預付費系統研發(fā)背景

1、供熱行業(yè)背景

熱電聯(lián)產(chǎn)作為我國政府節約能源、治理大氣污染的一項重點(diǎn)鼓勵產(chǎn)業(yè)，廣州西森自動(dòng)化控制設備有限公司將石油行業(yè)的石油管道輸送中的成熟經(jīng)驗，應用于供熱行業(yè)的城市管網(wǎng)建設中。在供熱管網(wǎng)的流量、壓力、安全控制等方面的無(wú)線(xiàn)數據傳輸技術(shù)贏(yíng)得了客戶(hù)良好的口碑。

 隨著(zhù)各地熱電聯(lián)產(chǎn)、集中供熱的快速發(fā)展，以及煤炭?jì)r(jià)格的節節攀升，一系列的計量收費問(wèn)題逐步出現，應廣大客戶(hù)的要求，公司于2002年開(kāi)始研發(fā)預付費系統并經(jīng)過(guò)2-3年的逐步完善，在2005年正式應用于市場(chǎng)。

2、西森預付費系統主要解決的問(wèn)題

2.1蒸汽計量損失大的問(wèn)題

 作為供熱行業(yè)，從電廠(chǎng)管道出口開(kāi)始計量到各個(gè)每個(gè)分戶(hù)計量的總合計總是差別很大，有的供熱公司差額甚至超過(guò)10%，很不正常。作為正常的輸送損失如果在大流量前提下（流速15米/秒以上時(shí)）管道損失最多不應超過(guò)1.5%，如果超出1.5%的計量誤差，那就表明有不正常的損失存在。管道損失出現大的誤差主要出現以下幾個(gè)方面：

正常的熱量損失

蒸汽在管道中輸送時(shí)，溫度會(huì )逐漸下降，產(chǎn)生少量冷凝水，這部分冷凝水在分戶(hù)計量中儀表無(wú)法計量，冷凝水的多少與蒸汽在管道中的流速有關(guān)系，流速越大，冷凝水越少，流速越小，冷凝水產(chǎn)生的則越多，屬于正常損失。

計量?jì)x表特性原因，造成的少計、漏計

目前在供熱行業(yè)的蒸汽測量中，因為其溫度高的原因沒(méi)有很多流量計可以選擇，主要使用渦街、孔板、V椎、彎管這四種流量計來(lái)計量。這四種流量計除了渦街、V錐能達到1：10—1：15的量程范圍外，孔板、彎管流量計量程比為1：3。在流量計的測量范圍之內，儀表都能保證測量的準確性，但是當使用流量低于流量計的測量下限時(shí)，儀表就會(huì )漏計甚至不計；當管道內流量超出儀表的測量范圍時(shí)，流體會(huì )出現射流、流量?jì)x表更是無(wú)法計量，儀表計量的數據遠遠小于實(shí)際流量。下圖是一臺DN100渦街流量計的誤差與量程范圍的關(guān)系圖：

     當用戶(hù)使用量忽大忽小，波動(dòng)很大時(shí)，那么總體計量誤差就會(huì )加大，表現出來(lái)的是少計、漏計，自然是供熱公司的損失，這種現象在生產(chǎn)企業(yè)最為明顯。

惡意偷汽造成的

蒸汽價(jià)格從96年60元一噸一直到現在的240元一噸，用戶(hù)想盡辦法偷汽的情況也越來(lái)越多，手段也五花八門(mén)，主要的偷汽手段有以下幾種：

1）、用大頭針刺儀表信號線(xiàn)、造成溫度、壓力或者流量信號線(xiàn)短路，以達到偷汽目的。當溫度信號短路時(shí)，溫度顯示常溫，蒸汽密度下降，瞬時(shí)流量幾倍的下降。壓力、流量信號短路時(shí)直接顯示測量值為零，致使流量不計或者密度下降。

2）、利用流量計測量范圍特性，虛報用氣量，造成供熱公司流量計選型錯誤，使儀表長(cháng)期在低下限流量或高上限流量工作。利用儀表的誤差偷汽。

3）、賄賂供熱公司的抄表或者維修人員，修改儀表參數致使儀表少計，以達到偷汽目的。

4）、惡意給計量?jì)x表斷電，使儀表在使用過(guò)程中不工作，從而偷汽。蒸汽價(jià)格高，使用量大，一旦出現惡意偷汽現象，損失數額巨大。

2.2惡意欠款及資金周轉問(wèn)題

蒸汽單價(jià)高，一般用戶(hù)每個(gè)月都是幾十萬(wàn)甚至上百萬(wàn)的費用，一旦遇到不良客戶(hù)惡意欠款，供熱公司將陷入被動(dòng)局面。一方面煤炭見(jiàn)款發(fā)貨，另一方面汽費收不回來(lái)，一旦形成包袱就會(huì )出現資金周轉問(wèn)題。預付費系統可以把錢(qián)先預收，利用這邊資金可以組織煤炭的庫存等。

