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防盗型IC卡预付费计量控制系统

添加时间:2016/9/1 | 文章录入:本站 | 文章来源:原创

 防盗型IC卡预付费计量控制系统
 
防盗型IC卡预付费计量控制系统
郭琪(Guo Qi)于举(Yu Ju) 韦彬(Wei Bin)
山东思达特测控设备有限公司 (Shandong Start Measurement& Contronl Equipment CO.,LTD)
潍坊市经济开发区友谊路600号
邮编:261061
电话:0536-8661299 0536-8669257
 
摘要:预付费蒸汽计量、预付费热量计量、防盗型蒸汽计量系统、非接触IC卡、预付费计量控制系统、城市节能集中供热的计量收费管理、远程数据监控系统、涡街超量程偷汽、蒸汽小流量不计量、小流量补足;本文研讨了防盗型非接触IC卡预付费计量控制系统的设计方案及配套系统的功能实现。
 
一. 前言
当今城市建设和经济发展对优化城市能源结构提出更高的要求,于是,推行热电联产、城市集中供热,成为解决城市能源结构和环境污染问题的有效措施,提高能源利用效率、企业经济效益和社会效益的最佳途径。  
随着热网用户的不断增加,热电用量不断的加大,更有效的对整个热网管道,热电用户计量进行监控已提上日程。利用远程监测,对整个热网管道、换热站的热力参数(压力、温度、流量电流等)跟踪监控,不仅可以全面掌握整个热网管线供热状态,还能快速、准确地反映仪表故障报警信息;方便维护人员及时查修,这样不仅节省大量的人力、物力,而且对减少管道损耗、提高热网的现代化管理水平有重要的意义。
 
 
二.热电厂蒸汽管损现状:
目前造成管损的主要原因有以下方面:
1、 因蒸汽管路运行里程长蒸汽的自然损失
2、 人为偷汽如改动仪表系数、调整灵敏度、扎线、降低压力等等;
3、 用户恶意超量程或低量程使用,例如超量程使用:本来正常最大用汽10t/h,用户恶意全开阀门用汽超出此量程后流量反而下降到1t/h,等水温上升后在关闭阀门保温运行或小流量运行,超量程运行偷汽量大、隐蔽性强;例如低流量运行偷汽:用户将阀门微调,使流量计刚刚不计数的状态运行,此运行方式偷汽量虽然小,但却是使用手段最多的一种(多数采暖用户采用此手法),热力公司难以稽查。
4、 断电漏计造成损失,虽然有补偿追加,但追加多少争议大。
防止上述问题的出现,对于2项可以加强防盗措施(如加仪表箱、采用一次性铅封)即可有效降低此种现象的发生;
对于第三项可以加大稽查力度发现一家处理一家;考虑如采用加小区域总表的方式可以分析区域管损进而提高稽查的力度,但此方式也仅是找到了具体的出现不正常管损的区域,没有彻底解决管损率;如果用户多总有稽查不到的情况。
 
要想从根本杜绝上述现象的出现,一次性降低管损,可以采用我公司防盗型预付费的计量控制系统:
1、 针对破坏仪表箱的锁具及铅封问题,该系统设有开箱报警功能,现场开箱即可在中心站报警;
2、 针对超量程偷汽,我们设有超流量关阀:流量出现超量程(超过设定的流量或频率)时,控制箱将自动关闭或减小阀门开度,达到降低流量的目的,保持此状态120秒后阀门恢复原始状态,若再次出现超量程状态,将继续执行上述操作;若在30分钟内连续出现三次超量程使用,控制箱将自动完全关闭阀门,以待供汽(热)方查明原因。可通过远程监控阀门(开关)状态。
3、 对于低流量偷汽,同样也采用关闭阀门方式,如当发现用户流量是零时,中心站自动关闭阀门30分钟(时间随意定)后在开启,开启后如发现流量仍是零则再关闭,直至开启后用户在用汽状态。彻底杜绝小流量用汽。
4、 针对断电:计量控制箱带有市电断电报警并配备ups后备电源,市电断电后可持续运行12小时。
5、 对于自然管损:我们可采用一些手段加以减少。
6、 用户偷盗汽:个别热网用户对仪表做过手脚后使流量偏小或为零,故意不让供热单位稽查,或是在稽查人员去之前,将表恢复为正常。可通过视频、数据等手段监控。
针对上述现象,思达特测控为供热用户提供了一整套解决方案。
 
