胡艷艷　白秋敏

摘 要摘要蒸汽做為一種獨(dú)特的能源介質(zhì)，在工業(yè)動(dòng)力和民用取暖方面具有不可替代的優(yōu)勢(shì)，做為承擔(dān)供熱職能的熱力公司方面，出于企業(yè)經(jīng)營和公平的需求出發(fā)，及時(shí)收取熱費(fèi)成為企業(yè)經(jīng)營質(zhì)量的關(guān)鍵因素。為了能夠及時(shí)收取熱費(fèi)保障供熱企業(yè)順利運(yùn)營以及公平起見，諸多供熱公司提出了對(duì)預(yù)付費(fèi)IC卡計(jì)量裝置的強(qiáng)烈需求。不同于水、電、燃?xì)獾扔?jì)量介質(zhì)，在流量計(jì)量活動(dòng)中，蒸汽是最為復(fù)雜和困難的計(jì)量介質(zhì)之一，因其狀態(tài)不穩(wěn)多變且受影響因素較多，難以達(dá)到準(zhǔn)確計(jì)量的理想狀態(tài)，而且安全因素和用汽單位生產(chǎn)成本關(guān)聯(lián)影響更是不容忽視。因此，該產(chǎn)品注定不能成為普及產(chǎn)品，而是定制產(chǎn)品，從而造成了市場(chǎng)上產(chǎn)品的復(fù)雜性和質(zhì)量的不確定性。本文從多角度闡述產(chǎn)品的功能和實(shí)現(xiàn)及優(yōu)化產(chǎn)品性能的方式，使產(chǎn)品安全、便捷、可靠、有效實(shí)現(xiàn)IC卡預(yù)付費(fèi)管理功能，以期達(dá)到和深度滿足市場(chǎng)對(duì)該產(chǎn)品的使用需求。

【關(guān)鍵詞】蒸汽計(jì)量 IC卡預(yù)付費(fèi) 精確計(jì)量 有效控制 用汽安全 智能調(diào)控

蒸汽計(jì)量IC卡預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)，是通過接收蒸汽計(jì)量系統(tǒng)的計(jì)量數(shù)據(jù)以及定時(shí)通過串行口輸出和接收各種數(shù)字量以供給用戶組成數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)，同時(shí)該系統(tǒng)以單片機(jī)為核心實(shí)現(xiàn)了IC卡充值預(yù)付費(fèi)功能，就是所謂的“先交錢后用汽”，該系統(tǒng)通過閥門控制電路結(jié)合電動(dòng)控制閥門共同組成閉環(huán)控制系統(tǒng)，適合貿(mào)易結(jié)算使用。

1 實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量

實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量，是預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的前提條件，是體現(xiàn)貿(mào)易公平的準(zhǔn)繩，流量計(jì)是蒸汽計(jì)量IC卡預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)的最根本的部分。

準(zhǔn)確根據(jù)流量范圍選型是實(shí)現(xiàn)精確計(jì)量的關(guān)鍵點(diǎn)，目前在供熱行業(yè)的蒸汽測(cè)量中，因?yàn)槠錅囟雀叩脑驔]有很多流量計(jì)可以選擇，多使用渦街、標(biāo)準(zhǔn)節(jié)流裝置（孔板、噴嘴等）、V錐、彎管等流量計(jì)來計(jì)量。這四種流量計(jì)除了渦街能達(dá)到1：10—1：15的量程范圍外，V錐、孔板、彎管流量計(jì)量程比常規(guī)為1：3，理論上理想的量程范圍可以通過匹配優(yōu)質(zhì)的差壓變送器達(dá)到1：10，這在實(shí)際工況選型時(shí)幾乎不可能，當(dāng)管道內(nèi)流量超出儀表的測(cè)量范圍時(shí)，流體會(huì)出現(xiàn)射流、流量儀表計(jì)量誤差更是無法計(jì)量，通常儀表計(jì)量的數(shù)據(jù)遠(yuǎn)小于實(shí)際流量。

還有實(shí)際運(yùn)營中的部分惡意偷汽行為造成流量計(jì)量失常：

主要手段有以下幾種：

（1）破壞儀表信號(hào)線、造成溫度、壓力或者流量信號(hào)線短路，以達(dá)到偷汽目的。當(dāng)溫度信號(hào)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(hào)短路時(shí)直接顯示測(cè)量值為零，致使流量不計(jì)或者密度下降。

（2）賄賂供熱公司的抄表或者維修人員，修改儀表參數(shù)致使儀表少計(jì)，以達(dá)到偷汽目的。

（3）惡意給計(jì)量儀表斷電，使儀表在使用過程中不工作，從而偷汽。

解決精確計(jì)量的方法首先是解決流量計(jì)的選型問題，蒸汽參數(shù)和流量范圍準(zhǔn)確是設(shè)備不能解決的。在選型無誤的前提下，如本系統(tǒng)中的流量計(jì)量主要針對(duì)惡意偷汽行為增加如下功能：

（1）斷線、短路補(bǔ)償和判斷報(bào)警功能，以溫度信號(hào)為例，正常溫度175度左右，如出現(xiàn)短路情況則系統(tǒng)智能判斷出現(xiàn)信號(hào)短路，啟動(dòng)短路補(bǔ)償功能，按照預(yù)先設(shè)定好的溫度175度繼續(xù)進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)量，同時(shí)界面上出現(xiàn)提醒標(biāo)識(shí)（目前儀表出于斷線補(bǔ)償狀態(tài)），避免用戶出現(xiàn)重大損失。

