摘　要：居民用戶燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)由報警器、無線Ic卡預(yù)付費智能燃氣表、燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端、云平臺、客戶端應(yīng)用程序組成。當發(fā)生燃氣泄漏時，報警器將燃氣泄漏報警信息以有線方式傳送給燃氣表，燃氣表的內(nèi)置閥切斷，并將報警信息傳送給燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端。燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端將報警信息通過GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送給云平臺(采用中國移動的物聯(lián)網(wǎng)開放平臺OneNet)。燃氣企業(yè)、居民用戶通過客戶端應(yīng)用程序與云平臺進行信息溝通。對該監(jiān)控系統(tǒng)進行了技術(shù)、經(jīng)濟可行性分析。

關(guān)鍵詞：燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)；　報警器；  云平臺；  智能燃氣表

Abstract：A IOT monitoring system for gas safety of residential users is composed of alarm，wireless IC card prepayment intelligent gas meter，IOT monitoring terminal for gas safety，cloud platform and client application program．When gas leakage OCCURS．the alarm transmits the gas leakage warning message to the gas meter in wired manner．the valve built in the gas meter is cut off，and the warning message is transmitted to the IOT monitoring terminal for gas safety．The terminal transmits the warning message to the cloud platform One Net，an open platform of China mobile IOT through the GPRS network．The information is communicated between gas enterprises or residential users and the cloud platform through the client application program．The technical and economic feasibility of the monitoring system has been analyzed．

Keywords：internet of things(IOT)monitoring system for gas safety；alarm；cloud platform；intelligent gas meter

 

近年來，我國的室內(nèi)燃氣事故呈逐年上升趨勢，給人民生命財產(chǎn)及公共安全帶來危害，并造成一定社會影響。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳感技術(shù)的不斷發(fā)展，使得燃氣室內(nèi)安全管理實現(xiàn)了人防與技防的有效結(jié)合，依靠科技力量提升了安全保障水平。

通過技術(shù)與經(jīng)濟可行性分析，在原有IC卡預(yù)付費燃氣表基礎(chǔ)上增加無線傳輸，通過安裝報警聯(lián)動裝置，可以比較經(jīng)濟地建立燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)，實現(xiàn)預(yù)防為主與報警切斷，有效地提高燃氣用戶室內(nèi)安全性。

①室內(nèi)燃氣設(shè)施

主要由立管(鍍鋅鋼管)、燃氣表、用戶支管、閥門(表前閥、灶前閥)、膠管、燃具組成。

②室內(nèi)泄漏情況統(tǒng)計

通過對秦皇島市燃氣總公司2013－2014年的用戶室內(nèi)安檢數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，共發(fā)現(xiàn)泄漏4 914次，其中表前泄漏243次，占總數(shù)的4.95％，泄漏原因主要為立管銹蝕漏氣、螺紋接15泄漏、表前閥閥芯泄漏；表后(含表)泄漏4671次，占總數(shù)的95.05％，泄漏原因主要為螺紋接口泄漏、燃氣表計數(shù)器或封口處泄漏、灶前閥閥芯泄漏、膠管脫落或老化、燃具漏氣。

③室內(nèi)泄漏安全防范關(guān)鍵點

根據(jù)室內(nèi)泄漏數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，解決燃氣室內(nèi)安全的關(guān)鍵是及時發(fā)現(xiàn)并處置表后泄漏，解決途徑有兩方面：一是加強管理，提高工程質(zhì)量，健全安全管理網(wǎng)絡(luò)，建立室內(nèi)安全管理長效機制，加強室內(nèi)安檢和隱患治理管理力度；二是利用科技手段，建立燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)，安裝室內(nèi)報警聯(lián)動裝置，實現(xiàn)事前監(jiān)測與事后處置相結(jié)合，通過報警與切斷聯(lián)動有效提高燃氣用戶室內(nèi)安全性。

①目標

《中華人民共和國安全生產(chǎn)法》第一章總則第三條明確指出“安全生產(chǎn)工作應(yīng)當以人為本，堅持安全發(fā)展，堅持安全第一、預(yù)防為主、綜合治理的方針……”。因此將“積極預(yù)防”作為建立燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)、提高燃氣用戶室內(nèi)安全性的目標。

技術(shù)上必須堅持聯(lián)網(wǎng)報警預(yù)防為主，實時獲知設(shè)備現(xiàn)場運行、泄漏狀況，提前預(yù)警，及時發(fā)現(xiàn)并排除隱患。

②燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)組成

中國移動在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域進行了“云－管－端”的全面布局，2013年在國內(nèi)率先推出物聯(lián)網(wǎng)專網(wǎng)專號業(yè)務(wù)，2014年正式發(fā)布物聯(lián)網(wǎng)開放平臺——OneNet，該平臺支持各類傳感網(wǎng)絡(luò)和通信網(wǎng)絡(luò)，通過支持多種協(xié)議解決智能硬件設(shè)備接入。OneNet平臺系統(tǒng)結(jié)構(gòu)見圖1。

 

燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控系統(tǒng)由報警器、無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表、燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端、云平臺及客戶端應(yīng)用程序共5部分組成。報警器可選用成熟穩(wěn)定的產(chǎn)品；燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端為某公司自主研發(fā)的產(chǎn)品；無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表為普通IC卡預(yù)付費智能燃氣表加裝一個數(shù)據(jù)上傳模塊，可以使用干電池也可以使用市電，具有無線數(shù)據(jù)遠傳、閥門控制、報警器通信等多種接口；云平臺目前采用中國移動的OneNet平臺，可與燃氣公司、小區(qū)物業(yè)公司、居民用戶多個應(yīng)用終端進行數(shù)據(jù)交互，可為燃氣公司、小區(qū)物業(yè)公司及居民用戶提供系統(tǒng)應(yīng)用平臺及相應(yīng)的應(yīng)用終端程序；客戶端應(yīng)用程序通過互聯(lián)網(wǎng)接入云平臺，職能部門通過專用監(jiān)控程序可獲取報警器及燃氣表運行狀態(tài)，并可調(diào)度安檢工作，居民用戶可以通過智能手機APP程序了解報警器及燃氣表運行狀態(tài)，當報警器狀態(tài)異常時，系統(tǒng)可實時通過短信、專用電話等快速通知并調(diào)度搶險。

③戶用燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控方案

目前秦皇島市燃氣總公司大量使用IC卡預(yù)付費智能燃氣表，結(jié)合現(xiàn)狀，我們認為可將IC卡預(yù)付費智能燃氣表(需增加數(shù)據(jù)上傳模塊、與報警聯(lián)動接口)與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有機結(jié)合，將報警器探測到的工作狀況、燃氣泄漏狀況由無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表通過無線射頻上傳至安全物聯(lián)監(jiān)控終端，再通過GPRS傳輸至云平臺，見圖2。增加的報警聯(lián)動裝置含燃氣安全物聯(lián)監(jiān)控終端、燃氣表的數(shù)據(jù)上傳模塊、報警器。

 

圖2中具有切斷功能的電磁閥可由無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表內(nèi)置的閥門代替，這樣可以降低采購及安裝成本。報警器通過對外接口提供報警器是否加電、是否發(fā)生燃氣泄漏兩種信息，并通過有線方式將信號傳至無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表。當燃氣發(fā)生泄漏時，無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表收到報警信息，迅速切斷閥門，同時將報警信息實時通過安全物聯(lián)監(jiān)控終端上報至云平臺，通知燃氣公司、小區(qū)物業(yè)公司及居民用戶。

④主要優(yōu)勢及特點

a．借助已有的戶用無線表通信技術(shù)，技術(shù)成熟。

b．報警器通過有線方式與無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表相連，與傳統(tǒng)安裝方式相比，只增加一條信號線，升級成本較低。

c．采用星型無線通信的組網(wǎng)方式，安裝施工簡單，后期維護較方便。

d．借助已有的IC卡管理平臺，表具計費管理方便，不需更改原有的業(yè)務(wù)流程。

e．發(fā)現(xiàn)隱患提前預(yù)警，做到預(yù)防為主。

f．發(fā)生泄漏立即切斷。

g．通過手機、計算機等實時獲知燃氣泄漏報警器的工作狀態(tài)(報警器電源狀態(tài)、泄漏報警狀態(tài))。

①設(shè)備組成及采購建設(shè)費用

公司目前使用IC卡預(yù)付費智能燃氣表，增加報警器、無線IC卡預(yù)付費智能燃氣表的無線傳輸模塊與安全物聯(lián)監(jiān)控終端的采購和安裝費、智能燃氣表改造升級費用，平均每戶安裝時增加費用(含10a運行維護費用)不高于280元，年均增加費用不高于46元。具體增加的費用見表1。

 

②政策申請

現(xiàn)行各省燃氣工程建設(shè)費收取標準均不含報警聯(lián)動裝置費用，此問題可以按兩種方式解決：一是由燃氣公司向物價部門申報制定補充收費標準，爭取政策支持；二是由建設(shè)部門與房地產(chǎn)商協(xié)商另行收取。這2種方式均僅限于新建住宅。

③責(zé)任劃分

報警聯(lián)動裝置失靈導(dǎo)致的事故責(zé)任問題是各燃氣企業(yè)不積極推進的主要原因，此問題可以通過兩種方式加以解決：一是事前關(guān)聯(lián)各方明確責(zé)任，如報警器使用期限內(nèi)報警失效造成的損失，由報警器廠家負責(zé)；報警器是否在線及報警輸出控制由運營安全物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控系統(tǒng)的公司負責(zé)；設(shè)備的日常維護由用戶負責(zé)，如確保過期報警器正常檢修更換、確保報警器通電運行。事故發(fā)生后以權(quán)威部門出具的事故鑒定結(jié)論為準，由責(zé)任方負責(zé)承擔(dān)賠償責(zé)任。二是與保險公司合作，做到風(fēng)險可控，保證事故善后工作的順利進行。