【摘 要】随着居民生活水平的日益提高，人们对燃气的需求越来越普遍，从而也增加了燃气公司管理的难度。本文从自动化的角度尝试解决了仪表柜防盗和远程抄表的技术问题。
　　【关键词】自动化；仪表柜防盗；远程抄表
　　1 仪表柜防盗
　　1.1 传统方案
　　防盗锁具是最传统的防盗方案，优点是价格便宜，使用简便，但是存在很多缺点，如不能及时报警、被盗后无法追溯等，在此不作赘述。
　　1.2 自动化手段
　　1）通过门禁系统和防区系统来区别正常
　　正常进行巡检等作业时，工作人员通过刷卡进入仪表放置地点，取消布防，进行操作。
　　操作结束后，进行布防，退出仪表放置地点。
　　当有人通过暴力手段破坏门禁系统时，门禁系统的报警信号被触发，通过网络传输至集中监控室。
　　当有人未取消布防即进入仪表柜区域时，防区系统的报警信号被触发，通过网络传输至集中监控室。
　　门禁系统一般采用以太网或rs232/485的通讯方式。
　　防区系统的通讯种类比较多样，除了以太网和rs232/485通讯方式，还可以通过无线模块发送短信将报警信息通知管理人员
　　系统网络可以通过以太网或者光纤的形式来实现。
　　图1
　　2）通过摄像头进行实时监控和视频记录
　　摄像头可以设定为固定拍摄、几个预置位置定期扫视等模式，除了进行视频监控，还可以采集现场声音（需选择支持的型号并配置麦克风）。
　　可以通过摄像头的声音功能对现场进行喊话、警告等（需选择支持的型号并配置扩音器）。
　　可以将其他外部报警信号接入摄像头编码器的di点，一并上传，在报警信号不多的情况下，可以节省投资，一般摄像头编码器支持的di点在2-4个左右。
　　可以通过摄像头编码器的do点进行一些应急控制，比如触发现场声光报警等。
　　摄像头的实时监控需要较大的流量，因此需要架设光纤网络（稳定）或者借助小区附近的宽带连接（不太稳定但费用较少）。
　　3）通过限位开关、锁具的反馈来判断仪表柜的打开动作是否正常。
　　通过限位开关得知仪表柜是否打开，通知管理人员。如果与以上所介绍的方案结合，可以进行一些更复杂的判断，比如：
　　在仪表柜打开后，迅速将摄像头转至预置位，使得管理人员可以看清现场状况。
　　如果门禁、防区都处于正常状态，则将柜门打开作为事件进行记录（同时记录下本次进入的人员信息），如果门禁或防区处于报警状态，则触发报警，通知管理人员。
　　1.3 整体架构
　　下图是整体架构图，实际应用时可以根据资金、实际需求等情况进行优化：
　　图2
　　2 远程抄表
　　2.1 概述
　　表1
　　远程抄表系统作为智能计量方式的一种，是“由远传表、采集器/集中器、主站通过信道连接起来组成网结构，并运行抄表系统软件，能实现住宅自动抄表的系统”（见《住宅远传抄表系统》jg/t162-2009）。它在提高燃气行业抄表效率的同时，避免了因入户抄表而对用户产生的不必要的打扰和因估抄带来的交费困惑，极大地提高了燃气企业的服务品质，避免了因不法分子假借入户抄表而引发的治安问题，彻底解决入户困难的问题，有利于和谐社会的构建，是公益行业服务文明的具体体现。
　　远程抄表系统从系统结构上可以分为四个部分：现场仪表、采集器/集中器、通讯网络、集中监控与管理系统。
　　2.2 现场仪表的改造
　　远程抄表系统的应用，重点在数据出户，即户外计量，也称燃气智能表。必须要对现场仪表进行改造，加装智能表，使之具备通讯接口。
　　智能表的读取方式有很多种，老式的有源脉冲方式在施工、使用和维护方面存在很多问题，因此近年来无源直读方式应用的比较广泛。
　　两种方式的对比见表1。
　　无源直读方式的智能表有以下三种：
　　摄像直读式：在表的机械字轮显示窗前安装一只摄像头，将拍到的数字图像传出，然后将图像字形译成数码，供微机存储处理。目前，已成功解决了图像处理、图像传输和译码传输等技术难题，但价格偏高。
　　触点直读式：前期的此类产品多为电阻或电位器式，它在字轮上安装微型电刷，在与之相对应的位置安装电阻或电位器片，通过测量不同的阻值来判断字轮的数字位置，但都没有取得有效应用。最新型的触点直读式远传表的核心部分借用了飞机油

表的传感原理，不仅传感部件精密度高，而且整个触点部分密封在油体之中。
　　光电直读式：分为光电对射式和光电反射式两种。其原理是在每一位字轮的一侧设置固定的光电发射源，在与其对应的字轮上设置反射面或对射孔的接收点，利用多个（五个）接收点或反射面的不同位置状态来判断字轮转到了什么数的位置，从而确定所对应的数据。由于每一位的数字都取决于字轮的远传位置，这需要各字轮、字轮上的传感位置都要相对的精确。
　　从成本和易用性考虑，我们推荐光电直读式智能表。
　　智能表的通讯接口可分为有线和无线两种方式，有线方式一般采用rs232、rs485或m-bus等接口，而无线方式可以通过zigbee、超低功耗蓝牙（ulp）、z-wave等无线技术与采集设备通讯。
　　有线方式网络稳定、技术成熟、设备投入相对较低，但是需要进行大量施工，且存在线路被破坏等隐患。无线方式是网络灵活，施工量很小，是未来的发展趋势，但是信号易受干扰，供电也是需要进一步完善的问题。具体实施时可以根据各小区情况灵活处理。
　　2.3 采集器/集中器
　　采集器/集中器作为一个小区域的数据中心，采集该区域所有智能表的数据，然后通过网络上传。 　采集数据的端口要与该区域智能表的通讯端口一致。上传端口同样分为有线和无线两种方式。
　　有线方式可以通过新建的光纤网络直接连至监控中心，也可以就地接入internet，通过vpn等方式与监控中心的主机进行通讯。
　　无线方式与当前主流手机通讯制式相同，可以采用gprs、cdma等方式上传数据，也可以采用短信方式，定期（如8小时一次）上报所采集的数据。
　　作为一个完善的系统，还需要一些手持采集设备进行补充，在网络架设不便的小区或者在进行巡检时，通过手持采集设备，现场查询、记录本区域采集器/集中器的数据。在网络出现问题的时候，也可以通过手持设备采集以后，通过软件将数据导入燃气公司的数据主机。
　　2.4 通讯网络
　　由于燃气系统的地域广阔和设备多样的特点，通讯网络必然是一个结合了有线、无线等各种通讯方式的综合网络架构，现场设备为采集器/集中器，而监控中心需要配备对应的通讯主机和无线终端。
　　2.5 集中监控与管理
　　在燃气公司，根据所采集的数据，可以建立综合信息管理平台，实现多种功能，如集中监控、收费管理、事故管理等。
　　2.6 整体架构
　　下图是整体架构图，实际应用时可以根据资金、实际需求等情况进行优化：
　　图3
　　3 结束语
　　随着城市管道燃气用户的快速增长和供气区域的不断扩大，建立燃气远程抄表系统已成为燃气经营企业在确保管网安全运行、气量调度和科学决策上的重要措施。
　　【参考文献】
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　　[责任编辑：杨玉洁]