（2）儀表參數(shù)的惡意修改問題，首先系統(tǒng)內(nèi)置參數(shù)修改記憶功能，核實(shí)修改過參數(shù)一目了然，容易查找時(shí)間節(jié)點(diǎn)，分析并找補(bǔ)損失；其次，儀表參數(shù)會(huì)通訊上傳到主系統(tǒng)，如果發(fā)生變化，會(huì)報(bào)警提示管理人員。

（3）系統(tǒng)配備UPS后備電源，除短暫位置正常供汽外，可以實(shí)現(xiàn)斷電報(bào)警（發(fā)送短信或者通訊到主系統(tǒng)提醒管理人員及時(shí)終端供汽或者恢復(fù)供電）。

2 有效進(jìn)行閥門控制

系統(tǒng)配置專門的閥門控制電路，準(zhǔn)確可靠的控制電動(dòng)閥門的開關(guān)動(dòng)作；并通過閥位反饋功能，及時(shí)了解閥門的動(dòng)作狀態(tài)和可靠性，如有故障狀態(tài)和執(zhí)行不到位的情況，及時(shí)報(bào)警提示管理人員，更換或者維修相關(guān)設(shè)備。

3 閥門的動(dòng)作與用汽安全

蒸汽不同于普通的水和氣體，蒸汽管路閥門的開啟和關(guān)閉具有嚴(yán)格的操作規(guī)范；

具體采用如下策略：

（1）閥門啟動(dòng)，用戶充值后，管道預(yù)熱系統(tǒng)功能啟動(dòng)、表閥執(zhí)行步進(jìn)動(dòng)作信號(hào)，直到完全開啟達(dá)到正常供熱狀態(tài)，熱網(wǎng)管理人員無需到現(xiàn)場(chǎng)即可實(shí)現(xiàn)安全送汽。避免了傳統(tǒng)的預(yù)付費(fèi)系統(tǒng)容易自動(dòng)開閥過快，造成的危險(xiǎn)事故。

（2）閥門關(guān)閉，當(dāng)熱網(wǎng)監(jiān)控中心得知現(xiàn)場(chǎng)表內(nèi)費(fèi)用不足時(shí)，可自動(dòng)向熱用戶發(fā)出手機(jī)短信充值提醒，同時(shí)現(xiàn)場(chǎng)儀表發(fā)出蜂鳴報(bào)警聲。若用戶仍不充值，表內(nèi)余額為零時(shí)，系統(tǒng)表閥自動(dòng)關(guān)閉，停止供熱。

4 惡意破壞系統(tǒng)的應(yīng)付策略

（1）有非操作人員打開計(jì)量控制柜，系統(tǒng)上報(bào)防入侵報(bào)警。

（2）非法密碼侵入，系統(tǒng)記錄非法侵入時(shí)間和侵入次數(shù)，并上傳報(bào)警。

（3）現(xiàn)場(chǎng)220V或380V市電斷電加后備蓄電池自動(dòng)供電方式，并上傳斷電報(bào)警。

（4）信號(hào)通路斷線/短路，啟動(dòng)應(yīng)急計(jì)量補(bǔ)償機(jī)制，顯示應(yīng)急補(bǔ)償狀態(tài)，上傳故障狀態(tài)報(bào)警。

5 智能調(diào)控和管理

蒸汽計(jì)量IC卡預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)并入遠(yuǎn)程蒸汽數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)，可以為用戶提升一系列熱網(wǎng)管理手段：

實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)蒸汽參數(shù)的查看、匯總、分析功能；能單獨(dú)顯示用戶子站的全測(cè)量參數(shù)及設(shè)置參數(shù)；自動(dòng)生成各熱用戶的瞬時(shí)流量、溫度、壓力、累計(jì)流量、頻率或差壓的并行歷史曲線，并可查詢?nèi)我庥脩簟⑷我鈪?shù)、任意時(shí)段的歷史數(shù)據(jù)，歷史數(shù)據(jù)和曲線應(yīng)便于轉(zhuǎn)存和打印。

熱平衡分析和熱網(wǎng)平衡，根據(jù)供熱參數(shù)和用戶用能參數(shù)對(duì)比，形成綜合的供熱調(diào)節(jié)方案，可以根據(jù)閥門控制權(quán)限，對(duì)用汽熱負(fù)荷進(jìn)行遠(yuǎn)程的調(diào)試和調(diào)節(jié)，起到供熱用戶網(wǎng)絡(luò)的平衡的節(jié)能目標(biāo)。

6 結(jié)束語

蒸汽計(jì)量IC卡預(yù)付費(fèi)控制系統(tǒng)，首先是一套能夠滿足計(jì)量需求的流量計(jì)產(chǎn)品；其次是一套具備控制功能的預(yù)付費(fèi)管理系統(tǒng)；第三、滿足安全用氣的潛在關(guān)注點(diǎn)；第四、滿足防盜、斷電以及惡意破壞的管理需求；第五、結(jié)合能管系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)用汽調(diào)控的諸多管理需求。該系統(tǒng)的應(yīng)用，能夠緩解蒸汽部門因先用汽后付費(fèi)所帶來的資金緊張，不僅可以提高蒸汽供應(yīng)管理部門的工作效率，并在技術(shù)上，為節(jié)省蒸汽，合理的利用蒸汽創(chuàng)造了條件。

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作者單位

石家莊奧森自動(dòng)化儀表有限公司 河北省石家莊市 050081