三、系统方案构成与功能
ST901B型IC卡(非接触式)预付费计量系统由(1)中心站客户收费及查询系统、(2)中心站远程数据监控系统(高端客户)、(3)客户端计量控制箱、(4)客户端现场流量计、 (5)客户端阀门控制系统组成。
 
1、预付费收费、查询充值系统 2、 中心站远程数据监控系统
 
 
 

3、客户端计量控制箱 4、客户端现场流量计5、客户端阀门控制系统
 
2.1 中心站客户收费及查询系统包括收费微机、发卡机、客户查询机、客户收费查询软件一套。
上位机软件功能包括:
(1) 发卡、充值、查询等基本功能。
(2) 补卡、擦除(回收用户卡,生成新卡)功能。
(3) 可以根据用户需要设定热量/流量单位等,方便操作的需要。
(4) 报表打印功能。
(5) 直观形象:每次充值自动调出该用户的所有充值记录信息,方便核对。
演示图如下:
1. IC充值系统登录界面:
 
 
2. IC充值系统主界面
 
 
 
 
3. IC卡充值查询
 
 
2.2 中心站远程数据监控系统(高端客户-远程监控用户)
供热企业可将IC卡预付费式计量系统联网,系统可通过光缆、无线电台、GPRS/CDMA、以太网等多种通讯方式实现组网。用户可根据实际情况进行选择一种或几种方式混合组网。
中心站可自建或委托我方代管服务器(需方可在任何地方凭帐户与密码登陆查询相关管网运行情况),系统可实时显示用户的各种参数,诸如:管网压力、温度、流量、累积、热量、密度、掉电时间、卡的余量、阀门的开关状态等,若客户有特殊需求可要求我公司软件定制。对于一些可公开的数据可以链接至企业的网站上,使热用户随时可通过互联网获得相关信息。
2.3 客户端计量控制箱
 
计量控制箱
 
计量控制箱除具备普通计量仪表箱所有功能,还具有以下特点:
1. 控制箱模块化设计,操作、安装方便,自由配置巡显画面,方便观察。
2. 采用非接触式IC卡,操作简单,使用方便,避免接触式IC卡接触不良的缺陷。
3. 准确记录每次充值的时间和充值量,确保操作透明、安全。
4. 数据动态加密,实现一卡一密,具有可靠的保密性。
5. 仪表出厂具有唯一编号,真正实现一表一卡。
6. 具有余量不足预警和透支功能,且可以设置预警余量和最大透支量。声光报警功能设计,提示客户及时充值。
7. 具有开关量输出和模拟量输出两种方式可选,阀门选择多样性。
8. 后备电源设计,保证市电断电24小时(或更长时间可选)的可靠工作;太阳电池板供电可选,方便用户灵活配置。
9. 远传模块可选,可选择通过有线、电台、GPRS/CDMA、以太网等传输方式将数据上传中心站。
10. 针对破坏仪表箱的锁具及铅封问题,该系统设有开箱报警功能,现场开箱即可在中心站报警;
11. 针对超量程恶意偷汽,设有超流量关阀功能,当频率或质量流量(可选择)超出设定的值后,控制箱自动关闭或减小阀门开度,保证流量不超上限。并可自动运行在设定阀门开度。
12. 针对小流量不计量问题,控制箱可选择小流量关阀与小流量补足功能,最大程度的减少了小流量不计量造成的损失。
13. 压力、温度补偿信号出现异常自动调整功能可选;减少了贸易纠纷。
14. 针对断电:计量控制箱带有市电断电报警并配备ups后备电源,市电断电后可持续运行12小时。
 
 
 
