采用手持移動抄表方案，主要是由數據庫管理系統、抄表管理系統、收費管理系統、手持抄表器、無線遠傳燃氣表等組成(系統示意圖見圖1)。集抄遠傳燃氣表曾一度興起，試圖彌補IC卡表的不足，但由于其可靠性不高，加上復雜的安裝施工和維護要求，以及成本過高等因素限制了集抄遠傳系統的發展。

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手持移動抄表方案采用手持抄表器(也稱PDA)通過無線通訊方式喚醒表具，與表具進行數據傳輸，可進行單戶點抄和多戶群抄，然后通過USB接口或網絡與燃氣企業的數據庫服務器連接，上傳數據。

另一種是遠程集中抄表方案，主要由數據管理系統、抄表管理系統、收費管理系統、手持抄表器、GPRS MOUDLE、集中器、采集器、無線遠傳燃氣表等組成(系統示意圖見圖2)。

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遠程集中抄表方案通過無線采集器將無線遠傳燃氣表數據進行搜集，并通過在集中器中安裝SIM卡，通過GPRS／GSM模塊進行數據交換及傳輸，同時支持手持抄表器(也稱PDA)抄表應用。

以上兩種無線遠傳集抄方案均可以在一定程度上解決入戶抄表、監控、調價、階梯氣價、安全管理及結算部分問題，但第一種手持移動抄表方案仍需要人工在各小區進行，且故障率較高，無法滿足燃氣企業在某一特定時間點完成抄表、調價等業務需求。而第二種遠程集中抄表方案雖然較第一種在故障率上有了較大改觀，并在抄表范圍上取得了更大的進步，但該種方式需要燃氣企業投入大量資金來建立無線通信網絡，并投入相當專業技術人員維護上述系統的正常運行，同時由于采集器和集中器需要通過市電(220V)供電以及人為SIM數據流量管理，燃氣企業負擔及風險性也較大，不利于燃氣企業專注于燃氣供應和服務，故以上兩種解決方案在經過市場的檢驗后，并未大面積推廣應用。

物聯網(Internet of Things，縮寫IOT)的定義是一個基于互聯網、傳統電信網等信息承載體，讓所有能夠被獨立尋址的普通物理對象實現互聯互通的網絡。物聯網燃氣表系統是通過移動通信運營商的GSM／GPRS無線公網，以膜式燃氣表為基礎加裝電子控制器，實現數據遠傳及控制的燃氣計量器具。可以為燃氣運營商提供計量儀表抄收、管控的系統解決方案，實現在線監測、遠程控制、安全防范、統計報表、收費、網上充值、實時調價、階梯氣價、用期預測、大數據分析等管理等功能。

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通訊服務模塊：主要負責與遠程網關進行短信通訊，此系統是整個系統實現遠程控制的關鍵程序，也是整個系統得以實現遠程控制的重要程序。

業務處理模塊：主要負責進行日常業務處理，比如：自動關閥、自動開閥、自動報警、調價等。

數據服務模塊：此模塊主要負責與客戶端應用程序之間的數據交互，通過此程序，客戶端應用系統可以安裝在互聯網或者局域網的任何位置，不再受地域限制，方便了燃氣公司工作人員的收費系統的布署。

客戶端應用模塊：儀表端有語音播報器給用戶進行語音播報提醒，以及通過互聯網實現遠程語音報警和開關閥技術，同時可以進行網上充值和查詢。

物聯網在城市燃氣行業主要應用在燃氣設施監測和燃氣計量儀表方面，物聯網主要是基于移動通信網絡，在傳統的燃氣表、IC卡控制器、數據采集及監控系統上加裝CPRS／3G信息傳輸裝置，以此實現數據遠傳及控制。

物聯網在近年來逐步應用到燃氣計量儀表方面，通過無線公網，為燃氣運營商提供公用資源智能管控的系統解決方案，能夠實現在線監測、遠程控制、安全防范、統計報表、智能收費五大管理和服務功能。

3．3．1物聯網計量儀表區別于傳統計量儀表的特點

(1)物聯網燃氣儀表或物聯網IC卡控制器以單價進行計量，防止氣量囤積：

(2)支持階梯計價，可按階梯價格(年階梯價格或月階梯價格)進行計量結算，也可按單一價格執行；

(3)支持遠程無線調價，調價時可同時設定表內新的價格及新價格的啟動時間，徹底解決淵價問題：

(4)通過網絡實現遠程抄表、遠程控制；