西森·中國IC卡蒸汽預付費管理系統

1、系統概述

由廣州西森自動(dòng)化有限公司研制開(kāi)發(fā)的IC卡蒸汽預付費遠程監控系統，是一種軟件與硬件結合的自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò )式管理系統。它是在蒸汽管道設備上安裝一個(gè)IC卡預付費控制箱，實(shí)現對用戶(hù)用蒸汽流量的監控、電動(dòng)閥的開(kāi)閉等控制，IC卡預付費控制箱內置GPRS/CDMA無(wú)線(xiàn)傳輸ＤＴＵ模塊，可輕松將用戶(hù)的瞬時(shí)流量、累計流量、溫度、壓力、余額、閥門(mén)開(kāi)度、箱門(mén)開(kāi)閉狀態(tài)等信息上傳到蒸汽資源管理中心計算機，實(shí)時(shí)對各用氣單位進(jìn)行監管和控制。對欠繳蒸汽資源費的用戶(hù)，資源管理中心工作人員可通過(guò)計算機系統對用蒸汽單位的電動(dòng)閥開(kāi)閉進(jìn)行異地遠程控制，實(shí)現蒸汽資源管理與監控的自動(dòng)化和一體化。

2、系統組成

1.1、本系統主要由以下幾部分組成：

監控中心：計算機、IC卡充值器、蒸汽預售管理系統軟件、遠程熱網(wǎng)計量管理系統軟件

通信網(wǎng)絡(luò ):基于移動(dòng)GPRS或者電信CDMA的通信網(wǎng)絡(luò )平臺

GPRS/CDMA  IC卡預付費控制箱： 采集現場(chǎng)儀表信號：流量計、壓力變送器，熱電阻，閥門(mén)等，通過(guò)GPRS/CDMA網(wǎng)絡(luò )傳輸到監控中心，現場(chǎng)提供市電欠壓報警、門(mén)磁防入侵報警

測量?jì)x表：流量積算儀、流量計、壓力變送器、熱電阻 等

蒸汽閥門(mén)：蒸汽電動(dòng)閥門(mén)(具有開(kāi)啟閥門(mén)角度功能)

2、系統結構圖：

3、硬件功能

1.1、GPRS/CDMA IC卡蒸汽預付費控制箱基本功能及特點(diǎn)：

◎ 精準采集采集現場(chǎng)儀表信號：流量計、壓力變送器，熱電阻，閥門(mén)等；

◎ IC卡購蒸汽量，先付費再消費；

◎ 根據用戶(hù)的購蒸汽量控制電動(dòng)先導閥門(mén)，限制用戶(hù)欠費用汽；

◎ 通過(guò)無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )向監控中心實(shí)時(shí)傳輸數據；

◎ 現場(chǎng)220V或380V市電斷電加后備蓄電池自動(dòng)供電方式，并提供斷電報警提醒；

◎ 具有非操作人員打開(kāi)計量控制柜，防入侵報警提醒；

◎ 顯示功能：液晶顯示器在工作時(shí)顯示，累積用量、剩余量等信息,并提供剩余量短信查詢(xún)提醒；

◎ 購汽方式：IC卡充值購買(mǎi)和遠程銀行充值繳費雙功能；

4、軟件功能

◆ IC卡售蒸汽量功能；

◆ 用蒸汽單位剩余量查詢(xún)、顯示、剩余量不足短信提醒及報警功能；

◆ 蒸汽源、用戶(hù)數據電子地圖實(shí)時(shí)監測顯示（流量、先導閥狀態(tài)等信息）；

◆ 可依據用戶(hù)繳納蒸汽費情況控制供或停，并提供欠費信譽(yù)的額度設定功能；

◆ 主動(dòng)召測功能：

即任何時(shí)候可以在調度中心的服務(wù)器上主動(dòng)提取監測點(diǎn)的數據；

◆ 報表功能：

自動(dòng)生成日報、月報、年報，也可隨時(shí)進(jìn)行統計報表、打印?？梢栽O置自動(dòng)打印功能；

◆ 數據存儲備份功能：

系統數據庫可以本地存儲，其存儲時(shí)間根據需求和計算機配置決定；

◆ 故障自動(dòng)報警功能：

監測點(diǎn)自動(dòng)將故障信息上報到監測中心，自動(dòng)打印報警信息。自動(dòng)檢測的故障有：流量計通訊故障、220v交流停電、IC卡故障等；

◆ 系統擴充升級功能：

系統具有開(kāi)放的數據接口，方便后期監測點(diǎn)的增加和擴容；

◆ 系統安全權限設置功能：

權限設置提供完善的安全認證，非法用戶(hù)不能進(jìn)入系統，合法用戶(hù)根據權限可進(jìn)行相應的操作。

售汽管理系統軟件界面如下：

遠程監控系統界面如下：

IC卡充值界面如下：

5、系統特點(diǎn)

