预付费计量监控管理系统

■项目概述

城市供热公司是城市基础设施建设的重要承担者之一，随着供热技术的发展，供热改革的推进和供热区域的不断扩展，对热力外网实施信息化改造，已成为热力公司的重要部署之一。

传统的热力外网的管理及运行情况的掌控，只能靠人工手抄和人工巡视的方式，工作量大、实时性差、准确度低，不利于现场及设备故障的及时发现和排除，增加了管网的损耗和事故的隐患，影响供热效果并造成能源的极大浪费。

基于高速发展的网络通信技术，建立热网信息管理系统，实现信息的快速、共享，提高热网运行的综合效率、中央调度的监控能力以及管理决策的实时性和科学性，最终实现城市热网的综合运行管理，是我们共同的目标。建立热网远程监测管理系统，实现无人值守的远程监测，完成对工业现场数据的动态跟踪、集中、科学的调度管理。

本建议书结合目前成熟的网络通信技术，介绍了当前热网远程监测管理系统的应用模式，以供参考。系统的建设，充分考虑了系统的兼容性和扩展性，以求为后期实现整个热网的远程自动控制做扩展预留和规划铺垫。

1． 组网方式

对外网蒸汽用户，需要采集监测现场的温度、压力、流量、频率、密度等参数。现场仪表为压力变送器、温度传感器、流量传感器等，通过对这些数据的分析、统计，判断整个蒸汽管网的工作状况，特别是蒸汽用户的表计计量情况，杜绝大用户的跑汽、漏汽。现场采集功能由标准通信型的智能流量积算仪即可完成，仪表具备标准的通信接口（RS-232或RS485），接入网络联接设备。

2． 中央控制室

作为热网监控系统的核管理中心，承担服务器和操作站的任务，完成与子站的链路管理和数据采集和运算处理等功能，收取现场过程数据；提供实时运行的完美监控界面，实现对热网的数据监测、管网分析、故障诊断、报警、历史数据统计、曲线显示、数据报表及备份等功能，完成对相关参数的管理，为运行管理人员提供操作指导。同时，可以接入公司的局域网，实现数据的共享，供其他管理员浏览或管理系统。

3． 网络通信系统

网络通信系统的选择，必须考虑系统的稳定性和可靠性、方便维护，运行费用较低，技术成熟，通信速度快，能够实现实时在线。目前常用于城市内信息管理的通信网络有：有线宽带网；无线的GPRS网络、基于数传电台的微波通信网络等。本建议书将从网络运行效果、稳定性及建设投资等方面，推荐方案是：基于GPRS无线切入的热网管理系统。（适用于其它有线、无线数据传输）。

GPRS无线网络系统方案

■网络系统说明

GPRS是一种新的移动分组数据通信业务，在移动用户和数据网络之间提供一种连接，给移动用户提供高速无线IP或X.25服务。使用GPRS技术实现数据分组发送和接收，用户实时在线且按流量计费，灵活方便。

在工业现场，利用GPRS 数据传输网络进行现场数据的监测，主要是通过GPRS Modem 与各种标准接口的数据采集仪表相连，一般现场仪器仪表的通信接口为RS232/RS485及以太网。在正常工作模式下GPRS 传输模块将仪器仪表的数据通过GPRS 网络，传递给数据管理服务器，数据服务器可通过因特网，与控制中心的服务器上建立链接，从而实现了对现场设备运行状态的实时监控。

说明：整个网络系统可分为三个层次：现场层、网络传输层和管理层。

Ø 现场层，完成数据的采集和网络的接入，其关键部件为采集仪表和GPRS网络连接设备；

Ø 管理层，热网服务器通过公网，采集数据；同时接入厂内局域网实现数据的共享；

Ø 网络传输层，是该网络系统的关键部分，直接决定网络系统的运行效果，并关系到网络系统的最终投资，此部分由移动公司完成系统组建与维护，用户不需再投入资金。鉴于热力外网站点分散、后期子站个数较多等特点采用GPRS组网方式是最好的选择。

