李增榮

天津市迅爾儀表科技有限公司

燃氣計量新技術發(fā)展及應用

李增榮

天津市迅爾儀表科技有限公司

低壓小流量燃氣計量技術已有近200年的發(fā)展歷程，隨著階梯計費需求的提出和當前新型傳感技術和物聯(lián)網(wǎng)技術向燃氣計量領域的滲透，燃氣計量技術正經(jīng)歷深刻變革。新技術的推進和產(chǎn)業(yè)化必將進一步促進節(jié)能減排和支撐大數(shù)據(jù)的廣泛運用，促進燃氣計量行業(yè)的技術進步和產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展。

燃氣計量；新技術；應用

1、燃氣計量的重要性

燃氣計量管理需要逐步從傳統(tǒng)的單純的計量器具管理發(fā)展到計量數(shù)據(jù)管理。目前，各企業(yè)已將計量數(shù)據(jù)的管理納入到正常的管理程序，需要我們不斷總結，逐步完善。此外，燃氣計量管理，其本身是一項復雜的系統(tǒng)工程。為了得到一個良好的效果，其管理難度大，且涉面廣，既要宏觀監(jiān)督，也要微觀管理。燃氣計量管理需要對影響其測量結果的各個方面﹑各個環(huán)節(jié)進行全過程的﹑動態(tài)化的科學管理。

2、多信道物聯(lián)網(wǎng)通信技術

2014年3月20日，國家發(fā)改委發(fā)布了《關于建立健全居民生活用氣階梯價格制度的指導意見》，要求2015年年底前所有已通氣城市均應建立居民生活用氣階梯價格制度。當前，基于RF射頻等無線自組網(wǎng)的無線通信技術普遍應用于網(wǎng)絡燃氣表和IC卡無線遠傳燃氣表，因其解決了普通預付費表難以實現(xiàn)的遠程監(jiān)控功能而在城市燃氣計量中發(fā)展迅速，但是其暴露的問題也日益明顯。由于自組網(wǎng)的不穩(wěn)定性和對制造方服務的過分依賴，已成為燃氣計量中的雞肋。而隨著國家物聯(lián)網(wǎng)的推進，公共無線網(wǎng)絡的普及開放，基于公共無線網(wǎng)絡的多信道物聯(lián)網(wǎng)技術正逐漸成熟。在國家物聯(lián)網(wǎng)“十二五”發(fā)展規(guī)劃中，物聯(lián)網(wǎng)燃氣表屬于智能家居的重點示范工程，其集智能實時抄表﹑遠程監(jiān)控﹑數(shù)據(jù)分析﹑數(shù)據(jù)服務于一體，是以智能終端為主，云﹑端結合的系統(tǒng)應用和現(xiàn)代服務工程。應用后可有效降低抄表的人工成本﹑實時監(jiān)控用氣情況，實現(xiàn)節(jié)能減排和提高燃氣營運的安全性。對推進國家“一戶一表”工程和“階梯計價”政策的實施，為公眾提供便利創(chuàng)造了條件。

多信道物聯(lián)網(wǎng)燃氣表要求具有多種信道接入方式，具備通過ZIGBEE﹑WiFi﹑手機數(shù)據(jù)線﹑GPRS﹑3G/4G等公共無線網(wǎng)絡接入互聯(lián)網(wǎng)的能力，同時與時間有關的計量數(shù)據(jù)和各項參數(shù)能夠在需要時或者網(wǎng)絡接通時準確傳送到指定的服務器，無需自建網(wǎng)絡，因此排除了前端網(wǎng)絡故障，其零信道成本和零網(wǎng)絡維護成本的優(yōu)勢，必將成為物聯(lián)網(wǎng)時代最具競爭力的產(chǎn)品。

3、燃氣安全監(jiān)測技術

住房城鄉(xiāng)建設部關于發(fā)布行業(yè)標準《切斷型膜式燃氣表》已于2014年7月1日實施。燃氣安全一直伴隨著燃氣使用全過程，燃氣使用不當發(fā)生泄漏，更有可能引發(fā)爆炸﹑火災等危險，因此燃氣的安全監(jiān)測一直是燃氣系統(tǒng)工程中最重要的一環(huán)。根據(jù)這些需求，燃氣行業(yè)正在推進切斷型燃氣表的技術﹑標準化和產(chǎn)業(yè)化進程，新的標準對燃氣安全提出了以下要求：