2.4 客户端现场流量计
现场仪表可根据现场介质及工艺选用各种涡街流量计、v型锥流量计、涡轮流量计、节流装置(孔板等)流量计、电磁流量计、超声波流量计、威力巴流量计、阿牛巴流量计等等。
为了提高现场计量的稳定与可靠性,我公司采用新加坡技术研发的数字化全智能涡街流量计;与普通涡街相比具有以下显著优势:
 
 
数字化全智能一体式涡街流量计
 
1.智能板采用频谱分析的方法获得频率并经过软件数字处理输出,消除了振动对传感器的影响,使输出的可靠性、稳定性大大提高。整体化设计,流量、温度、压力补偿等信号高度集成到一块智能板,液晶汉字显示、HART协议、485通讯功能齐全;可显示热量流量、质量流量、工况体积流量、气体标况体积流量;特别适用于石油化工行业流量控制与换热站热水计量等领域。
2.增益自动调节技术,提高了信噪比,保证放大器输出电压总是接近A/D转换的满量程,充分利用了A/D的转换精度,提高了频谱分析的可靠性。
3.对于工作现场中管道所产生的固定频率的震动干扰,采用了抑制措施,使涡街流量计可适合多种恶劣的工作现场条件。
4.电源:DC12~30V ,在电源上使用了多种的抗干扰措施,使整机可靠性提高。
5.输入与输出全隔离,避免了输入与输出的干扰,使信号可靠性提高。
6.9段系数线性修正,保证了流量计精度,并提高了流量计量程比。
 
2.5客户端阀门控制系统
用户卡费用余额不足或出现透支时,阀门自动关闭;
(1) 该系统选用进口特殊定制的阀门控制执行器,具有高度可靠型。
(2) 正常运行时电缆断供电功能设计、保证运行安全及防盗。
(3) 意外断电阀门开关状态不变,防止意外关闭阀门引起双方纠纷;
(4) 抛弃传统的电磁阀设计,根据工艺管道合理选择关闭时间,防止阀门快关快开造成管道损坏。
(5) 阀门微泄漏量可选,以防管道冷凝结冰。
(6) 球阀、蝶阀多种阀门及材质可选,配置灵活。
3. 计量仪主要技术指标:
 
 
 
 
● 4路输入通道,输入信号类型:两路温度、一路压力信号、一路流量信号;
● 信号类型的量程以及管道流量测量参数和测量方式、介质类型可组态设定,可对一般流体、气体、热水或蒸汽进行热量和流量的计量;
● 测量范围:温度:0-600℃;压力:0.05Mpa-9.9Mpa;
● 测量精度0.1%,流量、热量计量精度0.2%;
● 可对温度、压力、流量、热量以数字、曲线方式实时显示,可储存365天每天的日用能量、每次的付费记录,便于客户查询。
● 多路开关信号输入输出功能;标准MODBUS协议设计,232/485通讯接口备选。
 
 
 
4. 贸易计量收费系统结构
以ST901B系列IC卡预付费式流量计量仪为核心组成的新型的供热贸易计量收费系统的结构图如下所示:
  
 
 
 
5. 效益
我公司一客户通过改造完毕后,在现有管损的基础上降低了7%--10%;该热力公司日供汽量(采暖期间)每天保守为2800t;保守估计日降低管损200t左右,为该单位创造利润500万(按120天的采暖期、每吨汽220元计算);非采暖期按每天降低80吨管损(按日供汽1200吨估算)计算,为该单位创造利润440万(按照250天、220元吨汽计算)
该系统经过现场的实际应用有效避免了因收费问题及计量不准造成供需双方的纠纷,减少了供需矛盾,创造了巨大的经济效益和社会效益,在相关行业中得到用户的好评。
6.成功案列
山东诸城金安热电有限公司
徐州热电有限公司
高密交运热力有限公司
滨海恒通热力有限公司
大地盐化热电有限公司
滕州富源热电有限公司
恒阳热电有限公司
诸城同路热电有限公司
诸城龙光热电有限公司
 

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