■智能流量显示仪表的通讯技术

 二次仪表具备硬件串行通讯口（RS485或RS232C）、软件需带有校验码的通讯协议，上传运行参数：压力、温度、频率（差压）、密度、瞬时流量、累计流量、热量等。

■监测计算机系统软件功能

a) 监测点的现场数据实时采集，同时保留监测点扩容接口，检测点有地理信息显示；

b) 完成数据报表（实时数据、历史数据）及查询功能；

c) 完成实时曲线、历史曲线绘制及打印；

d) 建立数据库连接，预留增加工作站接口；

e) 建立用汽日报、月报表 ；

f) 系统安全机制建立，多级权限（不少于10个）供用户使用；

g) 设置远端报警系统接口；

h) 能自动完成管线管损计算及曲线分析；

i) 具有单用户报表功能及实时数据查询功能，提供DDE接口

j) 开放式结构，用户可以自由添加或删除和修改检测点，同时可以自由移动位置；

k) 实时负载曲线和历史负载曲线查询。

l) 预留IC卡预付费管理系统接口。

【非接触式射频IC卡预付费系统】

一. 前言

   为了进一步提高城市集中供热系统的合理、准确、科学、高效的运行，避免用汽单位和供热企业之间产生贸易纠纷，我公司推出一款工业用供热贸易计量收费系统，它采用非接触式射频Mifare1 S50逻辑加密卡与智能流量仪表及控制执行机构完美结合，完成IC卡（非接触式）预付费计量系统，使用液晶显示界面，适用于过热汽、饱和汽、天然气、热水及各种气体流量检测与收费，对于高端用户我们可以在现有供热外管网远程管理系统基础上嵌入此套预付费系统，完成目前收费理念的转变，从而实现先交费后用蒸汽，从根本上解决难收费问题。

二. 系统架构

预付费计量系统由中心站客户收费及查询系统、中心站远程数据监控系统、短信平台、客户端计量控制系统、客户端现场流量计、客户端阀门控制系统组成。

 1．中心站客户收费及查询系统包括收费微机、客户发卡及查询机、客户收费查询软件。

     上位机软件功能包括：

（1）  开户发卡、充值、查询、用户信息等基本功能。

（2）   补卡、擦除功能。

（3）   具有设定热量/流量单位功能。

（4）   工业用户和民用用户购汽单价设置功能。

（5）   充值历史记录查询功能。

（6）   设置网络识别码功能。

（7）   数据加密功能。

（8）   结算报表打印功能。

2． 中心站远程数据监控系统（高端监控用户）

     IC卡（非接触式）预付费流量计量系统预留多种网络接口，可以直接通过其RS485、RS232C、GPRS/CDMA等方式组网或直接切入现有远程热网管理系统，从而实现远端贸结算功能。

热网系统可实时显示用户的各种运行数据；如压力、温度、频率、密度、瞬时流量（热量）、累积流量（热量）、余额、阀门的状态、开箱状态、短信告知业务等。

3． 中心站远程数据监控系统短信平台

    热网远程管理系统实行统一架构短信平台，由监控中心统一管理既是实施，此平台具有系统运行数据超限、参数变化、贸易金额余量、阀门状态等实时告知业务。系统通过设置关联负责人电话号码，第一时间告知管理人员现场特殊状况，能有效的避免不必要的损失及告知用汽单位在余额不足时应及时交费。

4． 客户端计量监控系统及流量计

预付费计量控制系统由智能流量显示控制仪及射频IC卡读写单元组成，摒弃传统单一温度、压力、流量检测功能，融合控制单元，实现多任务工作，所组成的一体化计量箱承担着数据采集、存储、显示、通讯、打印、控制等功能。

      计量控制箱特殊特点：

（1）  采用非接触式IC卡作为输入介质，安全可靠、操作简单。

（2）  壁挂式设计结构紧凑安装方便。

（3）  大屏幕液晶显示，信息量大，显示直观。

（4）  数据动态加密，实现一表一卡。

（5）  开箱报警上传功能。

（6）  增加网络识别地址码功能。

（7）  具有充值提示，余额显示及上传功能。

（8）  具有开关量输出及模拟量输出功能。

（9）  提供多种接口方式，方便用户快速组网。

（9）  专业的仪表专用后备电源配置，保证用户48小时以上使用。

（10）25种工作方式用户选择，可以接入频率、差压、模拟电流等各种传感器信号。

（11）具备现场IC卡充值及上位机远程充值双重充值方式。

5． 客户端阀门控制系统

     现场阀门采用高性能电磁阀及进口执行机构，具有意外断电阀门开关状态不变化，防止意外关闭阀门引起双方纠纷。接受上位机下达的余额不足关闭阀门指令。阀门可根据现场实际需要对压力、温度、介质等原因进行选择。

三. 系统配置

   射频IC卡预付费管理系统基本配置（标配）：

（1）  IC卡读写管理设备及配套软件一套

（2）  Mifare1 S50逻辑加密卡。

（3）  智能计量控制计量箱一台。

用户可根据实际需要计量箱选配UPS专用电源。对高端用户可以选配GPRS/CDMA DTU网络接入设备及配套监控软件。电动执行机构根据需要我公司提供或用户自己选配。