3.1 超流量偵測，以備出現(xiàn)燃氣管道破裂的情況下及時切斷燃氣。超過連續(xù)使用時間偵測，防止忘記關閉灶具﹑熱水器等引發(fā)危險。

3.2 連續(xù)長時間微泄漏偵測，防止氣路老化破裂引起的安全事故。

3.3 引超壓和低壓偵測，防止調(diào)壓器異常和臨時斷氣回火引發(fā)的事故。

3.4 5級以上地震偵測并關斷，防止次生災害的發(fā)生。

3.5 遠程指令偵測，根據(jù)遠程指令執(zhí)行數(shù)據(jù)報送﹑遠程聯(lián)網(wǎng)等功能。

3.6 外部警報偵測，根據(jù)煙霧傳感器的警報信號實時切斷閥門

4、超聲氣體計量技術

超聲氣體流量檢測技術，由于其測量準確度高，在高壓大流量燃氣計量中運用普遍，小型超聲波在日本﹑英國等也有超過10年的應用歷史，因此是當前呼聲最高的替代傳統(tǒng)機械式燃氣表的技術之一。

目前，小型超聲波燃氣表普遍采用時差法原理來測量燃氣流速，通過測量超聲波信號在流體中順流和逆流傳播時速度之差來反映流體的流速。因時差法克服了聲速隨流體溫度變化帶來的誤差，準確度較高，目前應用較廣泛。

當前，《家用超聲波燃氣表》行業(yè)標準項目已列入工信部2012年第三批行業(yè)標準制修訂計劃中，項目編號：2012-2016T-JB((家用超聲波燃氣表》。其配套的檢定規(guī)程也在申報中。由于超聲波燃氣表更能適應當前燃氣的體積貿(mào)易結算的方式，因此其也是當前最有可能批量市場化的新型燃氣計量產(chǎn)品。

5、燃氣計量管理措施

計量管理工作在于對計量技術的管理，要根據(jù)法律法規(guī)﹑技術標準及規(guī)程的要求對其技術進行管理。由于因素多，管理要求細致，具有很強的專業(yè)性。

5.1 按照標準﹑規(guī)程的要求安裝﹑使用流量計，才能保證其測量誤差在允許范圍內(nèi)。在實驗室里標定流量計是在實驗室特定條件的流動狀態(tài)下標定的。應用于現(xiàn)場，達不到實驗室特定條件，根據(jù)計量學的相同性和相似性原理，出現(xiàn)偏差，會增加流量測量的附加誤差。

5.2 各類物理參數(shù)測量儀表大都用實物標準進行刻度，而流體流量的實物標準是一套龐大的裝置，有許多特定的條件，在流量標準裝置上標定的流量計用于現(xiàn)場存在許多影響因素，因此，控制這些影響因素是保證流體流量測量準確度的關鍵。通過以上分析，溫度﹑壓力是天然氣流量計量中的關鍵因素，儀表的設計﹑儀表的選型以及安裝環(huán)境等方面，都要充分考慮溫度﹑壓力這些影響因素，確保天然氣流量計量準確。在天然氣計量工作有以下幾方面意見：對現(xiàn)有無溫壓補償?shù)牧髁坑嫞訌妷毫蜏囟鹊目刂疲M量使溫度﹑壓力接近或達到標準狀態(tài)；加強巡查和維護，避免壓力和溫度的大幅波動。對新安裝的流量計，在設計﹑選型時就應選用加裝帶溫度﹑壓力修正功能的修正儀。流量計是精密儀器，其安裝環(huán)境應滿足設計要求，特別注意環(huán)境溫度，避免在過高或過低溫度環(huán)境中使用。

6、結語

綜上所述﹑隨著社會對燃氣計量的準確性要求越來越高，以及計量技術的不斷進步，天然氣計量中壓力﹑溫度的補償將更加完善。目前，已有燃氣儀表生產(chǎn)單位在開展皮膜表的溫度﹑壓力補償研究，相信在不久的將來，我們會用上帶壓力﹑溫度補償?shù)母鞣N皮膜表。

[1]陳海林.燃氣計量新技術發(fā)展及應用[J].中國計量，2015，02：74-75.

[2]譚興平.芻議燃氣計量新技術及應用[J].技術與市場，2015，05：345.