基于GPRS或CDMA無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )實(shí)現大范圍內管線(xiàn)運行狀態(tài)監測，為用戶(hù)省去了昂貴的網(wǎng)絡(luò )建設和維護費用，實(shí)時(shí)性高，組網(wǎng)費用低；

監測信息豐富真實(shí)，系統響應速度快；

大容量數據庫，歷史數據存儲沒(méi)有后顧之憂(yōu)；

多個(gè)分中心支持，無(wú)線(xiàn)接入，方便用戶(hù)管理；

高可靠工業(yè)級設計，維護簡(jiǎn)單；

經(jīng)濟效益、社會(huì )效益顯著(zhù),運行成本低廉；

系統擴展性：系統應具備強大的擴展功能，可隨時(shí)增加用戶(hù)，硬拷貝功能、報表打印功能、計算工具功能。

6、整體細節描述

（1）財務(wù)部充值管理系統：

負責蒸汽預付費的繳費充值、貿易結算和蒸汽用戶(hù)付費情況的監控。

具有登陸級別識別功能，根據不同系統登陸級別管理查看用戶(hù)繳費信息。

充值收費管理系統預留與銀行系統對接接口方便用戶(hù)繳費充值。

（2） 遠程蒸汽數據管理系統：

負責現場(chǎng)蒸汽參數的產(chǎn)看、匯總、分析，具有蒸汽數據異常提醒、斷電報警、計量柜開(kāi)箱報警功能。

可設定用欠費額度，當用戶(hù)的剩余熱量還剩20%時(shí)，用熱單位的相關(guān)領(lǐng)導及財務(wù)人員會(huì )收到一條善意的提醒短信，當剩余熱量還剩10%時(shí)，會(huì )收到催促繳費的短信，當還剩5%時(shí)，會(huì )收到警告關(guān)閥的短信，欠費后自動(dòng)關(guān)閉閥門(mén)，并短信告知。

可根據操作員權限遠程控制閥門(mén)啟停。

用可按區域劃分不同的用戶(hù)、注明長(cháng)期用戶(hù)和季節性用戶(hù)，能單獨顯示用戶(hù)子站的全測量參數及設置參數。自動(dòng)生成各熱用戶(hù)的瞬時(shí)流量、溫度、壓力、累計流量、頻率或差壓的并行歷史曲線(xiàn)，并可查詢(xún)任意用戶(hù)、任意參數、任意時(shí)段的歷史數據，歷史數據和曲線(xiàn)應便于轉存和打印。能生成各熱用戶(hù)的用汽量日報表，月報表及年報表，且可生成分時(shí)等特殊報表的功能。任意組合用戶(hù)測量趨勢、測量參數累計、故障時(shí)段等趨勢記錄通過(guò)打印機打印輸出。

IC卡預付費控制箱：

（1）負責通過(guò)與現場(chǎng)積算儀或流量計的通訊采集流量或熱量數據，并根據使用流量扣除余額流量或熱量，具有余額不足分階段短信提醒功能，當用戶(hù)發(fā)生欠費時(shí)，蒸汽閥門(mén)自動(dòng)關(guān)閉，并主動(dòng)上報中心閥門(mén)狀態(tài)。

（2）具有蒸汽數據異常自動(dòng)提醒功能，發(fā)現差異化數據主動(dòng)上報中心蒸汽數據異常狀態(tài)，并可根據異常狀態(tài)提醒中心是否關(guān)閉蒸汽閥門(mén)。

（3）具有閥門(mén)階段性開(kāi)啟功能，由于蒸汽管道長(cháng)時(shí)間關(guān)閉閥門(mén)有冷凝水現象，如果較大口徑蒸汽管道一次性開(kāi)啟閥門(mén)會(huì )造成蒸汽管道震動(dòng)現象，造成對管道和人員安全，所以IC卡預付費控制箱會(huì )根據時(shí)間階段緩慢開(kāi)啟蒸汽閥門(mén)，防止這一現象的發(fā)生。

（4）具有計量柜開(kāi)箱報警功能，發(fā)現有人打開(kāi)箱門(mén)自動(dòng)上報開(kāi)箱狀態(tài)，并可以短信報警聯(lián)動(dòng)。

（5）具有市電斷電自動(dòng)報警功能，當220v或380v市電斷電，自動(dòng)轉為UPS供電并上報斷電提醒。

其它擴展功能：

（1）非法闖入計量間自動(dòng)探測感應，抓拍圖像，自動(dòng)上傳中心圖像及入侵報警。

      （2）手機APP充值(需要第三方銀行、微信、支付寶支持)、查看充值歷史數據功能。